【摘要】：近幾年,伴隨著機(jī)加行業(yè)不斷發(fā)展及軍民融合政策的實(shí)施,深孔加工技術(shù)被廣泛應(yīng)用到民品加工。由于深孔零件的多樣性和專業(yè)化以及對(duì)精度需求的提高,對(duì)刀具的要求也愈來(lái)愈高。在小深孔零件的生產(chǎn)加工中,槍鉆是其最理想的加工刀具。采用專業(yè)的小深孔槍鉆加工機(jī)床,可加工出高精度的孔。為高效完成與山西某企業(yè)合作的軋鋼機(jī)GCr15滾輪軸小深孔加工項(xiàng)目,滾輪軸的深孔主要特點(diǎn)是孔徑小,長(zhǎng)徑比大且存在薄壁孔,呈現(xiàn)出了小深孔加工的眾多典型加工難點(diǎn)。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外槍鉆結(jié)構(gòu)優(yōu)化及加工參數(shù)研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析總結(jié)的基礎(chǔ)上,對(duì)滾輪軸小深孔加工用的槍鉆的加工機(jī)理、結(jié)構(gòu)和加工工藝參數(shù)優(yōu)化進(jìn)行了研究,具體探討內(nèi)容如下:(1)對(duì)槍鉆結(jié)構(gòu)及工作機(jī)理進(jìn)行了理論研究,推導(dǎo)了槍鉆鉆削力學(xué)模型,并根據(jù)滾輪軸薄壁孔的加工特點(diǎn),對(duì)槍鉆切削刃的寬度及角度進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),并經(jīng)過(guò)理論計(jì)算驗(yàn)證。針對(duì)深加工中切削區(qū)溫度高,排屑難等問(wèn)題,通過(guò)刃磨槍鉆的后角面來(lái)優(yōu)化出油孔的位置,使冷卻液能夠高效降溫,降低槍鉆磨損,提升了產(chǎn)品質(zhì)量。(2)為進(jìn)一步驗(yàn)證優(yōu)化后槍鉆在加工滾輪軸偏心孔的各個(gè)力的大小及影響,創(chuàng)建了槍鉆的三維模型,對(duì)仿真中刀具和工件的模型簡(jiǎn)化,網(wǎng)格劃分及優(yōu)化,仿真環(huán)境,運(yùn)動(dòng)和邊界等參數(shù)設(shè)置等仿真問(wèn)題進(jìn)行分析討論;并設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn),采用Deform-3D金屬塑性成形軟件,模擬了槍鉆加工滾輪軸偏心孔的動(dòng)態(tài)過(guò)程。在模擬鉆削加工中獲得了槍鉆的軸向力和扭矩,分析比較了不同切削參數(shù)對(duì)軸向力和扭矩的影響,比較分析了槍鉆優(yōu)化前后軸向力、徑向力和扭矩的影響。(3)針對(duì)槍鉆半密閉加工中排屑難的問(wèn)題,創(chuàng)建槍鉆的流體域模型,采用流體分析軟件Fluent(CFD)對(duì)普通和優(yōu)化出油孔后槍鉆的流場(chǎng)域進(jìn)行了數(shù)值模擬,得到了不同位置的兩孔式出油孔的槍鉆流體域的分布情況,經(jīng)分析對(duì)比得出優(yōu)化出油孔位置后,冷卻液的速度損失較少及壓力分布良好。并通過(guò)加工試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)優(yōu)化出油孔的位置改善了槍鉆加工系統(tǒng)排屑難的問(wèn)題,降低了槍鉆磨損,同時(shí)提升了產(chǎn)品質(zhì)量。(4)基于以上理論仿真研究,針對(duì)加工滾輪軸的偏心孔時(shí),易向薄壁側(cè)偏斜甚至穿出,導(dǎo)致工件合格率低甚至報(bào)廢。采用重新刃磨后的槍鉆,即優(yōu)化槍鉆的錐度、切削刃寬度及角度且用前錐面的導(dǎo)向套進(jìn)行輔助生產(chǎn),并采用優(yōu)化后的參數(shù)進(jìn)行加工試驗(yàn),不僅解決了排屑難的問(wèn)題,降低了刀具磨損,孔的直線度也得到很大的提高,驗(yàn)證了本文理論與方法的可行性。
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TG52
【圖文】：

中北大學(xué)學(xué)位論文徑 6mm 的偏心盲孔�？壮隹谄倍纫�:軸線上下偏移誤差 0.10mm、左右偏移誤.10mm。滾輪軸的深孔主要特點(diǎn):孔的長(zhǎng)徑比較大、直徑小且存在薄壁孔，呈現(xiàn)出了孔加工中刀具易磨損，排屑難，軸線偏斜，偏心孔軸線易向薄壁側(cè)，嚴(yán)重時(shí)薄壁側(cè)打穿，導(dǎo)致工件報(bào)廢。需要迫切解決這些問(wèn)題，降低加工成本，以提高生產(chǎn)效率。

9圖 1.2 滾輪軸的三維建模圖槍鉆結(jié)構(gòu)優(yōu)化及加工參數(shù)研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析總結(jié)的槍鉆易磨損，排屑難，偏心孔易偏斜，甚至打穿等結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化和及加工的工藝參數(shù)優(yōu)化這兩方面展結(jié)構(gòu)及工作機(jī)理進(jìn)行了理論研究，對(duì)槍鉆切削力學(xué)模孔的加工特點(diǎn)，對(duì)槍鉆切削刃的寬度及角度進(jìn)行有

槍鉆結(jié)構(gòu)

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2788533