基于DEFORM-3D的BTA钻深孔钻削过程仿真分析

发布时间：2018-03-24 10:15

  本文选题：BTA钻　切入点：参数设计　出处：《西安理工大学》2017年硕士论文

【摘要】：孔加工约占机械加工总量的30%以上,其中深径比L/D≥5～10的深孔约占/3以上,尤其是在航空、航天、石油和核电等工业领域深孔加工所占的比例更大,且对深孔加工质量和加工效率的要求越来越高。深孔钻头是实现深孔加工的关键因素之一,其性能的好坏直接影响深孔加工的质量和效率。BTA钻是应用最为广泛的深孔钻头,目前主要有单齿钻和错齿钻两种结构形式。其中,错齿钻分为Ⅴ型和Ⅵ型, 国外普遍采用Ⅵ型,我国主要采用Ⅴ型,而对Ⅵ型的研究很少。本项研究分析两种形式深孔钻头的钻削过程,对于推动我国深孔钻头的设计改进及性能提高具有重要的现实意义。本文以BTA钻为研究对象,在分析Ⅴ型和Ⅵ型两种深孔钻头结构参数设计的基础上,分别用Pro/E和DEFORM-3D软件建立了其三维实体模型和有限元分析模型,动态模拟了两种形式深孔钻头的钻削过程;分析了两类钻头的入钻过程和切屑的形成过程及变形规律:揭示了两种形式钻头入钻过程中切削力的变化规律及切削温度分布;观察了各刀齿前刀面与切屑底部的接触状态,给出了对各刀齿前刀面的磨损预测。通过BTA深孔钻削实验,研究了两种形式深孔钴头的入钻过程、切屑形态及钻削力等。结果表明,BTA钻各刀齿前刀面磨损过程与其入钻次序一致,越超前的刀齿越容易发生磨损,适当地给出各刀齿之间的相对高度,不仅能够缩钻头入钻时间,减轻刀齿过快磨损,而且可以改善轴向阶梯分屑效果,提高钻头排屑能力。随着断屑台宽度和圆弧半径的减小,或者断屑台高度的增大,切屑变形会增大,切屑越短:随着工件材料强度和硬度的增大,或导热系数的减小,切削抗力增大,切削温度升高,并且最高切削温度分布在刀具切削刃附近、刀-屑接触而上的切屑底层。另外,Ⅴ型钻头钻削力波动幅度较大,钻削过程振动明显,有利于断屑,切屑形态较为良好;而Ⅵ型钻头钻削力波动幅度较小,钻削过程比较稳定,但不利于断屑,存在长条形切屑。
[Abstract]:Hole processing accounts for more than 30 percent of the total machining volume, in which deep holes with a depth diameter greater than L / D 鈮，

本文编号：1657846