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《基于ansys的鉆頭有限元分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、摘要鉆頭是一種形狀較復(fù)雜的孔加工工具，在現(xiàn)在的汽車以及飛機(jī)制造業(yè)中鉆孑L工序占有很大的比重，被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)加工中。人們一直致力于鉆頭結(jié)構(gòu)的改進(jìn)和鉆削過程的研究，以此來提高鉆頭的鉆削的效率和鉆頭的使用壽命。鉆削加工是較復(fù)雜機(jī)械加工方法之一．傳統(tǒng)的分析設(shè)計(jì)方法無法對(duì)刀具進(jìn)行較精確的強(qiáng)度、剛度、應(yīng)力以及應(yīng)變分析，因此提高鉆頭設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是在設(shè)計(jì)的過程中能較準(zhǔn)確預(yù)測(cè)鉆頭的受力、鉆削狀況以及由此導(dǎo)致的鉆頭內(nèi)部的應(yīng)力應(yīng)變情況，為鉆頭的設(shè)計(jì)以及優(yōu)化提供可靠的理論依據(jù)，現(xiàn)代以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的有限元分析為鉆頭的
2、設(shè)計(jì)以及優(yōu)化提供了較為準(zhǔn)確可靠的分析方法。本文以某廠提供的汽油鉆鉆頭為研究對(duì)象，以三維參數(shù)化建模方法和有限元分析方法為理論依據(jù)，以Pro／E、ANSYS軟件為基礎(chǔ)平臺(tái)，對(duì)鉆頭從靜態(tài)、動(dòng)態(tài)及瞬態(tài)熱應(yīng)力三個(gè)方面進(jìn)行了較為全面系統(tǒng)的分析。首先，通過模態(tài)分析得到了不同尺寸系列鉆頭的固有頻率和振型，為系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的動(dòng)力學(xué)分析奠定基礎(chǔ)；其次，通過瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析，得到了鉆頭深孔鉆削時(shí)的振動(dòng)特性，為提高鉆頭的加工精度提供參考依據(jù)：之后，通過鉆頭的靜態(tài)有限元分析，得到了鉆頭在工作過程中的應(yīng)力應(yīng)變，并以此分析為基礎(chǔ)．
3、對(duì)鉆頭的幾何結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)；最后，通過瞬態(tài)熱應(yīng)力分析，得到了鉆頭在連續(xù)工作一段時(shí)間以后，鉆頭內(nèi)部的溫度場(chǎng)及熱應(yīng)力應(yīng)變的分布情況，分析切削熱對(duì)鉆頭的切削性能以及使用性能的影響，為鉆頭的設(shè)計(jì)以及使用過程中的維護(hù)提供了理論依據(jù)。關(guān)鍵詞：鉆頭、三維參數(shù)建模、有限元分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)ABSTRACTDriUisamorecomplicatedtoolforhole．drillingismoreimportantincal"andairplanemanufacturingnOWandbewidelyusedinm
4、odemindustry。ManypeopleapplythemselvestoimprovethemodelofdrillaJldstudyontlleprocessofdrillinginsearchofimprovingthedrillingefficiencyandprolongthe峨ofdrill．Drillingisoneofthemostcomplicatedmechanicalprocesses；itishardtoanalyzethedrill’sstrong，intension
5、andstressbyuseofconventionaldesign．Thekeyofimprovingthedesignofdrillistopredicttheforceof&-illanddrillingconditionsduringthedrillingprocess，inordertogetthestressesandstrainsofdrill，thusprovidethetheoriesbasisforthedesignandsl】'uctureoptimizedesign．Fini
6、teelementanalysisbasedoncomputertechnologyprovidesamoreaccurateandreliablemethodfordrill’sdesignandoptimization．Thispaperstudiesonafactory’sdrill；taking3Dparameterizedmodelingandfiniteelementanalysis越theorybasis；andthendoesthefiniteelementanalysisofdri
7、llsystematicallyandcomprehensivelybyPr0門BandANSYS，includingofstructuralsmileanalysis，moddanalysis,transientdynamic,analysisandtransientthermalAnalysis．Firstly．thedrill’svibrationcharacteristicsisdeterminedbymodelanalysis，whichisprepareforthefurtherdyna
8、micanalysis；secondly，thedrill’sdynamicresponseisdeterminedbytransientdynamicanalysis，whichhassomereferencevaluetoimprovetheprecisionofdrill；thirdly，accordingtothedrill’sstressesandstrainsdeterminedbystructuralstaticanalysistodothedrill’
