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钻头与钻削技术研究

来源:常州市西夏墅永昌工具有限公司  发布时间:2018-10-20 09:26:04  点击量:

人类认识和使用钻头的历史可以上溯到史前时代。燧人氏“钻木取火”所使用的石钻,可以看作最原始的钻头。现代工业加工中广泛使用的麻花钻(俗称钻头),是一种形状复杂的实工件孔加工刀具,诞生于一百多年前。现在,全世界每年消耗的各类钻头数以亿计。据统计,在美国的汽车制造业,机械加工中钻孔工序的比重约占50%;而在飞机制造业,钻孔工序所占的比重则更高。尽管钻头的使用如此广泛,但众所周知,钻削加工也是最复杂的机械加工方法之一。正因为如此,人们一直致力于钻头的改进和钻削过程的研究。本文根据所能得到的英文文献资料,对两沟槽麻花钻的有关技术问题及钻削研究的历史、现状和发展趋势进行综述。

 

1.研究的主要领域和技术问题

 

近几十年来,人们关于钻头和钻削的研究除了钻头制作材料的改进以外,主要集中在以下五个方面:

 

①钻头数学模型和几何设计研究:包括螺旋沟槽、后刀面、主刃和横刃数学模型的建立,横向截形与钻尖结构参数的优化,切削角度(分布)的计算与控制,钻头结构的静态和动态特性分析,钻尖几何形状与切削和排屑性能关系的研究。

 

②钻头制造方法研究:包括钻头几何参数与后刀面刃磨参数之间关系的建立与优化,钻头制造精度和刃磨质量的评价与制造误差的测控,钻头螺旋沟槽加工工具截形的设计计算,钻头加工设备特别是数控磨床与加工软件的开发等。

 

③钻削过程与钻削质量研究:包括影响钻削过程的各种因素及出现的各种物理现象的分析、建模与监控(如钻削力、切削刃应力和温度分布的测量、建模和预报);钻头磨损、破损机理与钻头寿命的研究;钻头的变形、偏斜、入钻时的打滑和钻尖摆动现象的研究;钻削工艺(如振动钻削、高速钻削、深孔钻削、钻削过程的稳定性等)与钻削质量(孔的位置精度、直线度、表面粗糙度、圆柱度、直径、孔口毛刺等)的研究。

 

④钻削机理与各种高性能钻头(如群钻、枪钻、干切削钻头、微孔、深孔钻头、长钻头、可转位钻头、合成材料加工用钻头、木工钻头、多螺旋槽钻头等)的研究。

 

⑤钻削过程模型验证和钻头性能评估过程的自动化,切削条件及钻头形状选用数据库和知识库的建立等。

 

目前,最具活力的研究领



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