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麻花鉆的建模和有限元分析畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-展示頁(yè)

2025-07-04 16:14本頁(yè)面
  

【正文】 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(lái)研究切削加工過(guò)程以及各種參數(shù)之間的關(guān)系成為可能。但研究切削過(guò)程也是一個(gè)非常復(fù)雜的課題,它不但涉及到多個(gè)學(xué)科的理論知識(shí);切削的質(zhì)量又受到刀具幾何參數(shù)、工件材料、溫度分布、應(yīng)力和刀具磨損等影響;在切削加工中,切削表面的殘余應(yīng)力和殘余應(yīng)變又能嚴(yán)重影響了工件的精度和疲勞壽命。而一個(gè)產(chǎn)品的加工精度高低、質(zhì)量好壞取決于整個(gè)加工系統(tǒng)的性能,不是單一依靠某個(gè)環(huán)節(jié)的,包括了機(jī)床、夾具、刀具等。作者簽名: 日期: 年 月 日導(dǎo)師簽名: 日期: 年 月 日 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 III 目 錄目 錄 ...............................................I1 緒論 .................................................1 ..................................................1 研究背景與國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ..............................2 ......................................3 ..................................42 麻花鉆切削理論基礎(chǔ) ...................................6 ................................6 ......................................6 ......................................7 ....................................9 ..........................................93 麻花鉆的建模 ........................................11 PRO/ENGINEER ........................................11 Pro/ENGINEER的概述 .............................11 .........................................11 .......................................15 .........................................19 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 IV 4 有限元數(shù)值分析理論與 ANSYS 軟件介紹 ..................24 ...............................24 ...................................24 .........................................24 ANSYS軟件介紹 .......................................24 .....................................25 PREP7 .................................25 SOLUTION ................................26 ...........................................27 麻花鉆的靜應(yīng)力分析步驟 ...........................28 .............................................35:模態(tài)分析的定義和模態(tài)分析介紹 ............35 在 ANSYS 中有以下幾種提取模態(tài)的方法: ............35 模態(tài)分析中的四個(gè)主要步驟: .......................36 模態(tài)分析步驟: ....................................365 鉆削過(guò)程的模擬仿真與 DEFORM3D 軟件介紹 ..............46 ......................................46 deform3d軟件簡(jiǎn)介 ...............................46 ..............................46 .........................................49致 謝 .................................................60 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 V 參考文獻(xiàn) ..............................................61外文文獻(xiàn)譯文 ..........................................62 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第 1 頁(yè) 共 66 頁(yè)1 緒論 切削加工是機(jī)械加工制造應(yīng)用最多的加工方式之一,它可以應(yīng)用在幾乎所有的機(jī)械加工制造行業(yè)當(dāng)中,是國(guó)民生產(chǎn)的重要支柱。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(kù)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。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外,本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。作 者 簽 名:        日  期:        指導(dǎo)教師簽名:        日   期:        使用授權(quán)說(shuō)明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的規(guī)定,即:按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的印刷本和電子版本;學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的印刷本和電子版,并提供目錄檢索與閱覽服務(wù);學(xué)??梢圆捎糜坝 ⒖s印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文;在不以贏利為目的前提下,學(xué)??梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。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(guò)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(guò)的材料。 利 用 deform 軟 件 對(duì) 麻 花 鉆 的 工 作 過(guò) 程 進(jìn) 行 模 擬 仿 真 。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文麻 花 鉆 的 建 模 及 強(qiáng) 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(shí) 的 受 力 情 況 。 應(yīng) 用 有 限 元 軟 件 對(duì) 麻 花 鉆 進(jìn) 行 模 態(tài) 分 析 , 研 究 其 結(jié) 構(gòu)的 震 動(dòng) 特 性 。 [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(jì)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(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 I 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾:所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) ,是我個(gè)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。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體,均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。作者簽名:        日  期:        陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 II 學(xué)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(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體,均已在文中以明確方式標(biāo)明。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(guó)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。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。各國(guó)對(duì)于此領(lǐng)域的投入都頗為巨大,例如美國(guó)的年投入經(jīng)費(fèi)就超過(guò) 3000 億美元。在全球化激烈競(jìng)爭(zhēng)的背景下,特別是機(jī)械制造業(yè)技術(shù)水平突飛猛進(jìn)的今天,提高切削加工尤其是精密和超精密切削的生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量,就成為了必須重點(diǎn)研究的課題,需要深入地研究切削機(jī)理、切削加工和切屑形成理論。所以,利用傳統(tǒng)的解析方法,很難對(duì)切削機(jī)理進(jìn)行定量的分析和研究,都局限在經(jīng)驗(yàn)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(guò)程中錯(cuò)誤甚至事故的頻繁發(fā)生。通過(guò)應(yīng)用一些商用有限元軟件,工程師和研究人員可以定量分析這一過(guò)程,降低了切削過(guò)程分析的成本同時(shí)也提高了分析的質(zhì)量。 根據(jù)最新的資料顯示,目前的研究主要集中在以下幾個(gè)方面: (1)一般材料去除與切削過(guò)程的研究;(2)特殊加工過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬的研究;(3)切削過(guò)程的幾何與過(guò)程參數(shù)的研究;(4)加工過(guò)程中的熱研究;(5)加工過(guò)程中殘余應(yīng)力的研究; 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第 2 頁(yè) 共 66 頁(yè)(6)加工機(jī)床的動(dòng)力學(xué)研究與控制;(7)機(jī)床磨損與誤差的研究;(8)切屑形成機(jī)理的研究;(9)最優(yōu)化與其他主題的研究。 研究背景與國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀計(jì)算機(jī)模擬加工過(guò)程是制造工程領(lǐng)域的重要成果之一,由于使用了計(jì)算機(jī)模型對(duì)所需切削力、切削溫度、切削形成過(guò)程等進(jìn)行仿真,大大簡(jiǎn)化了整個(gè)研究中試驗(yàn)過(guò)程,減少了反復(fù)試驗(yàn),節(jié)約了研究成本和人力,具有很高的價(jià)值。幾十年來(lái)的深入研究,人們對(duì)于計(jì)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(jiǎn)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(shì)的代表。這個(gè)方法可能比其他方法更細(xì)致地揭示金屬切削過(guò)程。MerChant、Piispanen 和 Leeandshaffer 是最早應(yīng)用分析模型的學(xué)者,他們利用了切屑角模型來(lái)分析切屑在生成過(guò)程中的角度與刀具前角的關(guān)系。1982 年 Usui 和 Shirakashi 第一次提出刀面角、切屑幾何形狀和流線等概念,得出了一個(gè)穩(wěn)態(tài)的正交切削模型,應(yīng)用此模型對(duì)切削過(guò)程中的應(yīng)力應(yīng)變和溫度等參數(shù)進(jìn)行了預(yù)測(cè)。2022 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(guò)程。2022 年胡韋華、王秋成、胡曉冬和劉云峰針對(duì)有限元方法在切削加工過(guò)程中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,研究了切削加工過(guò)程數(shù)值模擬的研究進(jìn)展情況,并對(duì)切削加工過(guò)程數(shù)值模擬的發(fā)展方向進(jìn)行了展望。但是所得的結(jié)果只是停留在模擬實(shí)驗(yàn)階段,沒(méi)有與實(shí)際試驗(yàn)做過(guò)比較。通過(guò)以上的了解,對(duì)于切屑形成過(guò)程的有限元模擬方面,國(guó)內(nèi)的 2D 模擬發(fā)展相對(duì) 3D 模擬較快,甚至能夠?qū)λ苄暂^差的工件材料的切削進(jìn)行 2D 模擬;國(guó)內(nèi)的仿真主要停留在 2D 領(lǐng)域,不僅視覺(jué)效果不夠
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