BTA内排屑深孔钻断屑机理及槽型设计

发布时间：2017-10-16 07:30

  本文关键词：BTA内排屑深孔钻断屑机理及槽型设计

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【摘要】：汽轮机低压加热器管板是核电设备的重要组成部分,加热器管板上的深孔加工难度较高。BTA(Boring and Trepanning Association)内排屑深孔钻因生产效率高、加工质量好被广泛的应用于低压加热器管板的深孔加工,但由于被加工材料的韧性高,断屑和排屑较难,针对上述问题,本文提出了一种以车代钻的试验方法,主要从深孔钻钻削模型、各个切削刃不同角度下对切削力和断屑的影响规律等方面展开研究。首先,针对BTA深孔钻封闭的使用环境,建立以车代钻的试验模型:不改变外刃、中间刃和中心刃的尺寸和角度,并保证各刃相对于深孔钻的位置不变,通过在工件端面进行切削加工,来模拟各个切削刃的加工过程。其次,以钻削力为研究对象:通过对深孔钻外刃、中间刃和中心刃分别设计角度正交实验,分析了各切削刃的不同角度对切削力的影响规律,利用极差分析以切削力为研究对象,得到了各个切削刃的最佳角度组合。再次,以断屑效果为研究对象:切屑的卷曲半径是切屑弯曲的重要指标,分析了各个切削刃的切屑形态,通过极差分析分析了各切削刃的不同刃倾角、后角和偏角对切屑的卷曲半径影响规律,发现各角度的变化对中心刃切屑的卷曲半径影响有限。最后,针对深孔钻中心刃断屑难的问题,利用有限元仿真,建立了中心刃钻削模型,分析了不同槽宽(2n参数下的切削力、切削热和切屑的形态,得到了中心刃最佳的(2n参数对断屑的影响规律。
【关键词】：BTA深孔钻 刀具参数 切削力 切屑形态
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG52
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 课题的来源及研究的目的和意义10-11
• 1.1.1 课题来源10
• 1.1.2 研究的目的和意义10-11
• 1.2 深孔加工技术11-14
• 1.2.1 深孔加工的发展阶段12-13
• 1.2.2 深孔加工系统的发展13-14
• 1.3 BTA深孔钻削研究现状14-16
• 1.3.1 深孔钻钻削力的研究15
• 1.3.2 深孔钻切屑的研究15-16
• 1.3.3 深孔钻仿真研究16
• 1.4 本文主要的研究内容16-17
• 第2章 刀屑接触面作用及切屑形态17-26
• 2.1 刀-屑接触界面特性17-21
• 2.1.1 切屑变形区划分17-18
• 2.1.2 刀-屑摩擦18
• 2.1.3 切屑变形的表征18-21
• 2.2 切屑的卷曲21-23
• 2.2.1 BTA内排屑深孔钻直角切削模型的建立22
• 2.2.2 切屑形成力的研究22-23
• 2.3 切屑的折断及主要影响因素23-25
• 2.3.1 切屑的折断方式23-24
• 2.3.2 切屑的折断条件24
• 2.3.3 切屑的形态24-25
• 2.4 本章小结25-26
• 第3章 BTA内排屑深孔钻钻削力的研究26-42
• 3.1 实验原理26-27
• 3.2 试验条件27-29
• 3.2.1 试验设备27-28
• 3.2.2 试验方案28-29
• 3.3 试验结果及分析29-41
• 3.3.1 外刃切削力的研究29-33
• 3.3.2 中心刃切削力的研究33-37
• 3.3.3 中间刃切削力的研究37-41
• 3.4 本章小结41-42
• 第4章 BTA内排屑深孔钻切屑形态的研究42-53
• 4.1 切屑的形成机理42-45
• 4.2 BTA内排屑深孔钻切屑曲率半径的研究45-52
• 4.2.1 外刃切屑曲率半径的研究45-47
• 4.2.2 中间刃切屑的曲率半径的研究47-49
• 4.2.3 中心刃切屑曲率半径的研究49-51
• 4.2.4 BTA深孔钻切屑的卷曲过程51-52
• 4.3 本章小结52-53
• 第5章 BTA内排屑深孔钻钻削仿真53-60
• 5.1 DEFORM有限元仿真软件的介绍53-55
• 5.2 中心刃切削过程仿真55-56
• 5.2.1 刀片和工件的简化55-56
• 5.2.2 仿真的前处理56
• 5.3 有限元仿真过程及结果和分析56-59
• 5.3.1 BTA深孔钻切削过程56-57
• 5.3.2 仿真结果及分析57-59
• 5.4 本章小结59-60
• 结论60-61
• 参考文献61-64
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文64-65
• 致谢65

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 师毓华;郑建明;侯晓莉;杨罗;肖继明;;BTA深孔钻削切屑变形与刀齿切削力分布规律仿真[J];宇航材料工艺;2014年05期

2 贺鹏;;浅析机械加工过程中的深孔加工方法[J];科技创新与应用;2013年24期

3 左伟彬;刘虹;王兰萍;;新型高效深孔加工刀具研制[J];哈尔滨轴承;2013年02期

4 李建;王彪;刘永姜;李道波;付力;;深孔钻削的有限元仿真分析[J];机械设计与制造;2012年11期

5 孔虎星;郭拉凤;尹晓霞;;基于ANSYS的深孔钻结构有限元分析[J];机械;2011年06期

6 赵如意;关世玺;;深孔钻削切屑形态的研究[J];新技术新工艺;2010年02期

7 李涛;;亚干式深孔钻削系统的研究[J];机械管理开发;2009年05期

8 韩荣第;杨昌琪;吴健;;麻花钻的数学建模及钻削过程有限元分析[J];工具技术;2008年04期

9 李英;曹选平;;BTA深孔钻断屑研究[J];工具技术;2007年11期

10 王作华;王守明;;浅析深孔加工工艺[J];一重技术;2007年05期

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 罗宝;复杂螺旋面钻尖钻削力的研究及钻削过程有限元仿真[D];东北大学;2009年

2 张秋丽;平面型后刀面枪钻的钻削力数学模型及有限元分析[D];湖南大学;2007年

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本文编号：1041372