鉆桿接頭內(nèi)螺紋自動斷屑加工與旋風銑削工藝研究
發(fā)布時間:2021-04-24 11:58
鉆桿接頭內(nèi)螺紋加工過程中,由于鉆桿接頭內(nèi)部空間較小,排屑空間有限,切屑難以排出,導致切屑纏繞在刀具、夾具以及工件周圍等現(xiàn)象。本文結(jié)合鉆桿接頭內(nèi)螺紋加工現(xiàn)狀,開展自動斷屑工藝研究,設計了自動斷屑工藝方法,實現(xiàn)了鉆桿接頭螺紋加工過程中自動斷屑。主要研究內(nèi)容包括:(1)通過理論分析和試驗研究,對鉆桿接頭內(nèi)螺紋加工過程中切屑形成機制及斷屑影響因素進行了分析,結(jié)合鉆桿接頭內(nèi)螺紋實際加工情況,設計并試驗了斷屑器、改變工藝路徑、高壓冷卻、旋風銑削四種斷屑工藝方法,優(yōu)選出旋風銑削為最佳工藝方案。(2)采用ABAQUS有限元分析軟件,建立旋風銑削加工接頭內(nèi)螺紋數(shù)值仿真模型,通過仿真和全水平試驗,得到了主軸轉(zhuǎn)速、刀盤轉(zhuǎn)速等參數(shù)對最大切削力的影響規(guī)律以及顯著性。(3)采用單因素試驗分析方法和多因素交互試驗分析方法研究了旋風銑削工藝參數(shù)對加工時間、表面粗糙度以及緊密距的影響規(guī)律和顯著性;基于灰色關聯(lián)法,以緊密距、加工時間以及表面粗糙度為評價指標,進行工藝參數(shù)優(yōu)化,得到了綜合評價最高的參數(shù)組合。工藝試驗結(jié)果表明,旋風銑削斷屑工藝和優(yōu)化工藝參數(shù)合理可行,有效解決了鉆桿內(nèi)螺紋加工斷屑的難題,提高了鉆桿內(nèi)螺紋的加工精...
【文章來源】:煤炭科學研究總院北京市
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 選題背景及意義
1.1.1 選題背景
1.1.2 選題意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究內(nèi)容
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
第2章 切屑形成機制及斷屑影響因素分析
2.1 切屑形成機理
2.2 切屑形成機制研究
2.2.1 試驗方案設計
2.2.2 試驗結(jié)果分析
2.2.3 切屑形成規(guī)律
2.2.4 切屑形成試驗小結(jié)
2.3 斷屑影響因素分析
2.3.1 斷屑影響因素分析
2.3.2 斷屑方法
2.4 本章小結(jié)
第3章 斷屑工藝試驗研究
3.1 工藝要求
3.2 方案設計
3.2.1 總體方案
3.2.2 斷屑工藝方案設計
3.3 試驗分析
3.3.1 斷屑效果分析
3.3.2 加工效率分析
3.3.3 加工精度分析
3.3.4 加工表面粗糙度分析
3.4 方案比較
3.5 本章小結(jié)
第4章 旋風銑削工藝分析及數(shù)值模擬
4.1 引言
4.2 旋風銑削工藝分析
4.2.1 工藝參數(shù)分析
4.2.2 誤差成因分析
4.3 旋風銑削數(shù)值模擬
4.3.1 參數(shù)化模型
4.3.2 材料準則與切削分離準則
4.3.3 網(wǎng)格劃分與模型建立
4.3.4 數(shù)值仿真結(jié)果分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 旋風銑削工藝參數(shù)優(yōu)化
5.1 引言
5.2 單因素試驗研究
5.2.1 試驗研究
5.2.2 主軸轉(zhuǎn)速影響分析
5.2.3 刀盤轉(zhuǎn)速影響分析
5.3 多因素試驗研究
5.3.1 多因素試驗設計
5.3.2 試驗結(jié)果分析
5.4 旋風銑削參數(shù)優(yōu)化
5.4.1 灰色關聯(lián)度分析法
5.4.2 基于灰色關聯(lián)法工藝參數(shù)優(yōu)化
5.4.3 實例驗證
5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻
致謝
在讀期間發(fā)表的學術(shù)論文與取得的其他研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]煤礦井下瓦斯抽放鉆孔施工裝備與技術(shù)[J]. 陳彪. 陜西煤炭. 2018(04)
[2]礦井瓦斯防治技術(shù)在我國的研究進展及發(fā)展方向[J]. 朱雄. 農(nóng)家參謀. 2018(11)
[3]我國煤礦區(qū)鉆進技術(shù)裝備發(fā)展與應用[J]. 石智軍,劉建林,李泉新. 煤炭科學技術(shù). 2018(04)
[4]我國煤層氣鉆井技術(shù)及裝備現(xiàn)狀與展望[J]. 郝世俊,張晶. 煤炭科學技術(shù). 2018(04)
[5]基于Deform-3D的42CrMo鋼銑削仿真分析[J]. 景旭文,王楚輝,周宏根,顧向陽,孔曉風. 工具技術(shù). 2018(02)
[6]汽車前地板后段零件拉延成形工藝參數(shù)優(yōu)化[J]. 曾利奎,李彩霞,王敬. 鍛壓技術(shù). 2017(08)
[7]高壓冷卻下PCBN刀具切削高溫合金切屑卷曲折斷機理及試驗研究[J]. 吳明陽,趙旭,陳勇,徐明,程耀楠,李錄彬. 機械工程學報. 2017(09)
[8]我國煤礦瓦斯防治技術(shù)的研究進展及發(fā)展方向[J]. 寧德義. 煤礦安全. 2016(02)
[9]西南地區(qū)煤礦瓦斯災害現(xiàn)狀及防治對策研究[J]. 黃長國,羅國輝,康建寧,董洪凱. 礦業(yè)安全與環(huán)保. 2015(05)
[10]電火花加工技術(shù)研究的發(fā)展方向分析[J]. 李旭. 工業(yè)設計. 2015(08)
博士論文
[1]整體葉盤構(gòu)件數(shù)控磨削工藝關鍵技術(shù)研究[D]. 段繼豪.西北工業(yè)大學 2016
[2]煤礦坑道鉆探用外平鉆桿疲勞試驗及壽命預測研究[D]. 曹明.煤炭科學研究總院 2014
[3]龍門機床進給系統(tǒng)熱—力耦合動態(tài)建模分析及優(yōu)化方法研究[D]. 劉世豪.南京航空航天大學 2013
[4]高速切削鋸齒形切屑的形成機理及表征[D]. 楊奇彪.山東大學 2012
[5]基于冷擠壓的高強度鋼內(nèi)螺紋抗疲勞加工工藝研究[D]. 繆宏.南京航空航天大學 2011
碩士論文
[1]基于有限元方法的GH4169車削過程刀具磨損仿真及試驗研究[D]. 黃翠.哈爾濱理工大學 2017
[2]高壓冷卻下PCBN刀具切削鎳基高溫合金切屑形成與折斷機理[D]. 趙旭.哈爾濱理工大學 2017
[3]絲杠旋風銑削時變切削力的切削比能評估方法[D]. 王立祥.重慶大學 2016
[4]大型螺紋旋風硬銑削數(shù)值模擬及工藝參數(shù)優(yōu)化[D]. 王偉.浙江大學 2016
[5]微織構(gòu)硬質(zhì)合金刀具優(yōu)化與正交切削試驗研究[D]. 張博文.湘潭大學 2015
[6]高溫合金浮動瓦片外螺紋銑削技術(shù)研究[D]. 嚴凱.南京航空航天大學 2015
[7]切削加工過程與殘余應力仿真研究[D]. 施春宇.蘭州理工大學 2014
[8]淬硬Gcr15軸承鋼高速切削仿真及切屑形成機理研究[D]. 楊挺.昆明理工大學 2014
[9]基于振動的大型螺紋旋風銑削建模與工藝試驗研究[D]. 李隆.南京理工大學 2013
[10]大型螺紋旋風銑削工藝參數(shù)優(yōu)化及刀具磨損在線監(jiān)測研究[D]. 蔡偉.南京理工大學 2013
本文編號:3157319
【文章來源】:煤炭科學研究總院北京市
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 選題背景及意義
1.1.1 選題背景
1.1.2 選題意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究內(nèi)容
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
第2章 切屑形成機制及斷屑影響因素分析
2.1 切屑形成機理
2.2 切屑形成機制研究
2.2.1 試驗方案設計
2.2.2 試驗結(jié)果分析
2.2.3 切屑形成規(guī)律
2.2.4 切屑形成試驗小結(jié)
2.3 斷屑影響因素分析
2.3.1 斷屑影響因素分析
2.3.2 斷屑方法
2.4 本章小結(jié)
第3章 斷屑工藝試驗研究
3.1 工藝要求
3.2 方案設計
3.2.1 總體方案
3.2.2 斷屑工藝方案設計
3.3 試驗分析
3.3.1 斷屑效果分析
3.3.2 加工效率分析
3.3.3 加工精度分析
3.3.4 加工表面粗糙度分析
3.4 方案比較
3.5 本章小結(jié)
第4章 旋風銑削工藝分析及數(shù)值模擬
4.1 引言
4.2 旋風銑削工藝分析
4.2.1 工藝參數(shù)分析
4.2.2 誤差成因分析
4.3 旋風銑削數(shù)值模擬
4.3.1 參數(shù)化模型
4.3.2 材料準則與切削分離準則
4.3.3 網(wǎng)格劃分與模型建立
4.3.4 數(shù)值仿真結(jié)果分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 旋風銑削工藝參數(shù)優(yōu)化
5.1 引言
5.2 單因素試驗研究
5.2.1 試驗研究
5.2.2 主軸轉(zhuǎn)速影響分析
5.2.3 刀盤轉(zhuǎn)速影響分析
5.3 多因素試驗研究
5.3.1 多因素試驗設計
5.3.2 試驗結(jié)果分析
5.4 旋風銑削參數(shù)優(yōu)化
5.4.1 灰色關聯(lián)度分析法
5.4.2 基于灰色關聯(lián)法工藝參數(shù)優(yōu)化
5.4.3 實例驗證
5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻
致謝
在讀期間發(fā)表的學術(shù)論文與取得的其他研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]煤礦井下瓦斯抽放鉆孔施工裝備與技術(shù)[J]. 陳彪. 陜西煤炭. 2018(04)
[2]礦井瓦斯防治技術(shù)在我國的研究進展及發(fā)展方向[J]. 朱雄. 農(nóng)家參謀. 2018(11)
[3]我國煤礦區(qū)鉆進技術(shù)裝備發(fā)展與應用[J]. 石智軍,劉建林,李泉新. 煤炭科學技術(shù). 2018(04)
[4]我國煤層氣鉆井技術(shù)及裝備現(xiàn)狀與展望[J]. 郝世俊,張晶. 煤炭科學技術(shù). 2018(04)
[5]基于Deform-3D的42CrMo鋼銑削仿真分析[J]. 景旭文,王楚輝,周宏根,顧向陽,孔曉風. 工具技術(shù). 2018(02)
[6]汽車前地板后段零件拉延成形工藝參數(shù)優(yōu)化[J]. 曾利奎,李彩霞,王敬. 鍛壓技術(shù). 2017(08)
[7]高壓冷卻下PCBN刀具切削高溫合金切屑卷曲折斷機理及試驗研究[J]. 吳明陽,趙旭,陳勇,徐明,程耀楠,李錄彬. 機械工程學報. 2017(09)
[8]我國煤礦瓦斯防治技術(shù)的研究進展及發(fā)展方向[J]. 寧德義. 煤礦安全. 2016(02)
[9]西南地區(qū)煤礦瓦斯災害現(xiàn)狀及防治對策研究[J]. 黃長國,羅國輝,康建寧,董洪凱. 礦業(yè)安全與環(huán)保. 2015(05)
[10]電火花加工技術(shù)研究的發(fā)展方向分析[J]. 李旭. 工業(yè)設計. 2015(08)
博士論文
[1]整體葉盤構(gòu)件數(shù)控磨削工藝關鍵技術(shù)研究[D]. 段繼豪.西北工業(yè)大學 2016
[2]煤礦坑道鉆探用外平鉆桿疲勞試驗及壽命預測研究[D]. 曹明.煤炭科學研究總院 2014
[3]龍門機床進給系統(tǒng)熱—力耦合動態(tài)建模分析及優(yōu)化方法研究[D]. 劉世豪.南京航空航天大學 2013
[4]高速切削鋸齒形切屑的形成機理及表征[D]. 楊奇彪.山東大學 2012
[5]基于冷擠壓的高強度鋼內(nèi)螺紋抗疲勞加工工藝研究[D]. 繆宏.南京航空航天大學 2011
碩士論文
[1]基于有限元方法的GH4169車削過程刀具磨損仿真及試驗研究[D]. 黃翠.哈爾濱理工大學 2017
[2]高壓冷卻下PCBN刀具切削鎳基高溫合金切屑形成與折斷機理[D]. 趙旭.哈爾濱理工大學 2017
[3]絲杠旋風銑削時變切削力的切削比能評估方法[D]. 王立祥.重慶大學 2016
[4]大型螺紋旋風硬銑削數(shù)值模擬及工藝參數(shù)優(yōu)化[D]. 王偉.浙江大學 2016
[5]微織構(gòu)硬質(zhì)合金刀具優(yōu)化與正交切削試驗研究[D]. 張博文.湘潭大學 2015
[6]高溫合金浮動瓦片外螺紋銑削技術(shù)研究[D]. 嚴凱.南京航空航天大學 2015
[7]切削加工過程與殘余應力仿真研究[D]. 施春宇.蘭州理工大學 2014
[8]淬硬Gcr15軸承鋼高速切削仿真及切屑形成機理研究[D]. 楊挺.昆明理工大學 2014
[9]基于振動的大型螺紋旋風銑削建模與工藝試驗研究[D]. 李隆.南京理工大學 2013
[10]大型螺紋旋風銑削工藝參數(shù)優(yōu)化及刀具磨損在線監(jiān)測研究[D]. 蔡偉.南京理工大學 2013
本文編號:3157319
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