Acta Armamentarii ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (6): 1733-1743.doi: 10.12382/bgxb.2022.0753
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WANG Guilin, YU Aibing*(), ZOU Pian, LI Yi, LI Kefan, WU Senkai
Received:
2022-08-29
Online:
2023-06-30
Contact:
YU Aibing
WANG Guilin, YU Aibing, ZOU Pian, LI Yi, LI Kefan, WU Senkai. Theoretical Model of Drilling Force Considering Geometrical Parameters of Chamfered Edge of Spade Drill[J]. Acta Armamentarii, 2023, 44(6): 1733-1743.
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刀具编号 | b/mm | γ/(°) | 刀具编号 | b/mm | γ/(°) | |
---|---|---|---|---|---|---|
0 | 0 | 0 | 5 | 0.2 | 20 | |
1 | 0.1 | 10 | 6 | 0.3 | 20 | |
2 | 0.2 | 10 | 7 | 0.1 | 30 | |
3 | 0.3 | 10 | 8 | 0.2 | 30 | |
4 | 0.1 | 20 | 9 | 0.3 | 30 |
Table 1 Chamfered edge parameters of spade drill inserts in drilling experiments
刀具编号 | b/mm | γ/(°) | 刀具编号 | b/mm | γ/(°) | |
---|---|---|---|---|---|---|
0 | 0 | 0 | 5 | 0.2 | 20 | |
1 | 0.1 | 10 | 6 | 0.3 | 20 | |
2 | 0.2 | 10 | 7 | 0.1 | 30 | |
3 | 0.3 | 10 | 8 | 0.2 | 30 | |
4 | 0.1 | 20 | 9 | 0.3 | 30 |
A/MPa | B/MPa | n | C | m | /s-1 | T0/℃ | Tm/℃ | d1 | d2 | d3 | d4 | d5 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
527 | 575 | 0.72 | 0.017 | 1.61 | 1 | 25 | 635 | 0.110 | 0.572 | -3.446 | 0.016 | 1.099 |
Table 2 Johnson-Cook material parameters of 7075-T651alloy[16]
A/MPa | B/MPa | n | C | m | /s-1 | T0/℃ | Tm/℃ | d1 | d2 | d3 | d4 | d5 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
527 | 575 | 0.72 | 0.017 | 1.61 | 1 | 25 | 635 | 0.110 | 0.572 | -3.446 | 0.016 | 1.099 |
温度/℃ | 导热系数/(W·m-1·℃-1) | 密度/(kg·m-3) | 杨氏模量/GPa | 热膨胀系数/℃-1 | 比热/(J·kg-1·℃-1) | 泊松比 |
---|---|---|---|---|---|---|
25 | 130 | 2810 | 71.1 | 2.16×10-5 | 870 | 0.33 |
100 | 186 | 2800 | 65.2 | 2.34×10-5 | 910 | 0.33 |
200 | 197 | 2770 | 56.3 | 2.36×10-5 | 960 | 0.33 |
300 | 194 | 2750 | 38.0 | 2.43×10-5 | 980 | 0.33 |
400 | 196 | 2730 | 31.5 | 2.52×10-5 | 1040 | 0.33 |
500 | 196 | 2700 | 25.0 | 2.61×10-5 | 1100 | 0.33 |
532 | 193 | 2690 | 24.0 | 2.75×10-5 | 1110 | 0.33 |
Table 3 Thermal and mechanical properties of 7075-T651 alloy[17]
温度/℃ | 导热系数/(W·m-1·℃-1) | 密度/(kg·m-3) | 杨氏模量/GPa | 热膨胀系数/℃-1 | 比热/(J·kg-1·℃-1) | 泊松比 |
---|---|---|---|---|---|---|
25 | 130 | 2810 | 71.1 | 2.16×10-5 | 870 | 0.33 |
100 | 186 | 2800 | 65.2 | 2.34×10-5 | 910 | 0.33 |
200 | 197 | 2770 | 56.3 | 2.36×10-5 | 960 | 0.33 |
300 | 194 | 2750 | 38.0 | 2.43×10-5 | 980 | 0.33 |
400 | 196 | 2730 | 31.5 | 2.52×10-5 | 1040 | 0.33 |
500 | 196 | 2700 | 25.0 | 2.61×10-5 | 1100 | 0.33 |
532 | 193 | 2690 | 24.0 | 2.75×10-5 | 1110 | 0.33 |
导热系数/(W·m-1·℃-1) | 密度/(kg·m-3) | 杨氏模量/GPa | 热膨胀系数/℃-1 | 比热/(J·kg-1·℃-1) | 泊松比 |
---|---|---|---|---|---|
79.6 | 14850 | 640 | 4.7×10-6 | 176 | 0.22 |
Table 4 Material parameters of carbide spade drill inserts[18]
导热系数/(W·m-1·℃-1) | 密度/(kg·m-3) | 杨氏模量/GPa | 热膨胀系数/℃-1 | 比热/(J·kg-1·℃-1) | 泊松比 |
---|---|---|---|---|---|
79.6 | 14850 | 640 | 4.7×10-6 | 176 | 0.22 |
参数 | 刀具编号 | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
ξ | 1.58 | 1.75 | 1.90 | 1.53 | 1.69 | 1.80 | 1.60 | 1.80 | 2.03 |
c | 0.046 | 0.030 | 0.023 | 0.102 | 0.057 | 0.036 | 0.06 | 0.031 | 0.039 |
Table 5 Values of theoretical model parameters
参数 | 刀具编号 | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
ξ | 1.58 | 1.75 | 1.90 | 1.53 | 1.69 | 1.80 | 1.60 | 1.80 | 2.03 |
c | 0.046 | 0.030 | 0.023 | 0.102 | 0.057 | 0.036 | 0.06 | 0.031 | 0.039 |
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