用Abaqus有限元仿真軟件對(duì)鈦合金薄壁件鉆削進(jìn)行分析,研究鉆頭刃型、幾何參數(shù)對(duì)鉆削軸向力和扭矩的影響。結(jié)果表明:在鉆削鈦合金薄壁件時(shí),隨鉆頭螺旋角增大,軸向力和扭矩先降后升;隨頂角增大,軸向力和扭矩均上升;不同結(jié)構(gòu)參數(shù)的鉆頭鉆削鈦合金薄壁件,R846刃型鉆頭和標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆鉆削軸向力峰值均超前于扭矩峰值,其中R846刃型鉆頭更明顯,R846刃型鉆頭的軸向力在峰值附近具有較寬的高值區(qū)域;R846刃型鉆頭鉆削時(shí)軸向力扭矩都小于標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的鉆削,達(dá)到峰值的時(shí)間也超前于標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆。 

【文章來(lái)源】：兵器材料科學(xué)與工程. 2020,43(06)北大核心CSCD

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模型的網(wǎng)格劃分圖

用Abaqus有限元仿真軟件，仿真不同螺旋角的鉆頭軸向力和扭矩變化情況，將仿真的軸向力和扭矩?cái)?shù)值通過(guò)Origin處理，結(jié)果如圖3所示。取鉆削仿真過(guò)程中軸向力和扭矩達(dá)到最大值的平均值為該仿真數(shù)值，并繪制成折線圖，如圖4所示�？筛庇^分析不同螺旋角對(duì)軸向力和扭矩的影響和變化。圖4 鉆頭螺旋角對(duì)軸向力和扭矩影響

圖3 鉆頭螺旋角對(duì)鉆削軸向力和扭矩變化曲線可知，隨螺旋角增大，軸向力先降后升，這是由于鉆頭切削刃外緣處的前角大小與螺旋角相等，螺旋角的增大導(dǎo)致鉆頭前角增大，鉆頭變得更鋒利，更易切入工件，所以軸向力減小。螺旋角增加到30°后，鉆頭刃口強(qiáng)度明顯下降，鉆削難加工鈦合金材料時(shí)鉆頭刃口易發(fā)生損傷，使鉆削力增大；也導(dǎo)致鉆頭排屑槽增長(zhǎng)，部分切屑易與螺旋槽產(chǎn)生摩擦，使軸向力上升。隨螺旋角增大，扭矩先降后升。因?yàn)槁菪窃龃髮?dǎo)致鉆頭前角增大，鉆頭變得更鋒利，更易切削，扭矩減小。但過(guò)大的螺旋角嚴(yán)重降低鉆頭刃口強(qiáng)度，鉆削鈦合金時(shí)產(chǎn)生鉆頭刃口損傷，導(dǎo)致加工變形嚴(yán)重，扭矩上升。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]麻花鉆鉆尖幾何參數(shù)對(duì)Ti6Al4V鈦合金鉆削性能的影響[J]. 房晨,戴俊平.  工具技術(shù). 2019(09)
[2]鈦合金在艦船上的研究及應(yīng)用進(jìn)展[J]. 江洪,陳亞楊.  新材料產(chǎn)業(yè). 2018(12)
[3]鉆頭形狀對(duì)TC4材料制孔切削力影響的有限元分析[J]. 徐陳林,陳燕,楊浩駿,張永升,徐九華.  機(jī)械制造與自動(dòng)化. 2018(05)
[4]2017年中國(guó)鈦工業(yè)發(fā)展報(bào)告[J]. 賈翃,逯福生,郝斌.  鈦工業(yè)進(jìn)展. 2018(02)
[5]麻花鉆幾何參數(shù)對(duì)鈦合金鉆削性能的影響[J]. 沈鈺,白海清.  工具技術(shù). 2018(04)
[6]鉆削TC4鈦合金薄壁件時(shí)鉆削力的仿真研究[J]. 馮杰,黃樹(shù)濤,于曉琳,許立福.  兵器材料科學(xué)與工程. 2018(01)
[7]CFRP/鋁合金疊層結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)鉆削力預(yù)測(cè)研究[J]. 于海夫,薛惠峰.  機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2017(01)
[8]鈦合金在航空航天及武器裝備領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 劉全明,張朝暉,劉世鋒,楊海瑛.  鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2015(03)
[9]碳纖維復(fù)合材料/鈦合金疊層板鉆孔有限元仿真研究[J]. 金曉波,康萬(wàn)軍,曹軍,徐穎翔.  工具技術(shù). 2015(01)

碩士論文
[1]鈦合金薄壁件銑削工藝優(yōu)化的研究[D]. 舒蓓蓓.沈陽(yáng)理工大學(xué) 2015
[2]鈦合金正交切削的溫度場(chǎng)和切削力仿真與試驗(yàn)研究[D]. 劉勝.南京航空航天大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3510871