25Cr2Ni4MoV合金钢的深孔工艺试验研究

发布时间：2021-01-21 13:13

　　深孔加工作为机械加工领域的关键技术之一,随着航空航天、高速铁路、石油化工等领域的高速发展,各种难加工材料对深孔加工技术的精度、效率提出了更高要求。25Cr2Ni4MoV合金钢在深孔加工过程中,存在、切削力大、切削温度高、加工表面质量差、孔直线度误差较大、刀具磨损严重、断屑排屑困难等问题。本文以25Cr2Ni4MoV合金钢深孔加工工艺为研究对象,采用有限元仿真模拟预实验验证的方法,从工艺流程、钻削机理、钻削模型、切屑形态、、切削温度及刀具磨损等方面进行相关研究,主要研究内容与结论如下:（1）25Cr2Ni4MoV合金钢深孔加工工艺流程的研究。分析了25Cr2Ni4MoV合金钢组成成分及各合金元素对材料机械性能的影响,根据实际经验,参考成熟深孔加工工艺,制定25Cr2Ni4MoV合金钢深孔加工工艺流程。（2）深孔钻削模型及钻削力的研究。建立错齿BTA深孔钻削模型,研究了错齿BTA钻的结构特点、几何参数及总体受力,并进行了静力学、动力学分析。（3）基于Deform-3D软件的深孔钻削仿真模拟研究。建立钻削仿真模型,进行仿真试验,采用单因素试验方法对断屑台参数（高度、宽度、圆弧半径）影响切屑曲... 

【文章来源】： 李众 西安石油大学

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
主要符号表
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 深孔加工技术的发展与研究现状
        1.2.2 钻削合金钢的研究现状
        1.2.3 金属切削模拟技术发展现状
    1.3 课题研究的内容及技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
    1.4 创新点
第二章 25Cr2Ni4MoV合金钢深孔加工工艺研究
    2.1 25Cr2Ni4MoV合金钢材料分析
        2.1.1 25Cr2Ni4MoV合金钢的切削加工性
        2.1.2 25Cr2Ni4MoV合金钢的加工难点及针对策略
    2.2 25Cr2Ni4MoV合金钢深孔加工工艺流程及系统设计
        2.2.1 零件结构及特点
        2.2.2 零件的加工工艺安排
        2.2.3 深孔加工系统设计
    2.3 本章小结
第三章 BTA深孔刀具设计及其有限元分析
    3.1 BTA深孔刀具设计
        3.1.1 深孔钻头的分类与选型
        3.1.2 错齿内排屑深孔钻结构
        3.1.3 错齿BTA深孔钻几何参数设计
        3.1.4 刀具材料选择
        3.1.5 受力分析
        3.1.6 错齿BTA深孔钻头三维实体建模和危险部位分析
    3.2 BTA钻杆动力学分析
        3.2.1 模态分析
    3.3 本章小结
第四章 BTA深孔钻削有限元分析
    4.1 DEFORM-3D软件简介
    4.2 钻削25Cr2Ni4MoV合金钢钢仿真模型的建立
        4.2.1 模型建立方式的选择
        4.2.2 几何模型的建立与导入
        4.2.3 网格划分及网格重划分
        4.2.4 设定钻削运动方式
        4.2.5 设定边界条件
        4.2.6 材料模型的建立
        4.2.7 设定对象间关系
        4.2.8 设置仿真控制参数
        4.2.9 生成数据库
    4.3 仿真方案设计
    4.4 钻削仿真结果及数据处理
        4.4.1 切屑形态随断屑台尺寸变化规律
        4.4.2 切削用量对切削温度的影响
        4.4.3 切削用量对刀具磨损的影响
    4.5 本章总结
第五章 BTA深孔加工试验
    5.1 试验目的
    5.2 试验条件
        5.2.1 机床设备
        5.2.2 试验刀具
        5.2.3 工件材料
        5.2.4 测量仪器
    5.3 试验方案
    5.4 深孔加工效果分析
        5.4.1 切屑形态分析
        5.4.2 孔轴线偏斜分析
    5.5 深孔加工工艺分析
    5.6 深孔加工试验问题及处理措施
    5.7 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]错齿BTA深孔钻削切屑变形断裂影响因素研究[J]. 李旭波,郑建明,孔令飞,肖世英,刘驰,郭便.  中国机械工程. 2018(16)
[2]GH4169高温合金钻削力的试验研究[J]. 仵珍稷,姜增辉,鲁康平,孙晋亮.  机械设计与制造. 2018(08)
[3]BTA深孔钻的结构优化及切削仿真分析[J]. 吴雪峰,马路,苑忠亮,杨树财.  哈尔滨理工大学学报. 2018(04)
[4]860MPa强度等级百万级核电励磁机转子锻件的试制[J]. 王晓芳,刘烨,郝兴敏.  大型铸锻件. 2016(03)
[5]切削液对深孔直线度的影响分析与应用[J]. 陈振亚,沈兴全,辛志杰,庞俊忠,郭婷婷.  振动.测试与诊断. 2015(03)
[6]准干式深孔钻削中温度场与刀具磨损的仿真研究[J]. 朱红霞,沈兴全,张利新.  机械设计与制造. 2014(02)
[7]深孔加工孔轴线偏斜的分析与研究[J]. 孟晓华,于大国,宁磊,王继明.  机械设计与制造. 2014(01)
[8]面向金属切削过程数值模拟的材料本构方程和刀-屑摩擦特性[J]. 丁杰雄,崔海龙,张川东,付陆元.  四川大学学报(工程科学版). 2012(06)
[9]高温合金微量润滑振动钻削温度与刀具磨损[J]. 孔凡霞,张德远.  北京航空航天大学学报. 2012(06)
[10]金属材料本构模型的研究进展[J]. 彭鸿博,张宏建.  机械工程材料. 2012(03)

博士论文
[1]高强韧冷作模具钢组织设计及组织控制研究[D]. 李绍宏.上海大学 2011
[2]阻尼动力减振镗杆动态特性仿真与优化设计研究[D]. 秦柏.哈尔滨理工大学 2009
[3]功率超声振动珩磨技术的基础与应用研究[D]. 祝锡晶.南京航空航天大学 2007

硕士论文
[1]BTA深孔钻削机理及试验研究[D]. 聂兆云.中北大学 2016
[2]基于BTA刀具系统的深孔加工直线度误差分析研究[D]. 方玮.中北大学 2016
[3]BTA内排屑深孔钻断屑机理及槽型设计[D]. 谢阳.哈尔滨理工大学 2016



本文编号：2991231