4352钻削加工过程中温度场模拟【机械毕业设计全套资料+已通过答辩】
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4352钻削加工过程中温度场模拟【机械毕业设计全套资料+已通过答辩】,加工,过程,进程,温度场,模拟,摹拟,机械,毕业设计,全套,资料,已经,通过,答辩
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安 徽 建 筑 工 业 学 院 机 械 与 电 气 工 程 学院 本科毕业设计（论文）开题报告 课 题： 钻削加工过程中温度场模拟 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 06 机械二班 学生姓名： 王治红 学 号： 06210010232 指导教师： 马玉平 填表日期： 安 徽 建 筑 工 业 学 院 机 械 与 电 气 工 程 系 二六年二月 制 表 说 明 1. 抓好毕业设计（论文）的开题报告是保证毕业设计（论文）质量的一个重要环节。为了加强对毕业设计（论文）的过程管理，规范毕业设计（论文）的开题报告，特印发此表。 2. 毕业生一般应在毕业设计前期准备过程中，通过文献调研，主动跟指导教师讨论，完成毕业设计（论文）的开题报告。 3. 此表经过指导教师和有关人员签字后，一份由指导教师保存，一份交系教务办公室，一份上交教务处。 4. 毕业生在毕业设计（论文）答辩时，必须提交这份毕业设计（论文）开题报告。 一 简表 学生简况 姓名 王治红 性别 男 出生年月 学时间 号 06210010232 专业 机械设计制造及其自动化 班级 06 机械二班 毕业设计论文课题 名称 钻削加工过程中温度场模拟 课题来源 由指导老师提供 类型 计算机软件设计 设计内容和意义 摘 要 钻削是一种应用广泛的精密加工方法。在对钻削加工的研究中，由于对加工机理的认识有限，因此对钻削加工过程的实际调整多数是靠试凑法(即凭操作者所积累的大量经 验知识 )来进行，特别是有关钻削温度分析模型，多是通过单因素获得的。随着计算机性能的日益提高，仿真技术在工业中的应用越来越广泛，给钻削理论的研究带来了新的思路，使我们有可能克服传统研究方法的局限性，深入研究钻削过程中钻削温度的变化，建立系统的钻削温度场理论模型。 二 选题依据 析跟该课题有关的国内外研究概况和发展趋势。 （ 1）该题的研究意义 切削热和切削温度是金属切削过程中的重要物理现象之一。金属切削时所做的功大部分转化为热能， 除切削时所产生的热能外，虽还有新生面的表面能，加工表面和切屑中的残留应变能等，但这部分的能量只不过占总能量的 1 3。在转化成的总热能中，除去极少量的以辐射形式发散以外，其余均用于加热切屑、工件以及刀具。显然金属切削中的许多经济和技术问题大都直接或间接地由切削热所引起，它影响刀具的磨损及耐用度，影响工件的加工精度和已加工表面的质量。同时在很大程度上决定金属切削的成本。因此，了解刀具切削刃附近区域的温度分布、热流密度及其影响因素，无论对于进行金属切削加工机理的研究、刀具磨损机理的磨损规律的探讨，还是刀具的设 计与制造、切削加工参数的选择以及已加工表面质量的控制等都是相当重要的。但是要精确地测量和计算切削区的温度分布，在技术上还存在一定的困难。 本课题将突破传统经验和“试切”来选择切削参数、刀具几何参数的模式，采用解析法和数值法相结合的方式，建立具有普遍意义的准干式深孔加工条件下切削热的解析式，并建立模型对深孔钻削加工温度场进行模拟仿真，得到切削过程中温度场变化情况。在指定的条件下，为减小切削热选择合适的切削参数提出依据。 （ 2）该课题有关的国内外研究概况和发展趋势 切削温度的研究可追溯到 1907年泰勒的实验研究。泰勒的实验结果表明提高切削速度会降低刀具寿命。 1931年德国学者 出了切削温度与速度的关系曲线； 过研究金属切削过程热量产生机理计算出刀屑接触区的平均温度； 出切削温度的重要性及影响； 削力等大小，然后用有限元分法预报连续切削稳态温度分布，他们预报的温度比切削 刃和切削终止点附近的温度低，他们将刀具的月牙洼磨损和刀具预报温度、应力联系起来。 M V N 立了稳定的二维和三维有限元模型。 A A S 械耦合分析，建立三维切削模型。 S 立热 立能够反映切削实质的本构方程，考察了工件材料在变形时的应变、应变率和切削温度之间的关系。 我国在高速切削温度 方面的研究也取得了一定的成果，主要有： 西北工业大学的杨巧风，张明贤等人对铝合金高速铣削温度进行了实验研究，实验采用红外热像法对铝合金高速铣削的工件表面温度进行了研究，得出的结论与们还通过红外热像法对钛合金 重庆大学的周忆、梁锡昌通过对超高速铣削中切削区的动态热力学行为的计算分析，推导了切削区温度场的分布模型，模拟超高速铣削区的温度场，得出了超高速铣削加工的机理，并通过切屑材料的金相组织分析验证了机理模型。 山东大学的孟辉、赵军等人建立了正交切削的热传导分析模型，采用有限元法对高速切削条件下的温度场进行了数值模拟，得到切削速度对切削温度的影响规律，为研究刀具磨损机理、优化切削参数提供了有益的参考数据。 哈尔滨理工大学的刘献礼等人研究了硬态干式切削条件下 出切削与硬态切削的临界硬度和最佳切削用量对已加工表面完整性的影响规律及最佳的切削用量组合这一重要结论；还根据聚晶立方氮化硼(具应用技术研究中，通过被磨损刀具的微观形貌电镜照片，分析干式切削条件下刀具磨 损的原因，提出了减少和避免磨损、提高刀具寿命的方法等。 出作者、论文名称、期刊名称、出版年月）。 1 王立平 ,叶佩青 ,张辉 ,段广洪 ,汪劲松 ;基于 J;工具技术 ;2001 年 02 期 2 王立平 ,杨叔子 ,杨兆军 ,王立江 ;三区段振动钻削动态轴向力和扭矩的计算机仿真 J;工具技术 ;1999 年 05 期 3 王立平 ,杨叔子 ,王立江 ;振动钻削工艺的发展概况及应用前景 J;工具技术 ;1999 年 06 期 4 李军辉 ,谭建平 ,熊勇刚 ,何云 ,徐建华 ;基于 元分析 J;机械设计与研究 ;2003 年 02 期 5 马天兵 ;基于 滚动轴承有限元分析 J;煤矿机械 ;2004 年 02 期 6 李静明 ;马天兵 ;基于 连杆的有限元分析 J;煤矿机械 ;2006 年 06 期 7 李超 ,陈玲 ,包进平 ;双曲面麻花 钻成形仿真与优化方法研究 J;工具技术 ;2005年 04 期 8 王立平 ,杨兆军 ,王立江 ,杨叔子 ;用有限元法研究振动钻头寿命 J;华中理工大学学报 ;1998 年 08 期 9 代真虎 ,陈永洁 ,师汉民 ;自由切削麻花钻刃形设计的新思路 J;硬质合金 ;2002年 01 期 三 研究内容 （ 1）了解钻削加工过程中钻削温度模拟的研究现状及存在问题； （ 2）建立钻削温度场的数学模型； （ 3）采用仿真模型分析不同加工参数对钻削弧区温度的影响，从而发现钻削温度场的变化规律； 四 研究方案 拟采用的研究方法， 技术路线，实验方案的可行性分析。 （ 1）采用的研究方法及所采取的技术路线 a 钻削加工切削热的提出、发展及其影响； b 钻削加工切削热的理论分析及温度场的理论计算； c 有限元法在切削中的应用以及钻削加工切削温度场的 限元模拟； d 通过以上的分析模拟得出相应的结论； （ 2）实验方案的可行性分析 通过查询资料及本科阶段相关理论知识的学习，本方案可以实行。 五 工作进度的大致安排 序号 设计（论文）各阶段名称 日 期 1 熟悉课题、查阅资料 1 2 周 2 毕业实习 3 3 了解钻削加工过程中钻削温度模拟的研究现状及问题 6 周 4 建立钻削温度场的数学模型；采用仿真模型分析不同加工参数对钻削弧区温度的影响，从而发现钻削温度场的变化规律
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