一种用于大型薄壁箱体端面加工的新型镗头(FT-6型)的设计与应用

摘要

随着钻井技术的发展，人们对钻井设备提出了更高的要求，大型薄壁箱体类零件作为钻机重要部件，其加工质量影响整个钻机产品的性能。但是现有的加工设备和技术无法保证大型薄壁箱体类零件的加工质量，因此必须设计出一种新型的镗头来取代传统的刀具和加工方法。
　　 本文对大型薄壁箱体类零件端面加工的刀具和工艺进行了研究，主要进行了一种新型镗头的设计和应用。在分析国内外该类刀具的基础上，针对目前大型薄壁箱体类零件上的大直径孔内外端面加工中存在的质量和效率问题，设计了一种新型镗头(FT-6型)，将Pro/ENGINEER的建模功能引入产品的设计中，完成对各个产品的零件和部件进行三维仿真，在样机制作之前，检查设计的准确性，并运用有限元分析软件ANSYS对主要受力件进行有限元分析。通过对新型(FT-6型)镗头的现场工艺试验，证明该新型镗头明显地提高了大型薄壁箱体类零件的加工质量和效率，该研究为大型薄壁箱体类零件端面加工的镗头设计提供了理论和实践依据。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：主要符号表

声明

第一章 绪论

1.1 FT-6型镗头开发研究的背景及意义

1.2国内外的研究现状

1.2.1国外的研究现状

1.2.2国内的研究现状

1.3本论文研究的目的及内容

1.4研究特点

第二章 FT-6型镗头的设计

2.1 FT-6型镗头的原理设计

2.2 FT-6型镗头主参数设计

2.2.1 FT-6型镗头工艺参数的确定

2.2.2 FT-6型镗头的设计

2.3小结

第三章 计算机三维仿真软件进行各部件的仿真

3.1 Pro/ENGINEER建模软件简介

3.2运用计算机三维仿真软件进行各部件的设计与仿真

3.2.1锥柄轴部件的设计与仿真

3.2.2行星轮与丝杠部件的设计与仿真

3.2.3蜗轮部件的设计与仿真

3.2.4动导轨部件的设计与仿真

3.2.5壳体与丝母部件设计与仿真

3.3小结

第四章 行星轮副应力的有限元分析

4.1有限元分析的原理及方法

4.1.1有限元的发展历史

4.1.2有限元法计算的基本思路

4.1.3有限元法求解的基本步骤

4.1.4有限元法在应用方面的特点

4.2 ANSYS的使用及其与Pro/ENGINEER连接

4.3行星轮有限元模型的建立

4.4行星轮的应力有限元分析

4.4.1定义单元类型

4.4.2定义材料属性

4.4.3划分网格

4.4.4定义约束

4.4.5定义载荷

4.4.6应用ANSYS对行星轮的应力分析

4.5内齿圈有限元模型的建立

4.6小结

第五章 样机的制造及工艺试验

5.1 FT-6型镗头的加工制造

5.1.1壳体与滑移导轨的制造

5.1.2锥柄轴的制造

5.1.3其它部件的制造

5.1.4产品的组装

5.2 FT-6型镗头的工艺验证

5.2.1 FT-6型镗头的工艺验证试验条件

5.2.2 FT-6型镗头的实际加工试验

5.3试验结果分析

5.4小结

第六章 结论与展望

6.1结论

6.2展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文