准干式深孔加工中排屑装置的仿真与研究

发布时间：2017-04-30 21:09

  本文关键词：准干式深孔加工中排屑装置的仿真与研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着社会和科技的进步,现代社会对制造业的追求重点转变为效率、精确以及可持续性发展,而为了解决深孔加工中三大技术难点的各项装置的改进的研究也一直在持续着。这不仅仅是因为深孔加工在机械制造业所占的比例的庞大,更因为深孔加工对许多拥有高精度领域的行业有着不可撼动的加工地位。所以,如果深孔加工能在效率、精度以及绿色环保这几点中有所突破,那对制造业整体将会是一个重大的进步。论文的主要研究内容如下:(1)基于伯努利定理和动能定理建立准干式深孔加工负压抽屑过程的数学模型,对负压抽屑的原理和影响负压效应的因素进行分析。(2)以上一步建立的数学模型为基础,以模拟仿真的矢量运动过程作为分析点建立结构优化方案:方案1.针对喷嘴锥面上下端处的能量损失问题建立的喷嘴双曲面模型。方案2.将结构设置为二级入口模型,在仿真分析基础上研究两股喷射流之间距离对排屑管道内湍流运动的影响及最后与负压效应的联系,这是一个新的思维应用。(3)利用Pro E对排屑装置进行三维建模,并用FlUENT软件组对两类结构优化方案列出的不同的结构数据组进行仿真分析。着重分析方案二的数据和云图,分析湍流运动中的特征运动漩涡与喷射流之间间距的整体关系及变化趋势。为改进排屑装置的研究提供一个新的视角。
【关键词】：深孔加工 负压抽屑 FLUENT 漩涡 多相流
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG52
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 1 绪论10-18
• 1.1 目的及意义10-12
• 1.2 深孔加工的特点12-13
• 1.3 国内外深孔加工系统的研究发展现状13-16
• 1.3.1 国外发展现状13-14
• 1.3.2 国内发展现状14-16
• 1.4 课题的来源和主要研究内容16-18
• 1.4.1 课题的来源16-17
• 1.4.2 主要研究内容17
• 1.4.3 论文创新点17-18
• 2 常用深孔加工系统及其排屑原理18-27
• 2.1 枪钻系统优缺点及其排屑机理18-20
• 2.1.1 枪钻深孔加工系统优缺点18-19
• 2.1.2 枪钻深孔加工系统自身结构和特性对排屑的影响19-20
• 2.2 BTA系统优缺点及其排屑机理20-22
• 2.2.1 BTA深孔加工系统优缺点20-21
• 2.2.2 BTA深孔加工系统自身结构和特性对排屑的影响21-22
• 2.3 双管喷吸钻系统优缺点及其排屑机理22-24
• 2.3.1 双管喷吸钻深孔加工系统优缺点22-23
• 2.3.2 双管喷吸钻深孔加工系统自身结构和特性对排屑的影响23-24
• 2.4 DF系统优缺点及其排屑机理24-26
• 2.4.1 DF系统优缺点24-25
• 2.4.2 DF深孔加工系统自身结构和特性对排屑的影响25-26
• 2.4.3 DF深孔加工系统与各大系统的对比26
• 2.5 本章小结26-27
• 3 DF系统负压效应的数学模型建立与分析27-41
• 3.1 基于伯努利定理分析负压抽屑效应27-31
• 3.1.1 伯努利定理概述27-29
• 3.1.2 基于伯努利定理建立的数学模型29-31
• 3.2 影响负压抽屑效果的因素的分析研究31-40
• 3.2.1 负压效应产生时液体流动形态分布31-32
• 3.2.2 负压效应数学模型的建立32-36
• 3.2.3 基于数学模型分析影响因素36-40
• 3.3 本章小结40-41
• 4 对DF系统的CFD仿真41-54
• 4.1 FLUENT软件41-46
• 4.1.1 FLUENT软件的基本介绍和应用领域41-44
• 4.1.2 FLUENT软件的基本组成及求解流程44-46
• 4.2 FLUENT对DF系统的仿真46-53
• 4.2.1 利用Pro E建立基础模型46
• 4.2.2 准干式加工条件下基础模型的仿真46-53
• 4.3 本章小结53-54
• 5 负压抽屑装置结构优化与仿真54-79
• 5.1 提出优化设想54-59
• 5.1.1 两组方案的描述及具体参数设计54-55
• 5.1.2 优化方案的具体结构参数55-59
• 5.2 对优化方案进行CFD仿真59-78
• 5.2.1 方案一的对比分析结果59-68
• 5.2.2 方案二的对比分析结果68-78
• 5.3 本章小结78-79
• 6 结论与展望79-81
• 6.1 结论79
• 6.2 展望79-81
• 参考文献81-84
• 攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果84-85
• 致谢85-86

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