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硬质合金麻花钻的剪切增稠抛光试验研究

湖南大学学报（自然科学版） 2023年第6期50卷 1-8页

作者：黄向明曾清李希扬周辉李鸿宇王熔何洪湖南大学机械与运载工程学院湖南长沙410082 中航动力株洲航空零部件制造有限公司湖南株洲412007

针对硬质合金钻削刀具曲面加工效率低的问题,提出了用剪切增稠抛光(Shear Thickening Polishing,STP)方法实现硬质合金钻削刀具的复杂双螺旋曲面的低成本、高效率整体高质量抛光加工.配制具备剪切增稠特性的非牛顿抛光流体,使用MCR302... 详细信息

针对硬质合金钻削刀具曲面加工效率低的问题,提出了用剪切增稠抛光(Shear Thickening Polishing,STP)方法实现硬质合金钻削刀具的复杂双螺旋曲面的低成本、高效率整体高质量抛光加工.配制具备剪切增稠特性的非牛顿抛光流体,使用MCR302旋转流变仪测试其流变特性.基于剪切增稠抛光液的流变特性,对硬质合金麻花钻的刃背、刃带和螺旋槽曲面进行整体抛光.采用控制变量法分析抛光槽转速和工件转速对硬质合金麻花钻表面粗糙度与材料去除率的影响规律.试验结果表明,加工后的麻花钻整体表面粗糙度随抛光槽转速的增大先减小再增大,在抛光槽转速为90 r/min时,加工效果最好.随着工件转速的增加,其整体表面粗糙度先减小后基本不变或略有增加,在工件转速为3500 r/min时,加工效果最好.麻花钻材料去除率与抛光槽转速及工件转速呈正相关.在较优加工参数抛光槽转速90 r/min、工件转速3500 r/min下,麻花钻经STP 60 min后,其刃背、刃带和螺旋槽表面粗糙度分别从原始的310 nm、450 nm、270 nm降低至10 nm、243 nm、15 nm,刃背和螺旋槽磨削痕迹几乎消失,螺旋槽刃口处缺陷明显减少.

关键词：剪切增稠抛光麻花钻硬质合金螺旋曲面表面粗糙度

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麻花钻锥面后刀面线切割成形加工装置的设计

机械设计 2016年第10期33卷 16-21页

作者：白海清荆浩旗汤孝东王春月朱超陕西理工大学机械工程学院陕西汉中723000

针对麻花钻锥面后刀面刃磨装置的复杂性及现有砂轮刃磨存在的问题,基于麻花钻后刀面刃磨理论的研究成果,提出了一种新的麻花钻锥面后刀面刃磨方法——数控电火花线切割刃磨(成形)方法,即用线切割成形代替砂轮刃磨。研究了麻花钻锥面后... 详细信息

针对麻花钻锥面后刀面刃磨装置的复杂性及现有砂轮刃磨存在的问题,基于麻花钻后刀面刃磨理论的研究成果,提出了一种新的麻花钻锥面后刀面刃磨方法——数控电火花线切割刃磨(成形)方法,即用线切割成形代替砂轮刃磨。研究了麻花钻锥面后刀面线切割的成形原理,建立了麻花钻线切割成形方法的数学模型;确定了成形装置的运动方案,设计了装置的二维、三维模型图,最终设计了成形加工装置的数字样机模型,并进行了运动仿真分析,确定了运动方案的可行性;进行了模拟线切割试验,分析了电参数对成形过程的影响,选择了合适的电参数。该装置不仅可以实现后刀面刃磨,而且装置结构简单,易于操作,克服砂轮刃磨易烧伤等缺陷,对超硬材料麻花钻锥面后刀面刃磨加工具有重要的研究意义。

关键词：麻花钻后刀面线切割成形装置

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麻花钻螺旋槽磨削加工虚拟仿真

机械设计 2011年第5期28卷 88-91页

作者：孙业荣姚斌安徽科技学院工学院安徽凤阳233100 厦门大学物理与机电工程学院福建厦门361005

分析加工麻花钻时螺旋槽与砂轮的几何运动关系,运用微分几何和运动学原理建立螺旋槽和砂轮的数学模型。在此基础上,利用VB对AutoCAD软件进行二次开发,建立了麻花钻螺旋槽三维磨削虚拟仿真加工模型,对给定参数的麻花钻进行了几何参数、... 详细信息

分析加工麻花钻时螺旋槽与砂轮的几何运动关系,运用微分几何和运动学原理建立螺旋槽和砂轮的数学模型。在此基础上,利用VB对AutoCAD软件进行二次开发,建立了麻花钻螺旋槽三维磨削虚拟仿真加工模型,对给定参数的麻花钻进行了几何参数、刀具参数及机床运动参数的计算,并进行了虚拟仿真加工,验证了三维磨削虚拟仿真加工模型的正确性。

关键词：麻花钻螺旋槽数学模型仿真加工

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麻花钻刚度的有限元分析

中国机械工程 2001年第z1期12卷 154-156页

作者：谢大纲赵清亮袁哲俊卢政君哈尔滨工业大学机电学院哈尔滨工业大学精加工研究所东煤金属结构厂

钻头的刚度对于研究钻削机理和改进钻头结构具有重要意义。利用有限元分析方法 ,建立了麻花钻有限元力学模型 ,对钻头的扭转刚度、弯曲刚度和受压刚度进行了分析计算。结果表明在钻削过程中 ,横刃处和钻头螺旋槽根部应力最集中 ,最容易... 详细信息

钻头的刚度对于研究钻削机理和改进钻头结构具有重要意义。利用有限元分析方法 ,建立了麻花钻有限元力学模型 ,对钻头的扭转刚度、弯曲刚度和受压刚度进行了分析计算。结果表明在钻削过程中 ,横刃处和钻头螺旋槽根部应力最集中 ,最容易产生损坏 ,加大钻芯厚度可以大大提高钻头刚度和强度。为优化钻头结构参数 ,提高其切削性能和耐用度的研究提供了基础。

关键词：麻花钻刚度有限元钻孔

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基于神经网络的麻花钻圆度误差的检测

中北大学学报（自然科学版） 2011年第3期32卷 286-291页

作者：葛动元姚锡凡蒋寿生华南理工大学机械与汽车工程学院广东广州510640 邵阳学院机械与能源工程系湖南邵阳422004

麻花钻圆度误差检测时,首先采用万能工具显微镜测出其棱边投影采样点的坐标,然后将神经网络算法引入到相关的数据处理中来,以拟合出其棱边投影的椭圆表达式系数.在神经网络训练时,以钻头棱边投影的坐标及常数1作为网络的3路输入,性能指... 详细信息

麻花钻圆度误差检测时,首先采用万能工具显微镜测出其棱边投影采样点的坐标,然后将神经网络算法引入到相关的数据处理中来,以拟合出其棱边投影的椭圆表达式系数.在神经网络训练时,以钻头棱边投影的坐标及常数1作为网络的3路输入,性能指标为该网络输出与常数1的差值的平方;根据负梯度下降法来调整隐层神经元与输出神经元之间以及输入神经元与隐层神经元之间的连接权值,达到预定的性能指标时,获得一组稳定的权值,从中求得钻头棱边投影椭圆表达式的中心坐标与长短轴平方的倒数,据此即可求得麻花钻棱边投影的椭圆表达式系数;最后根据常规的方法求出其较准确的圆度误差.实验中提出的采用神经网络的权值拟合椭圆的表达式系数的算法,是工件形位误差数据处理的一种新方法.

关键词：神经网络麻花钻圆度误差性能指标李雅普诺夫函数

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本工麻花钻形变热处理新工艺

工具技术 1995年第12期29卷 21-24页

作者：王洪顺乔增海哈尔滨第二工具厂

批量生产证明，对用０ＳｉＣｒ和ＧＣｒ１５钢制造的木工麻花钻，采用高频加热，奥氏体化变形温度为９００～９５０℃，在四辊热轧机上以３７％～４５％形变量一次成形，轧后到淬火冷却停留时间３秒之内，１４０～１４５℃停留１～１．... 详细信息

批量生产证明，对用０ＳｉＣｒ和ＧＣｒ１５钢制造的木工麻花钻，采用高频加热，奥氏体化变形温度为９００～９５０℃，在四辊热轧机上以３７％～４５％形变量一次成形，轧后到淬火冷却停留时间３秒之内，１４０～１４５℃停留１～１．５小时回火的工艺规程，能够获得理想的显微组织和良好的综合力学性能，刀具切削寿命显著提高。

关键词：麻花钻高温形变热处理显微组织钻头

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麻花钻钻削过程的有限元动态仿真

机械科学与技术 2006年第10期25卷 1143-1146页

作者：白亚江杜云芝天津大学机械工程学院天津300072

孔钻削加工是一种常见且非常重要的金属加工工艺,麻花钻是钻孔加工中最普通的加工工具,文章用有限元方法模拟了麻花钻的钻孔加工过程进而分析预测了加工工艺中的部分结果和影响因素。应用的有限元仿真软件是DEFORM-3D。论文中动态模拟... 详细信息

孔钻削加工是一种常见且非常重要的金属加工工艺,麻花钻是钻孔加工中最普通的加工工具,文章用有限元方法模拟了麻花钻的钻孔加工过程进而分析预测了加工工艺中的部分结果和影响因素。应用的有限元仿真软件是DEFORM-3D。论文中动态模拟了麻花钻钻孔中切屑成形过程,工件采用了刚塑性材料模型,而刀具采用的是考虑温度变化的刚性材料模型,获得了麻花钻钻削加工过程中的连续切屑,分析预测了加工过程中工件的应力、温度分布以及刀具所受的扭矩。

关键词：有限元模拟麻花钻温度应力扭矩

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麻花钻刃磨新方法——变导程螺旋面刃磨法

工具技术 2000年第8期34卷 16-18页

作者：严兴春重庆大学机械学院 400044

提出一种麻花钻刃磨新方法———变导程螺旋面刃磨法 ,研究了其原理并推导了设计公式。

关键词：麻花钻刃磨变导程螺旋面刃磨法

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麻花钻锥形钻尖刃磨参数的优化

武汉科技大学学报 2015年第6期38卷 443-448页

作者：邵芳王春江贵州理工学院机械工程学院贵州贵阳550003 贵州理工学院贵州工业发展研究中心贵州贵阳550003

为了减少麻花钻在加工过程中的轴向推力和扭矩,对其锥形钻尖的刃磨参数进行优化。首先将钻尖几何形状参数化,获得钻头横刃和主切削刃的离散模型并用于计算钻头的推力和扭矩,通过钻削试验验证了力学模型的计算精度。然后建立分别以推力... 详细信息

为了减少麻花钻在加工过程中的轴向推力和扭矩,对其锥形钻尖的刃磨参数进行优化。首先将钻尖几何形状参数化,获得钻头横刃和主切削刃的离散模型并用于计算钻头的推力和扭矩,通过钻削试验验证了力学模型的计算精度。然后建立分别以推力、扭矩、推力与扭矩加权和最小化为优化目标,以钻尖刃磨参数为优化变量的模型,并采用遗传算法进行求解。根据优化结果确定了3种优化目标下的钻头最佳几何形状。采用优化后的麻花钻进行钻孔试验,结果表明,与标准麻花钻相比,其推力和扭矩大幅降低,同时钻头推力和扭矩的计算值与实测值误差也均在8.4%以内,误差相对较小,证明了该优化方法的有效性。

关键词：麻花钻钻头刃磨参数优化推力扭矩钻削