大型管板孔阵振动深孔钻削加工工艺参数的研究

发布时间：2017-10-09 21:35

  本文关键词：大型管板孔阵振动深孔钻削加工工艺参数的研究

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【摘要】：近年来,由于核能的使用,核电行业迅速的兴起和发展。但在核电用换热器的制造中存在着一个薄弱环节即核电管板的加工。由于加工技术、工艺、装备等原因,核电管板的钻削加工一直制约着核电行业的发展。本文在对不锈钢管板钻削加工研究的基础上,得出核电管板加工的关键在于断屑和排屑,为实现加工的可持续进行,采用振动钻削的方法解决了不锈钢深孔钻削的断屑的问题,具体的工作如下:(1)核电管板钻的钻孔属于难加工材料的深孔加工,本文归纳了不锈钢材料特性和深孔加工的特点,指出了管板钻削加工的难点是断屑和排屑,本论文使用振动钻削解决不锈钢深孔钻削的断屑和排屑的问题。(2)根据不锈钢管板深孔加工的特点,并综合比较加工精度、加工效率和设备费用等各方面参数确定不锈钢深孔加工的刀具,对它进行结构尺寸计算并建立了刀具的三维模型。(3)总结了振动钻削相比于普通钻削的优点,对振动钻削过程进行几何断屑和力学断屑两个方面进行了研究,给出振动钻削几何断屑的必要条件。根据选用的BTA钻头的排屑要求,对振动频转比的控制和切屑尺寸的控制进行研究,得出其取值的规律图线。(4)研究振动参数对刀具角度、切削用量和切削时间比的影响规律,并介绍了三个方面对刀具耐用度的影响,得出振动参数对刀具耐用度的一些影响规律,为不锈钢管板振动钻削参数选取提供参考。
【关键词】：不锈钢管板 振动深孔钻削 几何断屑 工艺参数 钻头耐用度
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG52
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-19
• 1.1 选题意义10-15
• 1.1.1 核电管板概述10-12
• 1.1.2 核电管板加工的特点12-15
• 1.2 国内外的研究现状概述15-17
• 1.2.1 国内的研究现状15-16
• 1.2.2 国外钻削断屑技术研究状况16-17
• 1.3 课题研究的背景17-18
• 1.4 论文的主要工作18-19
• 第2章 不锈钢深孔加工刀具选型与设计19-33
• 2.1 深孔加工刀具简介19-23
• 2.2 深孔钻削刀具的选择23-25
• 2.3 BTA深孔钻25-28
• 2.4 BTA钻的结构尺寸计算28-32
• 2.4.1 排屑孔直径及喉部的确定28-29
• 2.4.2 钻头体外径1D的确定29
• 2.4.3 切削刃几何参数及导向条的确定29-30
• 2.4.4 钻柄尺寸参数的确定30-31
• 2.4.5 刀齿与导向条材料的选择31-32
• 2.5 本章小结32-33
• 第3章 振动钻削工艺参数的计算选择33-57
• 3.1 振动钻削简介33-36
• 3.1.1 振动钻削的原理33-34
• 3.1.2 振动切削的优点34-36
• 3.2 基于几何角度分析振动断屑36-44
• 3.2.1 断屑的必要条件36-40
• 3.2.2 频转比的控制40-44
• 3.3 基于力学角度分析振动断屑44-46
• 3.4 求解断屑尺寸46-52
• 3.5 求解工艺参数的选择范围52-56
• 3.6 本章小结56-57
• 第4章 振动钻削削仿真57-72
• 4.1 仿真软件的选择57-58
• 4.2 振动过程仿真参数和材料属性的设定58-60
• 4.2.1 材料属性的设定58-59
• 4.2.2 仿真参数的设定59-60
• 4.3 振动钻削仿真的过程60-70
• 4.3.1 刀具及被加工工件几何模型的建立60-61
• 4.3.2 建立不锈钢材料工件的有限元模型61-64
• 4.3.3 前处理与边界条件的设定64-65
• 4.3.4 仿真结果分析65-70
• 4.4 本章小结70-72
• 第5章 工艺参数对钻头耐用度影响规律的研究72-85
• 5.1 基于钻头角度工艺参数对耐用度的影响73-76
• 5.2 切削用量对刀具耐用度的影响76-81
• 5.2.1 基于经验公式研究切削用量对刀具耐用度的影响76-79
• 5.2.2 基于切削力研究切削用量对刀具耐用度的影响79-81
• 5.3 工艺参数对钻头润滑冷却的影响81-83
• 5.4 本章小结83-85
• 结论85-86
• 参考文献86-89
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果89-90
• 致谢90-91
• 作者简介91

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 刘智彬;;关于工业换热器设计的研究[J];化工管理;2014年09期

2 蒋鉴毅;;数控深孔钻床高压冷却排屑液压系统的设计分析[J];机械制造;2008年09期

3 ;难切削材料的切屑处理问题[J];南京航空航天大学学报;1978年03期

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 张伟;基于Deform-3D的微小孔轴向振动钻削有限元分析[D];太原科技大学;2011年

2 姜静;振动切削应力波传播有限元分析[D];哈尔滨工程大学;2008年

3 李阳;高效深孔加工技术的研究[D];兰州理工大学;2012年

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本文编号：1002576