【摘要】：在彈簧制造領(lǐng)域,由于數(shù)控卷簧機(jī)在結(jié)構(gòu)上與普通數(shù)控機(jī)床差別很大,所以其程序格式與編程方法也不同于普通機(jī)床。目前國(guó)內(nèi)的數(shù)控卷簧機(jī)大多是人工調(diào)試、人工編程且不具備圖形顯示功能,給操作者帶來很多不便。隨著工業(yè)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展,彈簧作為一種重要的機(jī)械零部件,在工業(yè)中的應(yīng)用日益廣泛,對(duì)其幾何精度的要求越來越高,加工程序的正確性難以保障。尤其在卷制異形彈簧時(shí),加工程序復(fù)雜,出差錯(cuò)的概率較大。 針對(duì)上述問題,本論文對(duì)彈簧的卷制過程進(jìn)行了研究,開發(fā)了彈簧成形過程仿真系統(tǒng)。在彈簧實(shí)際卷制之前,先在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行彈簧加工程序,模擬彈簧的卷繞過程。這樣不僅能夠確保加工程序的可靠性,提高彈簧的生產(chǎn)效率,還可以提前看到彈簧造型及彈簧的卷制過程,為彈簧的自動(dòng)化制造奠定基礎(chǔ)。 本論文首先介紹了仿真技術(shù)的發(fā)展及其在彈簧制造領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀,概述了彈簧的成形原理及彈簧的卷制工藝,分析了彈簧的成形過程與卷繞刀具運(yùn)動(dòng)參數(shù)之間的關(guān)系,并以錐形彈簧為例闡述了彈簧的卷繞過程。隨后,對(duì)送料系統(tǒng)和卷簧系統(tǒng)各組成部件的幾何模型進(jìn)行了研究,建立了這些部件的幾何模型并利用OpenGL對(duì)其實(shí)體造型;由于彈簧空間形狀的復(fù)雜性,本論文對(duì)彈簧的建模技術(shù)進(jìn)行了研究,采用了彈簧實(shí)體表面微分技術(shù)來構(gòu)造彈簧的幾何模型。 最后,本論文采用了軸向包圍盒碰撞檢測(cè)算法,在計(jì)算機(jī)上模擬彈簧卷繞時(shí),使發(fā)生碰撞的卷繞刀具產(chǎn)生碰撞響應(yīng),并進(jìn)行特效渲染,以便操作者觀察到可能發(fā)生的碰撞。論文的結(jié)尾闡述了系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過程,總結(jié)了課題的研究?jī)?nèi)容,并對(duì)卷簧機(jī)床仿真系統(tǒng)的發(fā)展做了展望。
【學(xué)位授予單位】：河南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TH135
【圖文】：

將整個(gè)卷簧過程虛擬化、可視化。在實(shí)際卷簧之前模擬整個(gè)彈簧卷繞過程，以期保證數(shù)控代碼的可靠性以及卷簧設(shè)備的安全。1.2 彈簧制造工藝流程及彈簧卷制設(shè)備由于彈簧種類較多、形狀各異、生產(chǎn)批量不等，因此各種彈簧的制造方法有所不同，大致分為冷成形和熱成形兩種。冷成形是指當(dāng)彈簧材料截面直徑0.08～16mm 范圍內(nèi)或截面邊長(zhǎng)小于 10mm 時(shí)，在常溫條件下卷繞成形的過程熱成形與之相反，當(dāng)彈簧材料截面尺寸超出規(guī)定的范圍時(shí)，須將彈簧材料加熱一定溫度才能卷繞成形。1.2.1 彈簧制造工藝流程凡是彈簧材料截面直徑小于 16mm 或邊長(zhǎng)小于 10mm 的彈簧，都采用冷的方法制造。因?yàn)榫�徑較小，卷繞方便，而且可以避免熱卷時(shí)所產(chǎn)生的氧化和碳等缺陷，能夠獲得表面和性能都較好的彈簧。卷繞成形后，經(jīng)過淬火、回火熱處理工藝以消除應(yīng)力和改善彈性。一般其制造工藝過程如圖 1-1 所示。

1.2.1 彈簧制造工藝流程凡是彈簧材料截面直徑小于 16mm 或邊長(zhǎng)小于 10mm 的彈簧，都采用冷卷的方法制造。因?yàn)榫�徑較小，卷繞方便，而且可以避免熱卷時(shí)所產(chǎn)生的氧化和脫碳等缺陷，能夠獲得表面和性能都較好的彈簧。卷繞成形后，經(jīng)過淬火、回火等熱處理工藝以消除應(yīng)力和改善彈性。一般其制造工藝過程如圖 1-1 所示。圖 1-1 彈簧冷卷工藝流程圖Fig.1-1 Process flow of spring manufacture in normal status對(duì)于材料截面尺寸較大的彈簧，在常溫下卷制對(duì)加工設(shè)備損傷較大，不易成形且彈簧幾何精度較差。通常是將彈簧材料加熱到一定溫度再進(jìn)行卷繞。其制造工藝與冷卷有所不同，如圖 1-2 所示。

表面處理的方法主要有：氧化處理、備造分為有芯卷制和無芯卷制兩種。有芯卷制這是卷簧機(jī)發(fā)展的初級(jí)階段。這類卷簧機(jī)備成本都較低；但其生產(chǎn)效率較低，自動(dòng)化的彈簧幾何精度不高，適用于小批量生產(chǎn)。備的發(fā)展以及現(xiàn)代工業(yè)對(duì)基礎(chǔ)零部件性能、尺無芯卷制設(shè)備，即數(shù)控卷簧機(jī)。由于其集成有時(shí)也稱其為自動(dòng)卷簧機(jī)。它是實(shí)現(xiàn)無芯卷

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 牛書濤;折線繩槽數(shù)控加工系統(tǒng)仿真[D];河南科技大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2788782