基于UG的标准麻花钻三维实体建模

建立麻花钻的三维实体模型是对麻花钻进行几何设计、制造、切削性能分析和对钻削过程进行仿真研究的基础。基于麻花钻的制造过程,介绍了在三维软件UG环境下,根据标准麻花钻的相关参数进行三维实体建模的方法,采用椭圆弧代替螺旋槽截形生成前刀面,分析了后刀面锥面刃磨法,在此基础上采用改进的新型锥面刃磨法建立后刀面模型,完成麻花钻实体模型。     

标准麻花钻螺旋槽的三维建模及虚拟加工的研究

根据标准直柄麻花钻的相关几何参数和加工参数,利用UG软件建立标准麻花钻螺旋槽的三维模型,并模拟螺旋槽的加工过程,得到符合实际情况且合理加工路径,为螺旋槽的实际加工提供参考,并为后续的动力学分析提供帮助.     

麻花钻螺旋槽磨削加工虚拟仿真

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VB对AutocAD软件进行二次开发,建立了麻花钻螺旋槽三雏磨削虚拟仿真加工模型,对给定参数的麻花钻进行了几何参数、刀具参数及机床运动参数的计算,并进行了虚拟仿真加工,验证了三雏磨削虚拟仿真加工模型的正确性.     

特殊类型立铣刀三维参数化设计技术研究

为实现不等齿间角、变螺旋角和变槽深等特殊类型立铣刀的三维参数化设计,建立了立铣刀周齿螺旋刃线和周齿端截形的通用数学模型;提出基于模块化设计方式对立铣刀每个刀齿典型特征编制几何建模算法,运用多截面实体放样技术实现周齿、端齿槽形等复杂型面的三维参数化设计;基于Visual Studio 2010和CATIA/CAA二次开发工具构建特殊类型立铣刀三维参数化建模系统,实例表明该系统能够较准确地生成特殊结构立铣刀的三维模型,且系统稳定、建模精度高。     

内冷喷液麻花钻

内冷喷液麻花钻如图所示,有两个沿麻花钻螺旋直达钻头主后面的喷射孔,高压切削液直接注入钻头切削部分,起冷却润滑和将切屑从麻花钻螺旋槽中冲出来的作用。因而钻头使用寿命长,钻削效率高。如在球墨铸铁上钻直径Φ15毫米、深40毫米的孔,仅用15秒。     

麻花钻后刀面螺旋面刃磨法的三维实体建模

介绍了后刀面为渐开螺旋面麻花钻常用的两种刃磨方法,根据麻花钻的钻刃曲线方程及普通螺旋面刃磨法原理、变导程螺旋面刃磨法原理,建立了普通螺旋面刃磨法的数学模型;提出了在UG环境下用普通螺旋面刃磨法和通过Lagrange插值法实现的变导程螺旋面刃磨法刃磨麻花钻后刀面的三维实体建模方法,解决了螺旋面刃磨法三维实体建模的难题;并且利用草图与表达式功能实现其参数化建模,为麻花钻进行几何设计、制造、切削性能分析和对钻削过程进行仿真研究奠定基础。     

基于SolidWorks的立铣刀三维实体建模

基于锥形砂轮加工立铣刀螺旋槽的过程,介绍了在SolidWorks环境下,以砂轮形状、砂轮相对铣刀毛坯的安装位置、砂轮与铣刀毛坯端面的初始位置以及砂轮运动轨迹为条件,采用实体扫描切除功能模拟螺旋槽刃磨过程进行三维实体建模的方法;将建模过程参数化,分析了螺旋槽刃磨砂轮安装位置对螺旋槽槽型的影响,在此基础上提出了满足槽型设计参数的砂轮安装位置反向求解方法;基于立铣刀侧刃与端刃刃磨过程,依次建立立铣刀侧刃后刀面、端刃齿隙与端刃后刀面特征,获得与刃磨工艺相匹配的立铣刀三维实体模型。实例验证结果表明,该方法建立的三维实体模型符合设计参数要求,并且表面光滑可直接用于CAE仿真计算。     

标准麻花钻三维建模研究

根据锥后刀面标准麻花钻直线刃的数学方程求得其螺旋槽曲面参数方程及截形参数方程,根据该截形参数方程,借助Matlab软件的数据处理功能,计算得到标准麻花钻截形曲线上的数据离散点集。将此点集导入到UG软件中,利用UG软件拟合出标准麻花钻截形曲线,生成锥后刀面标准麻花钻钻体。最后,选择合适的锥后刀面标准麻花钻国标刃磨参数,用UG软件得到其后刀面。在建立锥后刀面标准麻花钻三维模型的基础上,本文还针对"翘尾"现象给出了一种用UG软件分析的方法。     

螺旋槽干气密封性能的ANSYS参数化分析

应用ANSYS参数化设计语言APDL对螺旋槽干气密封装置建立了参数化计算模型,并对模型的三维流场进行了数值分析计算,得出了气流的速度分布和压力分布云图。通过在APDL程序中改变计算模型的几何参数,计算得出了螺旋槽的槽长、槽深、槽间距、螺旋角等设计变量对螺旋槽干气密封性能的影响情况,为螺旋槽干气密封的设计提供了依据。     

基于五轴数控磨床的麻花钻控制模型研究

通过对麻花钻的关键结构———螺旋槽与锥型后刀面进行研究,提出麻花钻五轴数控磨削的控制模型,并进行了仿真和实验验证。螺旋槽的控制模型主要通过保证螺旋角、芯厚直径以及前角获得,锥型后刀面则通过保证顶角、圆周后角和横刃斜角获得。提出了螺旋槽加工的NC代码生成方案,并解决了锥型后刀面参数优化困难的问题,实现了麻花钻从理论模型到NC代码转化。为验证控制模型的正确性,利用VERICUT软件模拟五轴数控磨床,实现对NC代码的三维仿真,并在实际五轴数控磨床上进行磨削测试,验证了控制模型的可行性,完全能够实现麻花钻的精密、高效磨削。     

立铣刀三维建模新方法

为解决立铣刀螺旋槽曲面的精确建模问题,提出了立铣刀端截形的数学模型,可根据立铣刀基本参数,自动计算端截形参数。通过啮合原理的分析,采用VB编制了砂轮廓形设计程序,能自动完成砂轮廓形的复杂计算。基于SolidWorks软件,应用实体扫描切除技术,实现了立铣刀的仿真建模。该方法可提高设计效率与精度,与实际加工过程相符,具有工程应用价值。     

螺旋槽螺纹铣刀的磨削砂轮设计

针对螺旋槽螺纹铣刀在磨削加工时内外侧磨削量不同的问题,通过齿形的数学建模和分析计算,提出了其磨削砂轮的修正量计算公式.同时编制了砂轮设计程序,实现了从螺纹铣刀参数到其磨削砂轮参数的自动转换.通过 AutoCAD 和 SolidWorks 应用开发,可以自动生成砂轮的二维图和三维模型.本文提出的方法可以提高螺纹铣刀磨削砂...     

扩压式自泵送机械密封参数化建模研究

目前对机械密封端面型槽多采用多段线拟合或者点拟合的方法来形成近似的螺旋线,模拟效率低且模拟结果准确性不高。提出准确性更高的、参数方程驱动的对数螺旋线型槽绘制方法,基于Visual Basic编程语言对SolidWorks软件进行二次开发,实现对扩压式自泵送机械密封动环端面及其流体计算域的参数化建模。研究表明：参数化所建模型,其密封端面结构及流体域参数可以便捷修改,型槽的绘制更加快速,绘制的槽线更加顺滑,更接近于真实型槽曲线;参数化建模结果能够导入ICEM等软件进行处理,为扩压式自泵送机械密封性能数值模拟效率的提升奠定了技术基础。     

基于SolidWorks的二通插装阀弹簧参数化实体建模技术研究

针对二通插装阀弹簧的三维建模非常繁琐的情况,研究了在SolidWorks环境下,圆柱螺旋压缩弹簧参数化建模的方法.通过对SolidWorks中螺旋线参数进行设定,生产精确的弹簧参数化模型,将控制弹簧模型结构的特征尺寸为变量参数,通过编辑方程式,对相关的特征尺寸赋予不同的数值,可自动生成圆柱螺旋压缩弹簧的系列零件.结果表明,采用参数化建模的方法,可以显著提高二通插装阀弹簧建模的自动化程度.     

船舱隔壁螺旋槽旋转密封装置密封性能优化

为研究螺旋槽旋转密封装置用于船舱隔壁密封的密封性能,同时获取螺旋槽结构的最优取值范围,对螺旋槽各参数对泄漏量影响规律进行理论分析;选取泄漏量的显著性影响因素,采用Box-Behnken优化方法设计密封装置泄漏量试验,得到多型样机泄漏量测试结果;建立泄漏量和各影响因素间的数学模型,获得不同影响因素对泄漏量的二阶交互作用响应面,分析不同影响因素间交互影响规律。结果表明：螺旋槽密封装置泄漏量随槽数、螺旋角和槽深比的增大均先增大后减小,随槽台比和槽坝比的增大则逐渐增大;建立的数学模型计算结果和试验数据相关性较强,表明该模型可用于准确预测船舱隔壁螺旋槽旋转密封装置泄漏量。     

螺旋锥齿轮的三维参数化建模

阐述了格里森制螺旋锥齿轮的数学模型,介绍了如何在Pro/E三维软件中对弧齿锥齿轮进行三维快速造型.通过改变相关参数及关系式,即可得到精确的球面渐开线螺旋锥齿轮的三维实体,减少了重复劳动,提高了设计效率.     

衍生螺旋槽对超临界二氧化碳干气密封微气膜稳态特性影响*

以衍生螺旋槽为研究对象,建立衍生螺旋槽端面微气膜三维流动模型,通过软件REFPROP获取CO2在不同压力温度下的物性参数,并导入Fluent计算得到了衍生螺旋槽和经典螺旋槽的膜压分布。对比分析衍生螺旋槽和经典螺旋槽S-CO2干气密封开启力、泄漏率和气膜刚度,讨论不同入口压力和转速下湍流效应、实际气体效应以及离心惯性力对密封稳态性能的影响,揭示多种效应交互耦合对S-CO2干气密封气膜动态特性的密封机制。结果表明：衍生螺旋槽的气膜开启力、泄漏率和气膜刚度等性能参数优于经典螺旋槽,这是衍生螺旋槽两级台阶作用的结果;随着转速的增加,在湍流效应和离心惯性力的交互耦合作用下,开启力、泄漏率及气膜刚度先增大后减小,随入口压力的增大,气膜开启力、泄漏率和气膜刚度均呈近似线性增大,且压力越大衍生螺旋槽和经典螺旋槽的差异越来越明显。     

球面螺旋槽气体动压轴承静态特性分析

以球面螺旋槽气体动压轴承为研究对象,建立了球面螺旋槽气体动压轴承的润滑分析数学模型,基于CFD技术,采用流体动力学Fluent软件,对球面螺旋槽气体动压轴承的三维气膜压力场进行分析,揭示不同转速下,轴承槽宽比、槽深比、螺旋角、气膜间隙对稳态轴承气膜压力以及承载能力的影响规律,并在此基础上,对轴承的结构参数进行了优化。结果表明,应用Fluent软件进行数值分析可以精确地模拟区域内气膜的复杂流场特性,并且转速越高,气体轴承内部的动压效应就越明显,因此合理地选择轴承结构参数和运行参数有助于改善润滑性能,提高轴承的稳态承载特性。     

基于Solid Edge平台的渐开线斜齿轮三维特征造型

介绍了两种基于Solid Edge环境下的渐开线斜齿圆柱齿轮三维特征造型行之有效的方法:变化剖面扫描法和路径扫描混成法.并利用Microsoft Excel电子表格创建齿轮渐开线,用变量表输入齿轮的基本参数、计算公式等,从而实现了斜齿轮的参数化造型.