基于最速降线理论的负压抽屑装置优化设计

作     者：杨尚进 陈振亚 马卓强 石瑞涛 苏蔚涛 白宇鑫 YANG Shangjin;CHEN Zhenya;MA Zhuoqiang;SHI Ruitao;SU Weitao;BAI Yuxin

作者机构：中北大学机械工程学院太原030051 中北大学恶劣环境下智能装备技术山西省重点实验室太原030051 

出 版 物：《组合机床与自动化加工技术》 (Modular Machine Tool & Automatic Manufacturing Technique)

年 卷 期：2024年第2期

页      面：141-145页

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52005456) 山西省专利转化专项计划项目(202305006) 中央引导地方科技发展专项项目(YDZJSX2022A032) 军科委基础加强项目(20XX-JCJQ-ZD-XXX-XX) 山西省基础研究计划面上项目(202303021221109) 

主　　题：负压抽屑 最速降线 膛线结构 正交试验 流体仿真 

摘      要：为提高深孔加工精度,解决深孔中难排屑问题,在分析负压抽屑装置原理的基础上,求解出负压装置的最速降线方程,设计一种带有膛线的最速降线负压装置来提高排屑效率,利用方程驱动曲线建立其三维模型进行流体仿真,并通过正交试验找出膛线的最优参数。Fluent仿真结果表明,最速降线负压装置的负压效果比普通的锥面负压装置提高了4.2倍,切削液流速提高了3.6倍,湍流动能提高了2.5倍;当膛线数量为8根,膛线深度为0.15 mm,螺旋角度为9°时能最大幅度地提高排屑动力。该结构有效提高了深孔加工排屑动力,证明了最速降线能有效促进流体流动。