3.2鉆削力建模的發(fā)展

　　對于鉆削力建模的研究是隨著人們對各種新型鉆頭和鉆削工藝的開發(fā)而不斷深入的。WuSM等人在建立群鉆切削力模型方面做了大量工作。其中，LeeSW(1986年)和FuhKH(1987年)以工作切削角度為準殊青，對主切削刃使用斜角切削模型，對第二切削刃使用直角切削模型钳骚，建立了群鉆的切削力模型酣婶；HuangHT(1992年)等人提出了一個用普通麻花鉆的力學(xué)模型預(yù)報群鉆軸向力和扭矩的方法。ArmaregoEJA和ZhaoH(1996年)建立了薄鉆芯標(biāo)準麻花鉆貌嫡、薄鉆芯多溝槽鉆和圓弧中心刃麻花鉆切削力預(yù)報模型比驻。BhatnagarN(2004年)等人研究了用4種不同的鉆尖鉆削各向異性纖維補強復(fù)合材料時工件的非預(yù)期損壞，建立了鉆削軸向力和扭矩的模型岛抄。SahuSK(2004年)等人提出了帶斷屑槽錐面麻花鉆的切削力預(yù)報模型别惦，該模型用具有四種不同斷屑槽的鉆頭進行標(biāo)定，可適用于具有任意斷屑槽形狀的鉆頭夫椭。ElhachimiM(1999年)綜合應(yīng)用直角和斜角切削模型建立了高速切削鉆頭的切削力模型掸掸，在轉(zhuǎn)速為4000r/min～18000r/min、進給量為0.12mm/r～0.36mm/r時蹭秋，實驗結(jié)果與模型預(yù)報值一致扰付。WangLP(1998年)等人提出通過對組成主刃和橫刃的單元刀具的振動分析得到整個鉆頭的動態(tài)力學(xué)特性，并據(jù)此建立了振動鉆削過程中動態(tài)軸向力和扭矩的預(yù)報模型仁讨。

　　隨著研究的不斷深入羽莺，研究人員發(fā)現(xiàn)，由于結(jié)構(gòu)的差異陪竿，過去已經(jīng)建立的力學(xué)模型不能適用于新的鉆型。為此屠橄，StepensonDA(1992年)采用一個用大量車削實驗標(biāo)定的單元刀具斜角切削力模型播窒，建立了用任意刃形硬質(zhì)合金或鑲嵌硬質(zhì)合金鉆頭鉆削灰鑄鐵時的主刃扭矩、軸向力和徑向力預(yù)報模型筷资。LinGC(1982年)和WatsonAR(1985年)指出挨这，對鉆削扭矩和軸向力的低估是由于排屑干涉，這一發(fā)現(xiàn)最終導(dǎo)致了單元刀具非線性綜合法的產(chǎn)生胃宰，也使用分析方法建立復(fù)雜刃形鉆頭的切削力模型成為可能嘹冀。WangJL(1994年)研究了切削過程中的排屑干涉，應(yīng)用單元刀具非線性綜合法垦适，建立了基于經(jīng)驗性單元刀具斜角切削力模型的任意刃形鉆頭的切削力模型朽突。

　　除了鉆頭的基本幾何形狀以外，鉆削過程中的許多因素都會對鉆削力產(chǎn)生影響。1996年析口，ChandrasekharanV等人考慮了鉆頭的制造和刃磨誤差如兩主刃的等高性妥触、半徑誤差、軸向偏斜等的影響乱归，建立了錐面鉆頭完整的三維切削力模型群镰，隨后又將其拓展到預(yù)報任意形狀鉆尖鉆頭(如群鉆)的切削力。SriramR在考慮了鉆頭刃磨和安裝誤差對鉆削力影響的條件下终吼，建立了預(yù)報鉆削徑向力的模型镀赌。2001年，GongYP和EhmannK建立了一個綜合考慮到鉆頭幾何特性际跪、刃磨和安裝誤差以及鉆頭偏斜對主刃和橫刃動態(tài)切削厚度和切削面積影響的微孔鉆頭軸向力商佛、扭矩和徑向力模型。

　　3.2鉆削力建模的發(fā)展

　　對于鉆削力建模的研究是隨著人們對各種新型鉆頭和鉆削工藝的開發(fā)而不斷深入的垫卤。WuSM等人在建立群鉆切削力模型方面做了大量工作威彰。其中，LeeSW(1986年)和FuhKH(1987年)以工作切削角度為準穴肘，對主切削刃使用斜角切削模型歇盼，對第二切削刃使用直角切削模型，建立了群鉆的切削力模型评抚；HuangHT(1992年)等人提出了一個用普通麻花鉆的力學(xué)模型預(yù)報群鉆軸向力和扭矩的方法豹缀。ArmaregoEJA和ZhaoH(1996年)建立了薄鉆芯標(biāo)準麻花鉆、薄鉆芯多溝槽鉆和圓弧中心刃麻花鉆切削力預(yù)報模型慨代。BhatnagarN(2004年)等人研究了用4種不同的鉆尖鉆削各向異性纖維補強復(fù)合材料時工件的非預(yù)期損壞邢笙，建立了鉆削軸向力和扭矩的模型。SahuSK(2004年)等人提出了帶斷屑槽錐面麻花鉆的切削力預(yù)報模型品昭，該模型用具有四種不同斷屑槽的鉆頭進行標(biāo)定越化，可適用于具有任意斷屑槽形狀的鉆頭。ElhachimiM(1999年)綜合應(yīng)用直角和斜角切削模型建立了高速切削鉆頭的切削力模型侍融，在轉(zhuǎn)速為4000r/min～18000r/min疚逝、進給量為0.12mm/r～0.36mm/r時，實驗結(jié)果與模型預(yù)報值一致崇夫。WangLP(1998年)等人提出通過對組成主刃和橫刃的單元刀具的振動分析得到整個鉆頭的動態(tài)力學(xué)特性誊爵，并據(jù)此建立了振動鉆削過程中動態(tài)軸向力和扭矩的預(yù)報模型。

　　隨著研究的不斷深入缭涣，研究人員發(fā)現(xiàn)匆救，由于結(jié)構(gòu)的差異，過去已經(jīng)建立的力學(xué)模型不能適用于新的鉆型热阁。為此扭妖，StepensonDA(1992年)采用一個用大量車削實驗標(biāo)定的單元刀具斜角切削力模型环起，建立了用任意刃形硬質(zhì)合金或鑲嵌硬質(zhì)合金鉆頭鉆削灰鑄鐵時的主刃扭矩、軸向力和徑向力預(yù)報模型今燃。LinGC(1982年)和WatsonAR(1985年)指出侈净，對鉆削扭矩和軸向力的低估是由于排屑干涉，這一發(fā)現(xiàn)最終導(dǎo)致了單元刀具非線性綜合法的產(chǎn)生僧凤，也使用分析方法建立復(fù)雜刃形鉆頭的切削力模型成為可能畜侦。WangJL(1994年)研究了切削過程中的排屑干涉，應(yīng)用單元刀具非線性綜合法躯保，建立了基于經(jīng)驗性單元刀具斜角切削力模型的任意刃形鉆頭的切削力模型旋膳。

　　除了鉆頭的基本幾何形狀以外，鉆削過程中的許多因素都會對鉆削力產(chǎn)生影響途事。1996年验懊，ChandrasekharanV等人考慮了鉆頭的制造和刃磨誤差如兩主刃的等高性、半徑誤差尸变、軸向偏斜等的影響义图，建立了錐面鉆頭完整的三維切削力模型，隨后又將其拓展到預(yù)報任意形狀鉆尖鉆頭(如群鉆)的切削力召烂。SriramR在考慮了鉆頭刃磨和安裝誤差對鉆削力影響的條件下碱工，建立了預(yù)報鉆削徑向力的模型。2001年奏夫，GongYP和EhmannK建立了一個綜合考慮到鉆頭幾何特性怕篷、刃磨和安裝誤差以及鉆頭偏斜對主刃和橫刃動態(tài)切削厚度和切削面積影響的微孔鉆頭軸向力、扭矩和徑向力模型艳杯。

　　3.2鉆削力建模的發(fā)展

　　對于鉆削力建模的研究是隨著人們對各種新型鉆頭和鉆削工藝的開發(fā)而不斷深入的憎唯。WuSM等人在建立群鉆切削力模型方面做了大量工作。其中统褂，LeeSW(1986年)和FuhKH(1987年)以工作切削角度為準筛粘，對主切削刃使用斜角切削模型，對第二切削刃使用直角切削模型稼掏，建立了群鉆的切削力模型熊倡；HuangHT(1992年)等人提出了一個用普通麻花鉆的力學(xué)模型預(yù)報群鉆軸向力和扭矩的方法。ArmaregoEJA和ZhaoH(1996年)建立了薄鉆芯標(biāo)準麻花鉆叨连、薄鉆芯多溝槽鉆和圓弧中心刃麻花鉆切削力預(yù)報模型蚓橡。BhatnagarN(2004年)等人研究了用4種不同的鉆尖鉆削各向異性纖維補強復(fù)合材料時工件的非預(yù)期損壞或怜，建立了鉆削軸向力和扭矩的模型矛唤。SahuSK(2004年)等人提出了帶斷屑槽錐面麻花鉆的切削力預(yù)報模型，該模型用具有四種不同斷屑槽的鉆頭進行標(biāo)定归衫，可適用于具有任意斷屑槽形狀的鉆頭怜腊。ElhachimiM(1999年)綜合應(yīng)用直角和斜角切削模型建立了高速切削鉆頭的切削力模型肺然，在轉(zhuǎn)速為4000r/min～18000r/min、進給量為0.12mm/r～0.36mm/r時腿准，實驗結(jié)果與模型預(yù)報值一致际起。WangLP(1998年)等人提出通過對組成主刃和橫刃的單元刀具的振動分析得到整個鉆頭的動態(tài)力學(xué)特性，并據(jù)此建立了振動鉆削過程中動態(tài)軸向力和扭矩的預(yù)報模型吐葱。

　　隨著研究的不斷深入街望，研究人員發(fā)現(xiàn)，由于結(jié)構(gòu)的差異弟跑，過去已經(jīng)建立的力學(xué)模型不能適用于新的鉆型灾前。為此，StepensonDA(1992年)采用一個用大量車削實驗標(biāo)定的單元刀具斜角切削力模型孟辑，建立了用任意刃形硬質(zhì)合金或鑲嵌硬質(zhì)合金鉆頭鉆削灰鑄鐵時的主刃扭矩哎甲、軸向力和徑向力預(yù)報模型。LinGC(1982年)和WatsonAR(1985年)指出饲嗽，對鉆削扭矩和軸向力的低估是由于排屑干涉炭玫，這一發(fā)現(xiàn)最終導(dǎo)致了單元刀具非線性綜合法的產(chǎn)生，也使用分析方法建立復(fù)雜刃形鉆頭的切削力模型成為可能貌虾。WangJL(1994年)研究了切削過程中的排屑干涉蕴莉，應(yīng)用單元刀具非線性綜合法，建立了基于經(jīng)驗性單元刀具斜角切削力模型的任意刃形鉆頭的切削力模型期第。

　　除了鉆頭的基本幾何形狀以外艳拿，鉆削過程中的許多因素都會對鉆削力產(chǎn)生影響。1996年舌必，ChandrasekharanV等人考慮了鉆頭的制造和刃磨誤差如兩主刃的等高性陷字、半徑誤差、軸向偏斜等的影響巫紧，建立了錐面鉆頭完整的三維切削力模型福吩，隨后又將其拓展到預(yù)報任意形狀鉆尖鉆頭(如群鉆)的切削力。SriramR在考慮了鉆頭刃磨和安裝誤差對鉆削力影響的條件下痹对，建立了預(yù)報鉆削徑向力的模型扰褒。2001年，GongYP和EhmannK建立了一個綜合考慮到鉆頭幾何特性弦密、刃磨和安裝誤差以及鉆頭偏斜對主刃和橫刃動態(tài)切削厚度和切削面積影響的微孔鉆頭軸向力贮芹、扭矩和徑向力模型。

　　3.2鉆削力建模的發(fā)展

　　對于鉆削力建模的研究是隨著人們對各種新型鉆頭和鉆削工藝的開發(fā)而不斷深入的缨叫。WuSM等人在建立群鉆切削力模型方面做了大量工作椭符。其中，LeeSW(1986年)和FuhKH(1987年)以工作切削角度為準耻姥，對主切削刃使用斜角切削模型销钝，對第二切削刃使用直角切削模型有咨，建立了群鉆的切削力模型；HuangHT(1992年)等人提出了一個用普通麻花鉆的力學(xué)模型預(yù)報群鉆軸向力和扭矩的方法蒸健。ArmaregoEJA和ZhaoH(1996年)建立了薄鉆芯標(biāo)準麻花鉆座享、薄鉆芯多溝槽鉆和圓弧中心刃麻花鉆切削力預(yù)報模型。BhatnagarN(2004年)等人研究了用4種不同的鉆尖鉆削各向異性纖維補強復(fù)合材料時工件的非預(yù)期損壞似忧，建立了鉆削軸向力和扭矩的模型渣叛。SahuSK(2004年)等人提出了帶斷屑槽錐面麻花鉆的切削力預(yù)報模型，該模型用具有四種不同斷屑槽的鉆頭進行標(biāo)定盯捌，可適用于具有任意斷屑槽形狀的鉆頭诗箍。ElhachimiM(1999年)綜合應(yīng)用直角和斜角切削模型建立了高速切削鉆頭的切削力模型，在轉(zhuǎn)速為4000r/min～18000r/min挽唉、進給量為0.12mm/r～0.36mm/r時滤祖，實驗結(jié)果與模型預(yù)報值一致。WangLP(1998年)等人提出通過對組成主刃和橫刃的單元刀具的振動分析得到整個鉆頭的動態(tài)力學(xué)特性片家，并據(jù)此建立了振動鉆削過程中動態(tài)軸向力和扭矩的預(yù)報模型走木。

　　隨著研究的不斷深入，研究人員發(fā)現(xiàn)肿兴，由于結(jié)構(gòu)的差異荡减，過去已經(jīng)建立的力學(xué)模型不能適用于新的鉆型。為此湖诅，StepensonDA(1992年)采用一個用大量車削實驗標(biāo)定的單元刀具斜角切削力模型搂素，建立了用任意刃形硬質(zhì)合金或鑲嵌硬質(zhì)合金鉆頭鉆削灰鑄鐵時的主刃扭矩、軸向力和徑向力預(yù)報模型匕伶。LinGC(1982年)和WatsonAR(1985年)指出塑汽，對鉆削扭矩和軸向力的低估是由于排屑干涉，這一發(fā)現(xiàn)最終導(dǎo)致了單元刀具非線性綜合法的產(chǎn)生括樟，也使用分析方法建立復(fù)雜刃形鉆頭的切削力模型成為可能态练。WangJL(1994年)研究了切削過程中的排屑干涉，應(yīng)用單元刀具非線性綜合法手浙，建立了基于經(jīng)驗性單元刀具斜角切削力模型的任意刃形鉆頭的切削力模型聪僚。

　　除了鉆頭的基本幾何形狀以外，鉆削過程中的許多因素都會對鉆削力產(chǎn)生影響刊侯。1996年章办，ChandrasekharanV等人考慮了鉆頭的制造和刃磨誤差如兩主刃的等高性、半徑誤差滨彻、軸向偏斜等的影響藕届，建立了錐面鉆頭完整的三維切削力模型，隨后又將其拓展到預(yù)報任意形狀鉆尖鉆頭(如群鉆)的切削力疮绷。SriramR在考慮了鉆頭刃磨和安裝誤差對鉆削力影響的條件下翰舌，建立了預(yù)報鉆削徑向力的模型。2001年冬骚，GongYP和EhmannK建立了一個綜合考慮到鉆頭幾何特性椅贱、刃磨和安裝誤差以及鉆頭偏斜對主刃和橫刃動態(tài)切削厚度和切削面積影響的微孔鉆頭軸向力、扭矩和徑向力模型只冻。

　　3.3鉆削力建模方法

　　隨著科技的進步庇麦，建立預(yù)報鉆削力模型的方法也在不斷發(fā)展。1997年喜德，IslamAU和LiuMC提出了用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)報群鉆軸向力和扭矩的方法山橄，其訓(xùn)練用數(shù)據(jù)直接從文獻資料中提取。2001年KawajiS等人也提出了一種用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型估計和控制鉆削軸向力的方法：①離線構(gòu)建一個軸向力神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型沪择；②以該模型為基礎(chǔ)傅煎，通過在線最小二乘法訓(xùn)練，建立一個模擬神經(jīng)控制器羞烘；③將經(jīng)過訓(xùn)練的神經(jīng)控制器應(yīng)用于鉆削系統(tǒng)伴乐，得到軸向力。1999年蝉陕，ChenY應(yīng)用有限元方法分析具有刃口圓弧半徑刀具的斜角切削過程擒抠，建立了一個用有限次任意刃形鉆頭標(biāo)定的任意刃形鉆頭鉆削力模型。2004年拂极，StrenkowskiJS等人用一個歐拉有限單元模型模擬組成切削刃的單元刀具的切削力瑰跳，提出了用有限元技術(shù)預(yù)報麻花鉆軸向力和扭矩的方法。2002年猛珍，YangJA等人提出了一種用I-DEASCAE軟件系統(tǒng)實現(xiàn)的鉆削過程仿真模型砰普，可以預(yù)報動態(tài)鉆削力。

　　4．研究發(fā)展趨勢

　　(1)鉆削過程建模成為研究熱點

　　影響鉆削過程的各種因素陕匿，包括鉆頭幾何結(jié)構(gòu)金矛、制造和安裝誤差、物理特性(靜態(tài)和動態(tài)特性)勺届、切削條件驶俊、環(huán)境溫度、工件尺寸和材料等都將逐步納入建模研究的范圍免姿，各種鉆型饼酿、切削條件和鉆削工藝有關(guān)的鉆削力、鉆削溫度胚膊、鉆頭磨損與壽命故俐、切屑變形與排出、鉆削質(zhì)量紊婉、鉆削效率和鉆削成本等都將成為鉆削過程建模的對象药版，建模方法將更加多元化辑舷，模型預(yù)報的準確性將進一步提高，鉆削模型將不僅用于仿真和預(yù)報槽片，而且將更多地用于指導(dǎo)鉆頭設(shè)計何缓、制造和鉆削過程的優(yōu)化與監(jiān)控。

　　(2)鉆頭的幾何設(shè)計和制造方法仍將是研究的重點

　　適合于加工各種材料和加工條件的新鉆型將繼續(xù)涌現(xiàn)还栓，適用于微機械制造和印刷電路板制造的微型鉆頭的研究將走向深入黑声。鉆頭制造方法的研究將向集成制造系統(tǒng)的方向發(fā)展，鉆頭特別是群鉆的自動刃磨問題將得到解決氓暖，并會特別注重設(shè)計與制造的一體化失能、自動化和智能化。

　　(3)鉆削機理的研究將逐漸受到重視

　　鉆頭與鉆削過程研究越來越需要鉆削機理研究的支持账姜，鉆削機理研究是制約鉆頭與鉆削工藝研究的瓶頸饵臀；鉆削是最為復(fù)雜的切削加工過程之一，而關(guān)于切削原理的基礎(chǔ)研究必然會從相對簡單的車削加工研究向更復(fù)雜的鉆削加工研究過渡插涛。

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