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  本文關(guān)鍵詞：平面型后刀面槍鉆的鉆削力數(shù)學(xué)模型及有限元分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《吉林大學(xué)》 2011年

高溫摩擦鉆孔加工過(guò)程分析與有限元模擬

王志剛  

【摘要】：在機(jī)械加工中,鉆孔加工占有很大的比重,其中薄板鉆孔加工也是不可忽視的一部分。同時(shí)隨著現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步,高效、快捷、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的加工方法越來(lái)越受到人們的重視。這使得人們對(duì)經(jīng)濟(jì)有效、連接緊固、生產(chǎn)工序少、無(wú)屑成型加工、加工質(zhì)量好、環(huán)境整潔、環(huán)境污染少的薄板鉆孔加工方法有很大的需求。 高溫?zé)o屑成型摩擦鉆孔加工方法是一種新型的薄板鉆孔加工方法,該鉆孔技術(shù)的應(yīng)用能極大地提高生產(chǎn)效率和保證產(chǎn)品質(zhì)量,極大地減少材料的浪費(fèi)和對(duì)環(huán)境的污染,具有非常廣闊的應(yīng)用前景。 高溫?zé)o屑成型摩擦鉆孔加工技術(shù),也稱為無(wú)屑熱塑(熔)鉆孔加工技術(shù),是一種新型的薄板鉆孔加工方法,是一種非傳統(tǒng)的鉆孔加工技術(shù)。該鉆孔加工技術(shù)應(yīng)用旋轉(zhuǎn)圓錐鉆具對(duì)加工工件進(jìn)行鉆孔,在單步加工工序中產(chǎn)生一個(gè)凸臺(tái)并且不產(chǎn)生鉆屑。高溫?zé)o屑成型摩擦鉆孔加工依靠鉆具和鈑金件之間的摩擦力所生成的熱量將工件進(jìn)行軟化、進(jìn)而穿透并變形生成為凸臺(tái)狀,是一個(gè)清潔的無(wú)鉆屑產(chǎn)生的過(guò)程。簡(jiǎn)而言之,高溫?zé)o屑成型摩擦鉆孔加工技術(shù)是一種利用摩擦生熱的基本物理原理,在板型或者管型金屬工件上鉆出帶有凸臺(tái)的孔的鉆孔加工技術(shù)方法。由于該鉆孔加工方法的鉆孔溫度比普通鉆孔加工方法的鉆孔溫度要高,而且能夠一次加工成型、帶有凸臺(tái)并且無(wú)鉆屑產(chǎn)生整潔環(huán)保,所以稱之為高溫?zé)o屑成型摩擦鉆孔加工工藝。 本論文首先介紹了高溫?zé)o屑成型摩擦鉆孔加工方法的相關(guān)知識(shí),包括課題來(lái)源、研究意義、發(fā)展歷史及研究現(xiàn)狀等,敘述了高溫?zé)o屑成型摩擦鉆孔加工試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)備配置及摩擦鉆頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),對(duì)高溫?zé)o屑成型摩擦鉆孔加工過(guò)程中的各項(xiàng)因素進(jìn)行了理論分析,通過(guò)對(duì)高溫?zé)o屑成型摩擦鉆孔加工的鉆頭及薄板加工工件進(jìn)行CATIA三維建模,再運(yùn)用DEFORM-3D軟件對(duì)不同鉆速下高溫?zé)o屑成型摩擦鉆孔加工實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了模擬仿真。具體過(guò)程如下: 1.運(yùn)用CATIA軟件對(duì)高溫?zé)o屑成型摩擦鉆孔加工的摩擦鉆頭以及薄板加工工件進(jìn)行三維建模,并將三維模型導(dǎo)入至DEFORM-3D軟件中。 2.在DEFORM-3D軟件中對(duì)高溫?zé)o屑成型摩擦鉆孔加工的摩擦鉆頭以及薄板加工工件的三維模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分,再進(jìn)行材料的設(shè)定、運(yùn)動(dòng)參數(shù)的設(shè)定以及模擬參數(shù)的設(shè)定。 3.在運(yùn)用DEFORM-3D軟件完成高溫?zé)o屑成型摩擦鉆孔加工的有限元分析的前處理后,對(duì)其實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行仿真模擬,并通過(guò)后處理得出實(shí)驗(yàn)相關(guān)的數(shù)據(jù)與曲線。 4.對(duì)摩擦鉆頭的軸向力F和扭矩M的變化趨勢(shì)曲線進(jìn)行分析,得出它們的變化趨勢(shì)規(guī)律的結(jié)論。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TG52
【目錄】：

摘要4-6

ABSTRACT6-11

第1章 緒論11-18

1.1 課題的來(lái)源與簡(jiǎn)介11-12

1.2 高溫摩擦鉆孔的研究意義12

1.3 高溫摩擦鉆孔的發(fā)展歷史12-14

1.4 高溫摩擦鉆孔的研究現(xiàn)狀14-17

1.5 本章小結(jié)17-18

第2章 高溫摩擦鉆孔的概述18-36

2.1 高溫摩擦鉆孔的概述18-25

2.2 高溫摩擦鉆孔的意義25-28

2.3 高溫摩擦鉆孔的主要參數(shù)28-29

2.4 高溫摩擦鉆孔實(shí)驗(yàn)裝置29-30

2.5 高溫摩擦鉆頭的設(shè)計(jì)30-34

2.5.1 幾何形狀設(shè)計(jì)32

2.5.2 整形盤設(shè)計(jì)32-33

2.5.3 摩擦鉆頭的材料選擇33-34

2.6 本章小結(jié)34-36

第3章 高溫摩擦鉆孔的理論分析36-46

3.1 高溫摩擦鉆孔機(jī)制36-39

3.1.1 初始接觸37

3.1.2 材料流動(dòng)37-38

3.1.3 軸向力的影響38-39

3.2 受力理論分析39

3.3 溫度理論分析39-41

3.3.1 進(jìn)入控制體積的能量40

3.3.2 離開控制體積的能量40-41

3.4 表面粗糙度分析41-42

3.4.1 表面粗糙度產(chǎn)生的原因41

3.4.2 影響粗糙度的因素41-42

3.5 刀具磨損機(jī)制42-44

3.6 本章小結(jié)44-46

第4章 高溫摩擦鉆孔有限元模擬46-71

4.1 前言46

4.2 幾何模型的建立與導(dǎo)入46-49

4.3 網(wǎng)格劃分49-50

4.4 參數(shù)設(shè)置50-56

4.4.1 材料的設(shè)定50-51

4.4.2 運(yùn)動(dòng)參數(shù)的設(shè)定51-54

4.4.3 模擬參數(shù)的設(shè)定54-56

4.5 模擬仿真及后處理56-64

4.5.1 軸向力 F 的變化58-61

4.5.2 扭矩 M 的變化61-64

4.6 結(jié)論說(shuō)明64-70

4.6.1 軸向力 F 的變化說(shuō)明65-69

4.6.2 扭矩 M 的變化說(shuō)明69-70

4.7 本章小結(jié)70-71

第5章 總結(jié)與展望71-73

5.1 總結(jié)71-72

5.2 展望72-73

參考文獻(xiàn)73-77

致謝77

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【相似文獻(xiàn)】

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1 曲晶;肖世德;熊鷹;;基于蟻群算法的PCB孔加工路徑優(yōu)化[J];機(jī)電工程;2007年12期

2 黃淑梅;鈦合金鉆孔加工的高壓給油效果[J];稀有金屬快報(bào);1999年01期

3 甘成君;;可調(diào)式數(shù)控刀架鉆夾的設(shè)計(jì)與使用[J];制造技術(shù)與機(jī)床;2011年02期

4 王艷紅;;鉆模鉆孔精度分析[J];精密制造與自動(dòng)化;2009年02期

5 王巖;;數(shù)控加工中心的鉆孔加工之一體化教學(xué)設(shè)計(jì)[J];中國(guó)教育技術(shù)裝備;2010年21期

6 程寓;李少華;胡小秋;袁軍堂;;輕質(zhì)復(fù)合構(gòu)件的孔加工技術(shù)研究[J];南京理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2007年01期

7 謝龍漢;;CATIA鉆孔加工方法[J];CAD/CAM與制造業(yè)信息化;2008年04期

8 Frank Fladerer;;溶蝕鉆孔進(jìn)一步提高激光精度[J];現(xiàn)代制造;2008年07期

9 胡文泉;關(guān)于提高鉆孔加工精度方法的研究[J];現(xiàn)代技能開發(fā);2003年02期

10 李奎山，王全福;鉆孔加工中轉(zhuǎn)角的球面旋轉(zhuǎn)計(jì)算法[J];機(jī)械工程師;1995年02期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王化德;;硬脆材料鉆孔加工技術(shù)的研究[A];現(xiàn)代光學(xué)制造技術(shù)論文集[C];2002年

2 朱銘德;沈一諾;;2A14鋁合金棒材毛坯件車削加工開裂原因分析[A];2009年全國(guó)失效分析學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2009年

3 吳啟常;佘京鵬;;冷卻壁的特性分析及其合理應(yīng)用[A];2004年全國(guó)煉鐵生產(chǎn)技術(shù)暨煉鐵年會(huì)文集[C];2004年

4 祝大同;;對(duì)無(wú)鹵化PCB基板材料工藝技術(shù)的討論[A];第九屆中國(guó)覆銅板市場(chǎng)·技術(shù)研討會(huì)文集[C];2008年

5 連海山;何建文;郭鐘寧;張永俊;趙文鳳;;多功能數(shù)控超聲加工機(jī)床設(shè)計(jì)[A];第11屆粵港機(jī)械電子工程技術(shù)與應(yīng)用研討會(huì)論文匯編[C];2010年

6 鄺力銓;;汽車后橋半軸法蘭盤鉆孔夾具的設(shè)計(jì)[A];第七屆河南省汽車工程科技學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2010年

7 曹淵;;印制電路之微小鉆孔技術(shù)[A];第六屆全國(guó)印制電路學(xué)術(shù)年會(huì)論文匯編[C];2000年

8 陳國(guó)文;;車銑復(fù)合加工技術(shù)在航空業(yè)內(nèi)應(yīng)用與展望[A];第二屆民用飛機(jī)制造技術(shù)及裝備高層論壇資料匯編（論文集）[C];2010年

9 王湛;王玲;;汽車輪轂軸管鉆孔夾具的設(shè)計(jì)[A];第五屆河南省汽車工程科技學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2008年

10 瞿希良;;數(shù)控機(jī)床編程及仿真系統(tǒng)[A];'2000系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應(yīng)用學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2000年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 陳堅(jiān)　袁東旭 何適;[N];中國(guó)國(guó)門時(shí)報(bào);2009年

2 于明忠;[N];中國(guó)工業(yè)報(bào);2003年

3 袁東旭　何適 陳堅(jiān);[N];江蘇經(jīng)濟(jì)報(bào);2009年

4 ;[N];中國(guó)機(jī)電日?qǐng)?bào);2002年

5 曹獻(xiàn)坤 姚安佑;[N];中國(guó)機(jī)電日?qǐng)?bào);2001年

6 李曉巖;[N];中國(guó)化工報(bào);2003年

7 中國(guó)摩擦密封材料協(xié)會(huì)　譚康;[N];中國(guó)建材報(bào);2002年

8 記者 顧鋼;[N];科技日?qǐng)?bào);2005年

9 史克富;[N];中國(guó)消費(fèi)者報(bào);2004年

10 楊曉瑩;[N];中國(guó)工業(yè)報(bào);2006年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 黃立新;印刷電路板定位安裝孔鉆削研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2011年

2 馬亞軍;活塞環(huán)涂層與全配方發(fā)動(dòng)機(jī)油的摩擦學(xué)復(fù)配性能研究[D];清華大學(xué);2004年

3 張一兵;高溫發(fā)汗?jié)櫥臒狎?qū)動(dòng)機(jī)理及其穩(wěn)定性研究[D];武漢理工大學(xué);2008年

4 鮑永杰;C/E復(fù)合材料制孔缺陷成因與高效制孔技術(shù)[D];大連理工大學(xué);2010年

5 孫先明;鑄鋼表面鎳基滲層的負(fù)壓鑄滲工藝及其摩擦學(xué)性能研究[D];機(jī)械科學(xué)研究總院;2011年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王志剛;高溫摩擦鉆孔加工過(guò)程分析與有限元模擬[D];吉林大學(xué);2011年

2 聶勵(lì)鵬;釬焊金剛石鉆孔工具加工高硬度工程陶瓷的研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2011年

3 呂順;復(fù)合筒與裕容室對(duì)接及高速鉆孔設(shè)備設(shè)計(jì)[D];大連理工大學(xué);2012年

4 李慧平;鋁硅合金高溫摩擦表層硅相細(xì)化和球化研究[D];昆明理工大學(xué);2010年

5 張成華;硅錳對(duì)高鋁鋅基合金性能影響的研究[D];江蘇大學(xué);2003年

6 劉敏;反應(yīng)燒結(jié)SiC陶瓷摩擦磨損性能研究[D];西安理工大學(xué);2005年

7 趙晚成;活塞環(huán)涂層在油潤(rùn)滑和存在乙醇燃料時(shí)的摩擦學(xué)性能研究[D];清華大學(xué);2004年

8 張巨銀;鑄鋼表面滲層摩擦性能的研究[D];蘭州理工大學(xué);2010年

9 龍大偉;鋁青銅表面激光熔覆層的腐蝕性與高溫摩擦性能的研究[D];蘭州理工大學(xué);2010年

10 孫艷杰;碳纖維復(fù)合材料窗口及孔自動(dòng)加工技術(shù)研究[D];大連交通大學(xué);2011年

  本文關(guān)鍵詞：平面型后刀面槍鉆的鉆削力數(shù)學(xué)模型及有限元分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：112901