【正文】 ose 按鈕。 AddLibrary of Element Types 對話框?qū)⒊霈F(xiàn)。 壓電分析 用于分析二維或三維結(jié)構(gòu)對 AC （交流） 、 DC （直流）或任意隨時間變化的電流或機械載荷的響應(yīng)。 流體動力學分析 ANSYS 流體單元能進行流體動力學分析，分析類型可以為瞬態(tài)或穩(wěn)態(tài)。熱傳遞的三種類型均可進行穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)、線性和非線性分析。 ANSYS 程序可求解靜態(tài)和瞬態(tài)非線性問題，包括材料非線性、幾何非線性和單元非線性三種。 結(jié)構(gòu)動力學分析 結(jié)構(gòu)動力學分析用來求解隨時間變化的載荷對結(jié)構(gòu)或部件的影響。在該階段用戶可以定義分析類型、分析選項、載荷數(shù)據(jù)和載荷步項，然后開始有限元求解。 ANSYS 程序自由網(wǎng)格劃分器功能是十分強大的，可對復雜模型直接劃分，避免了用戶對各個部分分別劃分然后進行組裝時各部分網(wǎng)格不匹配帶來的麻煩。 陜西理工學院畢業(yè)設(shè)計論文第 27 頁 共 66 頁網(wǎng)格劃分 ANSYS 程序提供了使用便捷、高質(zhì)量的對 CAD 模型進行網(wǎng)格劃分的功能。 ANSYS 程序提供了完整的布爾運算，諸如相加、相減、相交、分割、粘結(jié)和重疊。 實體建模 ANSYS 程序提供了兩種實體建模方法：自頂向下與自底向上。前處理模塊提供了一個強大的實體建模及網(wǎng)格劃分工具，用戶可以方便地構(gòu)造有限元模型；分析計算模塊包括結(jié)構(gòu)分析（可進行線性分析、非線性分析和高度非線性分析） 、流體動力學分析、電磁場分析、聲場分析、壓電分析以及多物理場的耦合分析，可模擬多種物理介質(zhì)的相互作用，具有靈敏度分析及優(yōu)化分析能力；后處理模塊可將計算結(jié)果以彩色等值線顯示、梯度顯示、矢量顯示、粒子流跡顯示、立體切片顯示、透明及半透明顯示（可看到結(jié)構(gòu)內(nèi)部）等圖形方式顯示出來，也可將計算結(jié)果以圖表、曲線形式顯示或輸出。 3 程組，揭示結(jié)點外荷載與結(jié)點位移的關(guān)系，從而用來求解結(jié)點位移。 連續(xù)體的離散化 首先應(yīng)根據(jù)連續(xù)體的形狀選擇最能完滿地描述連續(xù)體形狀的單元。當連續(xù)體受到外力作用發(fā)生變形時，組成它的各個單元也將發(fā)生變形，因而各個結(jié)點要產(chǎn)生不同程度的位移，這種位移稱為結(jié)點位移。 陜西理工學院畢業(yè)設(shè)計論文第 23 頁 共 66 頁圖 單邊混合選擇編輯命令，實體化，如圖 所示。圖 雙螺旋槽的創(chuàng)建 創(chuàng)建橫刃單擊曲線按鈕經(jīng)過點 確定選擇點 確定，得到橫刃曲線如圖 所示。如圖 陜西理工學院畢業(yè)設(shè)計論文第 14 頁 共 66 頁圖 拉伸圓柱單擊倒圓角按鈕，選取靠近 top面的邊界線，在操控面板內(nèi)定義如圖 陜西理工學院畢業(yè)設(shè)計論文第 15 頁 共 66 頁圖 面的選取 陜西理工學院畢業(yè)設(shè)計論文第 16 頁 共 66 頁圖 刀柄倒角 創(chuàng)建螺旋槽創(chuàng)建螺旋線，單擊編輯包絡(luò)命令，單擊操控面板內(nèi)的定義按鈕，選擇草繪平面。在工具欄單擊拉伸按鈕，彈出拉伸操控面板，在操控面板內(nèi)單擊放置按鈕，然后但單擊定義，彈出草繪對話框?；谔卣鞯膶嶓w造型系統(tǒng)，并且具有單一數(shù)據(jù)庫功能的綜合性 MCAD 軟件。目前已經(jīng)發(fā)布了 Pro/。本次設(shè)計主要分析鉆頭受軸向力的影響，所以磨檫力等不予考慮。圖 鉆削力的計算在鉆頭的每個切削刃上都作用著三個力，如圖 所示。不難看出，切削刃上任一點的基面就是通過該點并包含鉆頭軸線的平面。而后角愈大則 Ψ 愈小，橫刃的長度會增加。這樣刃磨的原因，是可以使后角與主切削刃前角的變化相適應(yīng)，使各點的楔角大致相等，從而達到其鋒利程度、強度、耐用度相對平衡；其次能彌補由于鉆頭的軸向進給運動而使刀刃上各點實際工作后角減少一個該點的合成速度角 μ（見圖 中 ff 剖面）所產(chǎn)生的影響；此外還能改變橫刃處的切削條件。~10176。后角 切削刃上任一點的后角 ，是該點的切削平面與后刀面之間的夾角。由于主切削刃上各點的基面不同，所以主切削刃上各點的前角也是變化的，如圖 所示。如圖 所示主偏角 麻花鉆主切削刃上某點的主偏角是該點基面上主切削刃的投影與鉆頭進給方向之間的夾角。 陜西理工學院畢業(yè)設(shè)計論文第 7 頁 共 66 頁圖 鉆頭實際上相當于正反安裝的兩把內(nèi)孔車刀的組合刀具，只是這兩把內(nèi)孔車刀的主切削刃高于工件中心（因為有鉆心而形成橫刃的緣故，鉆心半徑為 ）端面刃傾角 為方便起見，鉆頭的刃傾角通常在端平面內(nèi)表示。麻花鉆的兩個刀齒靠鉆心連接，因而兩個主切削刃不通過鉆心，而相互距離一個鉆心直徑。頸部：是刀體和刀柄的連接部分，又是鉆頭打標記的地方?？杉庸た讖降姆秶鸀?。與有限元相比具有單元個數(shù)少，數(shù)據(jù)準備簡單等優(yōu)點。有限元法（finite element method ）是一種高效能，常用的計算方法。對切削過程進行虛擬仿真，研究金屬切削變形等物理現(xiàn)象的影響因素，可以幫助合理選擇參數(shù)工藝中的切削速度，背吃刀量及進給量。2022 年李澤文、羅洪波、端正強和肖華軍對三角形刀片的切削過程進行了有限元分析，獲得了不同切削用量對切削力、切削溫度、刀片應(yīng)力的影響，以選擇合理的切削用量來延長刀具壽命。采用增量步移動刀具的方法，結(jié)合有限元分析軟件 MARC 的網(wǎng)格重劃分功能，模擬了刀具從初始切入到切削溫度達到穩(wěn)態(tài)的切削加工過程，獲得了不同切削深度和切削速度下的切屑形態(tài)、溫度、應(yīng)力、應(yīng)變和應(yīng)變速率的分布。1960 年 Clough 在他的論文“平面分析的有限元法（The Finite Element Method in Plane Stress Analysis） ”中最先引入了有限元（Finite Element）這一術(shù)語，一提出就引起了廣泛的關(guān)注。有限元法有著強大的應(yīng)用能力，可以包含幾乎所有金屬切削過程的各個方面，可以同時解決在刀—屑接觸面摩擦的應(yīng)力平衡方程、應(yīng)力—應(yīng)變增量關(guān)系式、熱傳導方程、材料本構(gòu)方程和應(yīng)力特性方程。本文將采用有限元法研究切削過程中刀具幾何參數(shù)的變化對整個切削過程的影響。 隨著計算機仿真技術(shù)在機械制造行業(yè)中應(yīng)用范圍的不斷擴展，一些學者將其引入到切削加工領(lǐng)域，從而形成了仿真技術(shù)，使得利用有限元仿真方法來研究切削加工過程以及各種參數(shù)之間的關(guān)系成為可能。而一個產(chǎn)品的加工精度高低、質(zhì)量好壞取決于整個加工系統(tǒng)的性能，不是單一依靠某個環(huán)節(jié)的，包括了機床、夾具、刀具等。本人授權(quán)　　 　 　 大學可以將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構(gòu)的學位或?qū)W歷而使用過的材料。 陜西理工學院畢業(yè)設(shè)計論文麻 花 鉆 的 建 模 及 強 度 分 析 [摘 要 ]： 采 用 三 維 建 模 軟 件 建 立 麻 花 鉆 的 三 維 模 型 ， 分 析 刀 具 在 工 作時 的 受 力 情 況 。 [關(guān) 鍵 詞 ]： 麻 花 鉆 ； 三 維 建 模 ； ansys 分 析 ； deform 仿 真 陜西理工學院畢業(yè)設(shè)計論文Twist drill modeling and the analysis of its intension Junbing Wu （ Grade07,Class 3，Major mechanical design and manufacturing automation ， school of Mechanical Engineering Dept.，Shaanxi University of Technology，Hanzhong 723003，Shaanxi） tutor: Hongling HouAbstract: This artical introduced the 3D modeling method of twist drill and the analysis of twist drill when it behaves. Finite element software for modal analysis Twist. Deform software using process simulation work. Key Words: twist drill； ansys； deform； simulation 陜西理工學院畢業(yè)設(shè)計論文 I 畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文） ，是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 陜西理工學院畢業(yè)設(shè)計論文 II 學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。作者簽名： 日期： 年 月 日學位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學位論文作者完全了解學校有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。各國對于此領(lǐng)域的投入都頗為巨大，例如美國的年投入經(jīng)費就超過 3000 億美元。所以，利用傳統(tǒng)的解析方法，很難對切削機理進行定量的分析和研究，都局限在經(jīng)驗化范圍內(nèi)，這嚴重影響了切削加工的效率，并導致加工成本高、加工過程中錯誤甚至事故的頻繁發(fā)生。 根據(jù)最新的資料顯示，目前的研究主要集中在以下幾個方面： (1)一般材料去除與切削過程的研究；（2）特殊加工過程的計算機模擬的研究；（3）切削過程的幾何與過程參數(shù)的研究；（4）加工過程中的熱研究；（5）加工過程中殘余應(yīng)力的研究； 陜西理工學院畢業(yè)設(shè)計論文第 2 頁 共 66 頁（6）加工機床的動力學研究與控制；（7）機床磨損與誤差的研究；（8）切屑形成機理的研究；（9）最優(yōu)化與其他主題的研究。幾十年來的深入研究，人們對于計算機模擬已經(jīng)有了比較全面的了解，建模方法已經(jīng)從最初的簡單剪切平面法發(fā)展到更加復雜的有限元方法，而有限元方法是最新趨勢的代表。MerChant、Piispanen 和 Leeandshaffer 是最早應(yīng)用分析模型的學者，他們利用了切屑角模型來分析切屑在生成過程中的角度與刀具前角的關(guān)系。2022 年鄧文君等學者采用熱—力耦合、平面應(yīng)變、連續(xù)帶狀切屑的切削模型模擬了高強度耐磨鋁青銅的正交切削加工過程。但是所得的結(jié)果只是停留在模擬實驗階段，沒有與實際試驗做過比較。由于傳統(tǒng)的研究方法難以定量分析切削機理，一旦面對高速、超精密切削加工等工藝，實驗的方法便很難獲得所需的相關(guān)參數(shù)，反而虛擬制造技術(shù)能夠縮短開發(fā)周期、降低成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量，從而提高產(chǎn)品的市場競爭力。通過閱讀文獻了解相關(guān)研究背景和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，我對于應(yīng)用有限元法模擬切削過程有了更清楚的認識，本課題能夠全面地考量我在本科階段的分析動手能力、對于新理論的應(yīng)用學習能力以及對于問題的探索研究能力，能夠完成本課題將是對我整個本科階段的最佳總結(jié)。邊界元法 是一種及有限元法之后發(fā)展起來的一種新數(shù)字方法與有限元法在連續(xù)區(qū)域內(nèi)劃分單元的基本思想不同邊界元法只是在定義域的邊界上劃分單元，用滿足控制方程的函數(shù)去逼近邊界條件。 研究方法 利用 cad 軟件建立參數(shù)化麻花鉆三維模型建立麻花鉆的數(shù)學模型，對麻花鉆的鉆削過程受力進行理論分析在 ansys 下對刀具進行強度分析，獲得 應(yīng)變和應(yīng)力分布圖對麻花鉆進行模態(tài)分析，得到各個模態(tài)下的振型圖在 deform3d 軟件下進行鉆削過程的模擬仿真