本文關(guān)鍵詞：相貫線坡口切割原理及運(yùn)動(dòng)仿真模型研究

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【摘要】：管類元件之間的相貫配合被廣泛應(yīng)用到液體原料輸送、桁架支撐等場(chǎng)合。管件用作壓力密閉容器時(shí),相貫線坡口的精度要求很高,但現(xiàn)有的加工方式都很難達(dá)到所需的要求,對(duì)相貫線坡口軌跡的研究十分必要。因此,本文以管件不同相貫形式的相貫線軌跡曲線為研究對(duì)象,根據(jù)管件相貫線數(shù)學(xué)模型及相貫線坡口切割原理,建立切割運(yùn)動(dòng)仿真模型,通過仿真獲得管件不同相貫形式的軌跡曲線。比較仿真結(jié)果完成誤差分析,選擇最優(yōu)加工方式,對(duì)切割機(jī)的設(shè)計(jì)有重要指導(dǎo)意義。首先,本文對(duì)圓管與圓管、圓錐管、方管相貫形式進(jìn)行研究,采用空間幾何解析的方法對(duì)每一種形式的相貫線坡口軌跡方程進(jìn)行求解計(jì)算,考慮實(shí)際加工情況對(duì)管件制造誤差形成原理進(jìn)行分析,并推導(dǎo)制造誤差公式。其次,結(jié)合定角度坡口、定點(diǎn)坡口向量的分析,進(jìn)行實(shí)際切割角和坡口向量的求解。根據(jù)坡口的實(shí)際形式,拾取特殊點(diǎn)進(jìn)行軟件測(cè)量,求解坡口曲線的變化量,并繪制坡口曲線變化量隨坡口角度變化曲線圖,進(jìn)而根據(jù)坡口曲線變化量推倒出誤差補(bǔ)償公式。再次,以相貫線數(shù)學(xué)模型和相貫線坡口加工原理為基礎(chǔ),進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析,建立切割機(jī)的運(yùn)動(dòng)仿真模型,確定各個(gè)運(yùn)動(dòng)軸的運(yùn)動(dòng)方式,通過對(duì)運(yùn)動(dòng)軸的速度分析,建立速度模型及數(shù)學(xué)約束模型。最后,以圓管正交、斜交、偏距正交、偏距斜交四種相貫方式為研究對(duì)象,利用Pro/E建立四種樣本管件的三維模型并作出相貫線坡口曲線,將建立好的運(yùn)動(dòng)模型分別以兩種不同的運(yùn)動(dòng)方式對(duì)四種軌跡進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真,以割炬頂點(diǎn)為對(duì)象插入的仿真軌跡曲線與模型的相貫線坡口軌跡進(jìn)行對(duì)比分析,并對(duì)運(yùn)動(dòng)模型的運(yùn)動(dòng)軸作出誤差分析,為優(yōu)化加工方式提供理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：相貫線 鈍邊 坡口 運(yùn)動(dòng)仿真
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG48
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-18
• 1.1 研究背景和意義11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述11-14
• 1.2.1 坡口切割國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 相貫線切割國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 相貫線切割軌跡建模技術(shù)現(xiàn)狀14-16
• 1.3.1 手工放樣14-15
• 1.3.2 計(jì)算機(jī)放樣15
• 1.3.3 數(shù)控切割軌跡建模15-16
• 1.4 相貫線坡口切割的相關(guān)研究存在的主要問題16-17
• 1.5 課題來源及主要研究內(nèi)容17-18
• 1.5.1 課題來源17
• 1.5.2 主要研究內(nèi)容17-18
• 第2章 圓管與管件空間相貫的相貫線數(shù)學(xué)模型建立18-33
• 2.1 基本相貫形式18-19
• 2.2 圓管與圓錐管相貫線的數(shù)學(xué)模型建立19-23
• 2.2.1 坐標(biāo)系的建立19-20
• 2.2.2 主貫管XYZ下的坐標(biāo)系的相貫線方程20-21
• 2.2.3 在圓管坐標(biāo)系ZYX ￠￠￠ 坐標(biāo)下圓錐管的相貫線方程21-23
• 2.3 方管與圓管相貫線的數(shù)學(xué)模型建立23-26
• 2.3.1 坐標(biāo)系的建立23-24
• 2.3.2 在方管XYZ坐標(biāo)系下的相貫線方程24-25
• 2.3.3 在圓管坐標(biāo)系ZYX ￠￠￠ 下的相貫線的方程25-26
• 2.4 圓管與圓管的相貫線的數(shù)學(xué)方程26-29
• 2.4.1 坐標(biāo)系的建立26-28
• 2.4.2 主貫管坐標(biāo)系XYZ下的相貫線的數(shù)學(xué)模型建立28-29
• 2.5 相貫線數(shù)學(xué)模型優(yōu)化29-32
• 2.5.1 圓管壁厚的影響因素的相貫線模型建立29-30
• 2.5.2 考慮圓錐管尺寸的影響的相貫線方程30-31
• 2.5.3 考慮方管壁厚的影響因素的相貫線方程31-32
• 2.6 本章小結(jié)32-33
• 第3章 相貫線坡口向量模型建立33-41
• 3.1 定點(diǎn)坡口的數(shù)學(xué)模型34-38
• 3.1.1 坡口角的計(jì)算34-35
• 3.1.2 求解理論與實(shí)際切割角35-36
• 3.1.3 求解坡口向量36-37
• 3.1.4 求解法平面和軸剖面夾角37-38
• 3.2 求解定角度坡口38-40
• 3.2.1 計(jì)算理論切割角和實(shí)際切割角38-39
• 3.2.2 坡口向量的求解39-40
• 3.3 本章小結(jié)40-41
• 第4章 相貫線坡口切割原理分析及運(yùn)動(dòng)模型建立41-48
• 4.1 切割原理41-44
• 4.1.1 切割圓柱孔42
• 4.1.2 切割坡口42-44
• 4.2 數(shù)控機(jī)械運(yùn)動(dòng)模型的建立44-47
• 4.2.1 運(yùn)動(dòng)分析44-47
• 4.2.2 運(yùn)動(dòng)速度模型47
• 4.3 本章小結(jié)47-48
• 第5章 相貫線軌跡曲線仿真及誤差分析48-61
• 5.1 圓管正交相貫線的仿真48-52
• 5.1.1 建立相貫件的三維模型48-49
• 5.1.2 運(yùn)動(dòng)仿真的電動(dòng)機(jī)設(shè)置49-51
• 5.1.3 運(yùn)動(dòng)軸的誤差分析51-52
• 5.2 圓管偏距相交相貫線仿真52-55
• 5.2.1 建立相貫件的三維模型52-53
• 5.2.2 運(yùn)動(dòng)仿真的電動(dòng)機(jī)設(shè)置53-54
• 5.2.3 運(yùn)動(dòng)仿真的電動(dòng)機(jī)設(shè)置54-55
• 5.3 圓管偏距斜交相貫線仿真55-57
• 5.3.1 建立相貫件的三維模型55
• 5.3.2 運(yùn)動(dòng)仿真的電動(dòng)機(jī)設(shè)置55-56
• 5.3.3 運(yùn)動(dòng)軸的誤差分析56-57
• 5.4 圓管斜交相貫線仿真57-59
• 5.4.1 建立相貫件的三維模型57-58
• 5.4.2 運(yùn)動(dòng)仿真的電動(dòng)機(jī)設(shè)置58-59
• 5.4.3 運(yùn)動(dòng)軸的誤差分析59
• 5.5 相貫線實(shí)現(xiàn)形式的總結(jié)分析59-60
• 5.6 本章小結(jié)60-61
• 結(jié)論61-62
• 參考文獻(xiàn)62-66
• 致謝66

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