基于工程軟件的套料鉆強度分析.pdf

1、最近幾十年來，隨著現代精密制造業(yè)和微電子制造業(yè)的飛速發(fā)展，對孔的加工精度要求也越來越高，工件材料的加工難度和數量都在不斷增大。套料鉆是一種加工通孔的常用刀具，它的加工效率高，材料浪費少，在鉆削加工中已經得到越來越廣泛的應用。 在加工中，套料鉆性能的好壞和質量的優(yōu)劣將直接影響加工效率、加工精度和產品質量。目前隨著我國機械工業(yè)的快速發(fā)展，對切削刀具的要求也越來越高，而我國的切削刀具與工業(yè)發(fā)達國家之間還存在很大的差距，一是刀具材料性能

2、的差距，二是刀具結構合理化的差距，因此對刀具的研究具有十分重要的現實意義。 本課題來源于四川大學科技合同(橫)字第06H537號的實際項目，選取了“套料鉆基于工程軟件的強度分析”作為研究課題，對課題合作方(四川某刀具制造公司)生產的套料鉆使用有限元法進行了強度分析，為解決套料鉆在實際應用中強度不高，易折斷的問題提供了改進措施。主要完成的工作內容如下： 1.運用工程軟件PRO/E進行實體三維建模，經過無損檢查后導入工程軟件

3、ANSYS進行網格劃分。 2.運用ANSYS進行機械強度分析，找到了鉆頭上強度較弱、較容易發(fā)生破壞的區(qū)域。還通過依次改變鉆削深度、進給量、套料鉆夾持長度等條件，研究這些參數的改變對鉆頭應力場分布和應變的影響，從而對套料鉆的機械應力強度進行了較為全面和系統(tǒng)地研究。 3.運用ANSYS進行應力場耦合分析，找到了在熱應力作用下套料鉆容易發(fā)生破損的區(qū)域，并與機械應力分析的結果進行了比較。 4.運用ANSYS進行模態(tài)分析，

4、計算出了套料鉆的前15階自由模態(tài)頻率和振型，并與加工系統(tǒng)的固有頻率相比較，得出套料鉆破損受共振影響不大的結論。 5.綜合各部分分析結果，提出改進措施。 在本文中，主要對套料鉆的機械應力、熱應力和模態(tài)進行了分析，通過使用計算機和工程軟件對套料鉆的的強度進行數值模擬分析，可以比較精確的掌握套料鉆上各點的受力情況，求出最大應力值和最大變形量。然后通過參數變化和應力應變之間的關系，得出套料鉆內部的應力應變分布規(guī)律。此項研究在實際