CAD／CAE技术在电火花加工机床设计中应用研究.pdf

设计 ·研 究 《电加工与模具)2013年第5期 CAD／CAE技术在电火花加工机床 设计中的应用研究 李 艳 ，杨大勇 ，刘建勇 ，蔡延华 ，藏宝玉 (1．北京市电加工研究所，北京 100191； 2．北京迪蒙数控技术有限责任公司，北京 100191) 摘要 ：为缩短产品开发周期、提高设计质量 ，在电火花加工机床设计过程 中引入 CAD／CAE技 术。结合TRIZ理论进行机床创新设计 ，将分割 、抽取、重量补偿 、预先反作用等创新原理应用到 电 火花加工机床的结构设计 中。借助参数化设计软件 SolidWorks进行机床三维建模，并利用ANSYS Workbench软件对机床整机进行有 限元分析，为电火花加工机床的设计改进提供 了依据。 关键词 ：电火花加工 ；CAD／CAE；三维建模 ；有限元分析 中图分类号 ：TG661 文献标识码 ：A 文章编号 ：1009—279X(2013)05—0009—04 ResearchontheApplicationofCAD／CAETechnologyinEDM M achineToolsDesign LiYan，YangDayong，LiuJianyong，CaiYanhua2，ZangBaoyu (1．BeijingInstituteofElectro-Machining，Beijing100191，China； 2．DimonBeijingCNCTechnologyCo．，Ltd．，Beijing100191，China) Abstract：Inorderto shorten theexploitationcycleofproduction and improvedesign quality， CAD／CAE technoloyg isintroducedintothedesignofEDM machinetools．Machineinnovationdesign is carried out with TRIZ theory． Inventive principles such as segmentation，extraction，weight compensation，priorcounteractionareappliedtoEDM machinetoolsdesign．The3D modelofanEDM machineisrealizedbyusingtheparametricdesignsoftwareSolidWorks．Th enfiniteelementanalysisis carriedoutbyusingtheANSYS Workbench software．Theanalysisresulthasprovidedthebasisfor machinetoolSdesign． Keywords：EDM；CAD／CAE；3一Dmodeling；finiteelementanalysis 电火花加工 以其特殊的加工性能，解决了传统 度的计算 ．但对机床结构及其静态性能的关系不能 加工难以解决的制造难题 ，被广泛应用于航空航 准确把握 ：且 由于电火花加工机床整机结构复杂， 天、汽车及模具制造等领域。随着制造领域 向产品 很难建立数学模型进行变形分析。 高精度化、材料多样化、加工复杂化的方 向发展，国 随着 CAD／CAE技术在机床设计领域的广泛应 内对高档电火花成形加工机床的需求越来越多，对 用 。电火花加工机床 的设计和制造水平大幅提高。 机床设计水平的要求也越来越严格[1-3]。传统电火花 利用计算机辅助设计 CAD软件丰富的几何造型功 加工机床的设计通常采用结构强度设计方法，主要