發(fā)布時(shí)間：2018-03-01 23:30

  本文關(guān)鍵詞： BTA深孔鉆 導(dǎo)向塊 穩(wěn)定性 鉆削力 鉆削振動(dòng)　出處：《哈爾濱理工大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：BTA(Boring and Trepanning Association)深孔鉆削技術(shù)廣泛應(yīng)用于航空航天、軍工、石油、機(jī)械等行業(yè)。在深孔鉆削過程中,導(dǎo)向塊起到導(dǎo)向、支撐刀具、平衡切削力以及擠壓拋光已加工表面的作用。導(dǎo)向塊結(jié)構(gòu)、位置分布、尺寸參數(shù)和涂層處理等對(duì)于BTA深孔鉆導(dǎo)向塊的性能具有較大的影響。因此,針對(duì)此問題本文展開如下研究:首先,針對(duì)深孔制造中穩(wěn)定性不足的問題,對(duì)深孔鉆削系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行探究。建立BTA深孔鉆的力學(xué)模型,從鉆削力入手,分析鉆削過程中鉆頭所受到的力和鉆削力對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。建立鉆桿的動(dòng)力學(xué)模型,通過對(duì)鉆桿進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析,獲得頻率響應(yīng)函數(shù),為后文鉆削系統(tǒng)穩(wěn)定性的研究提供理論支撐。其次,為提高加工系統(tǒng)的穩(wěn)定性,本文以導(dǎo)向塊形狀為切入點(diǎn),對(duì)梯形導(dǎo)向塊和螺旋狀導(dǎo)向塊的受力狀態(tài)進(jìn)行分析�？紤]到液壓油對(duì)導(dǎo)向塊的壓力作用,從理論上分析改變導(dǎo)向塊形狀對(duì)受力的影響,為后文進(jìn)行仿真和實(shí)驗(yàn)打下基礎(chǔ)。再次,從BTA深孔鉆模態(tài)仿真入手,利用鉆削仿真,從鉆削力的變化幅度、扭矩的變化幅度、刀片溫度的分布情況和刀具的磨損狀態(tài)等方面,研究當(dāng)導(dǎo)向塊設(shè)計(jì)為梯形和螺旋狀時(shí),加工系統(tǒng)的穩(wěn)定情況,為導(dǎo)向塊的改進(jìn)提供技術(shù)支持。最后,針對(duì)導(dǎo)向塊幾何結(jié)構(gòu)對(duì)鉆削系統(tǒng)的穩(wěn)定性的影響規(guī)律,進(jìn)行了不同結(jié)構(gòu)的導(dǎo)向塊的鉆削試驗(yàn)。通過分析鉆削力、鉆削振動(dòng)、表面粗糙度、刀具磨損和切屑形態(tài)等因素,結(jié)果表明:螺旋狀導(dǎo)向塊能夠提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,同時(shí),可以改善工件的表面粗糙度,減少刀片的磨損量,為BTA深孔鉆導(dǎo)向塊的設(shè)計(jì)提供技術(shù)指導(dǎo)。綜上所述,本文正是通過理論分析、有限元仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這三個(gè)方面的探究,完成了對(duì)導(dǎo)向塊形狀的優(yōu)選,對(duì)提高深孔鉆削系統(tǒng)的穩(wěn)定性和內(nèi)孔表面質(zhì)量具有非常重要的實(shí)際意義。
[Abstract]:BTA (Boring and Trepanning Association) deep hole drilling technology is widely used in aerospace, military, petroleum, machinery and other industries. In deep hole drilling process, the guide block to guide, support tool, balanced cutting force and extrusion polishing machined surface. The guide block structure, location, size and coating treatment has the remarkable influence to the performance of BTA deep hole drilling guide block. Therefore, this research is carried out as follows: firstly, aiming at the lack of stability of deep hole manufacturing problems, to explore the stability of the cutting system of deep hole drilling. Establish the mechanical model of BTA deep hole drilling, starting from the drilling force, drilling analysis in the process of drilling by the force and the effects of drilling force on the stability of the system. The dynamic model of the drill pipe. According to the kinetic analysis of the drill pipe, to obtain the frequency response function for the drilling system To provide theoretical support for qualitative research. Secondly, in order to improve the stability of the processing system, based on the guide block shape as the starting point of the trapezoidal guide block and the stress state of the spiral guide block is analyzed. Considering the pressure of the hydraulic oil to the guide block, from the theoretical analysis of change of shape is affected by the guide block the force, for the simulation and lay the foundation for experiment. Again, starting from the BTA deep hole drilling mode simulation, using drilling simulation, from the variation of the cutting force of the drill, torque variation, blade temperature distribution and tool wear state, when the study guide block designed for trapezoidal and spiral like, the stability of the processing system, to provide technical support for the improvement of the guide block. Finally, aiming at the influence of guide block geometry on the stability of the drilling system, the different structure of the guide block drilling through the test. Analysis of drilling force, drilling vibration, surface roughness, tool wear and chip shape and other factors, the results show that the spiral guide block to improve the stability of the system, at the same time, can improve the surface roughness of the workpiece, reduce the amount of wear of blades, drill design guide block to provide technical guidance for BTA in deep hole. This paper, through theoretical analysis, finite element simulation and experimental verification of these three aspects, the selection of the guide block shape is completed, is of practical significance is very important to enhance the stability of surface quality of deep hole drilling system and.

【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TG52

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本文編號(hào)：1554082