等前角大空间排屑槽倒角钻的基础研究及其应用

发布时间：2020-07-10 18:20

【摘要】：数控加工工序中的倒角工序作为精加工的重要一环还不能适应其高速和高效的发展要求。从某种意义上讲,倒角工序一定程度上延缓了现代切削加工向自动化和智能化方向的发展进程,极大的阻碍了切削加工精度和加工效率的快速提高。因此,开发为智能制造、自动化加工装备配套的倒角工具系统是先进制造中的一个必不可少的研究内容。本文首先通过对倒角钻切削机理的研究,分析了传统倒角钻存在的缺点并在此基础上提出了一种新型倒角钻的设想,建立了新型倒角钻刀刃几何数学模型并进一步构建了参数化三维模型,基于此进行了切削过程的有限元仿真分析,得到了最佳的刀具几何参数,最后通过切削实验验证和优化了其切削参数。本文主要研究内容如下:(1)提出传统倒角钻在加工过程中出现的问题并通过对其切削机理的研究分析其几何结构及其切削性能上的缺陷,进一步提出了新型倒角钻的刀刃和结构的改进及其设想,初步建立了新型倒角钻刀刃的几何数学模型。(2)通过对倒角钻制造过程中的磨削情况进行分析,建立了用于砂轮磨削过程中空间位置变化的截面活动标架,结合砂轮磨削路径和加工倒角钻的磨削路径,优化了新型倒角钻刀刃几何模型并构建了参数化三维模型,在此基础上建立了新型倒角钻的二次开发模型。(3)分别建立了以钻削模型为本构模型的锪孔加工和以铣削模型为本构模型的棱边倒角的切削过程仿真模型,以刀具的前角、后角、基圆百分比和螺旋角为几何参数建立仿真实验,通过实验数据分析得到了倒角钻优化的几何参数。(4)通过正交实验方法建立以倒角深度、切削速度和每齿进给量为切削参数的正交实验表,进行切削力实验来验证切削仿真获得的刀具几何参数,进一步通过测量得到的切削力数据和表面粗糙度数据并结合加工效率得出了优化的切削参数。最后,通过相同切削工况下传统倒角钻和新型倒角钻的切削力和表面粗糙度的对比实验,验证了新型倒角钻优越的切削性能,为系列化新型倒角钻的设计和开发提供了理论依据。
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG52
【图文】：

分离式,倒角

以高速钢材料为基体的涂层倒角钻也并不少见，主要用于大工环境。有的结构设计可以避免其在倒角过程中的切屑沉积现象，刀具整体刚质量以及拥有较长的刀具使用寿命。的种类据不同的分类标准，类型上也会有所不同。据结构分类据结构的不同可分为分离式和整体式（如图 1.1 为分离式倒角钻，图），分离式倒角钻的特点是刀片与刀体本身是分离的，所以当刀片磨换刀体只需更换刀片即可，并且当刃口一面磨损或者崩刃时，只需要继续加工。整体式的倒角钻当刃口磨损或者崩刃时，可以在专用的刃刀刃磨好后可以继续使用，需要注意的是刃磨无法无限次进行，到一会报废。

倒角,整体式

倒角,锥度,直径

江苏大学硕士学位论文最为常见。倒角钻按有效加工的直径大小分类有小型倒角钻、中型倒角钻、大型倒及超大型倒角钻，其中小型倒角钻的有效加工直径通常在Ф5mm 以下，中型倒角钻加工直径通常在Ф4mm~Ф20mm 之间（这种倒角钻通常用于棱边倒角），大型倒角效加工直径通常在Ф15mm~Ф80mm 之间，超大型倒角钻的有效加工直径通常m 以上，大型倒角钻和超大型倒角钻主要用于工件圆孔的倒角加工、锥孔加工以加工。如图 1.3 所示为一种单刃锥度 90°的中型倒角钻。

【参考文献】