基于并联浮动结构的大型平板铸件自动化打磨装置研究

发布时间：2021-08-13 02:16

　　铸造业是传统制造业的重要组成,为异构和特大型装备的设计制造奠定了工业基础。铸件打磨是大型铸件生产工艺中重要工序,目前主要依靠人工完成,具有工作强度大、环境恶劣等特点。随着国内工业基础的完善、人口红利的削弱和制造成本的增加,亟需改善目前依赖人工打磨的现状。本文以产量较大、工艺单一、耗时较长的大型平板类铸件为研究对象,设计了一种可适应大型平板类铸件的自动化打磨装置,在打磨功能的基础上,可满足装置对大型平板类铸件表面特征的适应性。本文主要研究内容如下:首先,进行自动化打磨装置结构设计。根据大型平板类铸件的下游工艺参数要求进行装置性能指标设计,构建自动化打磨装置整体结构方案;根据打磨工艺参数和铸件材料特点对比选用合适的砂轮;根据打磨的特点及电机的选型原则选择合适的电机;根据砂轮卡盘的设计原则设计合适的砂轮卡盘;根据适应性的要求设计三自由度并联平台具体结构;利用有限元分析对并联平台中浮动板及固定板进行了静态分析及优化。其次,开展自动化打磨装置的运动学研究。对并联平台进行模型抽象、建立数学模型及运动学方程,并进行逆运动学求解,得到弹簧设计参数表达式。同时,结合并联平台参数,通过MATLAB计算得到... 

【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．２?Ｐｕｓｈ?Ｃｏｒｐ公司柔顺力控制机构??

?第２章打磨装置结构设计与分析???第２章打磨装置结构设计与分析??２．?１打磨装置整体方案设计??２．?１．１打磨方案设计??自动化设备打磨铸件的方式有两种：（１）自动化装备夹持打磨刀具对待打??磨铸件进行打磨（如图２．１?（ａ）所示），适用于中大型铸件，可通过更换打磨刀??具来满足不同材质的待打磨件；（２）自动化装备夹持待打磨铸件靠近打磨刀具??进行打磨（如图２．１?（ｂ）所示），适用于中小型铸件及形状复杂的铸件，可将打??磨完成的铸件放置于通往下一生产线上，有利于提高自动化的程度。??．１／?？??（ａ）自动化设备抓取工具?（ｂ）自动化设备抓取待打磨件??图２．１铸件打磨方式??本文根据企业大型平面铸件的打磨要求，进行自动化打磨装置的结构设计，??其中企业大型平板铸件的尺寸规格不大于３ｍＸ２ｍ，重约２０００ｋｇ。以降低生产成??本、提高自动化打磨设备的适应性为目标。设计的自动化打磨设备应具有结构简??单、适应性强、占据空间孝造价便宜等特点。因此选用上述方法（１）自动化??设备手持打磨工具对待打磨铸件进行打磨工作。??２．?１．２打磨装置系统设计??（１）打磨装置设计要求及性能指标??铸件后处理包括落砂、除芯、打磨等一系列工艺过程，本文设计的是针对大??型平板类铸件表面多余凸起、毛刺、飞边等的打磨清理工作，铸件表面为平面，??但是其上表面需要待打磨的特征大孝高度不一致，且在平面分布位置不均匀。??为了完成大型平面铸件打磨要求，自动化打磨装置的设计需要满足以下要??求：??９??

电??机带动砂轮的方式完成基本的打磨功能。其次，为了增加设备的适应性，针对打??磨精度不太高的大型平面类铸件，避免大型铸件打磨现场的搬运与调平工作，受??并联平台刚度与强度优异性能的启发，采用并联平台的形式来完成打磨过程中浮??动的功能。最后，为了增加对不同尺寸规格铸件的适用性，我们提出将装置与三??轴模组等不同设备进行组合的想法，增加自动化打磨装置的打磨范围。??２．?２打磨装置本体设计??２．?２．?１打磨装置整体设计??根据自动化打磨装置的设计要求及打磨装置设计方案，设计如图２．２所示的??方案。自动化打磨装置主体包括末端执行器（打磨头主头部分）（如图２．２?（２）??所示）与并联平台部分（如图２．２?（１）所示）组成。??－?２??图２．２自动化打磨装置设计方案??１－并联平台?２－末端执行器??１０??


本文编号：3339539