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鉆頭與鉆削技術研究
2021-05-21
人類認識和使用鉆頭的歷史可以上溯到史前時代。燧人氏“鉆木取火”所使用的石鉆，可以看作原始的鉆頭?，F代工業加工中廣泛使用的麻花鉆(俗稱鉆頭)，是一種形狀復雜的實工件孔加工刀具，誕生于一百多年前?，F在，全世界每年消耗的各類鉆頭數以億計。據統計，在美國的汽車制造業，機械加工中鉆孔工序的比重約占50%;而在飛機制造業，鉆孔工序所占的比重則更高。盡管鉆頭的使用如此廣泛，但眾所周知，鉆削加工也是***復雜的機械加工方法之一。正因為如此，人們一直致力于鉆頭的改進和鉆削過程的研究。本文根據所能得到的英文文獻資料，對兩溝槽麻花鉆的有關技術問題及鉆削研究的歷史、現狀和發展趨勢進行綜述。
1.研究的主要領域和技術問題
2.近幾十年來，人們關于鉆頭和鉆削的研究除了鉆頭制作材料的改進以外，主要集中在以下五個方面：
①鉆頭數學模型和幾何設計研究：包括螺旋溝槽、后刀面、主刃和橫刃數學模型的建立，橫向截形與鉆尖結構參數的優化，切削角度(分布)的計算與控制，鉆頭結構的靜態和動態特性分析，鉆尖幾何形狀與切削和排屑性能關系的研究。
②鉆頭制造方法研究：包括鉆頭幾何參數與后刀面刃磨參數之間關系的建立與優化，鉆頭制造精度和刃磨質量的評價與制造誤差的測控，鉆頭螺旋溝槽加工工具截形的設計計算，鉆頭加工設備特別是數控磨床與加工軟件的開發等。
③鉆削過程與鉆削質量研究：包括影響鉆削過程的各種因素及出現的各種物理現象的分析、建模與監控(如鉆削力、切削刃應力和溫度分布的測量、建模和預報);鉆頭磨損、破損機理與鉆頭壽命的研究;鉆頭的變形、偏斜、入鉆時的打滑和鉆尖擺動現象的研究;鉆削工藝(如振動鉆削、高速鉆削、深孔鉆削、鉆削過程的穩定性等)與鉆削質量(孔的位置精度、直線度、表面粗糙度、圓柱度、直徑、孔口毛刺等)的研究。
④鉆削機理與各種高性能鉆頭(如群鉆、***鉆、干切削鉆頭、微孔、深孔鉆頭、長鉆頭、可轉位鉆頭、合成材料加工用鉆頭、木工鉆頭、多螺旋槽鉆頭等)的研究。
⑤鉆削過程模型驗證和鉆頭性能評估過程的自動化，切削條件及鉆頭形狀選用數據庫和知識庫的建立等。
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