枪钻轴向振动钻削的钻削力的预测研究

发布时间：2024-03-31 04:08

　　振动钻削技术是近代产生的一种特殊钻削技术,由于其良好的工艺性,在深孔加工中也得到了一定的应用。钻削加工时,由于工件材料的切削变形,钻头、切屑、孔壁之间的相互摩擦,就产生了钻削力。钻削力是深孔钻削加工过程中一个重要的物理现象,尤其是其中的轴向力和扭矩,它们的大小直接影响着钻头的寿命和磨损情况,同时也与钻削热产生的多少密切相关。精确的预测钻削力可以更好的控制深孔的加工精度和表面质量,并且钻削力对于计算功率消耗,对机床、夹具、刀具的设计,对制定合理的切削用量,优化刀具几何参数等,都有重大的意义。本文以深孔振动钻削技术中的轴向振动钻削为研究对象,对其加工时产生的轴向力和扭矩的预测进行研究。相较于传统的普通钻削加工,轴向振动钻削是一种更加复杂的加工方法,由于在钻头轴向方向上施加了振动,改变了传统钻削中钻头恒定的进给速度,取而代之的是有规律的、大小和方向都时刻变化的轴向进给速度,这种情况下就会导致加工过程中钻削力的变化更加复杂。目前对于深孔轴向振动钻削的钻削力预测还有待进一步研究,由于轴向振动钻削实验需要专用的实验设备,而且刀具材料的消耗非常严重,实验成本较高,国内大部分科研单位和各个院校都没有条...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 课题的来源
    1.2 课题的研究背景
    1.3 课题的起源、发展与研究现状
        1.3.1 振动钻削技术的起源与国外研究现状
        1.3.2 振动钻削技术在国内的研究现状
    1.4 有限元法在切削加工中的应用
    1.5 本文的主要研究内容
    1.6 课题的意义
    1.7 本章小结
2 振动钻削的理论基础
    2.1 振动钻削的定义
    2.2 振动钻削的分类
    2.3 轴向振动钻削的运动学分析
    2.4 枪钻轴向振动钻削的断屑机理
    2.5 本章小结
3 基于Deform-3D的枪钻轴向振动钻削仿真模型的建立
    3.1 有限元理论基础
        3.1.1 有限元法的基本思想
        3.1.2 有限元法分析的步骤
        3.1.3 Deform-3D软件简介
    3.2 枪钻轴向振动钻削有限元模型的建立
        3.2.1 枪钻轴向振动钻削参数的设定
        3.2.2 枪钻轴向振动钻削仿真模拟步骤的设定
    3.3 本章小结
4 枪钻轴向振动钻削与普通钻削的模拟结果对比分析
    4.1 轴向力对比分析
    4.2 扭矩对比分析
    4.3 钻削温度对比分析
    4.4 本章小结
5 基于回归正交试验的枪钻轴向振动钻削力预测模型的研究
    5.1 正交试验的基本概念与特点
    5.2 设计枪钻轴向振动钻削轴向力和扭矩的正交试验
    5.3 Deform-3D Post的仿真试验结果
    5.4 轴向力与扭矩经验公式的建立
        5.4.1 轴向力和扭矩经验公式的统计学处理
        5.4.2 试验数据的线性化处理
        5.4.3 Spss软件的分析计算过程
        5.4.4 结果分析、建立回归方程及显著性检验
    5.5 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果
致谢



本文编号：3943424