基于最速降线理论的负压抽屑装置优化设计

为提高深孔加工精度,解决深孔中难排屑问题,在分析负压抽屑装置原理的基础上,求解出负压装置的最速降线方程,设计一种带有膛线的最速降线负压装置来提高排屑效率,利用方程驱动曲线建立其三维模型进行流体仿真,并通过正交试验找出膛线的最优参数。Fluent仿真结果表明,最速降线负压装置的负压效果比普通的锥面负压装置提高了4.2倍,切削液流速提高了3.6倍,湍流动能提高了2.5倍;当膛线数量为8根,膛线深度为0.15 mm,螺旋角度为9°时能最大幅度地提高排屑动力。该结构有效提高了深孔加工排屑动力,证明了最速降线能有效促进流体流动。

深孔加工负压抽屑装置的优化设计与仿真

为解决深孔加工排屑的难题,在分析现有DF深孔钻削系统结构的基础上,运用液压相关理论分析了影响负压抽屑的影响因素.采用Fluent软件对DF系统中负压抽屑装置的喷射角k和负压间隙S进行了力学、速度、能量场仿真,最终通过理论分析与仿真试验的对比研究,得出当k=30°,S=0.4mm时负压效果最好,当k=29°,S=0.5mm时次之.为研究准干式深孔加工新型负压射流结构、负压机理及排屑特性提供了理论基础.

深孔加工多级曲面负压抽屑系统的设计与研究

针对深孔加工过程中的排屑难问题,在分析现有负压系统理论的基础上,设计多级曲面负压抽屑系统,研究其工作效率与负压喷射系数及喷射间隙倾斜角度之间的关系,从理论上推导并证明其工作效率优于传统负压抽屑装置,建立仿真模型,并利用ANSYS FLUENT软件对其进行仿真分析,多级曲面负压抽屑系统能够很好的降低了切削液的入口压力,大大提高了工作效率,实现了高效排屑的目的。

深孔加工变负压抽屑装置的设计与研究

深孔加工技术一直是机械制造业中的关键技术,其中加工过程中高效排屑又是深孔加工过程中尤为重要的一个环节。针对深孔加工过程中切屑形态不稳定所形成的轻微堵塞的问题,通过分析研究现有的负压抽屑装置,设计脉冲式变负压抽屑装置,并研究其变负压的形成理论关系,从理论上证明形成变负压的可行性,通过ANSYS FLUENT软件进行仿真分析。脉冲式变负压抽屑装置使负压抽屑装置所形成的抽吸力可以脉冲式的变化,使切屑受到松紧不一的抽吸力,轻微堵塞的切屑在变化的抽吸力的作用下改变方向后能顺利的排出,从而尽可能的避免加工失败,提高工作效率。

基于FLUENT软件的深孔加工负压抽屑装置分析研究

负压抽屑装置是保障深孔加工排屑顺畅的有力手段。本文提出建立充分考虑流量、流速、间隙宽度、喷射夹角等影响因素的负压抽屑数学模型,分析这些因素对抽屑效果的影响,并利用FLUENT软件对有无负压抽屑装置情况下分别进行仿真对比,量化研究其抽屑效果。结果表明:射流喷嘴的间隙和喷射角是影响负压抽屑效果的关键因素;无负压装置时,切屑在排屑通道中只受到推力,并且随位移逐渐减弱;当推力减小到小于阻力时,切屑容易在排屑口尾部滞留,发生堵屑现象;加载负压抽屑装置时,在排屑通道尾部形成压力差,产生3倍于排屑通道推力的吸力,使切屑在通道尾部受到一个强力的加速度,克服切屑阻力,排屑效果提高了200%。

基于有限元的高效可调式负压抽屑装置结构优化

利用Pro/E建立可调式负压抽屑装置的三维虚拟样机。对可调式负压抽屑装置结构进行了优化,改善了其密封性能;对影响负压效果的因素做了研究,给出了合理的加工数据;并对喷嘴做了有限元分析,选择了合理的壁厚参数。

深孔加工可转动负压抽屑装置的研究与设计

针对大尺寸和形状复杂的零件,在深孔加工过程中,采用传统的工件转动,刀具进给已经不能满足加工需求。采用刀具旋转进给,工件静止的加工工艺在现代深孔加工技术中显得很有必要。通过对现有DF深孔钻削系统的结构及其工作原理进行理论分析,对负压抽屑装置进行改进,设计出可转动负压抽屑装置,从而更好地满足实际生产的需要。

负压装置喷射流通道结构优化设计仿真

为了解决现代火炮身管及相关武器中膛线加工排屑不畅的问题,在分析研究负压装置排屑机理的基础上,采用一种新型收缩双曲线射流通道模型,替代传统直射流通道模型。通过理论研究和Fluent流体力学仿真试验优化,当喷射角k=32°、半椭圆短半轴b=0.8 mm时为双曲线收缩型结构射流通道最优,负压区压力最小值比原有负压装置结构降低约42%,切削液流速提高约5%。

高速深孔BTA钻削系统的高效排屑设计与研究

针对高速深孔BTA钻削系统加工过程中的排屑难题,引入振动钻削,利用ANSYS FLUENT对普通BTA钻削排屑通道进行流体的压力仿真分析,优化DF系统,得出分别控制油压的方法。给刀具施加一个轴向周期振动,实现变切厚钻削;DF系统利用喷吸作用加大排屑动力。将刀具的振动钻削及优化后的DF系统相结合,不仅有效地控制了切屑的尺寸大小,提高了加工内孔表面的质量,还减小了高压油在切削过程中的压力降,增加了钻削系统的稳定性,从而有效实现高效排屑。

深孔加工关键技术研究

分析了航空航天制造业中的一项关键技术——深孔加工工艺技术的特点以及影响深孔加工的各种因素。应用高效抽屑技术和机电一体化技术,研制推出了新型深孔加工技术及其装置——可调式高效负压抽屑装置和电磁式过载保护装置。通过试验证明,进一步优化了负压抽屑装置结构设计,从而使排屑更为流畅,大大提高了深孔加工的精度和生产效率。