【摘要】：目前機械采油設(shè)備正在向高效、節(jié)能、環(huán)保方向發(fā)展。隨著采油技術(shù)的不斷發(fā)展,需求量的不斷增加,常規(guī)的螺桿泵由于其需要周期性更換橡膠襯套,它的缺點是適用范圍小、效率低、工作性能已不能滿足當(dāng)今發(fā)展的需要成為制約其發(fā)展的重要因素。螺桿泵金屬定子作為一種新型的采油式容積泵,與傳統(tǒng)等壁厚螺桿泵定子相比其具有承壓能力高、能傳遞高粘度液體介質(zhì)、導(dǎo)熱性能好、有較高的使用壽命,能改善泵的性能,提高泵的采油效率。全金屬定子螺桿泵具有十分廣闊的市場應(yīng)用前景,目前國內(nèi)外學(xué)者對金屬定子螺桿泵加大研發(fā)力度,對于全金屬定子內(nèi)螺旋曲面結(jié)構(gòu)的加工也越來越得到人們的重視。目前金屬定子內(nèi)螺旋曲面主要的加工方法為內(nèi)螺旋曲面包絡(luò)鏜削法及數(shù)控盤狀刀具連續(xù)切削法,加工螺旋曲面用的刀具的設(shè)計是一個比較復(fù)雜的過程。以實際工作過程中轉(zhuǎn)子在定子中的運動為起點,分析了轉(zhuǎn)子和定子之間的嚙合關(guān)系,計算定子與轉(zhuǎn)子的運行軌跡,把轉(zhuǎn)子替換成刀具用數(shù)控編程刀具的運行軌跡進(jìn)行切削加工。切削力是導(dǎo)致切削加工件變形及刀具磨損的主要原因,利用有限元軟件進(jìn)行切削加工模擬仿真是預(yù)測切削力變化的重要方法;而任何金屬切削仿真軟件分析結(jié)果都會有一定的局限性,并不能完全的模擬實際加工過程。本文通過對金屬定子的切削刀具的模態(tài)分析找到其共振頻率及最大變形位置,對切入過程進(jìn)行應(yīng)變、變形等有關(guān)參數(shù)進(jìn)行分析來論證金屬定子切削加工的可行性。通過對刀具進(jìn)行瞬態(tài)動力學(xué)仿真,分析刀具結(jié)構(gòu)在任意時間變化載荷作用下加工過程中的動力響應(yīng)的情況。切削力的仿真分析方法對制訂加工工藝,減小加工變形,提高加工質(zhì)量具有十分重要的意義。
[Abstract]:At present, mechanical oil production equipment is developing towards high efficiency, energy-saving and environmental protection. With the development of oil production technology and the increasing demand, the conventional screw pump needs to replace the rubber bushing periodically. Its shortcoming is that the application range is small and the efficiency is low. Performance has not been able to meet the needs of today's development has become an important factor restricting its development. The metal stator of screw pump is a new type of oil recovery type volumetric pump. Compared with the traditional constant wall thickness screw pump stator, its bearing capacity is high, it can transfer high viscosity liquid medium, its thermal conductivity is good, it has long service life, and it can improve the performance of the pump. Improve pump efficiency. All metal stator screw pump has a very broad market application prospect. At present, scholars at home and abroad increase the research and development of metal stator screw pump, and more attention has been paid to the machining of the helical surface structure of all metal stator. At present, the main machining methods of metal stator inner helical surface are inner helical surface enveloping boring method and NC disc cutting tool continuous cutting method. The design of cutting tool for machining helical surface is a complicated process. Taking the rotor motion in the stator as the starting point, the meshing relationship between the rotor and the stator is analyzed, the running track of the stator and the rotor is calculated, and the rotor is replaced by the running track of the NC programming tool for cutting. Cutting force is the main cause of cutting workpiece deformation and tool wear. The simulation of cutting force by finite element software is an important method to predict the change of cutting force. However, any metal cutting simulation software will have some limitations and can not completely simulate the actual machining process. Based on the modal analysis of the cutting tool of metal stator, the resonance frequency and the position of maximum deformation are found, and the related parameters such as strain and deformation in the cutting process are analyzed to prove the feasibility of machining the metal stator. Through the transient dynamic simulation of the tool, the dynamic response of the cutting tool structure during the machining process under arbitrary time varying load is analyzed. The method of simulation analysis of cutting force is of great significance to the establishment of machining technology, the reduction of machining deformation and the improvement of machining quality.
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TE933.3;TG506

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