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钻头参数对钛合金薄壁件钻削力的影响

发布时间:2021-11-22 03:47
  用Abaqus有限元仿真软件对钛合金薄壁件钻削进行分析,研究钻头刃型、几何参数对钻削轴向力和扭矩的影响。结果表明:在钻削钛合金薄壁件时,随钻头螺旋角增大,轴向力和扭矩先降后升;随顶角增大,轴向力和扭矩均上升;不同结构参数的钻头钻削钛合金薄壁件,R846刃型钻头和标准麻花钻钻削轴向力峰值均超前于扭矩峰值,其中R846刃型钻头更明显,R846刃型钻头的轴向力在峰值附近具有较宽的高值区域;R846刃型钻头钻削时轴向力扭矩都小于标准麻花钻的钻削,达到峰值的时间也超前于标准麻花钻。 

【文章来源】:兵器材料科学与工程. 2020,43(06)北大核心CSCD

【文章页数】:5 页

【部分图文】:

钻头参数对钛合金薄壁件钻削力的影响


模型的网格划分图

变化曲线,轴向力,螺旋角,扭矩


用Abaqus有限元仿真软件,仿真不同螺旋角的钻头轴向力和扭矩变化情况,将仿真的轴向力和扭矩数值通过Origin处理,结果如图3所示。取钻削仿真过程中轴向力和扭矩达到最大值的平均值为该仿真数值,并绘制成折线图,如图4所示。可更直观分析不同螺旋角对轴向力和扭矩的影响和变化。图4 钻头螺旋角对轴向力和扭矩影响

扭矩图,钻头,螺旋角,轴向力


图3 钻头螺旋角对钻削轴向力和扭矩变化曲线可知,随螺旋角增大,轴向力先降后升,这是由于钻头切削刃外缘处的前角大小与螺旋角相等,螺旋角的增大导致钻头前角增大,钻头变得更锋利,更易切入工件,所以轴向力减小。螺旋角增加到30°后,钻头刃口强度明显下降,钻削难加工钛合金材料时钻头刃口易发生损伤,使钻削力增大;也导致钻头排屑槽增长,部分切屑易与螺旋槽产生摩擦,使轴向力上升。随螺旋角增大,扭矩先降后升。因为螺旋角增大导致钻头前角增大,钻头变得更锋利,更易切削,扭矩减小。但过大的螺旋角严重降低钻头刃口强度,钻削钛合金时产生钻头刃口损伤,导致加工变形严重,扭矩上升。

【参考文献】:
期刊论文
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硕士论文
[1]钛合金薄壁件铣削工艺优化的研究[D]. 舒蓓蓓.沈阳理工大学 2015
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本文编号:3510871

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