麻花钻钻尖的重刃磨技术及计算机仿真

麻花钻钻尖的重刃磨技术及计算机仿真

王勇[1]2002年在《麻花钻钻尖的重刃磨技术及计算机仿真》文中研究说明本文在对麻花钻刃磨的国内外研究现状进行综述的基础上,分析了影响钻尖磨损的主要因素,建立了重刃磨的理论和数学依据。根据钻尖的刃磨原理,建立了基于钻尖几何形状的数学模型,并对模型进行分析求解,计算出各刃磨参数的值,并确定了刃磨参数对几何参数的影响以及刃磨参数的优化。同时利用面向对象的快速开发工具C++Builder和关系数据库管理系统Acess编制了相应的软件,完成了对刃磨参数的求解和优化,并建立了相应的数据库。基于该模型和Matlab软件平台,利用参数化建模仿真出钻尖后刀面,然后从中获取后刀面相关参数的数值,利用叁维造型软件完成了对整个麻花钻钻尖的仿真。

郭辉[2]2011年在《麻花钻锥面刃磨参数的确定及几何角度的测量》文中研究表明麻花钻是常用的孔加工刀具,已有百年历史,钻头刃磨是生产与使用中至关重要的环节。在刃磨理论中,锥面刃磨法是应用广泛,刃磨效果较好的刃磨方法之一。锥面刃磨法在机构的实现上分为内锥面刃磨法和外锥面刃磨法。本文在锥面刃磨法数学模型的基础上,分析了刃磨参数间的关系,并基于LabVIEW的开发环境,编制了锥顶距A和偏距e的电子封闭图,当设定好钻头公称直径、半锥角等参数后,即可获得后角和横刃斜角临界值范围内的A、e值及其对应的后角、横刃斜角值,此封闭图适合于内外锥面刃磨法参数的选取。进而通过多目标优化给出了获取一组最佳刃磨参数的方法。磨削余量在麻花钻刃磨或重刃磨过程中,对钻头的几何角度有很大的影响,在深入研究锥面刃磨原理的基础上,给出了考虑磨削余量的后角及横刃斜角方程。基于内锥面刃磨的原理,创建了内锥面刃磨机的虚拟样机。提出在其机构中实现新螺旋面刃磨的方法,利用PRO/E机构仿真功能验证了螺旋面刃磨的可行性。通过对麻花钻前刀面的研究,推导出麻花钻端截面方程并编制了程序,为麻花钻的叁维建模和加工刀具的设计提出了更为有效的方法。麻花钻的几何参数测量是检测麻花钻刃磨结果的必要手段,在综合考虑测量的精度、效率以及经济性叁个方面之后,本文采用普通摄像头和计算机,利用LabVIEW图形语言开发环境和IMAQ Vision图像处理工具包编制的软件对麻花钻图像进行预处理、边缘检测以及图像测量。系统软件采用模块化设计,具有高可靠性、便于维护和易于扩展的特点。

杨柳[3]2016年在《麻花钻后刀面线切割成形机的设计与研究》文中进行了进一步梳理在机械制造中,刀具是重要的组成部分。麻花钻作为常用的孔加工刀具,其特有的半封闭的加工环境使得麻花钻在加工过程当中刀具磨损的现象十分严重,且磨损最为严重的区域为麻花钻的后刀面。为了提高麻花钻的加工效率以及刀具的使用寿命,通常要对达到磨钝标准的麻花钻后刀面进行磨削。基本的麻花钻后刀面刃磨方法有叁种,有螺旋面刃磨法、锥面刃磨法以及平面刃磨法,本文以其中之一的锥面刃磨法理论为基础,利用电火花线切割加工技术,设计一种针对麻花钻后刀面加工的成形装置。本文主要的研究内容有;(1)在分析麻花钻基本结构以及角度参数的基础上,对叁种刃磨方法的工作原理、数学模型以及各自的特点进行研究,通过比较选择锥面刃磨法作为本次设计成形机的加工方法。(2)根据麻花钻后刀面为一空间直纹曲面的特点,研究锥面线切割麻花钻后刀面的加工原理,建立锥面线切割麻花钻后刀面的数学模型,并基于锥面线切割麻花钻后刀面的加工方法,利用UG进行麻花钻后刀面的叁维建模。(3)对成形机的总体结构进行设计,确定成形机的运动配置方案及组成部件,把成形机分为叁大部分,分别是床身、走丝系统及摆转工作台。对床身结构进行设计,并对走丝系统的主要部件的结构和功能进行分析。(4)基于对摆转工作台功能的分析,对其各个组成部件的结构进行设计和选型计算,完成摆转工作台以及成形机整体机构的装配。

Kim, Mvong, Il[4]2016年在《基于二并联机床的高性能钻尖刃磨理论及实验研究》文中提出随着科学技术的发展以及制造业要求的不断提高,特别是在现代汽车工业和航空工业,孔加工数量的需求和质量的要求呈大幅度上升趋势。此外,新型材料的不断出现以及复合材料等各种难加工材料在机械制造中的应用日益广泛,这对钻头提出了更高的要求。为了研制对应此要求的新型钻头,不仅需要高效的新型结构的刃磨机床,建立合适的刃磨机理,而且需要对钻头钻削力模型进行研究,针对钻孔过程中工件材料与钻孔条件的影响设计对应的钻头结构参数,因而为满足需要并提高钻削效率与钻削精度需要刃磨出优化结构参数的钻尖。本文面向高性能螺旋面钻尖的刃磨需求,开展了基于二并联机床的螺旋面钻尖刃磨技术研究和钻尖几何参数对于钻削力的影响分析及其优化设计。本文的主要研究内容有:1、深入进行了钻尖刃磨技术及钻削力研究工作,阐述了螺旋面钻尖数学模型、钻削力建模、钻尖刃磨工艺装备的研究历史及现状和遗传规划法在工程问题中的应用现状,提出了基于并联机床的高性能螺旋面钻尖刃磨研究的必要性和可行性。2、通过分析二并联机床的运动特性,得到了基于二并联机床的螺旋面钻尖的刃磨轨迹,刃磨轨迹对于钻尖磨削的影响与钻尖刃磨条件。运用虚拟弹簧方法(virtual spring method)对二并联机床进行了刚度建模和性能分析。根据钻头结构坐标系与机床坐标系的关系提出了基于二并联机床螺旋面刃磨机理,并且根据此机理分别建立了在机床坐标系上钻尖后刀面、前刀面及切削刃的数学模型。3、根据螺旋面钻尖数学模型,建立了基于二并联机床刃磨参数的螺旋面钻尖几何参数模型。为磨削出钻尖特定几何参数,建立了二并联机床的刃磨参数优化数学模型,且用遗传算法进行了其优化。最终对建立的螺旋面钻尖模型进行计算机仿真。4、针对遗传规划法,分别阐述了进化计算、遗传规划概述及基本技术,提出了基于多基因遗传规划法的建模原理。并且用已发布数据针对钻头钻削力建立了基于多基因遗传规划法的预测模型,对其结果比较分析,验证了此模型的准确性。5、通过二并联机床上钻尖刃磨实验和碳纤维材料(CFRP)的钻削实验,验证了本文中建立的螺旋面钻尖数学模型的准确性,,且获得了为建立基于钻尖几何参数的钻削力预测模型的实验数据。用多基因遗传规划法建立了基于钻尖几何参数的钻削力预测实验模型,而且验证了此模型的准确性,在给定的切削条件下得到了降低钻削力的优化钻尖几何参数。

朱超[5]2016年在《麻花钻后刀面插补式线切割成形机的设计与研究》文中研究指明钻头的磨损主要是钻头后刀面的磨损,传统麻花钻后刀面成形的方法都是通过砂轮实现修磨的,但这种方法存在磨削烧伤、刃磨机结构复杂等问题。为了解决这些问题,基于传统砂轮刃磨麻花钻后刀面的原理,提出使用电火花线切割的新方式,从而取代原有的砂轮刃磨麻花钻后刀面的方式,并设计出专用的电火花线切割机床,实现麻花钻后刀面的成形加工。随着虚拟制造技术的不断发展,虚拟机床作为其一个研究分支,它的最终目标是为虚拟制造搭建一个真实的加工环境,目的就是仿真和衡量各加工过程对样品质量的影响。为了检验所设计的成形机床的效果,本文将成形机床的叁维模型结合虚拟机床技术,进行仿真加工和并验证该机床的可行性。本文的主要研究内容有如下几个:(1)建立麻花钻后刀面成形的数学模型,分析计算刃磨原理中的4个刃磨参数轴间角θ、半锥角δ、锥顶距A、偏心距e与横刃斜角ψ、后角α的关系。(2)结合现有麻花钻后刀面砂轮成形的方法,确定麻花钻后刀面电火花线切割成形机所需的进给运动,为了达到简化机床结构的目的,钻头绕设想的锥体轴线回转运动由机床的圆弧插补功能实现。(3)根据麻花钻后刀面线切割成形原理以及所需成形的麻花钻尺寸,借助机械设计手册,对机床主要零部件进行设计并选用合适的产品样本型号,完成线切割成形机床机构二维图的绘制。(4)利用叁维软件UG对线切割机床进行建模和装配,力求与实际机床模型相吻合,建立线切割成形机床的数字样机模型。(5)将线切割成形的机床叁维模型全部保存为STL格式,然后逐一添加到VERICUT软件中完成仿真加工的工作,并对加工后的钻头的主要几何角度进行测量。通过以上的研究,说明本文设计的麻花钻后刀面插补式线切割成形机是切实可行的,利用电火花线切割成形的方法可以很好地解决原有砂轮成形所带来的问题。

姜正健[6]2010年在《加工不锈钢微钻寿命的试验研究》文中研究说明在不锈钢微孔的钻削中,目前普遍采用平面后刀面微钻进行钻削。但是由于不锈钢本身材料的导热性差和韧性高的特点,在加工不锈钢时微钻的散热问题和钻尖强度问题会变的更加严重。本论文介绍了奥氏体不锈钢的钻削性能,并通过对加工奥氏体不锈钢的钻削试验来优化微钻的钻尖结构。分别对不同的后角、锋角、螺旋角进行钻削试验,得到最优的钻尖几何参数,试验结果显示改进后微钻磨损显着减小。通过对微钻的横刃修磨,微钻的前角分布更加合理,微钻的切削力和扭矩大大降低,微钻的加工状态有了很大的改善。对微钻的切削刃进行刃口处理。刃口处理后,增强了刃口的强度,预防刃口崩刃,增加了微钻的加工稳定性。改进后的微钻进行奥氏体不锈钢钻削加工,刀具的寿命提高了50%。

参考文献:

[1]. 麻花钻钻尖的重刃磨技术及计算机仿真[D]. 王勇. 武汉理工大学. 2002

[2]. 麻花钻锥面刃磨参数的确定及几何角度的测量[D]. 郭辉. 陕西理工学院. 2011

[3]. 麻花钻后刀面线切割成形机的设计与研究[D]. 杨柳. 陕西理工学院. 2016

[4]. 基于二并联机床的高性能钻尖刃磨理论及实验研究[D]. Kim, Mvong, Il. 东北大学. 2016

[5]. 麻花钻后刀面插补式线切割成形机的设计与研究[D]. 朱超. 陕西理工学院. 2016

[6]. 加工不锈钢微钻寿命的试验研究[D]. 姜正健. 大连工业大学. 2010

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