內(nèi)容屑絲錐結(jié)構(gòu)分析.pdf

1、內(nèi)容屑絲錐主要用于重型機(jī)械中機(jī)座、缸體、壓力腔等零件的大直徑螺紋孔加工，由于內(nèi)容屑絲錐切削部分的特殊結(jié)構(gòu)，在實(shí)際使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)諸如切削爪折斷、螺紋質(zhì)量不高等問題。而由于內(nèi)容屑絲錐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理造成其強(qiáng)度達(dá)不到要求是產(chǎn)生這些問題的一個(gè)關(guān)鍵因素。對(duì)于內(nèi)容屑絲錐來說，其容屑腔直徑和切削爪數(shù)是影響內(nèi)容屑絲錐切削爪強(qiáng)度的兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。為了保證較好的容屑效果以及加工精度，應(yīng)采用大的容屑腔直徑和較多的切削爪數(shù)，但是容屑腔直徑和爪數(shù)的增加必然使切削

2、爪變得單薄而容易折斷。對(duì)于具體應(yīng)該如何確定內(nèi)容屑絲錐容屑腔直徑和爪數(shù)，現(xiàn)有資料中沒有給出具體的計(jì)算方法，國內(nèi)多數(shù)生產(chǎn)廠家也多是采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)或仿制國外絲錐。為了弄清楚容屑腔直徑與爪數(shù)之間的關(guān)系，就需要對(duì)內(nèi)容屑絲錐的切削爪數(shù)與容屑腔直徑進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　 本文首先通過選取一定的內(nèi)容屑絲錐幾何參數(shù)，使用經(jīng)驗(yàn)扭矩公式計(jì)算了內(nèi)容屑絲錐攻絲過程中切削刃所受的切削力，通過內(nèi)容屑絲錐切削爪在攻絲過程所受切削力下的變形分析，推導(dǎo)出切削爪的

3、變形方程及其最大應(yīng)力方程。再根據(jù)內(nèi)容屑絲錐螺紋精度要求以及內(nèi)容屑絲錐的強(qiáng)度要求，用優(yōu)化方法建立起優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)。通過編制的優(yōu)化程序進(jìn)行優(yōu)化運(yùn)算后得到絲錐在具體爪數(shù)下所允許采用的最大容屑腔直徑以及計(jì)算出此時(shí)絲錐切削爪產(chǎn)生的最大撓度值及危險(xiǎn)截面最大應(yīng)力值。
　　 然后，根據(jù)程序優(yōu)化出的參數(shù)建立起內(nèi)容屑絲錐的三維SolidWorks模型實(shí)例，并將模型導(dǎo)入Ansys Workbench中進(jìn)行分析驗(yàn)證。由于絲錐每爪實(shí)際切削負(fù)載并不相同，本文

4、按絲錐切削爪上每齒實(shí)際切削面積對(duì)切削力進(jìn)行了合理分配，同時(shí)鑒于有限元軟件在施加載荷上的局限性，本文對(duì)內(nèi)容屑絲錐切削爪上每齒的切削力進(jìn)行了轉(zhuǎn)換。
　　 最后本文通過Ansys workbench的模擬求解，驗(yàn)證了本文中提出優(yōu)化方式的準(zhǔn)確性。在本文的最后還使用ANSYS軟件對(duì)內(nèi)容屑絲錐的局部參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，有效降低了絲錐危險(xiǎn)截面的最大應(yīng)力，提高了內(nèi)容屑絲錐的使用壽命，對(duì)內(nèi)容屑絲錐的設(shè)計(jì)制造有一定的指導(dǎo)意義。
　　 通過本