【正文】 圖 列表顯示 陜西理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計 論文 第 47 頁 共 66 頁 5 鉆削過程 的模擬仿真與 deform3d 軟件介紹 軟件介紹 deform3d 軟件簡介 DEFORM 是一套基于有限元的工藝仿真系統(tǒng)，用于分析金屬成形及其相關(guān)工業(yè)的各種成形工藝和熱處理工藝。 PRXY 為 。 AddLibrary of Element Types 對話框?qū)⒊霈F(xiàn)。 模態(tài)分析 模態(tài)分析 :模態(tài)分析的定義和模態(tài)分析介紹 ； 應(yīng)的 ； （如時間步長） 況，所以在準(zhǔn)備進(jìn)行其它動力分析之前首先要進(jìn)行模態(tài)分析。 圖 全方向約束示意圖 3. 拾取橫刃上的點。 “ Linear Isotropic Properties for material Number 1”對話框。 AddLibrary of Element Types 對話框?qū)⒊霈F(xiàn)。 流體動力學(xué)分析 ANSYS 流體單元能進(jìn)行流體動力學(xué)分析，分析類型可以為瞬態(tài)或穩(wěn)態(tài)。 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。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。 陜西理工學(xué)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(jìn)行網(wǎng)格劃分的功能。 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。 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。當(dāng)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。 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。 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。目前已經(jīng)發(fā)布了 Pro/。 圖 面 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。而后角愈大則Ψ愈小，橫刃的長度會增加。 ~10176。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。 陜西理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計 論文 第 7 頁 共 66 頁 圖 麻花鉆的角度 鉆頭實際上相當(dāng)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。 頸部：是刀體和刀柄的連接部分，又是鉆頭打標(biāo)記的地方。與有限元相比具有單元個數(shù)少，數(shù)據(jù)準(zhǔn)備簡單等優(yōu)點。對切削過程進(jìn)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(jìn)給量 。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(dá)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。有限元法有著強(qiáng)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(dǎo)方程、材料本構(gòu)方程和應(yīng)力特性方程。 隨著計算機(jī)仿真技術(shù)在機(jī)械制造行業(yè)中應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)展，一些學(xué)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。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。盡我所知 ，除文中特別加以標(biāo)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(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。 [關(guān)鍵詞 ]： 麻花鉆 ； 三維建模 ； ansys 分 析 ； deform 仿真 陜 西理工學(xué)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 Hou Abstract: This artical introduced the 3D modeling me thod o f tw ist drill and the a nalysis of tw ist drill w hen it behaves. Finite element software for modal analysis Twist. Deform software using process simulation work. Key Wo rds: tw ist drill； ansys； deform； simulation 陜 西理工學(xué)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(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。所以，利用傳統(tǒng)的解析方法，很難對切削機(jī)理進(jìn)行定量的分析和研究，都局限在經(jīng)驗化范圍內(nèi)，這嚴(yán)重影響了切削加工的效率，并導(dǎo)致加工成本高、加工過程中錯誤甚至事故的頻繁發(fā)生。 幾十年來的深入研究，人們對于計算機(jī)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(fù)雜的有限元方法，而有限元方法是最新趨勢的代表。 2020 年鄧文君等學(xué)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(qiáng)度耐磨鋁青銅的正交切削加工過程。由于傳統(tǒng)的研究方法難以定量分析切削機(jī)理，一旦面對高速、超精密切削加工等工藝， 陜西理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計 論文 第 4 頁 共 66 頁 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。 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。隨著麻花鉆的刃磨變短，導(dǎo)向部分也是切削部分的準(zhǔn)備部分。 所示。 圖 前角 麻花鉆的前角 是正交平面內(nèi)前刀面與基面間的夾角。 鉆頭的后角是刃磨得到的，刃磨時要注意使其外緣處磨得小些（約 8176。 ~55176。切削刃上各點的切削平面與基面在空間相互垂直，并且其位置是變化的。進(jìn)過 10 余年的發(fā)展， Pro/ENGINEER 已經(jīng)成為三維建模軟件的領(lǐng)頭羊。如圖 陜西理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計 論文 第 12 頁 共 66 頁 圖 創(chuàng)建環(huán)境選擇 創(chuàng)建拉伸特征。 陜西理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計 論文 第 20 頁 共 66 頁 圖 單一螺旋槽的創(chuàng)建 選擇可變掃描特征，單擊編輯 陣列，選擇中心軸為旋轉(zhuǎn)軸，陣列個數(shù)為 2 ，角度為 180，單擊確定，結(jié)果如圖 所示。 圖 麻花鉆 陜西理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計 論文 第 25 頁 共 66 頁 4 有限元數(shù)值分析理論與 ansys 軟件介紹 有限元方法分析過程概述 有限元法的基本思想是：把要分析的連續(xù)體離散化，即將連續(xù)體變換成為有限個單元所組成的組合體，這些單元體之間只是通過結(jié)點來連接和制約。 單元分析 建立各個單元的結(jié)點位移和結(jié)點力之問的關(guān)系式。這個模塊主要有兩部分內(nèi)容：實體建模和網(wǎng)格劃分。 自底向上進(jìn)行實體建模時，用戶從最低級的圖元向上構(gòu) 造模型，即：用戶首先定義關(guān)鍵點，然后依次是相關(guān)的線、面、體。 點擊快捷工具區(qū)的 SAVE_DB 將前處理模塊生成的模型存盤，退出 Preprocessor ，點擊實用菜單項中的 Solution ，進(jìn)入分析求解模塊。 結(jié)構(gòu)非線性分析 陜西理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計 論文 第 28 頁 共 66 頁 結(jié)構(gòu)非線性導(dǎo)致結(jié)構(gòu)或部件的響應(yīng)隨外載荷不成比例變化。還可用于螺線管、調(diào)節(jié)器、發(fā)電機(jī)、變換器、磁體、加速器、電解槽及無損檢測裝置等的設(shè)計和分析領(lǐng)域。 Types 對話框?qū)⒊霈F(xiàn)。第二個對話框?qū)⒊霈F(xiàn) structural linearElasticIsotropic。 加載約束，選擇“ ALL DOF”點擊 OK ，如圖 所示。退出分析。 Types 對話框?qū)⒊霈F(xiàn)。 陜西理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計 論文 第 38 頁 共 66 頁 EX 為 。 2. General PostrocPolt ResultsConter PoltNodal Solu，選取“ Stressvon Mises stress,查看應(yīng)力圖 ,應(yīng)變圖，振型圖。 ③ PDA:MSC 公司的軟件 Patran 的三維實體造型及有限元網(wǎng)格文件格式。該值設(shè)置完成在網(wǎng)格單元數(shù)量中可以看到網(wǎng)格的大概數(shù)目，但無法在那里修改，只能通過修改最大或最小單元尺寸來修改網(wǎng)格數(shù)目。通常，最簡單，計算效率最高的定義是用二維曲線 (ZD平面或是軸對稱鍛造 )或是 三維空間 曲面 (3D鍛造 )描述模具參與接觸部分的外表面輪廓，用剛性接觸體描述。因此，保證仿真過程中材料經(jīng)過較大流動后分析仍然可以繼續(xù)，獲得的結(jié)果仍然具有足夠的精度是非常重要的。也可利用分析結(jié)果 制作動畫 和電影。 工件材料選擇中碳鋼。 陜西理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計 論文 第 62 頁 共 66 頁 參考文獻(xiàn) [1] 薛風(fēng)先、胡任喜、康士延［ 機(jī)械與結(jié)構(gòu)的有限元分析］ 機(jī)械工業(yè)出版社 2020 年 3月 [2] 張應(yīng)遷、張洪才［ ANSYS 有限元分析從入門到精通］人民郵電出版社 2020 年 7 月 [3] 龔曙光 ［ ANSYS 基礎(chǔ)應(yīng)用及范例解析］機(jī)械工業(yè)出版社 2020 年 1 月 [4] 鐘日銘［ Pro/ENGINEER 基礎(chǔ)入門與范例解析］清華大學(xué)出版社 2020 年 3 月 [5] 王健石［機(jī)械加工常用刀具數(shù)據(jù)速查手冊］機(jī)械工業(yè)出版社 2020 年 9 月 [6] 楊榮富、董