麻花钻螺旋槽磨削加工虚拟仿真

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1、e题目麻花钻螺旋槽磨削加工虚拟仿真学生姓名ee学号ee所在学院机械工程学院专业班级ee指导教师ee__完成地点校内2009年6月19日麻花钻螺旋槽磨削加工虚拟仿真ee（ee）指导老师：ee[摘要]:分析加工麻花钻时螺旋槽与砂轮的几何运动关系，运用微分几何和运动学原理建立螺旋槽和砂轮的数学模型.在此基础上,利用Pro/ENGINEER建立了麻花钻螺旋槽三维磨削虚拟仿真加工模型。在理论分析的基础上，应用DEFORM-3D的前处理建立麻花钻螺旋槽的有限元模型，通过控制刀具运动模拟切削过程，计算分析，完成对钻削过程的动态数值模拟。应用DEFORM-3D后处

2、理器提取计算结果，对钻削过程中应力场和应变场的变化进行分析研究。[关键词]:麻花钻;螺旋槽;三维建模;DEFORM-3D模拟StudyonHelicalFluteGrindingVirtualSimulationofTwistDrillee(ee)Tutor:eeAbstract:Researchofthegeometricmotionrelationsbetweenspiralgrooveandthewheelwhenprocessingtwist,theuseofdifferentialgeometryandkinematicsmathemat

3、icalmodelofthespiralgrooveandthewheel.Onthisbasis,withPro/ENGINEERtoestablishathree-dimensionaltwistspiralgroovegrindingvirtualsimulationmachiningmodel.Basedonthetheoreticalanalysis,pre-processingapplicationsDEFORM-3Dfiniteelementmodelofthespiralgroovetwist,bycontrollingthemov

4、ementofthetoolcuttingprocesssimulation,calculationandanalysis,completethedynamicsimulationofthedrillingprocess.ProcessorextractstheapplicationDEFORM-3Dcalculationresults,thechangesinthedrillingprocess,thestressandstrainfieldswereanalyzed.Keywords:twist;spiralgroove;dimensional

5、modeling;DEFORM-3Dsimulation目录目录I1.绪论11.1引言11.2研究背景与国内外研究现状11.3本课题的研究意义11.4本课题研究的主要工作22．金属弹塑性变形有限元理论及切削原理32.1弹塑性有限元分析32.2刚塑性有限元分析32.3切削原理32.3.1金属的晶体结构42.3.2塑性变形机理43．麻花钻螺旋槽的磨削加工63.1麻花钻理论基础63.1.1麻花钻概述63.1.2麻花钻的组成63.1.3麻花钻的角度63.2麻花钻螺旋槽的磨削原理73.2.1麻花钻螺旋槽磨削加工原理73.2.2麻花钻螺旋槽磨削加工机床模型83

6、.2.3麻花钻螺旋槽磨削加工数学模型83.3麻花钻螺旋槽磨削模型的建立113.3.1Pro/ENGINEER中麻花钻的三维建模113.3.2Pro/ENGINEER中砂轮的三维建模173.3.3装配184.DEFORM-3D软件204.1Deform-3D软件简介204.2Deform-3D的操作流程205.钻削过程的仿真及分析225.1钻削模型的建立225.2前处理265.3后处理285.3.1温度分布285.3.2刀具受力分析305.3.3刀具应力应变分析325.3.4刀具扭矩分析35致谢37参考文献38附录391.绪论1.1引言切削加工的历史

7、可追溯到原始人创造石劈、骨钻等劳动工具的旧石器时期。在中国，早在商代中期（公元前13世纪），就已能用研磨的方法加工铜镜；商代晚期（公元前12世纪），曾用青铜钻头在卜骨上钻孔；西汉时期（公元前206～公元23），就已使用杆钻和管钻，用加砂研磨的方法在"金缕玉衣"的4000多块坚硬的玉片上钻了18000多个直径1～2毫米的孔。17世纪中叶，中国开始利用畜力代替人力驱动刀具进行切削加工。如公元1668年，曾在畜力驱动的装置上，用多齿刀具铣削天文仪上直径达2丈（古丈）的大铜环，然后再用磨石进行精加工。18世纪后半期的英国工业革命开始后，由于蒸汽机和近代机床

8、的发明，切削加工开始用蒸汽机作为动力。到19世纪70年代，切削加工中又开始使用电力。对金属切削原理的研究始于19世纪50年