卧式数控旋压加工中心虚拟样机的构建及仿真
发布时间：2021-05-16 18:57
目前我国研制旋压设备的流程为概念设计、总体设计、技术设计、物理样机试制直至正式生产,按该流程生产的设备难以满足低成本、高效率的现代制造需求。虚拟样机技术作为一种先进的设备研发技术,能在虚拟环境中对设备进行设计评估与性能检验,减少了对物理样机的依赖,可极大缩短设计周期、降低研发成本和提高设备性能。因此,将虚拟样机技术应用于旋压设备的研制,开展对虚拟样机动态和静态的仿真分析,对于旋压设备物理样机的研制具有重要的理论意义及应用价值。本文以卧式数控旋压加工中心为研究对象,结合筒形件流动旋压工艺,把虚拟样机仿真与试验结合起来,将有限元技术应用于虚拟样机的构建及仿真中,对旋压加工中心的运动平稳性与共振进行研究,对关键零件的强度与刚度进行校核。主要研究内容及结论如下:对卧式数控旋压加工中心的总体结构及工作原理进行分析,采用参数化建模及虚拟装配技术完成筒形件流动旋压加工中心各模块零件的建模、旋压加工中心的装配。将ANSYS有限元技术应用于ADAMS虚拟样机构建中,实现旋压加工中心多刚体虚拟样机模型及刚-柔混合虚拟样机模型的构建。对虚拟样机进行动态特性仿真分析,检验旋压加工中心在运动过程中是否存在干涉现...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：106 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 数控旋压设备的研究现状
1.2.1 国外数控旋压设备研究现状
1.2.2 国内数控旋压设备研究现状
1.3 虚拟样机技术在数控旋压设备中的应用
1.3.1 虚拟样机技术的基本概念
1.3.2 虚拟样机技术的应用
1.4 课题研究的来源、意义及内容
1.4.1 课题来源及研究意义
1.4.2 课题研究内容
第二章 卧式数控旋压加工中心三维建模与装配
2.1 引言
2.2 旋压加工中心的总体结构及工作原理
2.2.1 总体结构
2.2.2 工作原理
2.3 旋压加工中心的三维建模
2.3.1 Pro/E在虚拟样机技术中的应用
2.3.2 模块划分
2.3.3 床身模块建模
2.3.4 主轴模块建模
2.3.5 进给模块建模
2.3.6 成形模块建模
2.3.7 辅助装置模块建模
2.4 旋压加工中心的装配
2.4.1 虚拟装配
2.4.2 干涉检验
2.5 本章小结
第三章 卧式数控旋压加工中心虚拟样机构建与动态特性分析
3.1 引言
3.2 ADAMS在虚拟样机技术中的应用
3.3 旋压加工中心虚拟样机模型的构建
3.3.1 多刚体虚拟样机模型的构建
3.3.2 刚-柔混合虚拟样机模型的构建
3.4 虚拟样机仿真及动态特性分析
3.4.1 动态负荷设定
3.4.2 运动姿态分析
3.4.3 运动位移、速度与加速度分析
3.4.4 驱动功率分析
3.4.5 运动平稳性分析
3.5 本章小结
第四章 卧式数控旋压加工中心静态特性与模态分析
4.1 引言
4.2 ANSYS在虚拟样机技术中的应用
4.3 旋压加工中心关键零件的静态特性分析
4.3.1 床身模块静态特性分析
4.3.2 主轴模块静态特性分析
4.3.3 进给模块静态特性分析
4.3.4 成形模块静态特性分析
4.4 旋压加工中心关键零件的模态分析
4.4.1 床身模态分析
4.4.2 主轴箱模态分析
4.4.3 工作台模态分析
4.5 本章小结
第五章 卧式数控旋压加工中心虚拟样机模态与平稳性试验
5.1 引言
5.2 模态试验
5.2.1 试验装置及原理
5.2.2 试验方案
5.3 模态试验结果及有限元模态分析验证
5.3.1 模态试验结果
5.3.2 有限元模态分析验证
5.4 运动平稳性试验
5.4.1 试验装置及原理
5.4.2 试验方案及现场布置
5.5 运动平稳性试验结果及仿真验证
5.5.1 纵向运动平稳性分析及仿真验证
5.5.2 横向运动平稳性分析及仿真验证
5.6 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ADAMS的三轴数控运动平台仿真分析[J]. 任昭,毕俊喜. 机床与液压. 2016(16)
[2]基于ADAMS的数控机床进给系统动力学仿真[J]. 赵艳春,李尚帅,李铁军,王丹. 机床与液压. 2016(07)
[3]HGPX-WSM卧式双旋轮数控旋压机结构设计[J]. 胡玄通,夏琴香,程秀全. 锻压技术. 2014(08)
[4]基于ADAMS和MATLAB的数控机床进给驱动系统的机电联合仿真[J]. 赵大兴,杨勇,许万,丁国龙,彭玲. 机床与液压. 2014(10)
[5]倒立式车磨复合机床运动精度的动力学[J]. 张文治,李济顺,刘义,王大举. 河南科技大学学报(自然科学版). 2014(02)
[6]基于ADAMS和Simulink并联机床联合仿真[J]. 杨辉,赵恒华,付红栓,高兴军. 组合机床与自动化加工技术. 2013(08)
[7]基于ADAMS的VTD350进给伺服系统的仿真与分析[J]. 包华明,刘江,蔡鸣. 机械设计与制造. 2013(03)
[8]现代旋压设备发展趋势的探讨[J]. 赵升吨,赵承伟,王君峰,林文捷. 中国机械工程. 2012(10)
[9]TX1600镗铣加工中心横梁的动态特性分析[J]. 杜钟魁,李兴山,王军. 沈阳理工大学学报. 2010(04)
[10]采用上下位机的旋压机控制系统研究[J]. 杨旭东,张飞库,谢昆,王洪生,苏媛媛. 现代制造工程. 2010(04)
硕士论文
[1]基于DCG的数控机床进给装置及其动态性能研究[D]. 王志军.陕西科技大学 2015
[2]数控机床进给系统动力学建模与参数辨识方法的研究[D]. 田连刚.东北大学 2014
[3]旋压成形设备设计关键技术研究及应用[D]. 赖鹏.浙江大学 2014
[4]卧式普通旋压机床结构优化设计及整机研制[D]. 时丰兵.华南理工大学 2013
[5]整体叶盘磨抛机床虚拟样机研究[D]. 张福庆.吉林大学 2013
[6]双旋轮数控旋压机床控制系统研究[D]. 王启行.华中科技大学 2013
[7]卧式加工中心数控系统设计及实现[D]. 郭鑫.哈尔滨工程大学 2012
[8]CNG气瓶热旋压机研发及有限元分析[D]. 李旺.燕山大学 2010
[9]基于虚拟样机的镗铣加工中心仿真研究[D]. 杜钟魁.沈阳理工大学 2011
[10]高速加工机床电主轴系统关键技术研究[D]. 梁毅峰.合肥工业大学 2010
本文编号：3190224
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：106 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 数控旋压设备的研究现状
1.2.1 国外数控旋压设备研究现状
1.2.2 国内数控旋压设备研究现状
1.3 虚拟样机技术在数控旋压设备中的应用
1.3.1 虚拟样机技术的基本概念
1.3.2 虚拟样机技术的应用
1.4 课题研究的来源、意义及内容
1.4.1 课题来源及研究意义
1.4.2 课题研究内容
第二章 卧式数控旋压加工中心三维建模与装配
2.1 引言
2.2 旋压加工中心的总体结构及工作原理
2.2.1 总体结构
2.2.2 工作原理
2.3 旋压加工中心的三维建模
2.3.1 Pro/E在虚拟样机技术中的应用
2.3.2 模块划分
2.3.3 床身模块建模
2.3.4 主轴模块建模
2.3.5 进给模块建模
2.3.6 成形模块建模
2.3.7 辅助装置模块建模
2.4 旋压加工中心的装配
2.4.1 虚拟装配
2.4.2 干涉检验
2.5 本章小结
第三章 卧式数控旋压加工中心虚拟样机构建与动态特性分析
3.1 引言
3.2 ADAMS在虚拟样机技术中的应用
3.3 旋压加工中心虚拟样机模型的构建
3.3.1 多刚体虚拟样机模型的构建
3.3.2 刚-柔混合虚拟样机模型的构建
3.4 虚拟样机仿真及动态特性分析
3.4.1 动态负荷设定
3.4.2 运动姿态分析
3.4.3 运动位移、速度与加速度分析
3.4.4 驱动功率分析
3.4.5 运动平稳性分析
3.5 本章小结
第四章 卧式数控旋压加工中心静态特性与模态分析
4.1 引言
4.2 ANSYS在虚拟样机技术中的应用
4.3 旋压加工中心关键零件的静态特性分析
4.3.1 床身模块静态特性分析
4.3.2 主轴模块静态特性分析
4.3.3 进给模块静态特性分析
4.3.4 成形模块静态特性分析
4.4 旋压加工中心关键零件的模态分析
4.4.1 床身模态分析
4.4.2 主轴箱模态分析
4.4.3 工作台模态分析
4.5 本章小结
第五章 卧式数控旋压加工中心虚拟样机模态与平稳性试验
5.1 引言
5.2 模态试验
5.2.1 试验装置及原理
5.2.2 试验方案
5.3 模态试验结果及有限元模态分析验证
5.3.1 模态试验结果
5.3.2 有限元模态分析验证
5.4 运动平稳性试验
5.4.1 试验装置及原理
5.4.2 试验方案及现场布置
5.5 运动平稳性试验结果及仿真验证
5.5.1 纵向运动平稳性分析及仿真验证
5.5.2 横向运动平稳性分析及仿真验证
5.6 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ADAMS的三轴数控运动平台仿真分析[J]. 任昭,毕俊喜. 机床与液压. 2016(16)
[2]基于ADAMS的数控机床进给系统动力学仿真[J]. 赵艳春,李尚帅,李铁军,王丹. 机床与液压. 2016(07)
[3]HGPX-WSM卧式双旋轮数控旋压机结构设计[J]. 胡玄通,夏琴香,程秀全. 锻压技术. 2014(08)
[4]基于ADAMS和MATLAB的数控机床进给驱动系统的机电联合仿真[J]. 赵大兴,杨勇,许万,丁国龙,彭玲. 机床与液压. 2014(10)
[5]倒立式车磨复合机床运动精度的动力学[J]. 张文治,李济顺,刘义,王大举. 河南科技大学学报(自然科学版). 2014(02)
[6]基于ADAMS和Simulink并联机床联合仿真[J]. 杨辉,赵恒华,付红栓,高兴军. 组合机床与自动化加工技术. 2013(08)
[7]基于ADAMS的VTD350进给伺服系统的仿真与分析[J]. 包华明,刘江,蔡鸣. 机械设计与制造. 2013(03)
[8]现代旋压设备发展趋势的探讨[J]. 赵升吨,赵承伟,王君峰,林文捷. 中国机械工程. 2012(10)
[9]TX1600镗铣加工中心横梁的动态特性分析[J]. 杜钟魁,李兴山,王军. 沈阳理工大学学报. 2010(04)
[10]采用上下位机的旋压机控制系统研究[J]. 杨旭东,张飞库,谢昆,王洪生,苏媛媛. 现代制造工程. 2010(04)
硕士论文
[1]基于DCG的数控机床进给装置及其动态性能研究[D]. 王志军.陕西科技大学 2015
[2]数控机床进给系统动力学建模与参数辨识方法的研究[D]. 田连刚.东北大学 2014
[3]旋压成形设备设计关键技术研究及应用[D]. 赖鹏.浙江大学 2014
[4]卧式普通旋压机床结构优化设计及整机研制[D]. 时丰兵.华南理工大学 2013
[5]整体叶盘磨抛机床虚拟样机研究[D]. 张福庆.吉林大学 2013
[6]双旋轮数控旋压机床控制系统研究[D]. 王启行.华中科技大学 2013
[7]卧式加工中心数控系统设计及实现[D]. 郭鑫.哈尔滨工程大学 2012
[8]CNG气瓶热旋压机研发及有限元分析[D]. 李旺.燕山大学 2010
[9]基于虚拟样机的镗铣加工中心仿真研究[D]. 杜钟魁.沈阳理工大学 2011
[10]高速加工机床电主轴系统关键技术研究[D]. 梁毅峰.合肥工业大学 2010
本文编号：3190224
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jinshugongy/3190224.html
教材专著
