摘要：建立了聚晶金刚石（PDC）钻头切削齿切削岩石过程的有限元模型,模拟了不同形状切削齿不同切削深度下的线性和圆弧切削过程。模拟前确定了切削齿的空间形态、切削速度、切削深度、材料的流变模型、摩擦模型等。模拟结果表明：线性和圆弧切削过程没有本质区别;各类切削齿的切削力波动均为振荡和不均匀的,不存在周期性;采用同一切削齿时不同切削深度下的切削力波动没有类似规律,但切削深度增加会引起波动幅度增大;切削深度为0.5 mm和1.0 mm时,切削参数保持稳定后平均切削力减小,而切削深度为2.0 mm时,进入稳定切削区后平均切削力并未减小;使用球形齿和圆锥形齿时切削力较小,而使用锥形齿、斜角形齿和平板形齿时切削力较大;采用平板形齿时切削力波动图上单位时间内峰数最少,采用球形齿时最多。

关键词：pdc钻头 切削齿 切削过程 切削力 有限元模拟 

单位：Ivano-Frankivsk National Technical University of Oil and Gas