【摘要】：近幾年,伴隨著機加行業(yè)不斷發(fā)展及軍民融合政策的實施,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)化以及對精度需求的提高,對刀具的要求也愈來愈高。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GCr15滾輪軸小深孔加工項目,滾輪軸的深孔主要特點是孔徑小,長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。通過對國內(nèi)外槍鉆結(jié)構(gòu)優(yōu)化及加工參數(shù)研究現(xiàn)狀進行分析總結(jié)的基礎(chǔ)上,對滾輪軸小深孔加工用的槍鉆的加工機理、結(jié)構(gòu)和加工工藝參數(shù)優(yōu)化進行了研究,具體探討內(nèi)容如下:(1)對槍鉆結(jié)構(gòu)及工作機理進行了理論研究,推導了槍鉆鉆削力學模型,并根據(jù)滾輪軸薄壁孔的加工特點,對槍鉆切削刃的寬度及角度進行了優(yōu)化設(shè)計,并經(jīng)過理論計算驗證。針對深加工中切削區(qū)溫度高,排屑難等問題,通過刃磨槍鉆的后角面來優(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)為進一步驗證優(yōu)化后槍鉆在加工滾輪軸偏心孔的各個力的大小及影響,創(chuàng)建了槍鉆的三維模型,對仿真中刀具和工件的模型簡化,網(wǎng)格劃分及優(yōu)化,仿真環(huán)境,運動和邊界等參數(shù)設(shè)置等仿真問題進行分析討論;并設(shè)計對比實驗,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態(tài)過程。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)針對槍鉆半密閉加工中排屑難的問題,創(chuàng)建槍鉆的流體域模型,采用流體分析軟件Fluent(CFD)對普通和優(yōu)化出油孔后槍鉆的流場域進行了數(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。并通過加工試驗,發(fā)現(xiàn)優(yōu)化出油孔的位置改善了槍鉆加工系統(tǒng)排屑難的問題,降低了槍鉆磨損,同時提升了產(chǎn)品質(zhì)量。(4)基于以上理論仿真研究,針對加工滾輪軸的偏心孔時,易向薄壁側(cè)偏斜甚至穿出,導致工件合格率低甚至報廢。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向套進行輔助生產(chǎn),并采用優(yōu)化后的參數(shù)進行加工試驗,不僅解決了排屑難的問題,降低了刀具磨損,孔的直線度也得到很大的提高,驗證了本文理論與方法的可行性。
【學位授予單位】：中北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG52
【圖文】：

中北大學學位論文徑 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:孔的長徑比較大、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)，嚴重時薄壁側(cè)打穿，導致工件報廢。需要迫切解決這些問題，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)及工作機理進行了理論研究，對槍鉆切削力學�？椎募庸ぬ攸c，對槍鉆切削刃的寬度及角度進行有

槍鉆結(jié)構(gòu)

【參考文獻】

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本文編號：2788533