沈 钰， 白海清

(陕西理工大学 机械工程学院， 陕西 汉中 723000)

钛合金因具有热强度高、抗腐蚀性好、耐热性强等特点，被广泛应用于航空航天制造及医疗器械等领域。但是，钛合金作为一种典型的难加工材料，其导热性差、弹性模量小、化学活性强致使其易与刀具材料产生化学反应，切削温度高导致刀具磨损严重、加工效率低[1]。麻花钻钻削钛合金材料时，钻头的几何参数、刀具材料和切削用量是影响钛合金钻孔质量的主要因素，钻削力、钻削温度及刀具磨损则是反映钻削性能及加工过程的重要依据。

对于如何提高麻花钻钻削钛合金的钻孔质量，一直以来都是诸多学者研究的重点。韩荣第等[2]分析了钻头直径、钻削参数和刀具材料对钛合金钻削力的影响，结果表明钻头直径对钻削力影响最大，进给量次之，切削速度最小；南成根等[3]分析了碳纤维复合材料/钛合金叠层钻孔质量损伤的原因，结果表明钻削钛合金时产生的切屑是导致CFRP孔径超差的主要原因；胡立湘等[4]采用TiAlN涂层硬质合金麻花钻对钛合金(TC4)进行钻削试验，获得了切削用量对轴向力、加工孔壁表面粗糙度和形态的影响规律。

然而，以上研究采用的试验方式均为传统方式，存在周期长、成本高、场地受限等局限。故本文以钛合金(Ti6Al4V)为研究对象，采用高效便捷的有限元仿真技术来弥补传统试验方式的不足。

本文基于DEFORM-3D软件，并结合正交试验方法，以钻头直径d、切削速度vc、进给量f这3个变量为影响因素，研究麻花钻钻削钛合金过程中，麻花钻轴向力的变化。……