本文關(guān)鍵詞：QMSK全自動(dòng)磨削機(jī)的設(shè)計(jì)優(yōu)化及應(yīng)用研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著“中國(guó)制造2025”的提出,我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)向著智能、高效、環(huán)保的方向發(fā)展。鑄造行業(yè)作為機(jī)械制造業(yè)的基礎(chǔ),提倡“綠色鑄造”的理念。但是,鑄件打磨車間卻是機(jī)械制造工廠中工作條件較差,自動(dòng)化程度較低,煙氣、粉塵、噪聲等污染較集中的場(chǎng)所,已經(jīng)成為鑄造行業(yè)發(fā)展的短板,阻礙著“中國(guó)制造2025”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。目前實(shí)現(xiàn)鑄件打磨車間的機(jī)械自動(dòng)化已成為鑄造行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì),因此對(duì)全自動(dòng)磨削機(jī)的研發(fā)與設(shè)計(jì)具有重大的意義。本文工作主要從事QMSK全自動(dòng)磨削機(jī)的研發(fā)與應(yīng)用,以機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、有限元分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化及磨削自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)為研究對(duì)象。利用3D軟件Solidworks對(duì)磨削機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)、建模,并利用ANSYS Workbench對(duì)主要的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元靜、動(dòng)態(tài)分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化。在保證機(jī)械性能的前提下極大地節(jié)約了制造成本。具體內(nèi)容分為以下幾個(gè)方面:首先對(duì)QMSK全自動(dòng)磨削機(jī)的結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行了介紹。并根據(jù)設(shè)備的設(shè)計(jì)方案和各部位的功能,利用三維建模軟件Solidworks對(duì)設(shè)備的各結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維建模、選型。并對(duì)各結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行介紹。接著利用有限元分析軟件ANSYS Workbench,選取QMSK系列全自動(dòng)磨削機(jī)的主要承重結(jié)構(gòu)X軸機(jī)床支架作為分析對(duì)象,對(duì)其進(jìn)行有限元靜態(tài)與模態(tài)分析,完成了對(duì)X軸機(jī)床支架的剛度校核,分析X軸支架的1~6階固有頻率,并對(duì)各階振型進(jìn)行介紹,理論上驗(yàn)證了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性,防止了共振的發(fā)生。然后利用ANSYS Workbench中多目標(biāo)優(yōu)化功能對(duì)X軸機(jī)床支架進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。把X軸機(jī)床支架各板材的厚度作為設(shè)計(jì)變量,把總重量、變形量及等效應(yīng)力作為期望參數(shù),通過(guò)給定的目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,并配合響應(yīng)面分析與靈敏度分析,最終選取最優(yōu)參數(shù)并對(duì)X軸機(jī)床支架各參數(shù)進(jìn)行重新建模。對(duì)新模型進(jìn)行靜力學(xué)分析與模態(tài)分析,并與優(yōu)化前的有限元分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果顯示X軸機(jī)床支架的總質(zhì)量降低了11%,高達(dá)454 kg。最后本文將二維碼技術(shù)與機(jī)器視覺(jué)組合成的自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)應(yīng)用到鑄件識(shí)別和檢測(cè)中,實(shí)現(xiàn)磨削機(jī)的全自動(dòng)磨削,保證其打磨結(jié)果的可靠性。并對(duì)磨削機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)作情況,工作效率及產(chǎn)品質(zhì)量等進(jìn)行采集與分析,總結(jié)出不同情況下磨削機(jī)的最佳運(yùn)行狀態(tài)。
【關(guān)鍵詞】：全自動(dòng)磨削機(jī) X軸機(jī)床支架 靜力學(xué)分析 模態(tài)分析 結(jié)構(gòu)優(yōu)化 自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG596
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-25
• 1.1 課題研究背景及意義11-13
• 1.1.1 課題研究背景11-12
• 1.1.2 課題研究意義12-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外磨削設(shè)備研究現(xiàn)狀13-17
• 1.2.1 國(guó)內(nèi)磨削設(shè)備現(xiàn)狀13-15
• 1.2.2 國(guó)外磨削設(shè)備現(xiàn)狀15-17
• 1.3 有限元方法在結(jié)構(gòu)優(yōu)化中的應(yīng)用17-22
• 1.3.1 有限元方法概述17-19
• 1.3.2 有限元分析在機(jī)床支架設(shè)計(jì)中的應(yīng)用19
• 1.3.3 結(jié)構(gòu)優(yōu)化在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用19-20
• 1.3.4 ANSYS workbench概述20-22
• 1.4 自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)22-23
• 1.4.1 二維碼技術(shù)及應(yīng)用22
• 1.4.2 機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)及應(yīng)用22-23
• 1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容23-25
• 第二章 磨削機(jī)主要機(jī)械結(jié)構(gòu)及功能介紹25-37
• 2.1 總體方案設(shè)計(jì)25-26
• 2.1.1 設(shè)備的技術(shù)背景25
• 2.1.2 方案設(shè)計(jì)路線25-26
• 2.2 設(shè)備的主要機(jī)械結(jié)構(gòu)26-31
• 2.2.1 磨削機(jī)總體介紹26-27
• 2.2.2 磨削機(jī)主要機(jī)構(gòu)介紹27-31
• 2.3 鑄件自動(dòng)識(shí)別和定位設(shè)計(jì)31-34
• 2.3.1 二維碼識(shí)別31-33
• 2.3.2 機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)33-34
• 2.4 設(shè)備功能及特點(diǎn)介紹34-35
• 2.4.1 設(shè)備的功能介紹34
• 2.4.2 磨削機(jī)的特點(diǎn)34-35
• 2.5 磨削機(jī)的主要參數(shù)35-36
• 2.6 本章小結(jié)36-37
• 第三章 X軸機(jī)床支架的有限元分析37-54
• 3.1 機(jī)床支架的靜力學(xué)分析37-49
• 3.1.1 靜力學(xué)分析基礎(chǔ)37-38
• 3.1.2 機(jī)床支架三維模型的建立及導(dǎo)入38-41
• 3.1.3 材料屬性的設(shè)置41
• 3.1.4 網(wǎng)格劃分41-42
• 3.1.5 施加約束與載荷42-45
• 3.1.6 求解及結(jié)果分析45-49
• 3.2 機(jī)床支架的模態(tài)分析49-53
• 3.2.1 模態(tài)分析的基礎(chǔ)50
• 3.2.2 模態(tài)分析的步驟50-51
• 3.2.3 模態(tài)分析結(jié)果與后處理51-53
• 3.3 本章小結(jié)53-54
• 第四章 機(jī)床支架的優(yōu)化設(shè)計(jì)54-71
• 4.1 機(jī)械結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)54-55
• 4.1.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)54-55
• 4.1.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化工具55
• 4.2 機(jī)床支架參數(shù)化模型的建立55-57
• 4.2.1 設(shè)計(jì)變量的確定56-57
• 4.2.2 設(shè)計(jì)優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型57
• 4.3 響應(yīng)面分析及靈敏度分析57-63
• 4.3.1 試驗(yàn)點(diǎn)的選取57-59
• 4.3.2 響應(yīng)面分析59-62
• 4.3.3 靈敏度分析62-63
• 4.4 優(yōu)化方案的選定63-65
• 4.5 優(yōu)化后有限元分析與結(jié)果比對(duì)65-70
• 4.5.1 靜力學(xué)分析結(jié)果優(yōu)化前后對(duì)比65-67
• 4.5.2 動(dòng)力學(xué)分析結(jié)果前后對(duì)比67-69
• 4.5.3 優(yōu)化前后各參數(shù)對(duì)比69-70
• 4.6 本章小結(jié)70-71
• 第五章 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試及磨削效果71-82
• 5.1 二維碼的應(yīng)用71-72
• 5.2 視覺(jué)系統(tǒng)72-76
• 5.3 磨削機(jī)應(yīng)用76-81
• 5.3.1 磨削參數(shù)的確定76-78
• 5.3.2 磨削機(jī)打磨效果78-79
• 5.3.3 磨削效果對(duì)比79-81
• 5.4 本章小結(jié)81-82
• 第六章 總結(jié)與展望82-84
• 6.1 總結(jié)82-83
• 6.2 課題展望83-84
• 參考文獻(xiàn)84-89
• 致謝89-90
• 研究生期間發(fā)表的論文90

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 李文;渦輪磨削機(jī)[J];鐵道機(jī)車車輛工人;1993年04期

2 常程,李金良,閆善權(quán);自動(dòng)磨削機(jī)磨削控制方法的研究[J];機(jī)械工程師;2001年09期

3 ;國(guó)外磨削機(jī)理研究動(dòng)態(tài)[J];砂輪;1977年02期

4 左武p

本文編號(hào)：391948