涂层对麻花钻刀具钻削性能影响的仿真分析

摘要

研究麻花钻钻头涂层对钻削性能的意义重大，刀具涂层很大程度上提高了刀具的抗磨损能力，延长了刀具加工使用寿命。运用advantEdge软件对麻花钻加工钛合金建立有限元仿真模型，通过仿真得到无涂层、TiAlN涂层、TiN涂层3种情况下刀具压力、应力、速度的云图。TiN涂层刀具的钻削性能优异。研究了3种情况下加工孔的数量与钻头中间区域、外缘区域磨损量的关系分布规律。分别研究了TiN涂层膜厚1、2、3μm 3种情况下加工孔的数量与钻头中间区域、外缘区域磨损量的关系。选用钻头中间区域、外缘区域磨损量对钻削性能进行评估。结果表明：TiAlN涂层、TiN涂层的刀具寿命分别是无涂层刀具的2.2倍和4倍；钻头中间区域、外缘区域的磨损量与加工孔数量呈正相关分布，3μm TiN涂层刀具寿命是1μm涂层刀具的2.75倍。该研究为麻花钻涂层刀具设计提供了理论依据和优化方案。

关键词

刀具涂层 / 磨损量 / advantEdge仿真