寇晓晨 张 磊 苗莉莉

(①忻州职业技术学院机电系，山西 忻州 034000；②忻州通用机械有限责任公司技术中心，山西 忻州 034000)

结构精密，体积微小的零件结构越来越多的出现在各相关应用领域中，其中多种微小特征的应用越来越广泛[1-2]，而直径在0.5 mm以下的微小孔是其中具有代表性的一种[3]。随着技术的不断进步，对微小孔的加工方法已经有很多，但由于微孔钻削方法的加工质量容易保证，效率极高且便于控制整个加工过程，使其成为最具代表性的一种手段。微孔钻削的困难之处在于，微细钻头的刚度较差，极易折断，且加工过程中由于排屑空间狭小导致切屑极易缠绕钻头，对加工效果造成显著的不利影响。研究表明，通过合理安排加工参数可以有效提高钻孔质量并改善加工稳定性。所以，分析各工艺参数对钻削力的影响具有重要意义。

本研究在充分分析微细切削条件下材料变形原理的基础上，得出微孔钻削力的理论计算模型。然后进行微孔钻削加工实验，对比分析实验与理论计算的结果，评价理论计算的精度，从而得出准确可靠的微孔钻削力获取方法。

1 微孔钻削力解析模型研究

1.1 钻削力确定方法

文献[4]指出，在钻孔加工过程中，绝大部分的轴向力和扭矩由主切削刃和横刃产生(97%以上的轴向力和88%以上的扭矩)，且微细钻头其余各部分受力相当复杂，所以主要对主切削刃和横刃进行受力分析，通过对切削刃上的微元钻削力进行叠加来分别计算二者的轴向力和扭矩部分，然后合并计算总体钻削力。……