阶梯钻钻削Ti6Al4V过程的切削力与残余应力仿真分析 |
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作者姓名: | 王明海 张健 王奔 郑耀辉 刘标 董志 |
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作者单位: | 1. 沈阳航空航天大学机电工程学院;2. 沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室;3. 中航工业沈阳飞机工业集团有限公司 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(51875367);;辽宁省自然科学基金(2020-MS-223);;中国博士后科学基金(2020M670790); |
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摘 要: | 基于ABAQUS软件针对Ti6Al4V的钻削过程进行三维有限元仿真,得到轴向力曲线和应力分布云图。研究阶梯钻相对于普通麻花钻对钻削轴向力的减小作用,并在此基础上,采用单一变量法,设置不同的台阶角度和第一级钻头直径,研究两因素对轴向力和残余应力的影响规律。仿真试验结果表明,相同孔径情况下,阶梯钻产生的轴向力小于普通麻花钻,残余应力水平更低;对比不同台阶角度的阶梯钻发现,台阶角度为90°的阶梯钻产生轴向力更小,残余应力水平更低;在台阶角度为90°时,第一级钻头直径取4.6mm时的毛刺高度最小,残余应力水平也相对较低。在实际生产过程中,可以通过改变台阶角度和第一级钻头的直径来提高工件质量。
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关 键 词: | 有限元仿真 阶梯钻 钛合金Ti6Al4V 轴向力 残余应力 |
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