基于钻削仿真分析的可转位浅孔钻辅助设计系统(IIDCAD)开发.pdf

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1、2013年8月机床与液压Aug．2013第41卷第l5期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．4lNo．15DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2013．15．034基于钻削仿真分析的可转位浅孔钻辅助设计系统(IIDCAD)开发刘小莹，陈朴，周利平(西华大学机械工程及自动化学院，四川成都610039)摘要：为了提高浅孔钻设计质量和设计效率，分析了可转位浅孔钻在工程应用中存在的问题及研究现状；给出了基于“单位切削刃”思想的钻削力数学模型建立方法；以双刀片结构的浅孔钻为例，利用ANSYS进行优化仿真分析，求得径向合力最小

2、时的刀片槽空间几何参数；对优化前后的浅孔钻进行应力应变对比分析，证明优化后结构的优越性；基于上述分析结果，建立计算机辅助设计系统IIDCAD，阐述了系统的功能结构及关键接口技术，给出了系统运行示例及关键程序代码。关键词：可转位浅孔钻；数学模型；几何参数优化；计算机辅助设计系统；接口技术中图分类号：TP391．72文献标识码：A文章编号：1001—3881(2013)15—129—5DevelopmentofComputer-aidedDesignSystemforDriUwithIndexableInsertsBasedontheDrillingSim

3、ulationAnalysisLIUXiaoying，CHENPu，ZHOULiping(SchoolofMechanicalEngineeringandAutomation，XihuaUniversity，ChengduSichuan610039，China)Abstract：Toimprovethedesignqualityandefficiencyofindexabledrill，theexistingproblemsandresearchstatuswereana—lyzed．Then，themethodforestablishingmathe

4、maticalmodelofdrillingforcebasedonthetheoryofunitcuttingedgewasproposed．Takingtheindexabledrillwithtwoinsertsasexample，thesimulationandoptimizationanalysiswerecompletedbyusingsoftwareAN—SYS，andtheoptimalspecialgeometricparametersofchipbreakerwereobtained．Accordingtotheresultsofs

5、tress—straincomparativeanalysisbetweenoptimizeddrillandan—optimizeddrill，thesuperiorityofoptimizeddrillcanbeconfirmed．Basedonthesimulationresultsabove—mentioned，thecomputer-aideddesignsystemIIDCADwasdeveloped．Thefunctionalstructureandimportantinterfacetechnologiesofthesystemwere

6、described．Finally，somerunningexamplesandkeyprogramcodesofthesystemweregiven．Keywords：Drillwithindexableinserts；Mathematicalmodel；Geometricparameteroptimization；Computer—aideddesignsys—tem；Interfacetechnology金属切削加工是现代机械制造工业中所占比重最分析，获取径向合力最小时的刀片槽空间位置参数，大、用途最广和最基本的加工方法，而切削刀具在切并利用不用

7、切削参数条件下的优化结果建立可转位浅削加工中又起着至关重要的作用。刀具设计水平的高孔钻辅助设计系统(IIDCAD)，为加快浅孔钻的设计低，直接影响着机械加工的水平。浅孔钻是一种新型进度提供有效支持工具。孔加工刀具，适用于在实体材料上钻620～西60mm1浅孔钻仿真分析的数学基础且长径比L／D≤3的孔，具有切削速度高、加工质量可转位浅孔钻根据加工孔径不同，结构形式有单好、刀具成本低等优势，从而迅速得到广泛应用。但刀片、双刀片、模块式等结构。在(b18～4,50mm范由于其内外刀片的非对称布置，导致产生径向合力，围内，国内多采用双刀片非对称布置的结构形式，

8、且增大了孔径的加工尺寸，并在钻入与钻出时产生刀片多选用四边形和等边不等角六边形。以图1中所“喇