导读:本文包含了钻削过程仿真论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:错齿BTA钻,有限元仿真,刀齿叁向分力
钻削过程仿真论文文献综述
师毓华[1](2018)在《基于ABAQUS错齿BTA深孔钻削过程的模拟仿真》一文中研究指出采用钻削等直圆柱体试件模拟仿真方案,建立了BTA钻削仿真几何模型,选择Johnson-Cook模型为试件材料本构模型与分离准则,确定了刀具与工件接触类型。运用有限元分析软件ABAQUS建立了BTA钻削有限元仿真模型,对BTA钻削过程进行了模拟仿真,获得了BTA钻头钻削过程中刀齿的叁向分力。(本文来源于《内燃机与配件》期刊2018年12期)
马未未[2](2018)在《高强度钢钻削过程的加工仿真与实验研究》一文中研究指出高强度钢在切削加工过程中存在断屑困难,切削温度高,单位面积上的切削力大等问题,利用传统的切削试验方法耗时耗财,效率不高且对切削的预见性不强。针对上述问题,本文研究了高强度钢钻削过程的加工仿真技术,并对钻削过程进行了实验研究。论文的主要内容包括以下几个方面:首先,本文利用叁维建模软件(SolidWorks)建立了麻花钻的模型,采用双因素无重复试验设计方法设计了仿真试验表,在DEFORM-3D软件中对高强度钢钻削仿真实验表中的数据进行仿真。分析了仿真过程中会遇到的一些问题,并针对这些问题提出了相应的解决方法。得到不同切削参数下钻削高强度钢时的轴向力、转矩,以及钻削温度等所对应的形象直观的仿真结果。并将仿真的具体数据导出,对导出的数据进行滤波来消除大误差点,得到相应的仿真实验数据,采用图表的形式对数据的变化情况进行呈现。其次,利用方差分析法即就是变异数分析对受切削参数影响的轴向力,扭矩及温度等进行显着性分析。仿真的数据表导入Design expert软件中,研究仿真试验指标和试验因素之间的回归关系(响应面分析),并就有交互关系的试验因素生成的响应曲面进行分析。对钻削参数、钻削轴向力与扭矩之间的响应关系进行二次非线性拟合及分析,获得钻削轴向力、扭矩与切削参数间的函数关系,为进一步优化加工参数提供参考。最后,结合MATLAB中的遗传算法工具箱,采用多目标优化的方法,来对加工参数进行优化,获得了钻削加工的Pareto最优解集。从Pareto最优解集中获得了部分优化的切削参数,并对优化出的部分切削参数进行钻削实验。对实验中切屑的形态,钻削时的振动情况,孔的质量等进行观察、测量和分析。将实验中获得的数据进行整理分析,以此验证了仿真优化后的结果与实验结果的一致性以及优化的有效性和仿真的可行性。本文采用有限元方法分析钻削加工过程,获得了硬质合金麻花钻在钻削AISI4340时的切削参数。并且证明以仿真结果代替部分加工实验来对加工参数进行优化有一定依据以及准确度,该方法可以有效的缩短研究周期,在节约资源的同时获得准确可靠的加工参数。优化后的加工参数为工艺人员研究高强度钢钻削过程,进一步优化加工参数和改进加工工艺提供有价值的参考依据,对实践有一定的指导价值。(本文来源于《西安工业大学》期刊2018-04-25)
王鹏飞[3](2017)在《基于DEFORM-3D的BTA钻深孔钻削过程仿真分析》一文中研究指出孔加工约占机械加工总量的30%以上,其中深径比L/D≥5~10的深孔约占/3以上,尤其是在航空、航天、石油和核电等工业领域深孔加工所占的比例更大,且对深孔加工质量和加工效率的要求越来越高。深孔钻头是实现深孔加工的关键因素之一,其性能的好坏直接影响深孔加工的质量和效率。BTA钻是应用最为广泛的深孔钻头,目前主要有单齿钻和错齿钻两种结构形式。其中,错齿钻分为Ⅴ型和Ⅵ型, 国外普遍采用Ⅵ型,我国主要采用Ⅴ型,而对Ⅵ型的研究很少。本项研究分析两种形式深孔钻头的钻削过程,对于推动我国深孔钻头的设计改进及性能提高具有重要的现实意义。本文以BTA钻为研究对象,在分析Ⅴ型和Ⅵ型两种深孔钻头结构参数设计的基础上,分别用Pro/E和DEFORM-3D软件建立了其叁维实体模型和有限元分析模型,动态模拟了两种形式深孔钻头的钻削过程;分析了两类钻头的入钻过程和切屑的形成过程及变形规律:揭示了两种形式钻头入钻过程中切削力的变化规律及切削温度分布;观察了各刀齿前刀面与切屑底部的接触状态,给出了对各刀齿前刀面的磨损预测。通过BTA深孔钻削实验,研究了两种形式深孔钴头的入钻过程、切屑形态及钻削力等。结果表明,BTA钻各刀齿前刀面磨损过程与其入钻次序一致,越超前的刀齿越容易发生磨损,适当地给出各刀齿之间的相对高度,不仅能够缩钻头入钻时间,减轻刀齿过快磨损,而且可以改善轴向阶梯分屑效果,提高钻头排屑能力。随着断屑台宽度和圆弧半径的减小,或者断屑台高度的增大,切屑变形会增大,切屑越短:随着工件材料强度和硬度的增大,或导热系数的减小,切削抗力增大,切削温度升高,并且最高切削温度分布在刀具切削刃附近、刀-屑接触而上的切屑底层。另外,Ⅴ型钻头钻削力波动幅度较大,钻削过程振动明显,有利于断屑,切屑形态较为良好;而Ⅵ型钻头钻削力波动幅度较小,钻削过程比较稳定,但不利于断屑,存在长条形切屑。(本文来源于《西安理工大学》期刊2017-06-30)
何亚银,耶晓东,张昌明,杨明亮[4](2015)在《轴向振动钻削过程的有限元动态仿真》一文中研究指出针对钻削工艺特点,分析了轴向振动钻削的有限元动态特性。利用有限元分析软件DEFORM建立了轴向振动钻削的有限元数学模型,进行了动态仿真分析,同时,建立了相应的普通钻削系统的有限元模型,对两种加工过程中的切屑、轴向力与钻削扭矩等进行了比较。结果表明,与普通钻削相比,轴向振动钻削过程具有较好的断屑效果,轴向力小,钻削扭矩小。研究结果可对轴向振动钻削机理与特点的研究提供参考。(本文来源于《机械设计与研究》期刊2015年03期)
朱超,白海清[5](2015)在《采用DEFORM-3D对钻削过程的有限元仿真》一文中研究指出针对麻花钻钻削过程,结合锥面刃磨法的原理,利用DEFORM-3D软件建立了麻花钻钻削的叁维有限元模型,并通过计算钻尖横刃斜角和外缘后角的值,验证了该模型符合实际中使用的标准麻花钻钻尖形状。用该模型仿真麻花钻的钻削加工过程,分析了在钻削过程中,麻花钻的轴向力、扭矩和温度的变化情况,并用经验公式来检验仿真结果的可行性,为麻花钻在实际的加工过程中预测和优化工艺参数提供了依据和基础。(本文来源于《煤矿机械》期刊2015年06期)
曾维敏[6](2015)在《钻削过程切屑受力建模及有限元仿真研究》一文中研究指出切屑形态是决定钻削加工质量的重要因素,为获得良好的孔加工表面,关键之一是选择合适的加工工艺参数控制切屑的形成。本文以钻削切屑为研究对象,建立钻削切屑在排出过程中受力的力学模型,并通过DEFORM有限元软件对切屑的形成及钻削过程进行模拟仿真,对影响钻削加工过程的因素进行了分析,同时结合钻削实验分析了加工参数与切屑形态对孔加工质量的影响。本文主要的研究内容如下:(1)钻削过程切屑受力数学模型的建立。基于斜角切削理论建立切削刃对切屑作用力的数学模型;结合钻头轴向力的产生原因建立了排屑槽对切屑作用力的数学模型;利用螺旋曲线的计算方法估算出切屑的长度,结合切屑做旋转运动的离心力作为产生滑动摩擦力的正压力的来源,建立孔壁对切屑摩擦力的数学模型;通过Matlab分析了加工参数对切屑受力的影响规律。(2)钻削过程的有限元仿真分析。建立二刃与叁刃钻头的有限元模型,利用DEFORM有限元软件分别对两种钻头钻削过程切屑的形成进行模拟演示,对比分析钻削过程轴向力、温度场分布、工件的受力及切屑的形态的仿真结果,并通过切屑仿真形态预测两种钻头钻削加工的切屑形状,预测与钻削实验结果相吻合。(3)钻削实验结果分析。通过钻削45#钢实验分别测定在不同切削参数与钻头刃数的加工条件下的表面粗糙度,并基于多元线性回归方法建立表面粗糙度的预测模型,分析不同参数对表面粗糙度的影响规律;通过维视图像采集器对钻削实验产生的切屑进行拍摄,分析切屑形态对孔加工表面粗糙度的影响。采用上述研究方法,本文完成了对钻削加工切屑受力的力学建模,并分析了影响切屑受力的主要因素;仿真结果真实地预测了钻削切屑的形状;对实验结果进行分析,得出了切屑形态对孔加工表面粗糙度的影响,并得到了主轴速度、进给量与钻头刃数对表面粗糙度的影响规律。本研究内容在揭示钻削过程的本质,改善钻头结构,制定合理的切削加工工艺,提高孔加工表面质量,降低钻头的磨损或破损及提高钻头寿命等方面具有重要意义。(本文来源于《湘潭大学》期刊2015-06-05)
佟沐霖[7](2014)在《碳纤维复合材料钻削过程仿真与实验研究》一文中研究指出碳纤维复合材料因具有优异的力学性能,正被广泛的应用于军事、航空及民用工业的各个领域。然而,由于碳纤维复合材料各向异性的特征,使其在加工过程中面临很大的问题,特别是孔加工,易出现分层、毛刺和撕裂等缺陷;除此之外,材料高硬度和导热性差的特点导致其加工刀具磨损严重;这些问题的存在严重影响着碳纤维复合材料高质量、高效率加工。针对现阶段碳纤维复合材料切削加工存在的问题,本文在分析切削机理的基础上,且借助有限元方法,采用两种不同特性的刀具进行钻削实验,对钻削过程中的切削力、刀具磨损和加工孔的质量进行对比分析,主要研究的内容包括以下几个方面:首先,深入研究了单向碳纤维复合材料的二元切削机理,分析其切削过程中切削变形和切屑形成,并探讨了切屑的形成与纤维方向角的关系,在此基础上对切削力理论公式进行推导;针对传统钻削方法的特点,分析了制孔缺陷的主要类型。然后,利用Deform-3D有限元仿真软件,建立切削过程的有限元仿真模型,模拟主轴转速为3000rpm和进给速度为210mm/min参数条件下切削力和扭矩的值,得出钻削过程力的变化规律。其次,进行了碳纤维复合材料高速钻削实验,建立PCD刀具和金刚石涂层刀具在不同切削参数下轴向力的回归模型,得到二元经验公式及方差,通过简化得到一元经验公式,进而分析了轴向力的变化规律。最后,分析了PCD刀具和金刚石涂层刀具的磨损机理,对比两种钻头在相同实验条件下的磨损情况,同时对比分析了其在不同切削参数下加工孔的质量,实验证明PCD刀具更适合加工碳纤维复合材料;通过对出口毛刺缺陷的研究,分析了缺陷产生的主要原因。(本文来源于《哈尔滨理工大学》期刊2014-03-01)
张伟,刘强[8](2013)在《钻削过程的动态仿真分析》一文中研究指出针对钻削金属加工过程进行仿真分析,采用有限元Deform 3D软件建立了麻花钻叁维有限元建模,动态模拟了麻花钻的钻削加工过程,仿真模拟了钻削连续切屑形成的过程,分析预测了加工过程中工件的应力、温度变化情况以及刀具受到的载荷情况,为进一步优化钻削工艺参数奠定了基础。(本文来源于《装备维修技术》期刊2013年Z1期)
郭辉[9](2012)在《基于有限元钻削过程仿真的加工参数智能优化策略》一文中研究指出针对以往钻削加工过程分析费时费力、精确度低,以及钻削加工参数优化目标单一的问题,本文结合计算机仿真技术和智能优化技术对钻削加工过程进行分析并对钻削加工参数进行优化。论文以优化钻削加工参数为目的,通过建立钻削过程的有限元仿真模型,分析影响钻削加工过程的因素,建立影响因素钻头直径、切削速度和进给量与钻削力之间的响应关系,并利用智能算法对加工参数进行多目标优化。论文的具体研究内容为以下几个方面:1、钻削加工过程的有限元分析。本文基于钻削理论、有限元理论、材料本构关系理论和大变形理论,利用Deform3D软件建立钻削过程的叁维有限元仿真模型。并对有限元建模过程中涉及的自适应网格重划分、材料模型与分离准则以及摩擦模型等问题进行了较深入的研究。通过对钻削过程进行有限元仿真,分析了钻削过程中的应力场和温度场。论文重点分析了钻头直径,加工参数切削速度和进给量对钻削力的影响规律,并搭建了钻削力试验平台进行加工实验,将试验结果和经验公式结果以及钻削力仿真结果进行对比分析,验证了仿真结果的有效性。2、钻削力回归模型的建立。针对以往进行现场加工试验采集数据的模式,论文利用有限元方法,以影响钻削力的主要因素钻头直径、切削速度和进给量为试验因素,采用中心组合试验方法建立钻削仿真试验方案,通过有限元仿真软件Deform3D对试验设计参数进行建模仿真,获得钻削力结果。采用响应面法对钻削试验结果进行二次非线性回归分析,并获得钻削轴向力和扭矩的回归模型。3、加工参数的多目标智能优化。针对以往大多钻削加工参数优化过程中优化目标单一的问题,本文利用多目标优化方法对钻削加工参数进行优化。通过采用遗传多目标优化算法,结合有限元仿真分析结果和通用优化目标函数对钻削加工参数进行优化,获得了钻削加工参数的Pareto最优解集。根据Pareto最优解集表,加工工艺人员可以根据实际生产过程中的要求选择合适的生产工艺。论文采用有限元方法分析钻削加工过程,并利用仿真结果代替加工实验,对加工参数进行智能优化,可以缩短研究周期、节约资源,并获得准确可靠的加工参数。(本文来源于《湘潭大学》期刊2012-06-01)
徐晓霞,胡永祥,孙姚飞,姚振强[10](2012)在《基于ANSYS/LS-DYNA钻削过程的数值仿真》一文中研究指出制孔工序是飞机结构装配中一个非常重要的环节。根据飞机薄壁结构零件钻孔工序,建立麻花钻钻削加工过程有限元仿真模型,采用通用显式动力分析程序LS-DYNA对钻削加工过程进行叁维数值仿真研究。仿真动态模拟了钻削加工时钻屑和毛刺的生成过程,获得了螺旋钻屑;提取并分析了钻削轴向钻削力特征;采用直接热力耦合有限元方法分析了加工过程中刀具和工件间摩擦热的产生及钻削温度的瞬态分布。仿真结果表明,钻削毛刺在钻入和钻出都有可能产生,且钻出毛刺大于钻入毛刺。仿真得到的轴向钻削力与理论相符。(本文来源于《机械设计与研究》期刊2012年01期)
钻削过程仿真论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
高强度钢在切削加工过程中存在断屑困难,切削温度高,单位面积上的切削力大等问题,利用传统的切削试验方法耗时耗财,效率不高且对切削的预见性不强。针对上述问题,本文研究了高强度钢钻削过程的加工仿真技术,并对钻削过程进行了实验研究。论文的主要内容包括以下几个方面:首先,本文利用叁维建模软件(SolidWorks)建立了麻花钻的模型,采用双因素无重复试验设计方法设计了仿真试验表,在DEFORM-3D软件中对高强度钢钻削仿真实验表中的数据进行仿真。分析了仿真过程中会遇到的一些问题,并针对这些问题提出了相应的解决方法。得到不同切削参数下钻削高强度钢时的轴向力、转矩,以及钻削温度等所对应的形象直观的仿真结果。并将仿真的具体数据导出,对导出的数据进行滤波来消除大误差点,得到相应的仿真实验数据,采用图表的形式对数据的变化情况进行呈现。其次,利用方差分析法即就是变异数分析对受切削参数影响的轴向力,扭矩及温度等进行显着性分析。仿真的数据表导入Design expert软件中,研究仿真试验指标和试验因素之间的回归关系(响应面分析),并就有交互关系的试验因素生成的响应曲面进行分析。对钻削参数、钻削轴向力与扭矩之间的响应关系进行二次非线性拟合及分析,获得钻削轴向力、扭矩与切削参数间的函数关系,为进一步优化加工参数提供参考。最后,结合MATLAB中的遗传算法工具箱,采用多目标优化的方法,来对加工参数进行优化,获得了钻削加工的Pareto最优解集。从Pareto最优解集中获得了部分优化的切削参数,并对优化出的部分切削参数进行钻削实验。对实验中切屑的形态,钻削时的振动情况,孔的质量等进行观察、测量和分析。将实验中获得的数据进行整理分析,以此验证了仿真优化后的结果与实验结果的一致性以及优化的有效性和仿真的可行性。本文采用有限元方法分析钻削加工过程,获得了硬质合金麻花钻在钻削AISI4340时的切削参数。并且证明以仿真结果代替部分加工实验来对加工参数进行优化有一定依据以及准确度,该方法可以有效的缩短研究周期,在节约资源的同时获得准确可靠的加工参数。优化后的加工参数为工艺人员研究高强度钢钻削过程,进一步优化加工参数和改进加工工艺提供有价值的参考依据,对实践有一定的指导价值。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
钻削过程仿真论文参考文献
[1].师毓华.基于ABAQUS错齿BTA深孔钻削过程的模拟仿真[J].内燃机与配件.2018
[2].马未未.高强度钢钻削过程的加工仿真与实验研究[D].西安工业大学.2018
[3].王鹏飞.基于DEFORM-3D的BTA钻深孔钻削过程仿真分析[D].西安理工大学.2017
[4].何亚银,耶晓东,张昌明,杨明亮.轴向振动钻削过程的有限元动态仿真[J].机械设计与研究.2015
[5].朱超,白海清.采用DEFORM-3D对钻削过程的有限元仿真[J].煤矿机械.2015
[6].曾维敏.钻削过程切屑受力建模及有限元仿真研究[D].湘潭大学.2015
[7].佟沐霖.碳纤维复合材料钻削过程仿真与实验研究[D].哈尔滨理工大学.2014
[8].张伟,刘强.钻削过程的动态仿真分析[J].装备维修技术.2013
[9].郭辉.基于有限元钻削过程仿真的加工参数智能优化策略[D].湘潭大学.2012
[10].徐晓霞,胡永祥,孙姚飞,姚振强.基于ANSYS/LS-DYNA钻削过程的数值仿真[J].机械设计与研究.2012