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<h2>1、 引言</h2><p>本教學(xué)圍繞機(jī)械加工中的鉆孔工藝，借助 Abaqus 有限元分析軟件開展三維鉆孔過程仿真建模實(shí)踐教學(xué)。

本案例為CAE文件，鉆頭為常規(guī)麻花鉆，金屬為7075鋁合金，材料本構(gòu)為JC，鉆孔過程中有切屑產(chǎn)生，通過本案例您可以學(xué)會(huì)7075鋁合金JC參數(shù)的設(shè)置，鉆孔過程中接觸的設(shè)置，以及鉆孔轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量等參數(shù)的設(shè)置。

當(dāng)鉆孔深度達(dá)到一定程度后，鉆頭刃帶棱面與孔壁的摩擦增大，振動(dòng)衰減，來復(fù)線消失，圓度變好。這種孔型從縱向剖面看孔口呈漏斗型。同樣原因，切削中還可能出現(xiàn)五邊形、七邊形孔等。為消除該現(xiàn)象，除對(duì)夾頭振動(dòng)、切削刃高度差、后面及刃瓣形狀不對(duì)稱等因素進(jìn)行控制外，還應(yīng)采取提高鉆頭剛性、提高每轉(zhuǎn)進(jìn)給量、減小后角、修磨橫刃等措施。

使用ABAQUS的VUMAT接口完成復(fù)合材料本構(gòu)模型的編寫。

2.U鉆的剛性更好，可以采用很高的進(jìn)給率，而且U鉆的加工直徑要比普通鉆頭大的多，最大能達(dá)到D50~60mm，當(dāng)然U鉆由于裝刀片的特性不可能做的太小。 3.U鉆遇到各種材料只需要更換同類型不同牌號(hào)的刀片即可，硬鉆就沒這么方便了。

25、如果螺絲生銹非常嚴(yán)重，用上面的方法不好處理的，建議用火烤紅后加進(jìn)一點(diǎn)潤滑油，再用以上相應(yīng)的方式處理。 26、經(jīng)過N多努力后，螺絲雖然是取出來了，但這時(shí)孔也廢了，索性就鉆個(gè)更大的孔攻絲，要是原來的螺絲位置與大小有限制，也可以打更大的螺絲進(jìn)去，或者直接焊死攻絲，再在大螺絲中心鉆小孔攻絲。但焊死后內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)問題有時(shí)候攻絲會(huì)比較困難。 學(xué)無止境，沒有最好，只有更好。

用乙炔火焰或噴燈使絲錐退火，然后用鉆頭去鉆，此時(shí)鉆頭直徑應(yīng)比底孔直徑小，鉆孔也要對(duì)準(zhǔn)中心，防止將螺紋鉆壞，孔鉆好后打入一個(gè)扁形或方形沖頭再用扳手旋出絲錐； 12. 用氣鉆反轉(zhuǎn)取，全靠手感，因?yàn)椴皇侵苯?em>鉆掉絲錐的，而是用慢速和一點(diǎn)點(diǎn)的摩擦力（類似汽車半離合）讓絲錐跟著轉(zhuǎn)出來的； 13.

四、鉆頭事故1、鉆頭事故： 在鉆進(jìn)過程中所發(fā)生的包括：牙輪鉆頭抹脖子、掉牙輪、蹩斷牙爪、牙齒、牙輪；刮刀鉆頭蹩斷刀片、接頭；PDC鉆頭脫落或人造聚晶金剛石、天然金剛石脫落等事故。2、跳鉆 Bouncing： 指鉆進(jìn)中鉆頭鉆遇灰?guī)r、白云巖或膠結(jié)致密礫巖等硬巖層時(shí)，不易鉆進(jìn)、鉆具發(fā)生跳動(dòng)的現(xiàn)象。

碰撞、壓碎及小剪切、大剪切這三個(gè)過程反復(fù)進(jìn)行，形成刮刀鉆頭破碎塑脆性巖石的全過程。 3）刮刀鉆頭的正確使用 刮刀鉆頭適用于軟地層和粘軟地層。鉆進(jìn)時(shí)需要適當(dāng)控制鉆壓與轉(zhuǎn)速，注意防斜、防蹩、防止刀翼斷裂。由于刮 刀鉆頭在軟地層中的機(jī)鉆速較快，巖屑量較大，宜采用 大排量鉆進(jìn)，充分清洗井底和冷卻鉆頭。

2.切削中鉆頭和巖石發(fā)生穿透？在切削仿真中鉆頭和巖石間的接觸壓力、接觸剛度和許用穿透量之間的平衡被打破?？梢约?xì)化接觸區(qū)域網(wǎng)格; 修改接觸剛度;用軟接觸代替硬接觸3.仿真中的求解不穩(wěn)定性問題？由于abaqus explicit的接觸算法對(duì)接觸面的類型有較嚴(yán)格的限制,而切削仿真又是一個(gè)高度非線性求解過程，這些都會(huì)導(dǎo)致求解的不穩(wěn)定。

1）刀具幾何參數(shù)設(shè)計(jì) 在采用W18Cr4V普通高速鋼鉆頭鉆孔時(shí)，切削力及切削溫度均集中在鉆尖上，為提高鉆頭切削部位的耐用度，可以適當(dāng)增大頂角角度，頂角一般選135°～140°，頂角增大也將使外緣前角減小，鉆屑變窄，以利于排屑。

1）刀具幾何參數(shù)設(shè)計(jì) 在采用W18Cr4V普通高速鋼鉆頭鉆孔時(shí)，切削力及切削溫度均集中在鉆尖上，為提高鉆頭切削部位的耐用度，可以適當(dāng)增大頂角角度，頂角一般選135°～140°，頂角增大也將使外緣前角減小，鉆屑變窄，以利于排屑。

用鉆頭飛速下挖，遇頑石換“堅(jiān)刀頭”鉆頭破堅(jiān)，輔以項(xiàng)目自主研發(fā)的“牙輪”鉆，在泥石交界處“精雕細(xì)琢”。根據(jù)不同土質(zhì)精心調(diào)配泥漿保護(hù)鉆進(jìn)壁，組合正循環(huán)及液壓沖擊氣舉反循環(huán)清出鉆進(jìn)泥土，不同巖層強(qiáng)度針對(duì)性加壓，這個(gè)超深樁，下進(jìn)得平穩(wěn)、中正。隨著粗糲的鉆頭“咬”碎了堅(jiān)硬無比的石頭，142米樁的成樁難題，終被破！

25、如果螺絲生銹非常嚴(yán)重，用上面的方法不好處理的，建議用火烤紅后加進(jìn)一點(diǎn)潤滑油，再用以上相應(yīng)的方式處理。 26、經(jīng)過N多努力后，螺絲雖然是取出來了，但這時(shí)孔也廢了，索性就鉆個(gè)更大的孔攻絲，要是原來的螺絲位置與大小有限制，也可以打更大的螺絲進(jìn)去，或者直接焊死攻絲，再在大螺絲中心鉆小孔攻絲。

鉆柱工作狀態(tài) 在鉆井過程中，鉆柱是在起下鉆和正常鉆進(jìn)兩種工序中交替工作的。在起下鉆時(shí)，鉆柱處于受拉狀態(tài)；而在鉆進(jìn)時(shí)狀態(tài)比較復(fù)雜，處于受拉、壓、扭等狀態(tài)。在轉(zhuǎn)盤鉆進(jìn)時(shí)，鉆柱的工作狀態(tài)和受力尤其復(fù)雜，鉆柱好似一根細(xì)長的旋轉(zhuǎn)軸。

<p>本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：</p><p>1、學(xué)習(xí)型仿真工程師</p><p>2、理工科院校學(xué)生</p><p>3、與鉆孔工藝相關(guān)的工程師</p><p>你會(huì)得到什么：</p><p>1、掌握三維模型的繪制</p><p>2、掌握顯示動(dòng)力學(xué)分析相關(guān)的材料參數(shù)設(shè)置</p><p>3、理解動(dòng)力學(xué)分析步的建立</p><p>4、學(xué)習(xí)鉆孔相關(guān)的相互關(guān)系的設(shè)置</p><p>5、了解顯示動(dòng)力學(xué)網(wǎng)格的劃分</p><p>6、學(xué)習(xí)結(jié)果后處理的查看與對(duì)比