【摘 要】
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曲折刃麻花钻（简称曲刃钻）是一种具有广阔应用前景的节能型孔加工刀具产品,但其产业化制造工艺技术、真实节能效果、综合钻削性能尚待进一步研究。为此,本文综合运用三维建模技术、平面表像法、参数优化技术等技术和方法,进行了曲刃钻结构的优化和磨制工艺的研究,所完成的主要工作和取得的学术成果如下。1.曲刃钻主刃锥面后刀面刃磨工艺研究。建立了制作曲刃钻的毛坯麻花钻（未带槽,以下简称“毛坯麻花钻”）直线主刃锥面后
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曲折刃麻花钻（简称曲刃钻）是一种具有广阔应用前景的节能型孔加工刀具产品,但其产业化制造工艺技术、真实节能效果、综合钻削性能尚待进一步研究。为此,本文综合运用三维建模技术、平面表像法、参数优化技术等技术和方法,进行了曲刃钻结构的优化和磨制工艺的研究,所完成的主要工作和取得的学术成果如下。1.曲刃钻主刃锥面后刀面刃磨工艺研究。建立了制作曲刃钻的毛坯麻花钻（未带槽,以下简称“毛坯麻花钻”）直线主刃锥面后刀面的数学模型;推导了主刃锥面后刀面结构设计参数与刃磨参数的关系模型,将锥面后刀面刃磨参数的求解问题,转化为以毛坯麻花钻实际结构设计参数分别与相应的给定值之间的误差平方和计算函数为目标函数的优化问题,运用优化技术对刃磨参数进行了求解;建立了按照优化出的刃磨参数刃磨的毛坯麻花钻工作部分的三维实体模型,并对其主刃各点的切削角度进行了三维测量,验证了刃磨参数求解模型的正确性。2.曲刃钻小螺旋槽磨制工艺、主刃形状与主刃各点切削角度之间关系的研究。基于几何离散化的思想,建立了曲刃钻曲线主刃螺旋前刀面的数学模型;以此模型为基础,应用平面表像法建立了主刃切削角度的计算模型,分析了主刃形状与切削角度的关系;利用UG软件的布尔运算,模拟了前刀面小螺旋槽的成形过程、结果,分析了砂轮几何参数、砂轮安装参数与磨制出的小螺旋槽形状之间的关系。3.曲刃钻小螺旋槽结构设计、磨制工艺设计和样件钻削性能初步分析。在前述工作的基础上,为曲刃钻设计了3种小螺旋槽结构、与小螺旋槽配套的磨制砂轮结构与磨制工艺参数,并提交给合作企业进行样件制造;利用所制造的第一批曲刃钻样件,完成了一组采用标准麻花钻与曲刃钻分别钻削Al6061-T6铝合金的钻削力对比实验。结果发现,曲刃钻的轴向力与扭矩均低于标准麻花钻。上述研究工作和成果,为曲刃钻的产业化生产与大面积推广做出了贡献。
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