整体硬质合金麻花钻常用槽型性能实验研究

展望
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本论文通过实验来验证三种槽型的性能，希望能够对加
工铸铁、合金钢和不锈钢的企业有所帮助。但是如果要把 螺旋槽研究透彻，还需要大量的工作要做。
随着刀具技术的高速发展，槽型前部的形状也不在局限于 以上所研究的三种，而有了更多的变化，需要后面的工作 者再加以研究。
凹型槽弯曲的趋势也不完全相同，有大有小，可能这也会 有不同的性能，需要再加以研究。
结论
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与直线型、凸型螺旋槽相比，凹型槽在轴向力和扭矩的值 整体上是最低的，切屑的形状也是非常好的，凹型槽在加 工HT200，42CrMo，1Cr18Ni9Ti是比直线型和凸 型好些。但凹型槽的钻头由于径向前角过大，在高进给穿 透工件时容易崩刃。这时就需要在槽型周刃上加工一个保 护倒棱，就是让凹型槽的径向前角为负，这种边缘负角的 设计，可以有效抑制高进给穿透工件时造成的崩刃。
1.选题意义和背景
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在当今的汽车制造行业中，孔加工占的比重可达60％以上， 许多零部件都采用各种新型材料来制造。麻花钻的精度、 使用寿命以及加工效率，对机械加工的效率和质量及最终 产品的成本起着至关重要的作用。在麻花钻螺旋槽研究上， 多见槽型成形原理的报道，而对当今常用的三类槽型针对 不同材料在多种切削参数下进行切削实验较少。
10.扭矩对比
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11.切屑对比
加工材料：1Cr18Ni9Ti（不锈钢） 切削速度：62.8m/min
进给量：500mm/min 孔深：20mm
使用设备： 美国HASS VOP-D VF5型加工中心
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加工材料：42CrMo（合金钢） 切削速度：62.8m/min
2.麻花钻螺旋槽作用
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螺旋槽直接形成钻头的前刀面,影响钻头的容屑及排屑能 力,螺旋槽与钻头的后刀面（后刀面为双平面）相交形成 钻头的主切削刃直接控制钻头法前角的大小及分布,从而 直接影响钻头的切削性能。在钻削过程中，钻身承受着钻 削力，从钻孔中排出钻屑，同时随切屑、冷却液及钻身将 切削热挥发出去。
进给量：500mm/min 孔深：20mm
使用设备： 美国HASS VOP-D VF5型加工中心
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12.径向前角的定义
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8mm直径的测量深度L为0.4-0.5，径向前角对切削的影响，径向 前角的大小影响切屑的形状和大小
凸型槽
直线型 槽
凸型槽
-18° 0° 17°
凹型槽
46 14.2 30° 加工测量 2.09 105.5° 4.1 15.24
误差 -0.47% 0.95%
0.59% -0.58%
7.主切削刃形状
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8.三种槽型的切削实验
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机床：美国HASS VOP-D VF5型加工中心主要性能 参数：最高钻速8000rad/mim；功率 20马力；直线 分辨率 0.001mm
2500mm/min 0.15mm/r、
2500mm/min 0.2mm/r
四种切削参数下分别加工三种不同材料，这三种材料分别 为HT200（铸铁）、42crmo（合金钢）、 1cr18ni9ti（不锈钢）三种材料，测量扭矩和轴向力。 后面将分析切屑
9.轴向力对比
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13.凹型槽的改进
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加工材料：合金钢 切削速度：62.8m/min
进给量：500mm/min 孔深：20mm（通孔）
使用设备：日本牧野数控机床
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工件直径 φ2～3mm φ4～5mm φ6～7mm φ8～12mm φ13～20mm φ21～26mm
倒棱深度 0.15～0.25 0.25～0.35 0.35～0.45 0.45～0.55 0.55～0.65 0.65～0.75
测量装置：使用压电式测量仪。该测量仪主要有三个压 电式二维力传感器组成，可测量轴向力力和钻削扭矩。
实验说明
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为验证三种槽型钻头的性能，对三种槽型的钻头进行对比 试验。让三种槽型钻头在
切削速度
进给量
1500mm/min 0.15mm/r、
1500mm/min 0.2mm/r、
3.螺旋槽数学模型
螺旋槽数学模型
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4.双平面后刀面数学模型
后刀面数学模型
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5.典型槽型的提出
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6.螺旋槽的测量
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中心距 偏心距 螺旋角
芯厚 螺旋槽圆周角
刃背宽 螺旋槽长
软件仿真 2.1
106.5° 4.076 15.33