【摘要】：設(shè)計一種BTA(Boringand Trepanning Assoeiation)鉆桿,在現(xiàn)有圓柱形鉆桿的外圓表面設(shè)置楔形體,包括固定楔形體和移動楔形體。并研究其根據(jù)流體作用力的自定心、自糾偏的機理,提高了所加工深孔的直線度和位置精度。固定楔形體置于鉆頭與鉆桿之間,通過油膜壓力產(chǎn)生自定心力和自糾偏力輔助鉆頭的自導(dǎo)向。固定楔形體與工件不直接接觸,楔形空間所產(chǎn)生的支撐力減小了工件的形變量,避免了加工硬度不同的工件所達到的直線度不同的弊病。在進給力的作用下,細長的鉆桿在中間位置的彎曲程度最大。移動楔形體作為移動支撐點始終保持在加工深度的中間位置,最大程度地降低了鉆桿的彎曲程度,從而降低了鉆桿的偏心。楔形體產(chǎn)生的油膜壓力像三爪卡盤一樣將鉆桿穩(wěn)定在正確位置,實現(xiàn)自定心的功能。將處于正確位置的刀具系統(tǒng)建立數(shù)學(xué)模型,根據(jù)幾何關(guān)系推導(dǎo)出第一個楔形空間的油膜厚度表達式,通過數(shù)值積分的方法對油膜壓力的表達式進行積分,最終求出第一個油楔產(chǎn)生的油膜壓力(自定心力)的大小,通過計算得出自定心力隨圓弧凸起半徑的變化規(guī)律和自定心力隨楔形偏心距變化的規(guī)律,可以根據(jù)需要的自定心力的大小,參考變化規(guī)律來選取圓弧凸起的半徑和楔形偏心距的大小。鉆桿發(fā)生偏斜后油膜壓力的合力形成糾偏力把刀具推向正確位置,實現(xiàn)自糾偏的功能。對發(fā)生偏斜后的刀具系統(tǒng)建立數(shù)學(xué)模型,推導(dǎo)出發(fā)生偏斜后三個油楔各自的油膜厚度表達式,計算出每個油楔在偏斜相反方向上的油膜壓力的分力,進而求出總的糾偏力。計算多組數(shù)據(jù)得出糾偏力隨偏位角的變化規(guī)律和糾偏力隨偏心距變化規(guī)律。利用Fluent軟件對楔形體的油膜進行流體仿真,對計算結(jié)果進行驗證。
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG52
【圖文】：

圖 4.5 油膜壓力隨楔形偏心距變化加動力粘度、加工轉(zhuǎn)速、楔形體長度的大小，給定另外一組數(shù)據(jù)如表 4.6加工深孔半徑、第一個圓弧凸起的起始角、第一個圓弧凸起的終止角、第心角、鉆桿直徑不變。

圖 4.6 油膜壓力隨第二組楔形偏心距變化改變圓弧凸起的半徑值計算第一個油楔的油膜壓力用數(shù)值計算方法，利用表 4.2 所示的公共參數(shù)。給定楔形偏心距為 =2.9

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 楊俊超;;正方網(wǎng)格迭代尋優(yōu)評定深孔軸線直線度[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2017年18期

2 郝永鵬;于大國;李少敏;李忠秋;;基于光視覺技術(shù)的深孔直線度檢測系統(tǒng)[J];組合機床與自動化加工技術(shù);2016年02期

3 楊俊超;于大國;徐文凱;李少敏;;一孔截面測算多圓心法檢測深孔軸線直線度[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2015年34期

4 郝永鵬;于大國;王繼明;李少敏;;基于CMOS的深孔直線度測量方法研究[J];組合機床與自動化加工技術(shù);2015年09期

5 李少敏;于大國;王繼明;郝永鵬;;網(wǎng)格逐次逼近評定深孔軸線直線度誤差的研究[J];機械設(shè)計與制造;2015年08期

6 李少敏;于大國;王繼明;郝永鵬;;和聲搜索評定深孔軸線直線度誤差的研究[J];組合機床與自動化加工技術(shù);2015年07期

7 蔣超猛;張弓;王映品;陳賢帥;于蘭英;;深孔加工技術(shù)的研究綜述及發(fā)展趨勢[J];機床與液壓;2015年11期

8 李少敏;于大國;王繼明;郝永鵬;;球體切面投影評定深孔軸線直線度誤差研究[J];組合機床與自動化加工技術(shù);2015年05期

9 孔令飛;李言;呂延軍;湯奧斐;;深孔加工刀具系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定域研究[J];兵工學(xué)報;2013年05期

10 康召輝;任興民;黃金平;王鷙;;浮環(huán)軸承系統(tǒng)中浮動環(huán)作用機理研究[J];振動工程學(xué)報;2009年05期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 余運鋒;高強度鋼18Cr2Ni4WA超聲橢圓振動深孔鏜削技術(shù)的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2017年

2 張利新;BTA鉆削系統(tǒng)力學(xué)特性研究及有限元分析[D];中北大學(xué);2014年

3 張福成;基于FLUENT的風(fēng)力發(fā)電機流場仿真研究[D];大連理工大學(xué);2012年

4 陳德杰;BTA深孔加工系統(tǒng)中刀具鉆桿組件動力學(xué)研究[D];河南理工大學(xué);2012年

本文編號：2729652