基于激光催裂的應(yīng)力斷料機(jī)的虛擬設(shè)計(jì)
本文關(guān)鍵詞:基于激光催裂的應(yīng)力斷料機(jī)的虛擬設(shè)計(jì),,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:下料質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響著生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。與傳統(tǒng)下料方法相比,基于裂紋技術(shù)的應(yīng)力斷料法具有高效、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn),而目前應(yīng)用裂紋技術(shù)斷料的設(shè)備專一性比較強(qiáng),無(wú)法同時(shí)適用于脆性材料和塑性材料的下料;诖,本文以金屬材料疲勞斷裂理論、應(yīng)力斷料理論和激光切割及催裂理論為理論基礎(chǔ),設(shè)計(jì)一種基于激光催裂的應(yīng)力斷料機(jī),使其同時(shí)滿足脆性材料和塑性材料的下料。主要工作內(nèi)容及獲得的研究結(jié)論如下: (1)基于裂紋技術(shù)、應(yīng)力斷料法、激光切割及催裂理論,分析目前現(xiàn)有的應(yīng)力斷料設(shè)備的缺點(diǎn),并論證激光切割、催裂在應(yīng)力斷料機(jī)上應(yīng)用的可行性,在此基礎(chǔ)上探討出基于激光催裂的應(yīng)力斷料機(jī)的工作原理。 (2)設(shè)計(jì)基于激光催裂的應(yīng)力斷料機(jī)的主要零部件,同時(shí)對(duì)激光器進(jìn)行分析選擇。然后對(duì)應(yīng)力斷料機(jī)的預(yù)荷機(jī)構(gòu)、切槽機(jī)構(gòu)和夾緊機(jī)構(gòu)等主要零部件進(jìn)行虛擬三維建模和裝配,并對(duì)完成的虛擬模型進(jìn)行干涉分析,修改和完善各個(gè)零部件的尺寸缺陷,從而得到一個(gè)基于激光催裂的應(yīng)力斷料機(jī)的完整虛擬模型。 (3)對(duì)基于激光催裂的應(yīng)力斷料機(jī)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真分析,通過對(duì)預(yù)荷機(jī)構(gòu)和切槽機(jī)構(gòu)在位移、速度、加速度和力等方面的分析,證明了所設(shè)計(jì)的應(yīng)力斷料機(jī)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的合理性,以及激光切割、催裂應(yīng)用到應(yīng)力斷料機(jī)的可行性。 (4)分析應(yīng)力斷料機(jī)主軸系統(tǒng)的模態(tài)特性,驗(yàn)證其動(dòng)態(tài)性能和抗振性能是否合理。找出主軸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)缺陷并進(jìn)行具體的結(jié)構(gòu)改進(jìn),達(dá)到了提高主軸抗振能力、改善機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)性能的目的。同時(shí)獲得主軸系統(tǒng)的固有振型各階頻率值,為斷料機(jī)避免共振提供了依據(jù)。 研究表明,所設(shè)計(jì)的基于激光催裂的應(yīng)力斷料結(jié)構(gòu)的合理性在運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)方面得到了驗(yàn)證,其運(yùn)動(dòng)規(guī)律和抗震性能等動(dòng)態(tài)特性滿足設(shè)計(jì)要求。應(yīng)用激光能夠增強(qiáng)基于激光催裂的應(yīng)力斷料機(jī)的適用性,使之能夠同時(shí)滿足脆性材料和塑性材料的下料要求,這一設(shè)計(jì)理念具有很大的研究空間和研究?jī)r(jià)值。
【關(guān)鍵詞】:應(yīng)力斷料 裂紋技術(shù) 激光催裂 虛擬開發(fā)技術(shù) 仿真分析
【學(xué)位授予單位】:蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:TH122
【目錄】:
- 摘要7-8
- ABSTRACT8-10
- 插圖索引10-12
- 附表索引12-13
- 第1章 緒論13-21
- 1.1 研究背景13-14
- 1.2 國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究綜述14-19
- 1.2.1 應(yīng)力斷料原理和設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀14-17
- 1.2.2 激光切割、催裂的發(fā)展現(xiàn)狀17-18
- 1.2.3 虛擬產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀18-19
- 1.3 研究意義和內(nèi)容19-21
- 1.3.1 研究意義19
- 1.3.2 研究?jī)?nèi)容19-21
- 第2章 基于激光催裂的應(yīng)力斷料機(jī)設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)21-29
- 2.1 裂紋技術(shù)概述21
- 2.2 應(yīng)力狀態(tài)的分類21-22
- 2.3 材料的斷裂機(jī)理22-24
- 2.3.1 脆性材料的斷裂機(jī)理22-23
- 2.3.2 塑性材料的斷裂機(jī)理23-24
- 2.4 激光切割、催裂理論基礎(chǔ)24-28
- 2.4.1 金屬材料的激光效應(yīng)25-26
- 2.4.2 激光脆裂的理論分析26-27
- 2.4.3 實(shí)驗(yàn)過程和分析27-28
- 2.5 本章小結(jié)28-29
- 第3章 基于激光催裂的應(yīng)力斷料機(jī)工作原理介紹與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)29-36
- 3.1 基于激光催裂的應(yīng)力斷料機(jī)的工作原理介紹29-30
- 3.2 預(yù)荷機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)30-32
- 3.2.1 預(yù)荷力的計(jì)算30-31
- 3.2.2 預(yù)荷機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)31-32
- 3.3 切槽機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)32-34
- 3.3.1 切槽機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)32-33
- 3.3.2 激光器的選擇33-34
- 3.4 夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)34-35
- 3.5 本章小結(jié)35-36
- 第4章 基于激光催裂的應(yīng)力斷料機(jī)的虛擬建模36-44
- 4.1 零件設(shè)計(jì)的基本步驟及基本流程36-37
- 4.2 典型零件模型的建立37-39
- 4.2.1 拉伸件模型的建立37
- 4.2.2 旋轉(zhuǎn)件模型的建立37-38
- 4.2.3 軸類件模型的建立38
- 4.2.4 標(biāo)準(zhǔn)件模型的建立38-39
- 4.3 基于激光催裂的應(yīng)力斷料機(jī)的虛擬裝配39-40
- 4.3.1 虛擬裝配簡(jiǎn)介39
- 4.3.2 虛擬裝配流程及功能39-40
- 4.4 基于激光催裂的應(yīng)力斷料機(jī)主要部件的結(jié)構(gòu)裝配模型40-43
- 4.4.1 夾緊機(jī)構(gòu)模型40-41
- 4.4.2 預(yù)荷機(jī)構(gòu)模型41
- 4.4.3 切槽機(jī)構(gòu)模型41-42
- 4.4.4 基于激光催裂的應(yīng)力斷料機(jī)整機(jī)模型42-43
- 4.4.5 基于激光催裂的應(yīng)力斷料機(jī)裝配模型的干涉檢驗(yàn)43
- 4.5 本章小結(jié)43-44
- 第5章 基于激光催裂的應(yīng)力斷料機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析44-49
- 5.1 機(jī)構(gòu)建模44
- 5.2 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)的仿真與分析44-45
- 5.3 預(yù)荷機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)的仿真與分析45-47
- 5.4 切槽機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)的仿真與分析47-48
- 5.5 本章小結(jié)48-49
- 第6章 基于激光催裂的應(yīng)力斷料機(jī)的動(dòng)力學(xué)仿真分析49-54
- 6.1 液壓缸驅(qū)動(dòng)力分析49-50
- 6.2 凸輪與輪子接觸力分析50
- 6.3 主軸系統(tǒng)模態(tài)分析50-53
- 6.4 本章小結(jié)53-54
- 結(jié)論與展望54-56
- 參考文獻(xiàn)56-59
- 致謝59-60
- 附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文60
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):297604
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