旋转DF系统的多结构参数建模及结构设计

摘要/Abstract

摘要： 针对深孔加工中排屑难、效率低的问题，设计出一种具有刀具旋转功能的DF钻削系统。基于流体力学理论建立了深孔机床DF系统的多结构参数数学模型，揭示了主要结构参数对负压抽屑效果的影响规律，获取了最佳的参数组合。进一步地，对现有旋转DF系统进行了结构完善及参数优化。研究结果为深孔机床抽屑装置的优化设计提供了可借鉴的方法。

关键词: 深孔, 双供油系统, 数学建模, 结构优化

Abstract: Aiming at the problems of the difficult chip removal and low efficiency in deep hole machining, a DF drilling system integrated with rotatable cutting tool was designed. Based on the fluid mechanics theory, a multi-structural parameter mathematical modeling on DF system of deep hole machine was established. The variations of chip sucking effects versus the main structure parameters were revealed and the optimal parameter combination was obtained. Then, the rotating DF system structures were improved and its parameters were optimized. The results serve as references of the optimization design on the chip conveyor of the deep-hole machine tool.

Key words: deep hole, double feeder(DF) system, mathematical modeling, structure optimization

中图分类号:

TG52

庞俊忠, 潘杰, 常豆豆. 旋转DF系统的多结构参数建模及结构设计[J]. 中国机械工程.

Pang Junzhong, Pan Jie, Chang Doudou. Multi-structural Parameter Modeling and Structure Design of a Rotating DF System[J]. China Mechanical Engineering.

参考文献

[1]王峻. 现代深孔加工技术[M]. 哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社, 2006.

[2]Astakhov V P, Subramanya P S. On the Design of Ejectors for Deep Hole Machining[J]. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 1996, 36(2): 155-171.

[3]汪志明. DF深孔钻削系统排屑通道流量、负压通道流量及分流比的确定[J]. 太原机械学院学报, 1987(4): 8-13.

Wang Zhiming. The Determination of Flow in Chip Removing Duct, Flow in Negative Pressure Duet and Separating Flow Ratio of DF Deep Hole Drilling System[J]. Journal of Taiyuan Institute of Machinery, 1987(4): 8-13.

[4]Liu Zhaohua, Wang Ailing, Wang Biao. Establishment and Application of a Mathematic Model of Negative Pressure Equipment[J]. Advanced Materials and Process Technology, 2012,217/219: 1556-1560.

[5]吴凤和, 赵武. 改善DF喷吸钻排屑性能的措施[J]. 机床与液压, 2002(3): 164-165.

Wu Fenghe, Zhao Wu. Measures for Improving Chip Removal Ability of DF Ejector Drills[J]. Machine Tool & Hydraulics, 2002(3): 164-165.

[6]Shen X, Chen Z, Pang J. The Structure Optimization of Double Feeder System Core Components[J]. Advanced Materials Research, 2012,472/475: 1091-1096.

[7]王峻.分调式功率增补型喷吸钻抽屑装置[P]. 中国: 01239998.6, 2002-04-17.

[8]关世玺. 一种新型的深孔负压装置研究[J]. 机械设计与制造, 2009(5): 112-114.

Guan Shixi. Study on a New Style of Negative Pressure Installment for Deep Hole[J]. Machinery Design and Manufacture, 2009(5): 112-114.

[9]刘战锋, 王天琦. 外排屑深孔钻削DF系统的设计与研究[J]. 机械设计与制造, 2006(6):16-18.

Liu Zhanfeng, Wang Tianqi. Design and Study on Outside Chip Removing DF System of Deep-hole Drilling[J]. Machinery Design & Manufacture, 2006(6):16-18.

[10]林建忠. 流体力学[M]. 北京: 清华大学出版社, 2013.

[11]潘杰. 在线监测旋转DF钻削系统的优化设计[D]. 太原: 中北大学, 2015.

[1]	张静;马靓;赵登飞. 大方坯结晶器电磁搅拌器结构优化[J]. 中国机械工程, 2020, 31(10): 1148-1154.
[2]	喻长江;戴宁;李大伟;程筱胜. 多级仿生建模及优化技术[J]. 中国机械工程, 2019, 30(09): 1111-1118.
[3]	李旭波;郑建明;孔令飞;肖世英;刘驰;郭便. 错齿BTA深孔钻削切屑变形断裂影响因素研究[J]. 中国机械工程, 2018, 29(16): 1900-1906.
[4]	胡裕菲;刘子建;钟浩龙;秦欢. 车身动态刚度链建模及正向概念设计研究[J]. 中国机械工程, 2018, 29(09): 1076-1083,1089.
[5]	庞俊忠;李鹏飞;黄晓斌. 基于自导向副弹塑性变形的深孔轴线偏斜研究[J]. 中国机械工程, 2018, 29(07): 781-785.
[6]	王杰1;管声启1;夏齐霄2. 手指康复外骨骼机器人的结构优化设计[J]. 中国机械工程, 2018, 29(02): 224-229.
[7]	刘世平1;熊琦1;李世其1;王跃2. 星载相机隔振器的结构优化和隔振性能分析[J]. 中国机械工程, 2017, 28(13): 1523-1527,1534.
[8]	沈惠平, 强恒存, 曾氢菲, 孟庆梅, 杨廷力. 基于结构降耦的一类低耦合度新型3T1R并联机构的拓扑设计[J]. 中国机械工程, 2017, 28(10): 1163-1171.
[9]	张晋, 孔祥东, 姚静, 王娟, 常立颖. 汽车防抱死制动系统液压控制单元的建模与仿真[J]. 中国机械工程, 2016, 27(21): 2967-2974.
[10]	杨世强, 王蓓蓓, . 轻型机械臂的轻量化结构设计优化方法[J]. 中国机械工程, 2016, 27(19): 2575-2580,2588.
[11]	李蕾, 张葆, 李全超, 谭淞年. 基于灵敏度数的薄板结构加强筋布局优化设计[J]. 中国机械工程, 2016, 27(09): 1143-1149.
[12]	孟曙光, 熊万里, 王少力, 吕浪, 郑良钢. 有限体积法与正交试验法相结合的动静压轴承结构优化设计[J]. 中国机械工程, 2016, 27(09): 1234-1242.
[13]	林丽红, 贾晓艳, 马铁军, . 基于Fluent的橡胶挤出机流道设计[J]. 中国机械工程, 2016, 27(07): 944-950.
[14]	赵劲松, , 朱汉银, 任旭辉, 姚静, , . 插装式比例节流阀多目标遗传算法结构优化[J]. 中国机械工程, 2016, 27(02): 215-221.
[15]	林智桂, 吕俊成, 罗覃月, 贾丽刚. 面向侧面柱撞的微型客车耐撞性研究[J]. 中国机械工程, 2016, 27(01): 129-134.