整体硬质合金麻花钻常用槽型性能实验研究

1.选题意义和背景在当今的汽车制造行业中，孔加工占的比重可达60％以上，许多零部件都采用各种新型材料来制造。麻花钻的精度、使用寿命以及加工效率，对机械加工的效率和质量及最终产品的成本起着至关重要的作用。在麻花钻螺旋槽研究上，多见槽型成形原理的报道，而对当今常用的三类槽型针对不同材料在多种切削参数下进行切削实验较少。CompanyLogo2.麻花钻螺旋槽作用螺旋槽直接形成钻头的前刀面,影响钻头的容屑及排屑能力,螺旋槽与钻头的后刀面（后刀面为双平面）相交形成钻头的主切削刃直接控制钻头法前角的大小及分布,从而直接影响钻头的切削性能。在钻削过程中，钻身承受着钻削力，从钻孔中排出钻屑，同时随切屑、冷却液及钻身将切削热挥发出去。CompanyLogo3.螺旋槽数学模型螺旋槽数学模型CompanyLogo4.双平面后刀面数学模型后刀面数学模型CompanyLogo5.典型槽型的提出CompanyLogo6.螺旋槽的测量CompanyLogo凹型槽中心距46偏心距14.2螺旋角30°软件仿真加工测量误差芯厚2.12.09-0.47%螺旋槽圆周角106.5°105.5°0.95%刃背宽4.0764.10.59%螺旋槽长15.3315.24-0.58%7.主切削刃形状CompanyLogo机床：美国HASSVOP-DVF5型加工中心主要性能参数：最高钻速8000rad/mim；功率20马力；直线分辨率0.001mm测量装置：使用压电式测量仪。该测量仪主要有三个压电式二维力传感器组成，可测量轴向力力和钻削扭矩。CompanyLogo8.三种槽型的切削实验实验说明为验证三种槽型钻头的性能，对三种槽型的钻头进行对比试验。让三种槽型钻头在切削速度进给量1500mm/min0.15mm/r、1500mm/min0.2mm/r、2500mm/min0.15mm/r、2500mm/min0.2mm/r四种切削参数下分别加工三种不同材料，这三种材料分别为HT200（铸铁）、42crmo（合金钢）、1cr18ni9ti（不锈钢）三种材料，测量扭矩和轴向力。后面将分析切屑CompanyLogo9.轴向力对比CompanyLogo10.扭矩对比CompanyLogo11.切屑对比加工材料：1Cr18Ni9Ti（不锈钢）切削速度：62.8m/min进给量：500mm/min

孔深：20mm使用设备：美国HASSVOP-DVF5型加工中心CompanyLogo加工材料：42CrMo（合金钢）切削速度：62.8m/min进给量：500mm/min

孔深：20mm使用设备：美国HASSVOP-DVF5型加工中心CompanyLogo12.径向前角的定义8mm直径的测量深度L为0.4-0.5，径向前角对切削的影响，径向前角的大小影响切屑的形状和大小CompanyLogo13.凹型槽的改进CompanyLogoCompanyLogo加工材料：合金钢切削速度：62.8m/min进给量：500mm/min

孔深：20mm（通孔）使用设备：日本牧野数控机床工件直径倒棱深度φ2～3mm0.15～0.25φ4～5mm0.25～0.35φ6～7mm0.35～0.45φ8～12mm0.45～0.55φ13～20mm0.55～0.65φ21～26mm0.65～0.75结论与直线型、凸型螺旋槽相比，凹型槽在轴向力和扭矩的值整体上是最低的，切屑的形状也是非常好的，凹型槽在加工HT200，42CrMo，1Cr18Ni9Ti是比直线型和凸型好些。但凹型槽的钻头由于径向前角过大，在高进给穿透工件时容易崩刃。这时就需要在槽型周刃上加工一个保护倒棱，就是让凹型槽的径向前角为负，这种边缘负角的设计，可以有效抑制高进给穿透工件时造成的崩刃。CompanyLogo展望

本论文通过实验来验证三种槽型的性能，希望能够对加工铸铁、合金钢和不锈钢的企业有所帮助。但是如果要把螺旋槽研究透彻，还需要大量的工作要做。随着刀具技术的高