基于精确导向的深孔刀具优化设计研究
发布时间：2021-05-24 00:24
随着国民经济的发展,工业和军工各个领域对于深孔零件有更多的需求,同时对于深孔的加工质量提出了更高的要求,其中一项主要的控制因素就是孔轴线的直线度。深孔轴线偏斜问题一直是研究的重点和难点,影响轴线偏斜的因素是多方面的,而深孔刀具在加工中担负切削和导向,对加工质量起到至关重要的作用。基于自导向机理的现代深孔技术,最为核心的问题是深孔刀具。本文通过分析导向副的弹塑性变形及深孔的轴线偏斜,研究刀具系统的影响因素并提出优化方案,以达到减小深孔的轴线偏斜量,提高加工质量的目的。这对于提高深孔加工技术水平和发展深孔装备有重要的理论和现实意义。首先,分析了自导向刀具的特点和加工孔的轴线偏斜状况。从深孔装备中的刀具角度出发,分析了刀具结构及其各部分的几何参数对于钻头受力状态、孔加工质量的影响。指出在精确导向的要求下,深孔刀具的设计要点及各个参数的理论及经验范围。其次,分析并计算刀具在切削加工中所受到的力。建立了导向副的等效接触模型并分析了导向条上所受载荷模型。将导向副接触等效为有限长线接触进行分析,利用弹塑性变形等相关理论建立深孔轴线的偏斜量计算公式,得到深孔钻头各部分参数与孔轴线单位偏斜量之间的关系。...
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
1.2 深孔加工技术概述
1.2.1 深孔加工技术的发展
1.2.2 深孔加工技术特点
1.2.3 深孔加工技术分类及常用系统介绍
1.3 国内外研究情况
1.3.1 深孔轴线偏斜方面的研究概况
1.3.2 深孔刀具优化方面的研究概况
1.4 课题研究的内容
2 深孔轴线偏斜分析及刀具设计
2.1 深孔轴线偏斜及自导向刀具特点
2.2 深孔轴线偏斜刀具的影响因素分析
2.2.1 BTA深孔钻结构
2.2.2 导向条的布置及参数
2.2.3 刀刃的几何参数
2.3 内排屑深孔刀具——BTA钻的设计
2.3.1 内排屑深孔钻的结构及特点
2.3.2 钻头结构及尺寸设计
2.3.3 导向条参数及其设计
2.3.4 刀齿参数及其设计
2.3.5 钻头各部分材料的选择
2.4 本章小结
3 轴线偏斜量与钻头各参数间关系的研究
3.1 BTA深孔钻削力学分析
3.1.1 错齿BTA钻头受力分析
3.1.2 错齿BTA钻头受力计算
3.2 导向副接触状态分析
3.2.1 导向副接触模型建立
3.2.2 导向副接触变形分析
3.2.3 导向副实际接触分析
3.3 导向副载荷分析与计算
3.4 理论轴线偏斜模型
3.5 深孔加工试验与模型验证
3.5.1 实验条件及理论偏斜值计算
3.5.2 钻削实验及数据
3.6 本章小结
4 BTA深孔钻不同方案对比分析与优化
4.1 单、双出屑口深孔钻轴线偏斜的对比分析
4.2 导向条对轴线偏斜的影响及其设计优化
4.2.1 导向条的分布位置
4.2.2 导向条的数量
4.2.3 导向条滞后量E的确定
4.2.4 导向条的尺寸参数
4.3 刀齿对轴线偏斜的影响分析及优化设计
4.3.1 BTA钻不同错齿排布方案的轴线偏斜分析对比
4.3.2 不同齿宽方案对轴线偏斜的影响
4.3.3 外刃偏角和内刃偏角对轴线偏斜的影响及其优化
4.4 本章小结
5 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]深孔加工的特点以及枪钻机床工装的应用[J]. 梁耀云. 机械管理开发. 2018(12)
[2]基于深孔加工技术的应用探讨[J]. 周瑜哲. 山东工业技术. 2018(18)
[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]粗糙表面的加卸载分形接触解析模型[J]. 陈建江,原园,徐颖强. 西安交通大学学报. 2018(03)
[5]基于自导向机理的深孔轴线偏斜分析[J]. 李鹏飞,庞俊忠,黄晓斌,朱文涛,王振. 机械设计与研究. 2017(05)
[6]深孔加工技术研究进展[J]. 杨微,周威,杨力,林子皓,熊计,郭智兴,唱岩. 硬质合金. 2016(02)
[7]过载工况下圆柱滚子轴承永久变形量计算[J]. 倪艳光,李影,邓四二,岳纪东,李雄峰. 河南科技大学学报(自然科学版). 2016(02)
[8]深孔加工工具系统研究现状及趋势分析[J]. 邱易,雷勇,郑建明,周石罗,杨圆明,刘爽. 工具技术. 2015(12)
[9]基于模糊评判的深孔刀具选择及切削参数优化[J]. 张保平,关世玺,张雪冬,王斌,田甜. 制造业自动化. 2015(15)
[10]粗糙表面弹塑性加卸载多级接触模型[J]. 李万钟,徐颖强,孙戬,段辰宸,侯悦. 中国表面工程. 2015(04)
硕士论文
[1]枪钻加工孔轴线偏斜分析及控制技术研究[D]. 付康康.中北大学 2018
[2]BTA深孔钻用导向块设计优选[D]. 朱杰.哈尔滨理工大学 2017
[3]深孔加工BTA刀具的结构设计与参数化建模[D]. 张晓.中北大学 2014
[4]深孔加工孔轴心偏斜及系统优化设计研究[D]. 陈振亚.中北大学 2013
[5]BTA深孔钻削刀具系统特性研究[D]. 李春蕊.西安理工大学 2008
本文编号：3203233
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
1.2 深孔加工技术概述
1.2.1 深孔加工技术的发展
1.2.2 深孔加工技术特点
1.2.3 深孔加工技术分类及常用系统介绍
1.3 国内外研究情况
1.3.1 深孔轴线偏斜方面的研究概况
1.3.2 深孔刀具优化方面的研究概况
1.4 课题研究的内容
2 深孔轴线偏斜分析及刀具设计
2.1 深孔轴线偏斜及自导向刀具特点
2.2 深孔轴线偏斜刀具的影响因素分析
2.2.1 BTA深孔钻结构
2.2.2 导向条的布置及参数
2.2.3 刀刃的几何参数
2.3 内排屑深孔刀具——BTA钻的设计
2.3.1 内排屑深孔钻的结构及特点
2.3.2 钻头结构及尺寸设计
2.3.3 导向条参数及其设计
2.3.4 刀齿参数及其设计
2.3.5 钻头各部分材料的选择
2.4 本章小结
3 轴线偏斜量与钻头各参数间关系的研究
3.1 BTA深孔钻削力学分析
3.1.1 错齿BTA钻头受力分析
3.1.2 错齿BTA钻头受力计算
3.2 导向副接触状态分析
3.2.1 导向副接触模型建立
3.2.2 导向副接触变形分析
3.2.3 导向副实际接触分析
3.3 导向副载荷分析与计算
3.4 理论轴线偏斜模型
3.5 深孔加工试验与模型验证
3.5.1 实验条件及理论偏斜值计算
3.5.2 钻削实验及数据
3.6 本章小结
4 BTA深孔钻不同方案对比分析与优化
4.1 单、双出屑口深孔钻轴线偏斜的对比分析
4.2 导向条对轴线偏斜的影响及其设计优化
4.2.1 导向条的分布位置
4.2.2 导向条的数量
4.2.3 导向条滞后量E的确定
4.2.4 导向条的尺寸参数
4.3 刀齿对轴线偏斜的影响分析及优化设计
4.3.1 BTA钻不同错齿排布方案的轴线偏斜分析对比
4.3.2 不同齿宽方案对轴线偏斜的影响
4.3.3 外刃偏角和内刃偏角对轴线偏斜的影响及其优化
4.4 本章小结
5 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]深孔加工的特点以及枪钻机床工装的应用[J]. 梁耀云. 机械管理开发. 2018(12)
[2]基于深孔加工技术的应用探讨[J]. 周瑜哲. 山东工业技术. 2018(18)
[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]粗糙表面的加卸载分形接触解析模型[J]. 陈建江,原园,徐颖强. 西安交通大学学报. 2018(03)
[5]基于自导向机理的深孔轴线偏斜分析[J]. 李鹏飞,庞俊忠,黄晓斌,朱文涛,王振. 机械设计与研究. 2017(05)
[6]深孔加工技术研究进展[J]. 杨微,周威,杨力,林子皓,熊计,郭智兴,唱岩. 硬质合金. 2016(02)
[7]过载工况下圆柱滚子轴承永久变形量计算[J]. 倪艳光,李影,邓四二,岳纪东,李雄峰. 河南科技大学学报(自然科学版). 2016(02)
[8]深孔加工工具系统研究现状及趋势分析[J]. 邱易,雷勇,郑建明,周石罗,杨圆明,刘爽. 工具技术. 2015(12)
[9]基于模糊评判的深孔刀具选择及切削参数优化[J]. 张保平,关世玺,张雪冬,王斌,田甜. 制造业自动化. 2015(15)
[10]粗糙表面弹塑性加卸载多级接触模型[J]. 李万钟,徐颖强,孙戬,段辰宸,侯悦. 中国表面工程. 2015(04)
硕士论文
[1]枪钻加工孔轴线偏斜分析及控制技术研究[D]. 付康康.中北大学 2018
[2]BTA深孔钻用导向块设计优选[D]. 朱杰.哈尔滨理工大学 2017
[3]深孔加工BTA刀具的结构设计与参数化建模[D]. 张晓.中北大学 2014
[4]深孔加工孔轴心偏斜及系统优化设计研究[D]. 陈振亚.中北大学 2013
[5]BTA深孔钻削刀具系统特性研究[D]. 李春蕊.西安理工大学 2008
本文编号：3203233
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