稀土金属铸锭打磨系统的设计与研究

发布时间：2020-06-03 03:33

【摘要】：稀土金属作为极其重要的战略性资源,广泛应用于各种高新技术领域。针对我国稀土金属生产企业生产工艺落后,铸锭打磨效率低、难以保证打磨的均匀性等难题,以包头市某稀土冶炼厂生产线为平台,在国内首次研发了一套稀土金属铸锭打磨系统,实现了稀土金属铸锭打磨过程的自动化、智能化,避免了金属粉尘对人体造成伤害,提高了稀土金属铸锭打磨效率和质量。主要研究内容如下:根据厂家生产的稀土金属钕铸锭的实际打磨要求,选取不同材质和规格的打磨工具进行了打磨实验,确定了打磨工具。确定了铸锭打磨过程中的动态打磨力等工艺参数。根据打磨工艺参数,制订了稀土金属铸锭打磨的总体方案。初步设计了稀土金属铸锭打磨系统,稀土金属铸锭打磨系统主要由打磨机器人和自动变位平台两部分构成。利用Creo 4.0软件及ANSYS/Workbench软件对自动变位平台的行走机构和翻转机构进行了运动学分析、模态分析、瞬态动力学分析,得到了机构前六阶模态的固有频率及振型,翻转机构的瞬态动力学分析结果表明,快速启动和制动时无明显抖动,但是翻转轴的变形和翻转机构的总体重量存在较大优化空间。利用拓扑优化法和响应曲面优化法对翻转机构进行了优化设计。优化后机构的总体重量减少了21%,整体变形减少了48.5%,最大等效应力降低了56.1%。利用Robot Studio软件建立了稀土金属铸锭打磨系统的虚拟仿真工作站,对打磨机器人进行了离线编程和工作过程仿真,得到了铸锭各表面的打磨路径及程序。研究表明,研发的稀土金属铸锭打磨系统具有良好的动力学特性,完全实现了稀土金属铸锭打磨的自动化和智能化,为国内稀土金属铸锭打磨系统的设计与研发提供了参考和借鉴。
【图文】：

华北理工大学硕士学位论文第 1 章 绪论制备方法重要的战略性资源，主要用于高造两百亿元的效益[1]。熔盐电解合金的主要方法[2-3]。熔盐电解氟化物熔盐电解工艺[4]。其中，图 1 所示。

（a）打磨前 （b）打磨后图 2 稀土金属铸锭打磨前后对比Fig.2 The comparison of rare earth ingotting before and after grinding磨机器人系统介绍磨机器人是利用机器人通过控制安装在其末端的打磨工具，完成对工件打系统。打磨机器人系统主要用于工件的表面打磨抛光去毛刺、孔口加工等国加工制造行业的快速发展，打磨抛光的机器人也得到了迅速发展。尤其打磨造成的安全伤害事故和打磨粉尘引起的健康问题频发的情况下，打磨到了众多企业的青睐[3-4]。相对于传统的手工打磨，机器人打磨具有如下）独立式的机器人工作站将打磨的噪音和粉尘与周围环境进行隔离，降低。）工人不直接参与打磨加工过程，，避免影响其身体健康。
【学位授予单位】：华北理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TF845;TG234

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王祥生;王志强;陈德宏;庞思明;徐立海;李宗安;颜世宏;;稀土金属制备技术发展及现状[J];稀土;2015年05期

2 马凯威;刘建春;林彦锋;黄海滨;林晓辉;;机器人复杂曲面磨抛系统的构建及实验[J];制造业自动化;2015年17期

3 张明德;王加林;张卫青;王兴龙;;整体螺旋桨叶片型面机器人砂带抛磨方法[J];机器人;2015年03期

4 李敏;袁巨龙;吴U

本文编号：2694228