论文部分内容阅读
抛物线槽型深孔钻广泛应用于深孔加工中，与普通钻头相比，抛物线槽型深孔钻具有厚钻芯、大螺旋角结构。本文基于有限元分析软件DEFORM-3D，采用有限元与实验相结合的方法，研究了几何参数和切削参数对抛物线槽型深孔钻钻削性能的影响。具体内容如下：（1）基于钻头的制造过程，包括磨削沟槽、后刀面以及横刃的修磨过程，利用三维设计软件CATIAV5建立了抛物线槽型深孔钻的三维实体模型。主要研究了螺旋槽截面形状的绘制、刀具螺旋体外形的形成、钻尖特征的生成、钻头实体的生成以及横刃的修磨等过程；（2）以有限元理论为基础，采用有限元软件DEFORM-3D对抛物线槽型深孔钻钻削过程进行了模拟，并对有限元仿真的关键步骤进行了研究，包括加工参数的设定、实体模型的导入、网格划分及边界条件的设定、模拟控制的设定以及自适应网格重划分等。采用单因素法设计了有限元仿真方案，成功模拟了切屑的形成过程，获得了抛物线槽型深孔钻钻削过程的应力云图、温度分布云图以及钻削轴向力和钻削扭矩曲线图，分析了钻削加工过程中几何参数和切削参数对抛物线槽型深孔钻钻削力的影响规律。（3）进行了抛物线槽型深孔钻钻削过程中钻削力和声发射信号（AE）检测的实验研究，通过钻削力的实验值与仿真值的对比，验证了有限元模型的合理性及可行性。利用声发射特性参数有效电压（RMS）对钻削过程中钻头的磨损状态进行了研究。