基于正交试验的麻花钻钻削钛合金的刃磨参数选择.pdf

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1、试验研究现代制造工程(ModemManufacturingEngineering)2013年第6期基于正交试验的麻花钻钻削钛合金的刃磨参数选择+张利新，沈兴全，张晓，朱红霞(中北大学机械工程与自动化学院山西省深孔加工工程技术研究中心，太原030051)摘要：麻花钻是孔加工的重要工具之一，钻头的快速磨损制约着孔的加工质量和加工效率。基于产品抽样钻孔试验和正交试验，对高速钢麻花钻钻削钛合金的刃磨参数进行了综合分析，探讨了在不同顶角下切屑槽的有无对钻削过程的影响。试验结果表明，切屑随着顶角的增大，断屑越容易；在横刃两端开切屑槽能够减小轴向力，

2、并有利于防止刃带的磨损，提高加工效率。关键词：孔加工；麻花钻；参数选择；正交试验中图分类号：TG713文献标志码：A文章编号：1671—3133(2013)06—0008—04GrindingparametersselectionoftwistdrillsdrillingtitaniumalloybasedonorthogonalexperimentZhangLixin，ShenXingquan，ZhangXiao，ZhuHongxia(DeepHoleMachiningEngineeringTechnologyResearchCent

3、erofShanxiProvince，CollegeofMechanicalEngineeringandAutomation，NorthUniversityofChina，Taiyuan030051，China)Abstract：Twistdrillisoneoftheimportantholemachiningtools，however，therapidweal-ofthedrillrestrictingtheholeprocess—ingqualityandefficiency．Basedonproductsamplingdrill

4、ingandorthogonalexperiment，acomprehensiveanalysisofthegrindingparametersofhigh-speedsteeltwistdrilldrillingtitaniumalloyisconducted，fluteindifferentvertexanglehastheimpactonthedrillingprocessisdiscussed．Theresultsshowthatthechipsasthevertexangleincreases，chipsbreakmoreea

5、sily；openfluteatbothendsofthechiseledge，axialforceCanbereduced，andisconductivetopreventthewearofthebladeband，improvingtheprocessingefficiency．Keywords：holemachining；twistdrill；parameterselection；orthogonalexperiment0引言麻花钻是在实体料上完成孔加工的常用工具之一，其切削性能的好坏，不仅取决于其本身的固有性质，如材料的组成、热

6、处理状态和复杂的钻头结构，而且还与其磨损后的刃磨参数选择有很大关系。刃磨参数对钻削过程中的切削力、孔的加工效率和钻头的使用寿命影响较大。因此，选好刃磨参数是保证孔加工质量和加工效率的前提。笔者在参与了某弹翼接头生产的过程中发现，刃磨参数的不同对加工效率和刀具的使用寿命影响很大。为此本文通过正交试验，在选用了相同的加工条件的情况下，综合分析比较了8·国家自然科学基金项目(51175482)不同刃磨参数对刀具磨损和切屑形状的影响，最终得到了较优的刃磨参数，大大提高了加工效率。麻花钻的主要几何角度包括：螺旋角∞、顶角却、主偏角K，、端面刃倾角

7、A。、前角7。、后角仅，及横刃斜角妒。而每次刃磨后，几何角度变化较大的参数有顶角如、后角a。及横刃斜角砂，因此，选用这三个参数进行正交试验。1试验方案1．1试验材料与装置试验材料：TC4钛合金。机床与检验设备：万向摇臂钻床；高倍电子显微镜。张利新，等：基于正交试验的麻花钻钻削钛合金的刃磨参数选择2013年第6期麻花钻：620高速钢磨制麻花钻。冷却润滑方式：乳化液，外冷。1．2试验内容与方法首先进行产品抽样钻孔试验，以分析麻花钻的刃磨参数对刀具切削性能的影响。切削参数设置如表l所示。采用420高速钢麻花钻钻削TCA钛合金，以分析顶角2纵后

8、角a。及横刃斜角砂对麻花钻的磨损和使用寿命的影响。采用厶(34)正交设计"j，以主切削刃和刃带的磨损及切屑的形状为评价基准，试验因素水平表见表2。由于钻削过程和麻花钻钻头结构的相对复杂性，钻头的磨损和破损形