错齿BTA深孔钻钻削技术研究

发布时间：2017-05-09 10:18

  本文关键词：错齿BTA深孔钻钻削技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着现代制造业的高速发展,被加工工件的材料日新月异,切削加工与刀具技术面临着各种挑战。孔加工刀具作为切削刀具家族中重要组成部分,种类繁多,涉及面广,在现代机械制造业中发挥了不可替代的作用。深孔加工技术作为孔家族中一种特殊的孔加工技术,在机械加工领域有其独有的整套加工技术体系。深孔加工过程中会有断屑和排屑困难、过程不可见、受力不均、散热难、磨损快、导向块配置不合理、被加工的孔轴线偏斜等一系列问题,得到了国内外专家、学者的高度重视。本文研究了错齿BTA深孔钻的钻削技术,根据深孔加工中出现的入钻时钻头钻削受力不均和钻削稳定性等问题,分别进行了针对性的研究分析。通过对深孔加工切削过程的受力分析,建立了深孔钻头的力学模型,探究了深孔加工中的切削力、转矩和功率的计算方法。在对深孔加工受力分析研究的基础上,应用Pro/E三维软件建立了机夹式可转位BTA深孔钻头的实体模型。将建立的实体模型导入ANSYS Workbench软件中进行了静力学分析,并利用Deform-3D有限元分析软件进行了钻削过程的动态分析,得到了静力状态下的位移变形量和深孔钻头在钻削过程中的轴向切削力和扭矩的受力波动图,探讨了应对钻头入钻受力波动的方法。本文针对原有错齿BTA深孔钻头出现的缺陷,设计改进出了一种新结构错齿BTA深孔钻头,同样对其进行了三维建模和应用有限元软件的静力分析及钻削动态分析。通过和原有深孔钻头相关数据的对比分析,新结构错齿BTA深孔钻头在一定程度上提高了力学性能和稳定性。
【关键词】：深孔钻削 错齿BTA钻 受力分析 新结构钻头 模拟仿真
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【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
• 第1章 绪论10-20
• 1.1 课题的背景和来源10-11
• 1.2 现代深孔加工技术发展历程和研究现状11-13
• 1.2.1 现代深孔加工技术发展历程11-12
• 1.2.2 现代深孔加工技术研究动态12-13
• 1.3 深孔加工简介13-18
• 1.3.1 深孔加工的定义13-14
• 1.3.2 深孔加工系统的分类及各自优缺点14-18
• 1.4 课题研究的意义18
• 1.5 课题研究的主要内容和方法18-20
• 第2章 错齿BTA深孔钻削理论20-33
• 2.1 错齿BTA深孔钻钻削原理20-21
• 2.2 错齿BTA深孔钻结构21-26
• 2.2.1 BTA深孔钻结构分类21
• 2.2.2 深孔钻头钻杆结构21-23
• 2.2.3 错齿BTA深孔钻结构23-26
• 2.3 错齿BTA深孔刀具角度26-28
• 2.4 错齿BTA深孔钻力学模型28-32
• 2.4.1 错齿BTA深孔钻受力分析28-30
• 2.4.2 错齿BTA深孔钻的切削力、转矩和功率计算30-32
• 2.5 本章小结32-33
• 第3章 错齿BTA深孔钻头的Workbench力学分析33-45
• 3.1 有限元分析及ANSYS Workbench软件33-35
• 3.1.1 有限元分析33-34
• 3.1.2 ANSYS Workbench软件34-35
• 3.2 错齿BTA深孔钻三维建模35-37
• 3.2.1 PRO/E三维建模软件35
• 3.2.2 错齿BTA深孔钻实体建模35-37
• 3.3 错齿BTA钻Workbench静力学受力分析37-42
• 3.3.1 Pro/E三维模型的导入Workbench37-38
• 3.3.2 添加钻头各部分材料特性38-39
• 3.3.3 错齿BTA钻的划分网格和添加载荷39-41
• 3.3.4 错齿BTA钻静力分析41-42
• 3.4 错齿BTA深孔钻的模态分析42-44
• 3.5 本章小结44-45
• 第4章 错齿BTA深孔钻动态特性有限元分析45-53
• 4.1 刚塑性有限元分析理论45-46
• 4.2 Deform-3D软件及其分析流程46-48
• 4.2.1 Deform-3D软件概述46
• 4.2.2 Deform-3D软件的分析步骤46-48
• 4.3 错齿BTA深孔钻的有限元仿真分析48-50
• 4.3.1 钻削条件和仿真参数设置48
• 4.3.2 有限元仿真参数设置48-50
• 4.4 仿真模拟结果分析50-52
• 4.5 本章小结52-53
• 第5章 新型深孔钻头结构设计与仿真实验53-61
• 5.1 新型错齿BTA深孔钻头设计的必要性53
• 5.2 新型错齿BTA深孔钻头设计和建模53-55
• 5.2.1 新结构错齿BTA深孔钻的设计53-54
• 5.2.2 新结构错齿BTA深孔钻头的建模54-55
• 5.3 新结构错齿BTA深孔钻头的有限元仿真分析55-60
• 5.3.1 新结构错齿BTA深孔钻头的静力学分析55-57
• 5.3.2 新结构错齿BTA深孔钻头的动态受力分析57-60
• 5.4 本章小结60-61
• 第6章 结论与展望61-62
• 6.1 结论61
• 6.2 展望61-62
• 参考文献62-65
• 在学研究成果65-66
• 致谢66

【参考文献】

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本文编号：352322