3.3 钻削力建模方法
随着科技的进步,建立预报钻削力模型的方法也在不断发展。1997年,Islam A U和Liu M C提出了用人工神经网络预报群钻轴向力和扭矩的方法,其训练用数据直接从文献资料中提取。2001年Kawaji S等人也提出了一种用神经网络模型估计和控制钻削轴向力的方法:①离线构建一个轴向力神经网络模型;②以该模型为基础,通过在线最小二乘法训练,建立一个模拟神经控制器;③将经过训练的神经控制器应用于钻削系统,得到轴向力。1999年,Chen Y应用有限元方法分析具有刃口圆弧半径刀具的斜角切削过程,建立了一个用有限次任意刃形钻头标定的任意刃形钻头钻削力模型。2004年,Strenkowski J S等人用一个欧拉有限单元模型模拟组成切削刃的单元刀具的切削力,提出了用有限元技术预报麻花钻轴向力和扭矩的方法。2002年,Yang J A等人提出了一种用I-DEAS CAE软件系统实现的钻削过程仿真模型,可以预报动态钻削力。
4.研究发展趋势
(1)钻削过程建模成为研究热点
影响钻削过程的各种因素,包括钻头几何结构、制造和安装误差、物理特性(静态和动态特性)、切削条件、环境温度、工件尺寸和材料等都将逐步纳入建模研究的范围,各种钻型、切削条件和钻削工艺有关的钻削力、钻削温度、钻头磨损与寿命、切屑变形与排出、钻削质量、钻削效率和钻削成本等都将成为钻削过程建模的对象,建模方法将更加多元化,模型预报的准确性将进一步提高,钻削模型将不仅用于仿真和预报,而且将更多地用于指导钻头设计、制造和钻削过程的优化与监控。
(2)钻头的几何设计和制造方法仍将是研究的重点
适合于加工各种材料和加工条件的新钻型将继续涌现,适用于微机械制造和印刷电路板制造的微型钻头的研究将走向深入。钻头制造方法的研究将向集成制造系统的方向发展,钻头特别是群钻的自动刃磨问题将得到解决,并会特别注重设计与制造的一体化、自动化和智能化。
(3)钻削机理的研究将逐渐受到重视
钻头与钻削过程研究越来越需要钻削机理研究的支持,钻削机理研究是制约钻头与钻削工艺研究的瓶颈;钻削是最为复杂的切削加工过程之一,而关于切削原理的基础研究必然会从相对简单的车削加工研究向更复杂的钻削加工研究过渡。

