难加工材料微钻削仿真与实验研究

发布时间：2023-11-25 02:39

　　微钻削是机械微细加工的重要组成部分,是制造微小零部件的关键技术之一,用于钻削的微钻头尺寸小,强度和刚度差,在加工不锈钢等难加工材料时容易产生严重的磨损破损,降低刀具使用寿命和孔的加工质量。以切削原理、尺度效应理论为基础,采用仿真模拟方法,建立了直径f0.8 mm横刃修磨和未修磨钻头三维模型,模拟了316L不锈钢的钻削过程,分析了切屑的形成、切屑形态、钻头的应力和温度分布,以及工件的变形过程,考察了切削参数、钻尖几何结构、钻头直径、刃口圆弧对切削力和切削温度的影响,通过正交实验优化了钻头几何结构参数。通过实际钻削实验研究了不同切削参数下钻头磨损情况和孔的加工质量。研究结果表明,横刃参与切削和主切削刃参与切削后钻尖最大应力分别分布在横刃和主切削刃外缘拐点处,修磨钻头初期应力集中于内缘切削刃处,未修磨钻尖横断面呈平行四边形,修磨钻尖为Z字形,未修磨钻头横刃处钻削力占总钻削力的59.3%,而修磨钻头横刃处钻削力占总钻削力的5%,横刃修磨钻头的轴向力和温度在相同切削参数下比未修磨钻头分别降低45%和10%以上。以螺旋角、顶角和芯径比为因素的正交实验结果显示影响钻削力和钻削温度最大的分别是芯径比和...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
引言
第1章 绪论
    1.1 微钻削背景与意义
    1.2 刀具材料
    1.3 刀具设计制造的研究现状
    1.4 微切削机理的研究进展
    1.5 刀具涂层的研究现状
    1.6 课题研究内容和关键问题
第2章 理论分析
    2.1 麻花钻钻尖几何结构
    2.2 麻花钻头主要参数
    2.3 钻削力
    2.4 钻削温度
    2.5 微细切削加工特点
    2.6 难切削材料的切削特点
        2.6.1 难切削材料的分类
        2.6.2 不锈钢的切削特点
    2.7 本章小结
第3章 不锈钢材料微钻削仿真建模过程
    3.1 麻花钻三维模型的建立
    3.2 钻削仿真建模过程
    3.3 建模过程中常见的问题和难点
    3.4 本章小结
第4章 仿真设置、结果与分析
    4.1 仿真准确性验证
    4.2 横刃未修磨和修磨钻头应力分布
    4.3 横刃未修磨和修磨钻尖横断面变化过程
    4.4 切削用量对轴向力、钻削温度的影响
    4.5 预钻孔实验
    4.6 工件材料的变形
    4.7 钻削过程的切屑形态
    4.8 钻头直径和刃口圆弧对钻削力的影响
    4.9 钻削正交实验
    4.10 本章小结
第5章 微钻削实验
    5.1 实验材料和设备
    5.2 实验方案
    5.3 实验结果与分析
    5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
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本文编号：3867105