本文關(guān)鍵詞：鋁合金氣瓶瓶口加工專用機床的研發(fā)

  更多相關(guān)文章： 鋁合金氣瓶 專用機床 瓶口加工 主軸系統(tǒng) 有限元分析

【摘要】：隨著氣體工業(yè)的快速發(fā)展,對于氣體壓縮存儲裝置的要求也日益提高。鋁合金氣瓶作為較先進的氣體存儲單元,越來越受到各氣瓶制造企業(yè)的重視,且發(fā)展十分迅速。為鋁合金氣瓶制造的關(guān)鍵,如何設(shè)計一臺專用機床,結(jié)合瓶口加工技術(shù)的改進,使瓶口部分簡單、高效、可靠的完成機械加工,有著重大的意義。本文圍繞著鋁合金氣瓶專用機床的研發(fā)展開,主要工作包括以下幾個方面：(1) 分析國內(nèi)外鋁合金氣瓶瓶口專用機床及氣瓶加工技術(shù)的使用情況及發(fā)展趨勢,為本鋁合金氣瓶專用機床的研發(fā)提供方向性的參考。(2)通過對傳統(tǒng)的鋁合金氣瓶瓶口加工工藝的分析,創(chuàng)新性的改變了加工形式。在切削方式上,做到了以銑削加工代替車削加工,即工件靜止不動,刀具完成主切削運動及各項進給運動。從而避免了工件毛坯重量過大,且不均勻等因素,所造成的巨大轉(zhuǎn)動慣量,對氣瓶瓶口加工的影響。依據(jù)切削形式制定出相應(yīng)的瓶口加工方案,選取工藝基準和裝卡方式,根據(jù)實際加工形式,在確保加工精度的前提下,以合并加工步驟,加大刀具加工柔性的原則下,設(shè)計各工序的專用刀具。(3)根據(jù)改進后的鋁合金氣瓶瓶口加工工藝方案及實際切削參數(shù),通過理論推導(dǎo),計算出切削中最大的鏜削力和銑削力,為后面的部件分析計算打下基礎(chǔ)。(4)根據(jù)客戶實際生產(chǎn)需要,結(jié)合改進后的鋁合金氣瓶瓶口加工工藝方案,研發(fā)鋁合金氣瓶瓶口專用機床,涉及整體結(jié)構(gòu)的選擇,包括機床的運動分配和傳動形式以及機床整體參數(shù)的確定。(5)結(jié)合機床的整體結(jié)構(gòu),設(shè)計開發(fā)機床專用主軸系統(tǒng),需確定主軸的驅(qū)動方式、外形尺寸、軸承支撐形式以及軸承預(yù)緊方式和潤滑方式等基本技術(shù)要點。主軸系統(tǒng)內(nèi)部拉刀機構(gòu)設(shè)計也要考慮到碟形彈簧組的選取、參數(shù)計算、排列方式以及拉刀力的修正。(6)結(jié)合機床的整體結(jié)構(gòu),設(shè)計開發(fā)機床工裝夾具系統(tǒng)和潤滑系統(tǒng)。在工裝夾具系統(tǒng)的設(shè)計中,需要根據(jù)工件加工時的裝卡狀態(tài)和生產(chǎn)節(jié)拍要求,確定夾緊裝置的結(jié)構(gòu)、動力組成、夾緊力大小以及動力源的規(guī)格。在潤滑系統(tǒng)系統(tǒng)的設(shè)計中,要根據(jù)機床的各向傳動系統(tǒng)要求,確定潤滑的方式方法、系統(tǒng)的組成以及具體形式的選用。(7)主軸系統(tǒng)中的主軸部件進行有限元分析,通過使用ANSYS有限軟分析軟件,結(jié)合主軸部件在改進后的加工工藝中,所受到的載荷以及支撐特性,得出靜力學(xué)分析和動態(tài)仿真分析,從而為主軸系統(tǒng)的設(shè)計做出較完整的理論參考。鋁合金氣瓶專用機床制造完成后,各項參數(shù)滿足客戶加工要求。特別是采用以銑代車的工藝方案、主軸側(cè)掛箱結(jié)構(gòu)、工作臺獨立于主機結(jié)構(gòu)、高速主軸系統(tǒng)等較有創(chuàng)新性的技術(shù)應(yīng)用,不但使得整個機床制造柔性大大增加,加工精度得以保證,而且加工效率顯著提高。
【關(guān)鍵詞】：鋁合金氣瓶 專用機床 瓶口加工 主軸系統(tǒng) 有限元分析
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG502
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 1 緒論11-23
• 1.1 選題背景和意義11-13
• 1.2 鋁合金氣瓶瓶口部分的加工方法概述13-16
• 1.3 鋁合金氣瓶瓶口加工機床的發(fā)展現(xiàn)狀16-21
• 1.3.1 國內(nèi)鋁合金氣瓶瓶口加工機床的發(fā)展現(xiàn)狀16-19
• 1.3.2 國外氣瓶瓶口加工機床的發(fā)展現(xiàn)狀19-21
• 1.3.3 鋁合金氣瓶瓶口加工機床發(fā)展趨勢21
• 1.4 本文主要任務(wù)21-23
• 2 氣瓶瓶口加工工藝規(guī)劃及專用刀具設(shè)計23-37
• 2.1 氣瓶瓶口加工工藝規(guī)劃23-30
• 2.1.1 鋁合金氣瓶整體結(jié)構(gòu)分析23-25
• 2.1.2 加工工藝基準分析25-26
• 2.1.3 氣瓶瓶口加工工藝改進26-30
• 2.2 瓶口加工專用刀具設(shè)計30-33
• 2.3 加工切削力的計算33-36
• 2.3.1 鏜削力的計算33-35
• 2.3.2 銑削力的計算35-36
• 2.4 本章小結(jié)36-37
• 3 機床總體結(jié)構(gòu)布局及技術(shù)參數(shù)37-48
• 3.1 機床的整體布局39-46
• 3.1.1 機床的運動分配39
• 3.1.2 機床的傳動形式39-40
• 3.1.3 機床的總體結(jié)構(gòu)形式40-46
• 3.2 機床的主要參數(shù)46-47
• 3.3 本章小結(jié)47-48
• 4 主軸系統(tǒng)設(shè)計48-62
• 4.1 機械式單元主軸設(shè)計49-57
• 4.1.1 主軸驅(qū)動方式選擇50-52
• 4.1.2 主軸的設(shè)計52-53
• 4.1.3 主軸軸承的選用53-55
• 4.1.4 主軸軸承的預(yù)緊和潤滑55-57
• 4.2 拉刀機構(gòu)設(shè)計57-61
• 4.2.1 碟型彈簧組的參數(shù)設(shè)計和選取58-59
• 4.2.2 碟型彈簧的參數(shù)計算59
• 4.2.3 碟型彈簧組的排列方式59-61
• 4.2.4 拉刀力修正61
• 4.3 本章小結(jié)61-62
• 5 主軸的有限元分析62-71
• 5.1 ANSYS三維建模與有限元模型的生成62-63
• 5.1.1 主軸實體建模62
• 5.1.2 主軸網(wǎng)格劃分62-63
• 5.2 靜力學(xué)分析63-66
• 5.2.1 邊界條件及載荷63-64
• 5.2.2 靜力學(xué)分析結(jié)果64-66
• 5.3 動態(tài)仿真分析66-70
• 5.3.1 邊界條件66-67
• 5.3.2 動態(tài)仿真分析結(jié)果67-70
• 5.4 本章小結(jié)70-71
• 6 工裝夾具系統(tǒng)和潤滑系統(tǒng)設(shè)計71-78
• 6.1 裝夾具系統(tǒng)的設(shè)計71-74
• 6.1.1 夾緊裝置的組成及其設(shè)計要求71-73
• 6.1.2 夾緊動力裝置的選擇73
• 6.1.3 夾緊力的確定73-74
• 6.1.4 夾緊氣缸的確定74
• 6.2 機床自動潤滑系統(tǒng)的設(shè)計選擇74-77
• 6.2.1 周期定量潤滑的特點75
• 6.2.2 潤滑系統(tǒng)的組成和分類75-76
• 6.2.3 潤滑系統(tǒng)的選用76-77
• 6.3 本章小結(jié)77-78
• 結(jié)論78-79
• 參考文獻79-80
• 致謝80-81

【參考文獻】

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本文編號：1060044