【摘要】：數(shù)控加工工序中的倒角工序作為精加工的重要一環(huán)還不能適應其高速和高效的發(fā)展要求。從某種意義上講,倒角工序一定程度上延緩了現(xiàn)代切削加工向自動化和智能化方向的發(fā)展進程,極大的阻礙了切削加工精度和加工效率的快速提高。因此,開發(fā)為智能制造、自動化加工裝備配套的倒角工具系統(tǒng)是先進制造中的一個必不可少的研究內容。本文首先通過對倒角鉆切削機理的研究,分析了傳統(tǒng)倒角鉆存在的缺點并在此基礎上提出了一種新型倒角鉆的設想,建立了新型倒角鉆刀刃幾何數(shù)學模型并進一步構建了參數(shù)化三維模型,基于此進行了切削過程的有限元仿真分析,得到了最佳的刀具幾何參數(shù),最后通過切削實驗驗證和優(yōu)化了其切削參數(shù)。本文主要研究內容如下:(1)提出傳統(tǒng)倒角鉆在加工過程中出現(xiàn)的問題并通過對其切削機理的研究分析其幾何結構及其切削性能上的缺陷,進一步提出了新型倒角鉆的刀刃和結構的改進及其設想,初步建立了新型倒角鉆刀刃的幾何數(shù)學模型。(2)通過對倒角鉆制造過程中的磨削情況進行分析,建立了用于砂輪磨削過程中空間位置變化的截面活動標架,結合砂輪磨削路徑和加工倒角鉆的磨削路徑,優(yōu)化了新型倒角鉆刀刃幾何模型并構建了參數(shù)化三維模型,在此基礎上建立了新型倒角鉆的二次開發(fā)模型。(3)分別建立了以鉆削模型為本構模型的锪孔加工和以銑削模型為本構模型的棱邊倒角的切削過程仿真模型,以刀具的前角、后角、基圓百分比和螺旋角為幾何參數(shù)建立仿真實驗,通過實驗數(shù)據(jù)分析得到了倒角鉆優(yōu)化的幾何參數(shù)。(4)通過正交實驗方法建立以倒角深度、切削速度和每齒進給量為切削參數(shù)的正交實驗表,進行切削力實驗來驗證切削仿真獲得的刀具幾何參數(shù),進一步通過測量得到的切削力數(shù)據(jù)和表面粗糙度數(shù)據(jù)并結合加工效率得出了優(yōu)化的切削參數(shù)。最后,通過相同切削工況下傳統(tǒng)倒角鉆和新型倒角鉆的切削力和表面粗糙度的對比實驗,驗證了新型倒角鉆優(yōu)越的切削性能,為系列化新型倒角鉆的設計和開發(fā)提供了理論依據(jù)。
【學位授予單位】：江蘇大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG52
【圖文】：

以高速鋼材料為基體的涂層倒角鉆也并不少見，主要用于大工環(huán)境。有的結構設計可以避免其在倒角過程中的切屑沉積現(xiàn)象，刀具整體剛質量以及擁有較長的刀具使用壽命。的種類據(jù)不同的分類標準，類型上也會有所不同。據(jù)結構分類據(jù)結構的不同可分為分離式和整體式（如圖 1.1 為分離式倒角鉆，圖），分離式倒角鉆的特點是刀片與刀體本身是分離的，所以當?shù)镀Q刀體只需更換刀片即可，并且當刃口一面磨損或者崩刃時，只需要繼續(xù)加工。整體式的倒角鉆當刃口磨損或者崩刃時，可以在專用的刃刀刃磨好后可以繼續(xù)使用，需要注意的是刃磨無法無限次進行，到一會報廢。

以高速鋼材料為基體的涂層倒角鉆也并不少見，主要用于大工環(huán)境。有的結構設計可以避免其在倒角過程中的切屑沉積現(xiàn)象，刀具整體剛質量以及擁有較長的刀具使用壽命。的種類據(jù)不同的分類標準，類型上也會有所不同。據(jù)結構分類據(jù)結構的不同可分為分離式和整體式（如圖 1.1 為分離式倒角鉆，圖），分離式倒角鉆的特點是刀片與刀體本身是分離的，所以當?shù)镀Q刀體只需更換刀片即可，并且當刃口一面磨損或者崩刃時，只需要繼續(xù)加工。整體式的倒角鉆當刃口磨損或者崩刃時，可以在專用的刃刀刃磨好后可以繼續(xù)使用，需要注意的是刃磨無法無限次進行，到一會報廢。

江 蘇 大 學 碩 士 學 位 論 文最為常見。倒角鉆按有效加工的直徑大小分類有小型倒角鉆、中型倒角鉆、大型倒及超大型倒角鉆，其中小型倒角鉆的有效加工直徑通常在Ф5mm 以下，中型倒角鉆加工直徑通常在Ф4mm~Ф20mm 之間（這種倒角鉆通常用于棱邊倒角），大型倒角效加工直徑通常在Ф15mm~Ф80mm 之間，超大型倒角鉆的有效加工直徑通常m 以上，大型倒角鉆和超大型倒角鉆主要用于工件圓孔的倒角加工、錐孔加工以加工。如圖 1.3 所示為一種單刃錐度 90°的中型倒角鉆。

【參考文獻】

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本文編號：2749282