Z系列磨加工主动量仪的箱体设计和组态显示技术研究

发布时间：2017-10-30 10:38

  本文关键词：Z系列磨加工主动量仪的箱体设计和组态显示技术研究

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【摘要】：在对工件进行磨削加工的过程中,砂轮会产生一定程度的磨损,因此很难通过磨床自身进行工件加工精度的控制。采用主动测量控制仪对磨加工过程进行实时在线测量和控制,是提高磨床加工自动化程度的重要手段,国内针对这方面的研究起步较晚,基本上还停留在以单片机为核心的微机化仪表水平上,甚至有的还处于指针式仪表阶段。在这种背景下,本课题组与三门峡中原精密有限公司合作自主开发了Z系列磨加工主动测量控制仪(以下简称Z系列磨加工主动量仪),包括基于嵌入式ARM开发板开发的Z600型磨加工主动测量控制仪(以下简称Z600型磨加工主动量仪),以及基于工控主板开发的Z3000型磨加工主动测量控制仪(以下简称Z3000型磨加工主动量仪)。本文在Z系列磨加工主动量仪的开发基础上,针对开发中涉及的系列问题开展了深入细致地研究,主要完成的工作有:针对磨加工主动量仪功耗大、发热量大的问题,研究了箱体的热设计。根据磨加工主动量仪箱体的元件构成、元件特点及元件发热功率等因素确定了箱体的热设计方案,采用Solid Works Flow Simulation制定了箱体的热仿真流程,以Z3000型磨加工主动量仪为例建立了箱体的热分析模型,使用Solid Works Flow Simulation进行了Z3000型磨加工主动量仪箱体的热仿真,并对仿真结果进行了设计方案的分析和优化。研究了磨加工主动量仪箱体的外部造型设计问题。首先对造型设计中的形态、色彩、材料、人机工程等方面的理论进行了研究,然后结合磨加工主动量仪的工作环境、工作机理和所实现的功能,提出了其对这几个方面的设计要求,最后基于这些设计要求对磨加工主动量仪进行了造型设计和软件界面设计。根据磨加工主动量仪的功能需求,基于组态化设计思想,研究了嵌入式Win CE操作系统下仪表显示、实时曲线、折线图、柱状图、饼图等常用控件的实现方法,构建了主动量仪常用控件的模型库,给出了控件库中的模型调用方法,并以Z600型磨加工主动量仪为例进行了实验验证。综上所述,论文所进行的箱体热设计对完善电子元件的结构设计提供了相当便捷的手段和可靠的依据。所进行的箱体外部造型设计对塑造和传播企业形象,创造企业品牌,增加磨加工主动量仪的市场份额具有重要的意义。所开发的常用控件模型库对缩短产品开发周期,促进主动量仪系列化具有重要的意义。本文的研究为下一代磨加工主动量仪的开发提供了理论和技术的支撑。
【关键词】：磨加工主动量仪 热设计 造型设计 WinCE 控件库
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG580
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 1 绪论11-19
• 1.1 课题的研究背景及意义11-14
• 1.1.1 研究背景11-14
• 1.1.2 研究意义14
• 1.2 国内外研究现状14-17
• 1.2.1 箱体热设计的国内外研究现状14-15
• 1.2.2 箱体造型设计的国内外研究现状15-16
• 1.2.3 组态技术的国内外研究现状16-17
• 1.3 课题来源及主要研究内容17-18
• 1.3.1 课题来源17
• 1.3.2 主要研究内容17-18
• 1.4 论文的总体结构18-19
• 2 磨加工主动量仪箱体的热设计技术研究19-36
• 2.1 磨加工主动量仪箱体的组成及结构特点19-21
• 2.1.1 磨加工主动量仪箱体的组成19-20
• 2.1.2 磨加工主动量仪箱体的结构特点20-21
• 2.2 磨加工主动量仪箱体热设计的流程及步骤21-23
• 2.2.1 热设计的主要流程21
• 2.2.2 设计步骤21-23
• 2.3 磨加工主动量仪箱体热分析软件及冷却技术的选择23-24
• 2.3.1 热分析软件的选择23
• 2.3.2 冷却技术选择23-24
• 2.4 磨加工主动量仪箱体的热设计24-35
• 2.4.1 箱体参数及冷却方式的选择25
• 2.4.2 箱体热分析模型的建立25-28
• 2.4.3 数值模拟过程28-32
• 2.4.4 结果分析32-35
• 2.4.5 方案的不足和优化方案的提出35
• 2.5 本章小结35-36
• 3 磨加工主动量仪箱体的造型设计36-47
• 3.1 箱体造型设计理论36-39
• 3.1.1 形态学理论36-37
• 3.1.2 色彩理论37-38
• 3.1.3 人机工程理论38
• 3.1.4 材料设计理论38
• 3.1.5 系列设计理论38-39
• 3.2 磨加工主动量仪箱体的造型设计要求39-40
• 3.2.1 形态设计要求39
• 3.2.2 色彩设计要求39
• 3.2.3 人机工程设计要求39-40
• 3.2.4 材料设计要求40
• 3.2.5 系列化设计要求40
• 3.3 磨加工主动量仪箱体的造型设计40-46
• 3.3.1 Z3000 型磨加工主动量仪箱体的造型设计40-43
• 3.3.2 Z600 型磨加工主动量仪箱体的造型设计43-46
• 3.4 本章小结46-47
• 4 磨加工主动量仪的组态显示技术研究47-68
• 4.1 Z600 型磨加工主动量仪的组态显示模块47-50
• 4.1.1 组态显示模块开发的意义47-49
• 4.1.2 开发的主要控件及其功能49-50
• 4.2 组态显示模块开发平台50-53
• 4.2.1 Windows CE嵌入式系统50-51
• 4.2.2 Windows CE的图形界面绘制51-52
• 4.2.3 嵌入式系统的局限性52-53
• 4.3 组态显示模块研究中的关键技术53-54
• 4.3.1 双缓冲技术53-54
• 4.3.2 数据库选择54
• 4.4 控件开发的实例54-66
• 4.4.1 仪表显示控件的开发55-60
• 4.4.2 实时曲线控件60-61
• 4.4.3 折线图控件61-64
• 4.4.4 柱状图控件64-65
• 4.4.5 饼状图绘制65-66
• 4.5 控件库的应用66-67
• 4.6 本章小结67-68
• 5 结论与展望68-70
• 5.1 本文研究工作总结68-69
• 5.2 展望69-70
• 参考文献70-73
• 致谢73-74
• 个人简历 攻读学位期间取得的研究成果74

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本文编号：1117314