鉆削的案例
一文掌握鉆削加工那些技巧！
01
冷卻液的使用技巧
正確使用冷卻液對于獲得良好的鉆削性能而言至關重要，它會直接影響到加工中的排屑、刀具壽命及加工孔的質量。
（1）冷卻液的使用方式
1）內冷設計
內冷設計始終是避免堵屑的首選，特別是在加工長切屑材料以及鉆削較深的孔 (大于3倍孔徑) 時。對于水平鉆頭，當冷卻液從鉆頭中流出時，在至少30cm的長度上都不應有切削液下沖現象。
2）外冷設計
使用外冷卻液可在切屑形成良好以及孔深較淺時使用。為了改善排屑，至少應有一個冷卻液噴嘴 (如果是非旋轉應用，則為兩個噴嘴) 靠近刀具軸線位置。
3）干式鉆削技巧，不使用冷卻液
通常不建議進行干式鉆削。
a）可用于短切屑材料且孔深可達直徑3倍的應用場合
b）適合于臥式機床
c）建議降低切削速度
d）刀具壽命會降低
建議切勿將干式鉆削用于：
a）不銹鋼材料 (ISO M和S)
b）可換頭鉆頭
4）高壓冷卻(HPC) (~70 bar)
使用高壓冷卻液的益處是：
a）由于冷卻效果增強，刀具壽命較長
b）改善不銹鋼等長切屑材料加工中的排屑效果，并且可能延長刀具壽命
c）排屑性能更好，因此安全性更高
d）根據給定的壓力和孔尺寸提供足夠的流量，以保持冷卻液供應
（2）冷卻液的使用技巧
請務必使用含有EP (極壓) 添加劑的可溶性切削油 (乳化液)。為了確保最佳刀具壽命，油水混合物中的含油量應介于5-12%之間 (加工不銹鋼和高溫合金材料時應介于10-15%之間)。提高切削液的含油量時，務必用分油器進行檢查，以確保不會超過推薦的含油量。
展開 基于Abaqus的鉆削仿真分析
鉆削是一種應用廣泛的加工方法，鉆頭的幾何形狀使鉆削過程復雜。在鉆削過程中如果加工參數選擇不當，會造成鉆削力過大、鉆頭壽命短、產生顫振及鉆頭折斷等，同時，影響表面質量和尺寸精度。
通常，為了解決這些問題，需做大量的實驗來選擇優化的加工參數，這樣將花費很多時間，費用昂貴，且缺乏科學基礎。由于加工過程的復雜性，加工參數的選擇（如鉆削速度、進給量和刀具選擇）總是通過大量的實驗確定，實驗費用昂貴，且得到的結果經常不是最優的。
本案例采用Abaqus有限元通用軟件，對鉆削工藝進行仿真分析，分析預測了加工過程中工件的應力和溫度變化情況等，為進一步優化鉆削工藝參數奠定了基礎。本實例所使用軟件為Abaqus2019，單位制為m-kg-s-J。
有限元建模主要過程：
1. Part和Assembly模塊
建立drill和plate部件，均為3D Deformable類型，其中drill部件從外部三維設計軟件中導入，并對兩個部件實例進行裝配。
2. Property模塊
創建兩種材料Ti6Al4V和tungsten carbide，分別賦予plate和drill部件。
3. Mesh模塊
（1）對plate部件進行分割，并加密中間部位的網格，plate采用C3D8RT類型單元，且Element deletion選為Yes；
（2）drill采用C3D4T類型單元。
4. Step模塊
（1）建立Dynamic, Temp-disp, Explicit分析步，時間為0.024，并設置質量放大系數；
（2）場變量輸出中勾選STATUS。
5.
展開 abaqus鉆削模擬（剛性齒鉆削巖石）
利用abaqus進行鉆削模擬，因為齒剛體，為了減少計算量，巖石網格較粗，并利用了質量縮放。模擬步驟與變形齒鉆削巖石相似
https://www.yqgqt.org.cn/content/post/0cb4c4d5-35d4-4758-be15-7aa1b58f71db
abaqus鉆削模擬（變形齒鉆削巖石）
利用abaqus進行鉆削模擬，因為齒采用變形體，為了減少計算量，巖石網格較粗，并利用了質量縮放。模擬步驟大概為
1、利用solidworks建立PDC全齒幾何模型和工件幾何模型
2、將幾何模型導入abaqus，賦予材料特性，單元屬性，并進行裝配
3、定義時間步及場變量和歷史變量輸出
4、定義全齒約束，以及全齒與工件的接觸
5、定義pdc齒鉆削速度和轉速，以及工件邊界條件
6、劃分網格
7、計算求解
【工藝知識】傳統鉆削與螺旋銑孔加工工藝，它們有什么區別？
那么，傳統鉆削與螺旋銑孔加工工藝有什么不同呢？
傳統鉆削工藝
傳統的鉆削加工主要有以下特點：
其一，在傳統的鉆孔過程中，主軸中心的線速度為0，即鉆頭中心不參與切削，工件的中心區域材料要完全依靠鉆機向下的推力將其擠出來去除，因而鉆頭所承受的Z向力很大，當加工鈦合金等難加工材料時，刀具的快速磨損失效也就在所難免了。
其二，傳統鉆孔加工過程是一個連續的切削過程，刀刃始終與工件相接觸，切削時接觸面溫度很高，而鈦合金的導熱性差，連續的切削過程使溫度不斷累積，這也加速了刀具的磨損失效，導致加工表面質量下降。
其三，傳統鉆孔加工的排屑方式也是導致刀具失效的一個原因。鉆孔過程中，切屑從鉆頭狹槽中排出，排屑速度慢，而切削熱主要是由切屑帶走的，當切削熱不能及時疏散時，大量切削熱留在了工件和刀具上，這會加速刀具的磨損失效。
另外，切屑與已加工孔的表面有直接接觸時，加工表面會被劃傷，顯然這種排屑方式又影響了孔的表面質量。一般說來，傳統鉆孔加工質量是無法滿足飛機制造業的精度要求的，還必須依靠其他工序來保證孔的表面質量，從而降低了工作效率，同時也提高了加工成本。從技術可行性和經濟角度考慮，傳統鉆孔工藝已不再適用于飛機制造業。
螺旋銑孔工藝
與傳統的鉆削加工相比，螺旋銑孔采用了完全不同的加工方式。螺旋銑孔過程由主軸的“自轉”和主軸繞孔中心的“公轉”2個運動復合而成，這種特殊的運動方式決定了螺旋銑孔的優勢。
首先，刀具中心的軌跡是螺旋線而非直線，即刀具中心不再與所加工孔的中心重合，屬偏心加工過程。
展開 鉆削模擬實例
由于文件太大,CAE就不上傳了,鉆削和切削有一點不同,在這里將鉆削模擬分析的一些經驗分享下，希望有人能用得上。
1、定義材料失效準則，下面是我使用的材料（是我隨便取的），供參考：
*Material, name=TTTT 切削材料
*Damage Initiation, criterion=DUCTILE，沒有考慮溫度。
0.5, 0.1, 0.
*Damage Evolution, type=DISPLACEMENT
0.001,
*Density
7e-09,
*Elastic
68900., 0.33
*Plastic
276., 0.
310., 0.5
*Material, name=blade 刀具
**
*Density
1.5e-05,
*Elastic
500000., 0.3
2、定義刀具的工況，主要是加載轉速和進給速度。
3、工件定義：在建立模型時預先切一小孔，相當于定位孔，方便切削模型時收斂。個人經驗是沒打孔時很難收斂。
在切削區域的網格細分，其它地方網格可以粗一些。四周固定，見附件workpiece.jpg
4、我采用 surf--surf接觸，選擇的是節點（不是surf)，見附件second.jpg，step 輸出選擇status，選擇單元刪除選項(mesh>>element type>>element deletion),見附件。
5、step計算步要盡可能的小，否則會出現element distrotion而計算終止。
avi.part1.rar
avi.part2.rar
avi.part3.rar
展開 復雜深孔的高效加工方法！
偏離中心線的深孔
孔鉆削時對刀具和應用專有技術要求很高的另一個例子是加工發電站發電機軸中非常深的孔。在這種情況下，更多數控知識請關注微信公眾號（數控編程教學），發電業專家Generpro公司必須以與軸中心線不對稱的方式加工90噸的鍛鋼零件，其中孔接近5.5m長，直徑剛超過100mm。此類深孔必須偏離一定角度進行鉆削，并且退出時位置公差須在8mm以內。
鉆削方向、斷屑和排屑以及預加工軸絕對無廢品對此應用而言至關重要。該工具解決方案包括一個專用鉆頭和一個新型支撐板。在軸上應用之前需進行鉆削測試，其結果證實更高效可靠 – 并且退出位置在目標的2.5mm以內。
在許多情況下采用現代孔加工技術表明加工時間大大縮短 – 從多個小時縮短至不足1小時 – 并且使很多復雜的特征也具有可加工性。
展開 CFRP碳纖維復合材料鉆削仿真
運動可以完成，但是鉆削完成之后空中間的材料還存在，而且應力效果基本看不出來，著急，求大神指教，有償！
abaqus鉆削仿真，材料是皮質骨
abaqus鉆削仿真，熱力耦合，有溫度，有應力 !適用于初學者練習，提供答疑和教學
求工科大佬輔導isight聯合abaqus優化鉆削模型
具體問題：導師要求我優化鉆削模型，一個拉格朗日一個CEL，以使模擬數據與實際做實驗的數據相接近和吻合，但是問題在于1.我不太懂isight優化流程，網上看了很多教程也不知道我這個題目該如何做。2.他給我的實驗數據長達幾百秒，可是我總不能abaqus跑幾百秒一個模型吧，這就讓我很苦惱。
銑削與鉆削加工必備計算公式，推薦收藏
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01
銑削加工
02
鉆孔加工
UG編程實例講解：圓弧盤類零件的建模與加工
孔加工在UG/NX中被分為很多種鉆削形式，常見的有斷屑鉆、啄鉆、普通鉆、定心鉆和鏜孔以及鉸孔等多種方式，前道工序我們采用了定心鉆進行孔定位，后面將采用麻花鉆對各個孔進行粗鉆削。
選擇鉆削方式主要根據孔的幾何尺寸要求，以及所選用的刀具幾何尺寸進行確定。根據零件圖的要求以及工藝安排，這次鉆削選擇“斷屑鉆”進行加工，將有利于保證在孔加工的質量和刀具壽命的綜合考慮上求得平衡。
創建鉆削工序。右擊工件【幾何體】（WORKPIECE），待彈出下拉菜單后選擇【刀片】，再次彈出選擇【操作】，即可完成對工序的創建。參數設置、刀具以及幾何體的配置均根據工序要求進行編輯。
孔加工參數設置如圖4-16所示。
普通鉆削的參數配置方式較中心孔鉆削簡單，除指定加工對象，鉆削開始頂面及地面外，只需在另指定“通孔安全距離”以保證通孔鉆削時不留下殘余階臺。
對刀軌模擬后的切削效果，如下圖所示。
Ф10銷孔需要進行精加工以保證合理的形位精度，采用Ф10鉸刀完成精加工。過程與鉆削不同的是選擇鉆削類型下得“工序子類型“為【REAMING】,以及選擇“T03號”加工刀具。
展開 UG加工中心常見的鉆孔加工，看參數設置和注意事項，你是這樣做的嗎
1）模型深度：該方法指定鉆削深度為實體上的孔的深度。選擇模型深度選項系統會自動算出實體上的孔的深度，作為鉆削深度。
2）刀尖深度：沿刀軸方向，按加工表面到刀尖的距離確定鉆削深度。選擇該深度確定方法，則彈出深度對話框，可在對話框的文本框中輸入一個正數作為鉆削深度。
3）刀肩深度：沿著刀軸方向，按刀肩（不包括尖角部分）到達位置確定切削深度。使用該方式加工的深度將是完成直徑的深度。
4）到底面：該方法沿刀軸方向，按刀尖則好到達零件的加工底面來確定鉆削深度。
5）穿過底面：如果要使刀肩穿透零件加工底面，可在定義加工底面時，用Depth Offset選項定義相對于加工底面的通孔穿透量。
6）到所選的點：該方法沿刀軸方向，按零件加工表面到指定點的ZC坐標之差確定切削深度。
文章來源：數控編程大林
展開 飛機裝配自動制孔刀具技術研究
在鉆削加工時，由于層與層之間結合劑的強度與纖維本身的強度的不同、纖維方向與切削刃角度不同而表現出的不同性能，導致制孔后形成了各種各樣的缺陷。
當使用標準麻花鉆鉆削加工時，一般情況下入口不產生缺陷，而出口易產生分層、毛邊和撕裂3種缺陷，其中毛邊最為常見。標準麻花鉆鉆尖處為負前角，切削負荷最大，故鉆尖處磨損比其他位置快得多。在很大程度上碳纖維復合材料表面加工質量取決于鉆尖的鋒利程度，只有鉆尖足夠鋒利，才能切斷每根碳纖維絲，一旦鉆尖磨損嚴重，鉆尖不能對碳纖維絲形成剪切，而靠擠壓作用將其斷裂，這樣就會產生撕裂現象，嚴重時還會在孔的出口處產生分層現象。標準麻花鉆有很長的橫刃，在鉆削加工中，有50%以上的鉆削軸向力產生在橫刃處，橫刃越長，則鉆削產生的軸向力就越大。在鉆削碳纖維復合材料時，鉆削軸向力的大小是衡量刀具加工性能的一項重要指標。鉆削產生的軸向力越大，則越容易在零件的孔壁產生分層現象。分層與否取決于鉆削軸向力間與層間結合力的大小關系。即使在孔的出、入口處表面是完好無損的，但是如果通過探傷發現內部有分層，孔的加工質量也是不合格的。橫刃如果太長還會直接影響到定心的準確性，導致橢圓形孔的出現或孔徑偏大，這樣就產生了圓度誤差和尺寸誤差。
1.2 鈦合金材料的切削加工性能
鈦合金的硬度大于HB350時切削加工特別困難，小于HB300時則容易出現粘刀現象，也難于切削。但鈦合金的硬度只是難于切削加工的一個方面，關鍵在于鈦合金本身化學、物理、力學性能間的綜合對其切削加工性的影響。鈦合金具有如下切削特點。
（1）變形系數小。這是鈦合金切削加工的顯著特點，變形系數小于或接近于1，切屑在前刀面上滑動摩擦的路程大大增大，加速刀具磨損。
（2）切削溫度高。
展開 幾篇復合材料切削仿真方面的文章
復合材料切削仿真
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