弹簧数控卷绕仿真系统研究
发布时间：2020-08-11 07:34
【摘要】：在弹簧制造领域,由于数控卷簧机在结构上与普通数控机床差别很大,所以其程序格式与编程方法也不同于普通机床。目前国内的数控卷簧机大多是人工调试、人工编程且不具备图形显示功能,给操作者带来很多不便。随着工业经济的持续发展,弹簧作为一种重要的机械零部件,在工业中的应用日益广泛,对其几何精度的要求越来越高,加工程序的正确性难以保障。尤其在卷制异形弹簧时,加工程序复杂,出差错的概率较大。 针对上述问题,本论文对弹簧的卷制过程进行了研究,开发了弹簧成形过程仿真系统。在弹簧实际卷制之前,先在计算机上执行弹簧加工程序,模拟弹簧的卷绕过程。这样不仅能够确保加工程序的可靠性,提高弹簧的生产效率,还可以提前看到弹簧造型及弹簧的卷制过程,为弹簧的自动化制造奠定基础。 本论文首先介绍了仿真技术的发展及其在弹簧制造领域的应用现状,概述了弹簧的成形原理及弹簧的卷制工艺,分析了弹簧的成形过程与卷绕刀具运动参数之间的关系,并以锥形弹簧为例阐述了弹簧的卷绕过程。随后,对送料系统和卷簧系统各组成部件的几何模型进行了研究,建立了这些部件的几何模型并利用OpenGL对其实体造型;由于弹簧空间形状的复杂性,本论文对弹簧的建模技术进行了研究,采用了弹簧实体表面微分技术来构造弹簧的几何模型。 最后,本论文采用了轴向包围盒碰撞检测算法,在计算机上模拟弹簧卷绕时,使发生碰撞的卷绕刀具产生碰撞响应,并进行特效渲染,以便操作者观察到可能发生的碰撞。论文的结尾阐述了系统的实现过程,总结了课题的研究内容,并对卷簧机床仿真系统的发展做了展望。
【学位授予单位】：河南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TH135
【图文】：
将整个卷簧过程虚拟化、可视化。在实际卷簧之前模拟整个弹簧卷绕过程，以期保证数控代码的可靠性以及卷簧设备的安全。1.2 弹簧制造工艺流程及弹簧卷制设备由于弹簧种类较多、形状各异、生产批量不等，因此各种弹簧的制造方法有所不同，大致分为冷成形和热成形两种。冷成形是指当弹簧材料截面直径0.08～16mm 范围内或截面边长小于 10mm 时，在常温条件下卷绕成形的过程热成形与之相反，当弹簧材料截面尺寸超出规定的范围时，须将弹簧材料加热一定温度才能卷绕成形。1.2.1 弹簧制造工艺流程凡是弹簧材料截面直径小于 16mm 或边长小于 10mm 的弹簧，都采用冷的方法制造。因为线径较小，卷绕方便，而且可以避免热卷时所产生的氧化和碳等缺陷，能够获得表面和性能都较好的弹簧。卷绕成形后，经过淬火、回火热处理工艺以消除应力和改善弹性。一般其制造工艺过程如图 1-1 所示。
1.2.1 弹簧制造工艺流程凡是弹簧材料截面直径小于 16mm 或边长小于 10mm 的弹簧，都采用冷卷的方法制造。因为线径较小，卷绕方便，而且可以避免热卷时所产生的氧化和脱碳等缺陷，能够获得表面和性能都较好的弹簧。卷绕成形后，经过淬火、回火等热处理工艺以消除应力和改善弹性。一般其制造工艺过程如图 1-1 所示。图 1-1 弹簧冷卷工艺流程图Fig.1-1 Process flow of spring manufacture in normal status对于材料截面尺寸较大的弹簧，在常温下卷制对加工设备损伤较大，不易成形且弹簧几何精度较差。通常是将弹簧材料加热到一定温度再进行卷绕。其制造工艺与冷卷有所不同，如图 1-2 所示。
表面处理的方法主要有：氧化处理、备造分为有芯卷制和无芯卷制两种。有芯卷制这是卷簧机发展的初级阶段。这类卷簧机备成本都较低；但其生产效率较低，自动化的弹簧几何精度不高，适用于小批量生产。备的发展以及现代工业对基础零部件性能、尺无芯卷制设备，即数控卷簧机。由于其集成有时也称其为自动卷簧机。它是实现无芯卷
本文编号：2788782
【学位授予单位】：河南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TH135
【图文】：
将整个卷簧过程虚拟化、可视化。在实际卷簧之前模拟整个弹簧卷绕过程，以期保证数控代码的可靠性以及卷簧设备的安全。1.2 弹簧制造工艺流程及弹簧卷制设备由于弹簧种类较多、形状各异、生产批量不等，因此各种弹簧的制造方法有所不同，大致分为冷成形和热成形两种。冷成形是指当弹簧材料截面直径0.08～16mm 范围内或截面边长小于 10mm 时，在常温条件下卷绕成形的过程热成形与之相反，当弹簧材料截面尺寸超出规定的范围时，须将弹簧材料加热一定温度才能卷绕成形。1.2.1 弹簧制造工艺流程凡是弹簧材料截面直径小于 16mm 或边长小于 10mm 的弹簧，都采用冷的方法制造。因为线径较小，卷绕方便，而且可以避免热卷时所产生的氧化和碳等缺陷，能够获得表面和性能都较好的弹簧。卷绕成形后，经过淬火、回火热处理工艺以消除应力和改善弹性。一般其制造工艺过程如图 1-1 所示。
1.2.1 弹簧制造工艺流程凡是弹簧材料截面直径小于 16mm 或边长小于 10mm 的弹簧，都采用冷卷的方法制造。因为线径较小，卷绕方便，而且可以避免热卷时所产生的氧化和脱碳等缺陷，能够获得表面和性能都较好的弹簧。卷绕成形后，经过淬火、回火等热处理工艺以消除应力和改善弹性。一般其制造工艺过程如图 1-1 所示。图 1-1 弹簧冷卷工艺流程图Fig.1-1 Process flow of spring manufacture in normal status对于材料截面尺寸较大的弹簧，在常温下卷制对加工设备损伤较大，不易成形且弹簧几何精度较差。通常是将弹簧材料加热到一定温度再进行卷绕。其制造工艺与冷卷有所不同，如图 1-2 所示。
表面处理的方法主要有：氧化处理、备造分为有芯卷制和无芯卷制两种。有芯卷制这是卷簧机发展的初级阶段。这类卷簧机备成本都较低；但其生产效率较低，自动化的弹簧几何精度不高，适用于小批量生产。备的发展以及现代工业对基础零部件性能、尺无芯卷制设备，即数控卷簧机。由于其集成有时也称其为自动卷簧机。它是实现无芯卷
【引证文献】
相关硕士学位论文 前1条
1 牛书涛;折线绳槽数控加工系统仿真[D];河南科技大学;2012年
本文编号：2788782
本文链接：https://www.wllwen.com/jixiegongchenglunwen/2788782.html
