麻花鉆及其成形方法

目錄
第1章 麻花鉆的基本結(jié)構(gòu) 1
1.1 概述 1
1.2 麻花鉆的結(jié)構(gòu)參數(shù) 1
1.2.1 麻花鉆的組成與結(jié)構(gòu)術語 1
1.2.2 長度尺寸參數(shù)及其特點 3
1.2.3 結(jié)構(gòu)角度參數(shù)及其特點 5
1.3 麻花鉆的幾何角度 10
1.3.1 鉆頭角度的基準系 11
1.3.2 麻花鉆在理論基準系中的刀具角度 12
1.3.3 麻花鉆在工作基準系中的工作角度 16
1.4 麻花鉆幾何角度分析 17
1.4.1 麻花鉆前角分析 17
1.4.2 麻花鉆后角分析 22
1.4.3 橫刃的角度分析及其鉆削模型 23
1.4.4 麻花鉆工作角度分析 25
1.5 麻花鉆結(jié)構(gòu)的改進 26
1.5.1 麻花鉆結(jié)構(gòu)存在的問題 26
1.5.2 麻花鉆結(jié)構(gòu)的改進措施 26
1.6 本章小結(jié) 28
參考文獻 28
第2章 麻花鉆的鉆削原理 29
2.1 鉆削運動與鉆削要素 29
2.1.1 工件上的加工表面 29
2.1.2 鉆削運動 29
2.1.3 鉆削要素 30
2.2 麻花鉆常用刀具材料 32
2.2.1 材料應具備的性能 32
2.2.2 刀具材料的化學成分及性能特征 32
2.2.3 高速鋼 33
2.2.4 硬質(zhì)合金 34
2.2.5 陶瓷 36
2.2.6 超硬刀具材料 37
2.3 涂層麻花鉆 37
2.3.1 概述 37
2.3.2 涂層工藝 37
2.3.3 涂層種類 39
2.3.4 涂層刀具 41
2.4 麻花鉆的鉆削過程 41
2.4.1 鉆削層變形與鉆屑的形成 41
2.4.2 鉆削力 44
2.4.3 鉆削熱與鉆削溫度 48
2.4.4 麻花鉆的磨損和耐用度 51
2.4.5 麻花鉆的強度和剛度 56
2.4.6 鉆孔的質(zhì)量 57
2.5 鉆削加工條件的合理選擇 58
2.5.1 鉆削參數(shù)的合理選用 58
2.5.2 刀具幾何參數(shù)的合理選擇 60
2.5.3 鉆孔的冷卻與潤滑 62
2.6 本章小結(jié) 63
參考文獻 63
第3章 標準麻花鉆的成形 64
3.1 麻花鉆的技術條件 64
3.2 麻花鉆的制造工藝 65
3.2.1 直柄麻花鉆的加工工藝 65
3.2.2 麻花鉆的熱處理 68
3.3 麻花鉆后刀面的成形方法 70
3.3.1 平面成形法 70
3.3.2 錐面成形法 71
3.3.3 新型錐面成形法 72
3.3.4 螺旋面成形法 73
3.3.5 圓柱面成形法 74
3.3.6 雙曲面成形法 75
3.3.7 螺旋錐面成形法 76
3.4 橫刃的形成 76
3.4.1 橫刃成形的不同刃型 76
3.4.2 橫刃有無的影響 77
3.5 麻花鉆的刃磨裝置 77
3.5.1 麻花鉆的手工刃磨 77
3.5.2 簡易麻花鉆刃磨裝置 78
3.5.3 數(shù)控麻花鉆成形機床 80
3.6 麻花鉆的檢測 82
3.6.1 鉆頭結(jié)構(gòu)參數(shù)與鉆尖幾何角度的測量 82
3.6.2 鉆頭幾何公差的測量 84
3.7 本章小結(jié) 86
參考文獻 86
第4章 麻花鉆的數(shù)學模型 87
4.1 麻花鉆前刀面的數(shù)學模型 87
4.1.1 麻花鉆的端面截形 87
4.1.2 麻花鉆的鉆刃曲線方程 89
4.1.3 麻花鉆螺旋槽的參數(shù)方程 90
4.1.4 麻花鉆主刃與前角的幾何角度分析 92
4.2 麻花鉆后刀面平面成形法的數(shù)學模型 94
4.3 麻花鉆后刀面錐面成形法的數(shù)學模型 95
4.3.1 錐面后刀面的數(shù)學模型 95
4.3.2 新型錐面后刀面的數(shù)學模型 98
4.4 麻花鉆后刀面螺旋面成形法的數(shù)學模型 102
4.4.1 螺旋后刀面的數(shù)學模型 102
4.4.2 變導程螺旋后刀面的數(shù)學模型 103
4.5 麻花鉆后刀面螺旋錐面成形法的數(shù)學模型 105
4.6 麻花鉆后刀面雙曲面成形法的數(shù)學模型 106
4.7 本章小結(jié) 108
參考文獻 109
第5章 電火花線切割成形麻花鉆后刀面 110
5.1 電火花線切割技術 110
5.1.1 概述 110
5.1.2 電火花線切割機床加工軌跡控制 111
5.1.3 電火花線切割加工工藝參數(shù) 113
5.2 麻花鉆后刀面電火花線切割成形原理 113
5.2.1 麻花鉆錐面后刀面線切割成形原理 113
5.2.2 麻花鉆螺旋面后刀面線切割成形原理 114
5.3 麻花鉆后刀面線切割成形裝置 115
5.3.1 麻花鉆錐面后刀面線切割成形裝置 115
5.3.2 麻花鉆錐面后刀面插補式線切割成形裝置 119
5.3.3 麻花鉆螺旋面后刀面線切割成形裝置 120
5.4 麻花鉆錐面后刀面線切割成形仿真研究 122
5.4.1 線切割成形機的設計 122
5.4.2 線切割成形機虛擬機床模型的構(gòu)建 124
5.4.3 麻花鉆錐面后刀面插補式線切割成形機模型 128
5.4.4 線切割成形機床設置 129
5.4.5 仿真加工結(jié)果分析 134
5.5 麻花鉆錐面后刀面線切割成形試驗研究 134
5.5.1 試驗平臺的搭建 134
5.5.2 試驗方案設計 136
5.5.3 線切割電參數(shù)的設置 136
5.5.4 電極絲運動軌跡規(guī)劃 137
5.5.5 試件鉆尖幾何角度的測量 139
5.5.6 后刀面表面粗糙度分析 140
5.6 本章小結(jié) 146
參考文獻 146
第6章 麻花鉆的三維實體建模 147
6.1 麻花鉆錐面后刀面成形參數(shù)的優(yōu)化 147
6.1.1 成形參數(shù)間的關系 147
6.1.2 成形參數(shù)的優(yōu)化與確定 148
6.2 標準麻花鉆的三維建模 151
6.2.1 麻花鉆前刀面的建模 151
6.2.2 麻花鉆后刀面的建模 154
6.3 非標準麻花鉆的三維建模 156
6.3.1 麻花鉆前刀面的建模 156
6.3.2 麻花鉆后刀面的建模 157
6.4 不同麻花鉆建模方式的區(qū)別 158
6.5 麻花鉆三維模型鉆尖幾何角度的測量 159
6.6 基于UG二次開發(fā)的麻花鉆參數(shù)化設計 162
6.6.1 基于UG/Open API和模型的參數(shù)化設計 162
6.6.2 基于UG/Open GRIP和數(shù)據(jù)庫的參數(shù)化設計 166
6.7 本章小結(jié) 170
參考文獻 171
第7章 麻花鉆的鉆削仿真與試驗研究 172
7.1 有限元分析法及DEFORM-3D軟件介紹 172
7.1.1 有限元分析法 172
7.1.2 DEFROM-3D軟件介紹 172
7.2 麻花鉆的鉆削過程仿真研究 173
7.2.1 鉆削仿真建模的關鍵技術 173
7.2.2 鉆削仿真模型的建立 177
7.2.3 鉆削仿真結(jié)果分析 187
7.2.4 鉆削參數(shù)對鉆削性能的影響 190
7.3 麻花鉆的鉆削試驗研究 193
7.3.1 激光熔覆件的制備 193
7.3.2 鉆削試驗平臺的搭建 199
7.3.3 鉆削試驗方案設計 200
7.3.4 鉆削試驗結(jié)果分析 201
7.3.5 鉆孔質(zhì)量分析 205
7.4 鉆削力預測模型與鉆削參數(shù)優(yōu)化 208
7.4.1 鉆削力預測模型 208
7.4.2 鉆削參數(shù)的多目標優(yōu)化 209
7.5 本章小結(jié) 212
參考文獻 213