磨粒流抛光机床组合夹具研究设计

发布时间：2017-08-18 00:19

  本文关键词：磨粒流抛光机床组合夹具研究设计

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【摘要】：为了解决磨粒流抛光机床的夹具主要为专用夹具,存在的专用性强、通用性差、利用率低、成本高的问题,提出将组合夹具应用到磨粒流抛光机床夹具的研究设计中。通过对夹具设计基本理论和磨粒流抛光机床组合夹具的特点及要求进行理论研究后,使用三维造型软件设计了集组合性和专用性于一体的磨粒流抛光机床组合夹具。组合夹具采用槽系和孔系相结合的结构,在受力较小的轴向采用槽系结构;受力较大的径向采用键槽孔系结构,既保证夹具刚度和强度,又提高了通用性。外形、尺寸相差较大的各种零件均可通过此夹具实现磨粒流加工,对于相似特征零件,夹具元件通用程度高、互换性好。利用ANSYS Workbench的优化设计功能对夹具主体结构进行优化分析改进后,夹具主体结构变形量由4.5799mm减小到0.0998mm,质量减少10.17kg。使用组合夹具,针对选定的弯管,可以同时加工6根弯管,加工效率提高5倍;针对选定的齿轮,可以同时加工8个齿轮,加工效率提高7倍。利用ANSYS Workbench的流固耦合模块对弯管和齿轮的磨粒流加工过程进行仿真分析。弯管内磨料速度均匀稳定,弯管的最大变形量为0.0043094mm,弯管内壁受力均匀。齿轮与齿轮套配合形成的腔道内,磨料速度均匀稳定,齿轮每个轮齿受力均匀一致。验证了组合夹具设计的合理性和正确性。
【关键词】：磨粒流加工机床 组合夹具 专用性 通用性 仿真分析
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG754
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 绪论7-13
• 1.1 课题的提出和课题来源7
• 1.2 夹具简介7-8
• 1.3 组合夹具国内外发展现状8-10
• 1.3.1 国内组合夹具发展现状8-9
• 1.3.2 国外组合夹具发展现状9-10
• 1.4 组合夹具分类10-12
• 1.4.1 槽系组合夹具10-11
• 1.4.2 孔系组合夹具11-12
• 1.4.3 蓝系组合夹具12
• 1.5 本文主要研究内容12-13
• 第二章 夹具设计理论分析13-20
• 2.1 夹具设计基本原则13-14
• 2.1.1 保证工件的位置精度13
• 2.1.2 具有较高的生产效率和安全性13-14
• 2.1.3 具有良好的工艺性14
• 2.2 夹具对工件的定位14-15
• 2.2.1 工件定位的基本要求14
• 2.2.2 工件定位的基本原理14
• 2.2.3 工件定位的约束分析14-15
• 2.2.4 工件定位的误差分析15
• 2.3 夹具对工件的夹紧15-19
• 2.3.1 设计夹具夹紧的基本要求15-16
• 2.3.2 夹紧力的确定16-18
• 2.3.3 常见夹紧机构类别18-19
• 2.4 磨粒流抛光机床组合夹具的设计要求19
• 2.5 本章小结19-20
• 第三章 磨粒流抛光机床组合夹具设计20-28
• 3.1 磨粒流抛光机床组合夹具主体结构设计20-21
• 3.2 组合夹具单根弯管内嵌模块设计21-23
• 3.3 组合夹具多根弯管内嵌模块设计23-24
• 3.4 组合夹具单个齿轮内嵌模块设计24-25
• 3.5 组合夹具多个齿轮内嵌模块设计25-26
• 3.6 本章小结26-28
• 第四章 仿真分析与优化设计28-57
• 4.1 组合夹具主体结构的仿真分析与优化设计28-37
• 4.1.1 组合夹具主体结构的仿真模型材料选择与网格划分28-29
• 4.1.2 组合夹具主体结构的约束设置29-30
• 4.1.3 组合夹具主体结构的仿真结果分析30-32
• 4.1.4 组合夹具主体结构的优化分析32-37
• 4.2 一根弯管加工过程的仿真分析37-45
• 4.2.1 一根弯管结构与流体耦合分析模型建立38-40
• 4.2.2 一根弯管仿真模型网格划分与条件设置40-42
• 4.2.3 一根弯管流体的仿真结果分析42-43
• 4.2.4 一根弯管的仿真分析43-45
• 4.3 单个齿轮加工过程的仿真分析45-50
• 4.3.1 单个齿轮流体域仿真模型网格划分与条件设置46-47
• 4.3.2 单个齿轮加工过程的仿真结果分析47-48
• 4.3.3 单个齿轮加工过程的仿真分析48-50
• 4.4 组合8个齿轮加工过程的仿真分析50-55
• 4.4.1 组合8个齿轮仿真模型网格划分与条件设置51-52
• 4.4.2 组合8个齿轮加工过程的仿真分析52-53
• 4.4.3 组合8个齿轮加工过程仿真分析53-55
• 4.5 本章小结55-57
• 结论与展望57-59
• 结论57
• 展望57-59
• 致谢59-60
• 参考文献60-61

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本文编号：691807