焊接硬质合金枪钻钻削45钢的力学模型研究

作者:贾文幸 刊名:柴油机设计与制造 上传者:李月明

【摘要】研究了硬质合金枪钻钻削45钢的力学模型。通过对硬质合金枪钻主切削刃、导向支撑面、间隙面上的受力进行积分,借鉴特殊的能量模型并考虑了枪钻的几何结构参数、切削参数及工件的材料性能,建立了枪钻的力学模型。切削实验数据显示,枪钻所受力和力矩会随着切削进给的增加以及切削速度的降低而增加。

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柴油机设计与制造 Design&Manufacture of Diesel Engine 2013年第4期 第 19卷(总第145期) doi:10.396%.issn.1671-0614.2013.04.009 焊接硬质合金枪钻钻削 45钢的力学模型研究 贾文幸 (上海大学 机电工程与自动化学院,上海 200072) 摘要 研 究了硬质合金枪 钻钻 削 45钢的力学模型。通过对硬质合金枪钻主切 削刃、导向支 撑面、间隙面上的受力进行积分,借鉴特殊的能量模型并考虑了枪钻的几何结构参数、切削参数 及工件的材料性能,建立了枪钻的力学模型。切 削实验数据显示,枪钻所受力和力矩会随着切削 进给的增加以及切 削速度的降低而增加。 关键词 :焊接硬质合金枪钻 力学模型 切削实验 The Force System of the W elding Carbide Gun Drill to Cut 45 Steel Jia W enxing (School of Mechatronics Engineering and Automation,Shanghai University,Shanghai 200072,China) Abstract:This paper focused on the force system of the welding carbide gun drill to cut 45 stee1.A carbide gu n drill force system had been established by the integration of forces on the main cutting edge, wear pad and outer diameter(OD)relief,and the mechanical equilibrium equations,applying specific energy model and considering the geometry parameters,machining parameters and material properties.The cutting experiment data revealed that the force and torque increased with the cutting feed ascending and the cutting speed descending. Key words:welding carbide gun drill,force system,cutting experiment 1 引言 在 100年前 ,枪钻最初用于钻削枪管【lI。如今 , 广泛应用于汽车行业的整体硬质合金枪钻,在钻削 较深且精密的发动机曲轴孔时有比较好的性能『21。 研究钻削力学特 f生的常见方法有有 限元分析和实验 测量 。Strenkowski用有 限元方法分析 了麻花钻钻削 过程 中的钻削力和扭矩[31。同时,Grififths在不同进 给的条件下 ,测量 了BTA钻 头切削刃和支撑 面的 力【4l。Jung建立了一种枪钻的受力模型 ,考虑 了支 撑面的角度和侧面间隙对切削力的影响,推导出了 力矩与轴向力公式,并利用了校准能量模型分析计 算了主切削刃上的力圈。枪钻的寿命以及孑L加工的 质量取决于刀具磨损、断屑和排屑I6],Obikawa 17-81、 Hossainy[9]、Wamecket 01、Yen[11]以及Lit 等人已经 对此做 了研

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