基于工程軟件的套料鉆強(qiáng)度分析.pdf

1、最近幾十年來(lái)，隨著現(xiàn)代精密制造業(yè)和微電子制造業(yè)的飛速發(fā)展，對(duì)孔的加工精度要求也越來(lái)越高，工件材料的加工難度和數(shù)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(fèi)少，在鉆削加工中已經(jīng)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。 在加工中，套料鉆性能的好壞和質(zhì)量的優(yōu)劣將直接影響加工效率、加工精度和產(chǎn)品質(zhì)量。目前隨著我國(guó)機(jī)械工業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)切削刀具的要求也越來(lái)越高，而我國(guó)的切削刀具與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)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(jié)構(gòu)合理化的差距，因此對(duì)刀具的研究具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本課題來(lái)源于四川大學(xué)科技合同(橫)字第06H537號(hào)的實(shí)際項(xiàng)目，選取了“套料鉆基于工程軟件的強(qiáng)度分析”作為研究課題，對(duì)課題合作方(四川某刀具制造公司)生產(chǎn)的套料鉆使用有限元法進(jìn)行了強(qiáng)度分析，為解決套料鉆在實(shí)際應(yīng)用中強(qiáng)度不高，易折斷的問(wèn)題提供了改進(jìn)措施。主要完成的工作內(nèi)容如下： 1.運(yùn)用工程軟件PRO/E進(jìn)行實(shí)體三維建模，經(jīng)過(guò)無(wú)損檢查后導(dǎo)入工程軟件

3、ANSYS進(jìn)行網(wǎng)格劃分。 2.運(yùn)用ANSYS進(jìn)行機(jī)械強(qiáng)度分析，找到了鉆頭上強(qiáng)度較弱、較容易發(fā)生破壞的區(qū)域。還通過(guò)依次改變鉆削深度、進(jìn)給量、套料鉆夾持長(zhǎng)度等條件，研究這些參數(shù)的改變對(duì)鉆頭應(yīng)力場(chǎng)分布和應(yīng)變的影響，從而對(duì)套料鉆的機(jī)械應(yīng)力強(qiáng)度進(jìn)行了較為全面和系統(tǒng)地研究。 3.運(yùn)用ANSYS進(jìn)行應(yīng)力場(chǎng)耦合分析，找到了在熱應(yīng)力作用下套料鉆容易發(fā)生破損的區(qū)域，并與機(jī)械應(yīng)力分析的結(jié)果進(jìn)行了比較。 4.運(yùn)用ANSYS進(jìn)行模態(tài)分析，

4、計(jì)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(jié)論。 5.綜合各部分分析結(jié)果，提出改進(jìn)措施。 在本文中，主要對(duì)套料鉆的機(jī)械應(yīng)力、熱應(yīng)力和模態(tài)進(jìn)行了分析，通過(guò)使用計(jì)算機(jī)和工程軟件對(duì)套料鉆的的強(qiáng)度進(jìn)行數(shù)值模擬分析，可以比較精確的掌握套料鉆上各點(diǎn)的受力情況，求出最大應(yīng)力值和最大變形量。然后通過(guò)參數(shù)變化和應(yīng)力應(yīng)變之間的關(guān)系，得出套料鉆內(nèi)部的應(yīng)力應(yīng)變分布規(guī)律。此項(xiàng)研究在實(shí)際