麻花钻加工切削热和温度研究 毕业设计论文

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1、摘要钻削加工是一个高度非线性、热力耦合的过程。在钻削加工过程中切削热的产生主要来源于切屑的变形(剪切面热源)和刀具、切屑和工件间的摩擦(摩擦面热源)。虽然两种热源面不大，但在一般情下都能产生高温，有学者曾在研究中指出最高温升可达1000℃。较高的切削温度是刀具磨损的主要原因，它将限制生产率的提高。切削温度还会使加工精度降低，使已加工表面产生残余应力以及其它缺陷。由于加工过程中产生的切削热对刀具磨损的部位、工件材料性能的变化、已加工表面质量都有很大的影响，因而对切削热的研究显得尤为重要。本文主要工作是研究麻花钻在加工过程

2、中产生的切削热。并分析切削热的主要影响因素，从而给实际加工提供一定的参考价值。接下来通过分析温度场的分布情况定性的分析切削热，并利用塑性成形专用有限元软件(DEFORM)进行分析，给出一种直观的温度场分布状况。关键词：麻花钻；钻削加工；有限元；DEFORM；温度场IVABSTRACTDrillingprocessingisaprocessexceedingnon-linearandheat-stresscoupled.Indrillingprocessingtheheatismostlyfromthedistortio

3、nofchip(shearplaneheatsource)andthefrictionatthetool-chipandtool-workinterface(frictionalheatsource).Thebothheatsourceareasarenotbig,butthetemperatureinthisareaisveryhigh.Oncesomescholarpointedoutthatthehighesttemperaturecouldreach1000℃．Thehighercuttingtemperatu

4、reisthemainreasonofthetool'sabrasion．Anditalsocandebasetheprecisionofthemachinedsurfaceandmakethemachinedsurfacebringresidualstressandotherflaws．Becauseoftheinfluenceofcuttingheattotool'sabrasion,workpiecematerialperformance’svarietyandthequalityofmachinedsurfac

5、e,theresearchtocuttingheatinmetalcuttingisveryimportant.Inthispaper,themainjobistostudytheprocreantcuttingheatinprocessingoftwistdrill.Andthemainfactorsofhot-cuttingareanalyzed，whichprovidessomereferencevaluefortheactualmachining.Thenthroughtheanalysisofthetempe

6、raturefielddistributiontoanalysequalitativelythecuttingheat.Andplasticformingdedicatedfiniteelementsoftware(DEFORM)isusedforanalysis,anintuitivetemperaturefielddistributionisgiven.Keyword:twistdrill;drillingprocess;finiteelement;DEFORM;temperaturefieldIV目录摘要IABS

7、TRACTII目录III图表目录IV1绪论11.1钻削切削热的提出及其影响11.2钻削切削温度的国内外发展现状21.2.1国外研究现状21.2.2国内研究现状31.3钻削切削温度有限元模拟研究存在的主要问题41.4本课题的研究意义、目标及主要工作41.4.1本课题研究的意义及目标41.4.2本文的主要研究内容52钻削加工过程中切削温度的理论分析62.1切削热的产生与传出62.2钻削加工热模型建立62.2.1基本假定62.2.2切削热模型建立72.3切削热的分析与计算72.4切削热对切削过程的影响92.5切削温度场102

8、.5.1切削温度场的定义102.5.2切削温度场的研究方法102.5.3切削温度的计算112.6影响切削温度的主要因素112.7小结123有限元法在切削中的应用133.1有限元分析法概述133.2有限元法在钻削加工中的应用163.2.1钻削毛刺形成的有限元仿真163.2.2钻头寿命的有限元分析173.2.3钻削热和钻削温度场的分析