通過轉動試驗測定麻花鉆的過程力
圖3 模擬a)和試驗調查b)時鉆孔的同心扇區的劃分
圖4 車與鉆試驗臺上裝備了力、力矩和聲音發射(AE)測量系統
眾所周知,特定的切削力和進給力在很大程度上取決于刀刃幾何形狀,而刀刃幾何形狀在鉆頭上是沿半徑變化的。因此,必須在第一步中,從0切削角的正交車試驗和從使用麻花鉆頭的鉆孔試驗中測出切削角和傾斜角之比的依存關系。例如,給出了從測量中求出的車削和鉆孔的主刀刃上切削力的比值。這些值可以通過切削角γ(r)和傾斜角λ(r)的校正因數互相換算。與車削的切削能力相比,鉆孔的切削能力也可以用系數AC或BC加以表示。橫刃的換算與此類似。
按照Kienzle求切削力的公式
根據Kienzle的力公式,第二步中可以用前面確定的kc1.1(r)的值測定主刃和橫刃上的切削力。同時,還要考慮到使用橫刃時切削容積的校正。這種校正符合這樣一個事實:鉆頭在這個部位的切削體積構成尖銳的圓形扇區,而不是車削形成的方形。
橫刃區發生變形
完全鉆孔的切削力是在考慮到作用半徑的情況下主刃和橫刃切削力的總和。以車時的測量數據和為鉆孔而計算出的切削力或進給力比和在鉆孔時測量的力為基礎,表明了作為進給函數的誤差。因此,尤其是在橫刃區,也就是在鉆頭的中心,這里的切削速度非常低,還需要對那里發生變形過程的分力做出模型。
圖5 鉆頭上的切削力和進給力,根據車削實驗的切削數據計算
計算模型必須繼續研發
對螺旋鉆上力的調查表明,在考慮到切削和傾斜角變化的情況下,利用Kienzle公式可以對鉆頭主刃的力制出可靠的模型。對于橫刃來說,除了帶有切削體積校正的切削份額之外,還需要有一個附加的變形份額,根據工件材料的抗拉強度,對此提出了第一個建議。而對其他的鉆頭參數、尖銳度,以及在其他材料中的應用所建議的模型,還需要加以審查,必要時還需要對模型繼續加以細化。(end)


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