基于ANSYS的数控机床动态设计系统研究

发布时间：2017-06-03 02:13

  本文关键词：基于ANSYS的数控机床动态设计系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着现代制造业和科学技术的不断进步,数控加工技术迅速发展,推动了数控机床在机械制造业的广泛应用。国内市场对数控机床的工作性能、快速响应新需求能力以及功能多样化的要求也越来越严格。企业能否提高核心竞争力,在同行中脱颖而出,关键在于能否在最短的时间内设计出符合市场需求的静、动态性能良好的数控机床。本课题所研究的数控机床动态设计系统,以模块化的理论研究和参数化设计为基础,以ANSYS二次开发为技术依托,能根据客户需求,快速、高效的设计出可靠性高、成本低廉的数控机床产品,该动态设计系统的开发在数控机床的设计优化过程中具有很强的应用价值。本文对数控机床的动态设计系统的开发进行了深入的研究,并取得研究成果如下:1.依据软件工程思想,设计出数控机床动态设计系统总体方案。以系统的体系结构设计、工作流程分析、数据流图分为理论基础,设计出软件系统的框架结构。2.实现ANSYS软件与CMDS系统的无缝集成。基于VC++环境,将注册表编程、多进程编程与ANSYS二次开发APDL设计语言相结合,实现ANSYS软件的后台运行,获得简单清晰且面向对象的操作界面。3.建立健全数据库,实现CMDS系统的数据库管理。数据库主要包括数控机床产品信息数据库、过程数据库、技术平台数据库和分析结果数据库,完成部分数据库的填充工作,实现了数据管理功能。4.根据数控机床动静态特性分析过程中涉及的操作步骤和流程,设计CMDS系统的软件界面,通过对产品检索模块、参数定制模块、有限元分析及后处理模块等模块的设计开发,完成CMDS系统的功能。
【关键词】：数控机床 动态设计 ANSYS二次开发 数据库
【学位授予单位】：河北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG659
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-16
• 1.1 课题研究的背景及意义8-10
• 1.1.1 课题的研究背景8-9
• 1.1.2 课题的研究意义9-10
• 1.2 国内外研究现状与分析10-12
• 1.2.1 数控机床动态设计的国内外研究现状10
• 1.2.2 ANSYS二次开发技术的国内外研究现状10-12
• 1.2.3 研究综述12
• 1.3 论文主要研究内容12-16
• 第二章 数控机床动态设计系统总体设计16-28
• 2.1 系统的需求分析16-18
• 2.1.1 系统的功能需求16-17
• 2.1.2 系统的性能需求17-18
• 2.2 系统的结构设计18-26
• 2.2.1 系统的体系结构设计18-21
• 2.2.2 系统的工作流程分析21-25
• 2.2.2.1 CMDS系统的动态特性分析流程设计22-23
• 2.2.2.2 CMDS系统的静态特性分析流程设计23-25
• 2.2.3 系统的数据流图设计25-26
• 2.3 本章小结26-28
• 第三章 ANSYS二次开发技术在CMDS系统中的应用28-44
• 3.1 有限元结构分析原理28-32
• 3.1.1 数控机床动态分析理论29-31
• 3.1.2 数控机床静态分析理论31-32
• 3.2 ANSYS二次开发技术32-38
• 3.2.1 ANSYS二次开发方法分析32-33
• 3.2.2 VC++对ANSYS的封装调用33-37
• 3.2.3 APDL语言的解析37-38
• 3.3 数控机床模块化研究38-42
• 3.2.1 模块化设计的原理和方法38-40
• 3.2.2 基于模块化设计的结构静态特性分析系统框架模型40
• 3.2.3 数控机床模块化设计的实现40-42
• 3.4 本章小结42-44
• 第四章 数控机床结构性能有限元分析44-60
• 4.1 数控机床有限元建模44-48
• 4.1.1 单元类型选择44-45
• 4.1.2 材料属性设置45
• 4.1.3 网格划分45-46
• 4.1.4 实例说明46-48
• 4.2 数控机床关键部件及整机动态特性分析48-57
• 4.2.1 动态特性分析结合面处理方法48-53
• 4.2.2 模态分析53-55
• 4.2.3 谐响应分析55-57
• 4.3 数控机床关键部件及整机静态特性分析57-59
• 4.3.1 应力-应变分析57-59
• 4.4 本章小结59-60
• 第五章 CMDS系统软件的开发与实现60-72
• 5.1 CMDS系统数据库的开发60-63
• 5.1.1 CMDS系统数据库开发环境构建60-61
• 5.1.2 数据库管理的实现61-63
• 5.2 CMDS系统的功能63-65
• 5.3 CMDS系统运行实例65-70
• 5.3.1 产品检索模块65-66
• 5.3.2 参数定制模块66-67
• 5.3.3 有限元分析模块67-69
• 5.3.4 有限元分析后处理模块69
• 5.3.5 动态设计过程及中间结果管理模块69-70
• 5.4 本章小结70-72
• 第六章 结论与展望72-74
• 6.1 结论72
• 6.2 展望72-74
• 参考文献74-77
• 致谢77

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