钻杆接头内螺纹自动断屑加工与旋风铣削工艺研究
发布时间：2021-04-24 11:58
钻杆接头内螺纹加工过程中,由于钻杆接头内部空间较小,排屑空间有限,切屑难以排出,导致切屑缠绕在刀具、夹具以及工件周围等现象。本文结合钻杆接头内螺纹加工现状,开展自动断屑工艺研究,设计了自动断屑工艺方法,实现了钻杆接头螺纹加工过程中自动断屑。主要研究内容包括:（1）通过理论分析和试验研究,对钻杆接头内螺纹加工过程中切屑形成机制及断屑影响因素进行了分析,结合钻杆接头内螺纹实际加工情况,设计并试验了断屑器、改变工艺路径、高压冷却、旋风铣削四种断屑工艺方法,优选出旋风铣削为最佳工艺方案。（2）采用ABAQUS有限元分析软件,建立旋风铣削加工接头内螺纹数值仿真模型,通过仿真和全水平试验,得到了主轴转速、刀盘转速等参数对最大切削力的影响规律以及显著性。（3）采用单因素试验分析方法和多因素交互试验分析方法研究了旋风铣削工艺参数对加工时间、表面粗糙度以及紧密距的影响规律和显著性;基于灰色关联法,以紧密距、加工时间以及表面粗糙度为评价指标,进行工艺参数优化,得到了综合评价最高的参数组合。工艺试验结果表明,旋风铣削断屑工艺和优化工艺参数合理可行,有效解决了钻杆内螺纹加工断屑的难题,提高了钻杆内螺纹的加工精...
【文章来源】：煤炭科学研究总院北京市
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 选题背景及意义
1.1.1 选题背景
1.1.2 选题意义
1.2 研究现状
1.3 主要研究内容
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
第2章 切屑形成机制及断屑影响因素分析
2.1 切屑形成机理
2.2 切屑形成机制研究
2.2.1 试验方案设计
2.2.2 试验结果分析
2.2.3 切屑形成规律
2.2.4 切屑形成试验小结
2.3 断屑影响因素分析
2.3.1 断屑影响因素分析
2.3.2 断屑方法
2.4 本章小结
第3章 断屑工艺试验研究
3.1 工艺要求
3.2 方案设计
3.2.1 总体方案
3.2.2 断屑工艺方案设计
3.3 试验分析
3.3.1 断屑效果分析
3.3.2 加工效率分析
3.3.3 加工精度分析
3.3.4 加工表面粗糙度分析
3.4 方案比较
3.5 本章小结
第4章 旋风铣削工艺分析及数值模拟
4.1 引言
4.2 旋风铣削工艺分析
4.2.1 工艺参数分析
4.2.2 误差成因分析
4.3 旋风铣削数值模拟
4.3.1 参数化模型
4.3.2 材料准则与切削分离准则
4.3.3 网格划分与模型建立
4.3.4 数值仿真结果分析
4.4 本章小结
第5章 旋风铣削工艺参数优化
5.1 引言
5.2 单因素试验研究
5.2.1 试验研究
5.2.2 主轴转速影响分析
5.2.3 刀盘转速影响分析
5.3 多因素试验研究
5.3.1 多因素试验设计
5.3.2 试验结果分析
5.4 旋风铣削参数优化
5.4.1 灰色关联度分析法
5.4.2 基于灰色关联法工艺参数优化
5.4.3 实例验证
5.5 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]煤矿井下瓦斯抽放钻孔施工装备与技术[J]. 陈彪. 陕西煤炭. 2018(04)
[2]矿井瓦斯防治技术在我国的研究进展及发展方向[J]. 朱雄. 农家参谋. 2018(11)
[3]我国煤矿区钻进技术装备发展与应用[J]. 石智军,刘建林,李泉新. 煤炭科学技术. 2018(04)
[4]我国煤层气钻井技术及装备现状与展望[J]. 郝世俊,张晶. 煤炭科学技术. 2018(04)
[5]基于Deform-3D的42CrMo钢铣削仿真分析[J]. 景旭文,王楚辉,周宏根,顾向阳,孔晓风. 工具技术. 2018(02)
[6]汽车前地板后段零件拉延成形工艺参数优化[J]. 曾利奎,李彩霞,王敬. 锻压技术. 2017(08)
[7]高压冷却下PCBN刀具切削高温合金切屑卷曲折断机理及试验研究[J]. 吴明阳,赵旭,陈勇,徐明,程耀楠,李录彬. 机械工程学报. 2017(09)
[8]我国煤矿瓦斯防治技术的研究进展及发展方向[J]. 宁德义. 煤矿安全. 2016(02)
[9]西南地区煤矿瓦斯灾害现状及防治对策研究[J]. 黄长国,罗国辉,康建宁,董洪凯. 矿业安全与环保. 2015(05)
[10]电火花加工技术研究的发展方向分析[J]. 李旭. 工业设计. 2015(08)
博士论文
[1]整体叶盘构件数控磨削工艺关键技术研究[D]. 段继豪.西北工业大学 2016
[2]煤矿坑道钻探用外平钻杆疲劳试验及寿命预测研究[D]. 曹明.煤炭科学研究总院 2014
[3]龙门机床进给系统热—力耦合动态建模分析及优化方法研究[D]. 刘世豪.南京航空航天大学 2013
[4]高速切削锯齿形切屑的形成机理及表征[D]. 杨奇彪.山东大学 2012
[5]基于冷挤压的高强度钢内螺纹抗疲劳加工工艺研究[D]. 缪宏.南京航空航天大学 2011
硕士论文
[1]基于有限元方法的GH4169车削过程刀具磨损仿真及试验研究[D]. 黄翠.哈尔滨理工大学 2017
[2]高压冷却下PCBN刀具切削镍基高温合金切屑形成与折断机理[D]. 赵旭.哈尔滨理工大学 2017
[3]丝杠旋风铣削时变切削力的切削比能评估方法[D]. 王立祥.重庆大学 2016
[4]大型螺纹旋风硬铣削数值模拟及工艺参数优化[D]. 王伟.浙江大学 2016
[5]微织构硬质合金刀具优化与正交切削试验研究[D]. 张博文.湘潭大学 2015
[6]高温合金浮动瓦片外螺纹铣削技术研究[D]. 严凯.南京航空航天大学 2015
[7]切削加工过程与残余应力仿真研究[D]. 施春宇.兰州理工大学 2014
[8]淬硬Gcr15轴承钢高速切削仿真及切屑形成机理研究[D]. 杨挺.昆明理工大学 2014
[9]基于振动的大型螺纹旋风铣削建模与工艺试验研究[D]. 李隆.南京理工大学 2013
[10]大型螺纹旋风铣削工艺参数优化及刀具磨损在线监测研究[D]. 蔡伟.南京理工大学 2013
本文编号：3157319
【文章来源】：煤炭科学研究总院北京市
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 选题背景及意义
1.1.1 选题背景
1.1.2 选题意义
1.2 研究现状
1.3 主要研究内容
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
第2章 切屑形成机制及断屑影响因素分析
2.1 切屑形成机理
2.2 切屑形成机制研究
2.2.1 试验方案设计
2.2.2 试验结果分析
2.2.3 切屑形成规律
2.2.4 切屑形成试验小结
2.3 断屑影响因素分析
2.3.1 断屑影响因素分析
2.3.2 断屑方法
2.4 本章小结
第3章 断屑工艺试验研究
3.1 工艺要求
3.2 方案设计
3.2.1 总体方案
3.2.2 断屑工艺方案设计
3.3 试验分析
3.3.1 断屑效果分析
3.3.2 加工效率分析
3.3.3 加工精度分析
3.3.4 加工表面粗糙度分析
3.4 方案比较
3.5 本章小结
第4章 旋风铣削工艺分析及数值模拟
4.1 引言
4.2 旋风铣削工艺分析
4.2.1 工艺参数分析
4.2.2 误差成因分析
4.3 旋风铣削数值模拟
4.3.1 参数化模型
4.3.2 材料准则与切削分离准则
4.3.3 网格划分与模型建立
4.3.4 数值仿真结果分析
4.4 本章小结
第5章 旋风铣削工艺参数优化
5.1 引言
5.2 单因素试验研究
5.2.1 试验研究
5.2.2 主轴转速影响分析
5.2.3 刀盘转速影响分析
5.3 多因素试验研究
5.3.1 多因素试验设计
5.3.2 试验结果分析
5.4 旋风铣削参数优化
5.4.1 灰色关联度分析法
5.4.2 基于灰色关联法工艺参数优化
5.4.3 实例验证
5.5 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]煤矿井下瓦斯抽放钻孔施工装备与技术[J]. 陈彪. 陕西煤炭. 2018(04)
[2]矿井瓦斯防治技术在我国的研究进展及发展方向[J]. 朱雄. 农家参谋. 2018(11)
[3]我国煤矿区钻进技术装备发展与应用[J]. 石智军,刘建林,李泉新. 煤炭科学技术. 2018(04)
[4]我国煤层气钻井技术及装备现状与展望[J]. 郝世俊,张晶. 煤炭科学技术. 2018(04)
[5]基于Deform-3D的42CrMo钢铣削仿真分析[J]. 景旭文,王楚辉,周宏根,顾向阳,孔晓风. 工具技术. 2018(02)
[6]汽车前地板后段零件拉延成形工艺参数优化[J]. 曾利奎,李彩霞,王敬. 锻压技术. 2017(08)
[7]高压冷却下PCBN刀具切削高温合金切屑卷曲折断机理及试验研究[J]. 吴明阳,赵旭,陈勇,徐明,程耀楠,李录彬. 机械工程学报. 2017(09)
[8]我国煤矿瓦斯防治技术的研究进展及发展方向[J]. 宁德义. 煤矿安全. 2016(02)
[9]西南地区煤矿瓦斯灾害现状及防治对策研究[J]. 黄长国,罗国辉,康建宁,董洪凯. 矿业安全与环保. 2015(05)
[10]电火花加工技术研究的发展方向分析[J]. 李旭. 工业设计. 2015(08)
博士论文
[1]整体叶盘构件数控磨削工艺关键技术研究[D]. 段继豪.西北工业大学 2016
[2]煤矿坑道钻探用外平钻杆疲劳试验及寿命预测研究[D]. 曹明.煤炭科学研究总院 2014
[3]龙门机床进给系统热—力耦合动态建模分析及优化方法研究[D]. 刘世豪.南京航空航天大学 2013
[4]高速切削锯齿形切屑的形成机理及表征[D]. 杨奇彪.山东大学 2012
[5]基于冷挤压的高强度钢内螺纹抗疲劳加工工艺研究[D]. 缪宏.南京航空航天大学 2011
硕士论文
[1]基于有限元方法的GH4169车削过程刀具磨损仿真及试验研究[D]. 黄翠.哈尔滨理工大学 2017
[2]高压冷却下PCBN刀具切削镍基高温合金切屑形成与折断机理[D]. 赵旭.哈尔滨理工大学 2017
[3]丝杠旋风铣削时变切削力的切削比能评估方法[D]. 王立祥.重庆大学 2016
[4]大型螺纹旋风硬铣削数值模拟及工艺参数优化[D]. 王伟.浙江大学 2016
[5]微织构硬质合金刀具优化与正交切削试验研究[D]. 张博文.湘潭大学 2015
[6]高温合金浮动瓦片外螺纹铣削技术研究[D]. 严凯.南京航空航天大学 2015
[7]切削加工过程与残余应力仿真研究[D]. 施春宇.兰州理工大学 2014
[8]淬硬Gcr15轴承钢高速切削仿真及切屑形成机理研究[D]. 杨挺.昆明理工大学 2014
[9]基于振动的大型螺纹旋风铣削建模与工艺试验研究[D]. 李隆.南京理工大学 2013
[10]大型螺纹旋风铣削工艺参数优化及刀具磨损在线监测研究[D]. 蔡伟.南京理工大学 2013
本文编号：3157319
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