张 晋, 彭 彦 平, 孙 秋 花, 张 伟

(大连工业大学 机械工程及自动化学院, 辽宁 大连 116034)

0 引 言

刀具几何参数的设计一般要考虑如下诸多因素:工件材料、刀具材料及刀具基本类型、加工条件、刀具锋利性与强度的关系等[1]。切削性能的优良与否通常通过以下各项指标来综合评价:切削扭矩及轴向力、切屑的排出状态,孔的加工精度、表面粗糙度,钻头的寿命及加工效率等[2]。

根据不同的被加工材料的性质选择或设计不同几何形状参数的钻头,以提高钻头的切削性能和寿命,提高孔加工的质量是刀具设计与使用的重要课题。以45号钢为被加工材料,用自行设计的6根钻头进行孔加工实验,并对钻头的切削性能与钻头几何形状参数之间的关系进行了初步探讨,确定了一组较为理想的针对45号钢的钻头几何形状特征参数。研究结果表明本实验及分析方法是可行的,对钻头几何形状参数的优化和钻头的综合切削性能的提高有一定的指导意义。

1 实验条件

1.1 实验用钻头及其几何参数

实验用钻头代号分别为A1、A2、A3,B1、B2、B3。钻头直径均为8 mm,全长96 mm,沟长56 mm,工具材质相当于硬质合金使用分类的P-30,表面镀膜为钛铝合金。如图1所示,所有钻头都修磨了横刃,各钻头的切削刃形状都不相同。

图1 实验用钻头

A3、B3钻头后刀面为平面,其他4个钻头的后刀面为圆锥面。A的3根钻头的内刃和主切削刃呈直线状,B的3根钻头呈曲线状。测得的各钻头几何参数如表1所示。

表1 钻头的几何参数

1.2 实验装置和加工条件

加工中心,MAKINO五轴联动加工中心MC1010-5XA；……