内排屑深孔钻头热分析与深孔钻头温度的在线检测控制系统设计.pdfVIP

2014年 5月 机床与液压 Mav2014 第42卷第 10期 MACHINETOOL HYDRAULICS Vo1．42No．10 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2014．10。059 内排屑深孔钻头热分析与深孔钻头温度的在线检测控制系统设计 黄健，陈忠仁，徐平凡 (中山职业技术学院，广东中山528404) 摘要：根据深孔钻削系统存在的热变形问题，利用ANSYS软件对于式内排屑深孔钻头进行热工分析。根据热分析结 论，设计了一套自动降低钻头温度的装置。该装置应用PT100温度模块完成数据的实时采集，并根据温度信号的大小，通 过PLC自动调整深孔钻头的运行状态，实现深孔钻削系统的 自动温度调节控制、手动／自动模式切换等功能。该装置具有 良好的可扩展性、灵活性和可靠稳定性。 关键词：深孔钻削；热工分析；转速 ；进给量；PLC控制 中图分类号：TP216 文献标识码：B 文章编号：1001—3881(2014)10—194—3 ThermalAnalysisandDesignofOnlineDetectingandControllingSystem for Deep．holeDrillTemperature HUANGJian，CHEN Zhongren，XUPingfan (ZhongshanVocationalandTechnicalCollege，ZhongshanGuangdong528404，China) Abstract：Thermalanalysisofdrydeep—holedrillwasdonebyusingANSYSsoftware，accordingtothethermaldeformation problem existedindeep—holedillsystem．Accordingtotheconclusionfrom thermalanalysis，asetofdevicewasdesignedwhichwas usedtoreducethetemperatureofdillautomatically．Inthedevice，PT100temperaturemodulewasusedtocompleterealtimecollec— tionofdata，andaccordingtothesizeoftemperaturesignal，theoperationalstateofdeep-holedrillwasadjustedautomaticallythrough PLC．Thefunctionofautomaticallyadjustingcontroloftemperatureforthedeep-holedrillsystemandswitchingofmanual／automatic modeswereimplemented．Thisdevicehasgoodexpansibility，agility，reliabilityandstability． Keywords：Deep—holedrill；Themr alanalysis；Speedofrotation；Feeddistance；PLC control 深孔钻床的加工精度与主轴钻头和工件的变形量 为了简化模型、便于分析，切屑的影响不予考虑， 存在着密切关 系，而热变形是其 中最重要 的成 把钻头切削刃作为发热面。在单位时间内传人刀具上 分 。所以，改善钻头和工件的热变形就显得尤为 的热量是固定的 ，而刀具面与周围环境的热传导速 突出了。利用ANSYS软件对干式内排屑深孔钻头进 率随着温度升高而加快 ，当刀具温度系统、热流密度 行热工分析，可给出干式深孔钻头刀面切削温度与转 和对流换热速率相等时，刀具温度场会达到一个平衡 速、进给量的变化曲线 ，据此给出