簡(jiǎn)介：分類號(hào)學(xué)號(hào)M200970295學(xué)校代碼10487密級(jí)碩士學(xué)位論文變橢圓活塞變橢圓活塞車床車床數(shù)控系統(tǒng)研究與開發(fā)數(shù)控系統(tǒng)研究與開發(fā)學(xué)位申請(qǐng)人龔晨學(xué)科專業(yè)機(jī)械電子工程指導(dǎo)教師王平江副教授答辯日期2012年1月9日獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除文中已經(jīng)標(biāo)明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對(duì)本文的研究做出貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名日期年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即學(xué)校有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)華中科技大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。本論文屬于（請(qǐng)?jiān)谝陨戏娇騼?nèi)打“√”）學(xué)位論文作者簽名指導(dǎo)教師簽名日期年月日日期年月日保密□，在年解密后適用本授權(quán)書。不保密□。

簡(jiǎn)介：為了使數(shù)控車床直角坐標(biāo)送料機(jī)器人的設(shè)計(jì)和開發(fā)建立在科學(xué)方法上，本課題將設(shè)計(jì)方法學(xué)引入數(shù)控車床直角坐標(biāo)送料機(jī)器人的設(shè)計(jì)中。在明確設(shè)計(jì)任務(wù)的基礎(chǔ)上，建立了設(shè)計(jì)要求明細(xì)表，并對(duì)數(shù)控車床直角坐標(biāo)送料機(jī)器人進(jìn)行功能分析和功能分解，建立了功能結(jié)構(gòu)圖和功能樹圖，以及用于求解分功能的功能模塊編排表。在對(duì)數(shù)控車床直角坐標(biāo)送料機(jī)器人的工作特點(diǎn)進(jìn)行了理論分析的前提下，根據(jù)其工作特點(diǎn)建立了評(píng)價(jià)目標(biāo)系統(tǒng)，結(jié)合模糊層次分析法確定了各個(gè)評(píng)價(jià)目標(biāo)的加權(quán)系數(shù)，并分別用加權(quán)評(píng)分法和模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)方案進(jìn)行了評(píng)價(jià)，選出最佳方案。最后根據(jù)一個(gè)設(shè)計(jì)任務(wù)，設(shè)計(jì)了一臺(tái)數(shù)控車床直角坐標(biāo)送料機(jī)器人，并繪制了該機(jī)器人的三維立體圖和二維裝配圖。課題應(yīng)用設(shè)計(jì)方法學(xué)的設(shè)計(jì)原理和方法，研究并提出了數(shù)控車床直角坐標(biāo)送料機(jī)器人的設(shè)計(jì)流程和設(shè)計(jì)方法，并利用提出的設(shè)計(jì)方法成功地設(shè)計(jì)了一臺(tái)數(shù)控車床直角坐標(biāo)送料機(jī)器人。這既是對(duì)設(shè)計(jì)方法學(xué)的一次應(yīng)用，也是對(duì)數(shù)控車床直角坐標(biāo)送料機(jī)器人的設(shè)計(jì)方法的探討。

簡(jiǎn)介：設(shè)備改裝就是利用原先閑置的舊設(shè)備對(duì)其進(jìn)行必要的技術(shù)改造以滿足新的生產(chǎn)需要而進(jìn)行的一項(xiàng)技術(shù)革新手段據(jù)報(bào)道在一些工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家設(shè)備的平均役齡期限控制在1520年之間設(shè)備的技術(shù)老化期己短于10年上述國(guó)家舊機(jī)床改裝率超過80％以上目前我國(guó)的大部分生產(chǎn)企業(yè)所使用的都是舊設(shè)備明顯存在著工藝不足、技術(shù)老化的問題而且對(duì)舊機(jī)床或設(shè)備的改裝起步較晚改裝數(shù)量較少隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展上世紀(jì)七十年代開發(fā)使用的可編程序控制器PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)具有不受工作環(huán)境條件限制、可靠性高、功能強(qiáng)、靈活通用等特點(diǎn)受到各行業(yè)的青睞PLC技術(shù)得到了空前的發(fā)展與數(shù)控技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人并稱為工業(yè)自動(dòng)控制的三大支柱該文針對(duì)在普通車床上加工軸類零件的端面和中心孔時(shí)存在著生產(chǎn)效率低、孔深尺寸同一性差、要求工人技術(shù)水平較高這三個(gè)問題經(jīng)過對(duì)普通車床機(jī)械傳動(dòng)裝置和電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的技術(shù)改造即只保留原機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)前端連接中心孔鉆頭增加一套銑刀軸結(jié)構(gòu)通過齒輪嚙合將主軸的運(yùn)動(dòng)傳遞到銑刀上實(shí)現(xiàn)兩把刀具同時(shí)旋轉(zhuǎn)主體運(yùn)動(dòng)同時(shí)采用PLC控制兩臺(tái)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)工件實(shí)現(xiàn)雙工位進(jìn)給將一臺(tái)閑置的舊普通車床改裝成數(shù)控加工端面及中心孔專用機(jī)床經(jīng)改裝的機(jī)床提高了零件的加工精度和自動(dòng)化程度使生產(chǎn)效率有了很大的改觀具有投資小、見效快、改裝工作量少、制作和調(diào)試周期短、舊設(shè)備利用率高、且將來不加工此類零件時(shí)可較容易恢復(fù)機(jī)床原有的工作性能等特點(diǎn)對(duì)中小型生產(chǎn)企業(yè)的加工具有一定的實(shí)際意義

簡(jiǎn)介：在國(guó)家經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展和綠色制造理念的雙重推動(dòng)下，機(jī)床零部件在確保靜動(dòng)熱性能的情況下實(shí)現(xiàn)輕量化設(shè)計(jì)已成為當(dāng)今國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的焦點(diǎn)。機(jī)床輕量化設(shè)計(jì)是指，在滿足機(jī)床性能的前提下減少支承件的重量，從而達(dá)到減少原材料和能源損耗，優(yōu)化機(jī)床性能，實(shí)現(xiàn)綠色制造的目的。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者在機(jī)床輕量化設(shè)計(jì)領(lǐng)域取得了眾多的研究成果，為了繼承已有的研究成果并開展深入研究，機(jī)床輕量化設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的研究與開發(fā)勢(shì)在必行。該數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)用于儲(chǔ)存機(jī)床輕量化設(shè)計(jì)各階段的數(shù)據(jù)，能夠?yàn)檐嚧仓С屑妮p量化設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)參考，改變機(jī)床支承件設(shè)計(jì)現(xiàn)狀，促進(jìn)綠色制造技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。本課題來源于國(guó)家高科技研究發(fā)展計(jì)劃（863計(jì)劃）“機(jī)床輕量化設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫技術(shù)研究”NO2012AA0401013。本文圍繞課題研究?jī)?nèi)容，在課題組以往研究成果的支撐下，基于對(duì)數(shù)據(jù)庫和機(jī)床輕量化設(shè)計(jì)理論的研究，對(duì)車床輕量化設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的支持下，對(duì)車床床鞍進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)。本研究主要內(nèi)容包括⑴在綜合分析了有關(guān)數(shù)據(jù)庫等概念和輕機(jī)床量化設(shè)計(jì)理論后，對(duì)車床輕量化設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括數(shù)據(jù)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)以及應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)初步確定數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)所具備的功能。⑵基于機(jī)床輕量化設(shè)計(jì)流程，分別對(duì)物理模型建模模塊、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)模塊、結(jié)構(gòu)單元設(shè)計(jì)模塊、性能分析與評(píng)價(jià)模塊四大模塊11個(gè)子模塊的界面、構(gòu)成、功能、操作進(jìn)行詳細(xì)介紹。⑶在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的支持下，對(duì)CKA61160H大型數(shù)控車床床鞍進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)。首先，在HYPERMESH軟件中完成床鞍的拓?fù)鋬?yōu)化其次，在PROE軟件中構(gòu)建床鞍的概念模型，并完成主壁板、主筋板以及單元的構(gòu)型設(shè)計(jì)然后，應(yīng)用ANSYSWKBENCH軟件對(duì)新方案床鞍進(jìn)行尺度優(yōu)化，獲取最合理的壁板和筋板尺寸最后，分析床鞍原方案和新方案在三種不同工況下的靜態(tài)性能和模態(tài)性能，并對(duì)床鞍新方案進(jìn)行評(píng)價(jià)。根據(jù)床鞍減重質(zhì)量，進(jìn)行能耗計(jì)算，獲取因減重而減少的能量消耗、有害氣體、廢水及固體廢棄物各個(gè)數(shù)據(jù)。

簡(jiǎn)介：數(shù)控編程是目前CADCAM系統(tǒng)中最能明顯發(fā)揮效益的環(huán)節(jié)之一其在實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)加工自動(dòng)化、提高加工精度和加工質(zhì)量、縮短產(chǎn)品研制周期等方面發(fā)揮著重要作用隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展數(shù)控編程目前基本上是采用基于CADCAM軟件的圖形編程技術(shù)即數(shù)控圖形編程該文主要介紹針對(duì)數(shù)控車床的圖形編程系統(tǒng)開發(fā)此系統(tǒng)是基于MFC類庫利用VC進(jìn)行開發(fā)的是一個(gè)CADCAM集成一體化的數(shù)控車床圖形編程系統(tǒng)它主要由兩大功能模塊構(gòu)成圖形繪制CAD和輔助加工CAM系統(tǒng)根據(jù)數(shù)控車床加工零件的特征建立了零件的特征模型用戶通過系統(tǒng)的人機(jī)交互界面完成零件輪廓的特征輸入經(jīng)過數(shù)據(jù)處理建立輪廓的參數(shù)化模型通過系統(tǒng)提供的圖形編輯工具最終確定零件輪廓圖形用戶根據(jù)已繪制的圖形交互選擇加工方式、加工路線并進(jìn)行加工參數(shù)的設(shè)置然后由系統(tǒng)根據(jù)用戶的初始設(shè)置計(jì)算出刀位軌跡并進(jìn)行軌跡動(dòng)態(tài)仿真最終輸出數(shù)控車床的加工代碼此系統(tǒng)通過人機(jī)交互完成數(shù)控車床加工零件的設(shè)計(jì)和輔助加工極大的方便了設(shè)計(jì)師和操作人員提高了生產(chǎn)效率降低了生產(chǎn)成本

簡(jiǎn)介：本文在充分了解和深入分析國(guó)內(nèi)外數(shù)控機(jī)床誤差補(bǔ)償技術(shù)研究和應(yīng)用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，通過詳細(xì)的理論分析和實(shí)驗(yàn)論證，針對(duì)數(shù)控機(jī)床誤差高效測(cè)量、熱誤差補(bǔ)償中的溫度測(cè)點(diǎn)優(yōu)化布置、誤差元素特別是熱誤差元素魯棒性建模等及其應(yīng)用提出了新的思路和方法，并將其應(yīng)用于HM077數(shù)控車床，獲得了良好的效果。本文分為五章。第一章綜合論述了降低數(shù)控機(jī)床熱誤差的主要方法、數(shù)控機(jī)床熱誤差建模和溫度測(cè)點(diǎn)選擇的研究歷史和現(xiàn)狀，簡(jiǎn)要介紹了本文的主要內(nèi)容。第二章通過有關(guān)建模理論和技術(shù)的分析、研究，按照誤差元素的不同性質(zhì)，給出了不同的建模方法，并對(duì)一臺(tái)HM077數(shù)控車床誤差元素進(jìn)行實(shí)測(cè)、建模及其分析。第三章通過對(duì)已有機(jī)床空間誤差的測(cè)量方法進(jìn)行回顧，分析現(xiàn)有的22線、14線、9線法等測(cè)量方法進(jìn)行了新的四線法的高效測(cè)量新方法的理論研究分析。第四章通過運(yùn)用BP與徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論進(jìn)行了機(jī)床熱誤差建模及其分析，并給出了實(shí)際應(yīng)用實(shí)例及其分析。第五章從理論上對(duì)HM077數(shù)控機(jī)床模型的溫度測(cè)點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化布置，并通過溫度測(cè)點(diǎn)優(yōu)化的頻域分析論述最佳溫度測(cè)點(diǎn)與機(jī)床熱載荷頻率之間存在的普遍性關(guān)系，然后，采用頻域分析的方法，從理論上獲得二維平面模型和三維立體模型的最佳溫度測(cè)點(diǎn)位置，為溫度測(cè)點(diǎn)優(yōu)化在實(shí)際加工時(shí)的應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ)。第六章對(duì)本文的研究工作、主要結(jié)論和創(chuàng)新點(diǎn)加以概括，并對(duì)數(shù)控機(jī)床熱誤差補(bǔ)償技術(shù)的未來做出展望。

簡(jiǎn)介：刀具磨、破損狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)延長(zhǎng)機(jī)床使用壽命、提高機(jī)械加工質(zhì)量、減少機(jī)床故障停機(jī)時(shí)間、提高生產(chǎn)率，以及提高加工自動(dòng)化程度具有重大的意義。虛擬儀器有較大的編程方便性、較強(qiáng)的功能和靈活性，尤其是綜合測(cè)量、數(shù)據(jù)處理和圖形化顯示方面。本文采用LABVIEW虛擬儀器作為刀具磨、破損監(jiān)測(cè)的開發(fā)工具，充分利用虛擬儀器的優(yōu)點(diǎn)，采集能夠反應(yīng)刀具磨、破損狀態(tài)的特征信號(hào)，對(duì)其進(jìn)行深入的分析，進(jìn)而對(duì)刀具的磨、破損狀態(tài)作出準(zhǔn)確的判斷。本文的主要研究工作如下首先在課題背景的基礎(chǔ)上，介紹了國(guó)內(nèi)外常用的刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法以及虛擬儀器的特點(diǎn)，確定了本課題研究的意義。通過對(duì)刀具磨、破損產(chǎn)生的的原因、形式、過程，以及損壞標(biāo)準(zhǔn)的研究，確定了采用切削力信號(hào)作為監(jiān)控特征信號(hào)。建立了數(shù)據(jù)采集硬件系統(tǒng)。選用立式平行八角環(huán)三向車削測(cè)力儀采集三向切削力信號(hào)，設(shè)計(jì)了放大、濾波電路，并通過數(shù)據(jù)采集卡完成了模擬信號(hào)至數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換。在LABVIEW環(huán)境中完成了監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)。包括密碼登錄、切削力經(jīng)驗(yàn)公式查詢、數(shù)據(jù)采集、測(cè)力儀標(biāo)定、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、刀具狀態(tài)在線監(jiān)控，以及數(shù)據(jù)回放與分析各個(gè)子模塊。對(duì)標(biāo)定模塊，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊以及刀具磨、破損監(jiān)控模塊進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，并且對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析。最后對(duì)本文的工作進(jìn)行了總結(jié)和展望。

簡(jiǎn)介：在中國(guó)目前擁有大量技術(shù)陳舊的機(jī)床急需更新的情況下由于數(shù)控機(jī)床的加工能力和資源受限對(duì)機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化改造是一條節(jié)約資金和快速上馬的有效途徑JBNC320C750型單板微機(jī)數(shù)控臥式車床是濟(jì)南第一機(jī)床廠于1991年3月出廠的它有XZ兩個(gè)坐標(biāo)軸實(shí)行開環(huán)控制該機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)功能較低在加工操作、工藝范圍和顯示功能方面存在很多不足因此北京市機(jī)械工業(yè)學(xué)校決定對(duì)其進(jìn)行改造該課題對(duì)JBNC320C750數(shù)控車床進(jìn)行數(shù)控化改造先對(duì)機(jī)床改造進(jìn)行了可行性分析確定了改造方案完成了機(jī)床關(guān)鍵部件參數(shù)的計(jì)算對(duì)縱、橫向滾珠絲杠進(jìn)行了校核和計(jì)算對(duì)原機(jī)床的電氣部件進(jìn)行了改造選擇了更先進(jìn)的CASNUC001T數(shù)控系統(tǒng)替代現(xiàn)有數(shù)控機(jī)床的控制裝置該數(shù)控系統(tǒng)采用的是IBMPCAT總線主板的CPU為8038680486負(fù)責(zé)鍵盤的CPU為8039鍵盤與主板連接是用JDB9型RS232C總線RS232C總線是標(biāo)準(zhǔn)的串行通信接口該系統(tǒng)是由航天數(shù)控集團(tuán)生產(chǎn)的用國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)有利于促進(jìn)民族數(shù)控產(chǎn)業(yè)的發(fā)展同時(shí)也可降低改造成本對(duì)改造后的機(jī)床進(jìn)行了數(shù)控系統(tǒng)的技術(shù)測(cè)試、進(jìn)給性能測(cè)試和機(jī)床精度檢驗(yàn)數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)測(cè)試是功能測(cè)試機(jī)床精度檢驗(yàn)項(xiàng)目是主軸和導(dǎo)軌最后試加工表明機(jī)床的加工范圍得以擴(kuò)大被加工零件的精度全部符合標(biāo)準(zhǔn)說明JBNC320C750數(shù)控車床的數(shù)控化改造達(dá)到了預(yù)期的功能和精度在可靠性和操作宜人性等方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于原機(jī)床

簡(jiǎn)介：數(shù)控車床是現(xiàn)代制造手段設(shè)備昂貴操作復(fù)雜為操作人員培訓(xùn)帶來了很大難度基于VR技術(shù)的數(shù)控車床仿真培訓(xùn)系統(tǒng)就是為解決這個(gè)難題而研制的隨著數(shù)控仿真技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展二者結(jié)合具有廣闊的應(yīng)用前景本文依據(jù)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)理論提出了數(shù)控車床仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案和各模塊所實(shí)現(xiàn)的功能虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境的建立與否主要取決于場(chǎng)景的三維化、各模型的三維化以及各對(duì)象操作的真實(shí)化論文詳細(xì)介紹了利用3DSMAX建模后模型的導(dǎo)出技術(shù)重點(diǎn)闡述了在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中怎樣利用DIRECT多媒體創(chuàng)作軟件中內(nèi)嵌的3DLINGO語言驅(qū)動(dòng)3D模型同時(shí)根據(jù)計(jì)算機(jī)模擬真實(shí)世界物體時(shí)通常采用三維網(wǎng)格模型的方法提出了實(shí)時(shí)生成3D工件模型的解決方案對(duì)于知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)一直是開發(fā)人員所關(guān)心的在第五部分詳細(xì)介紹了RSA加密算法的基本原理提出了利用硬盤序列號(hào)加密的科學(xué)依據(jù)、硬盤序列號(hào)的獲取方法、注冊(cè)機(jī)的實(shí)現(xiàn)及解密程序的實(shí)現(xiàn)等作為培訓(xùn)學(xué)習(xí)系統(tǒng)最主要的是要有方便快捷的幫助功能當(dāng)操作者遇到問題時(shí)能夠及時(shí)得到幫助為此論文重點(diǎn)研究了MICROSOFTAGENT技術(shù)提出了系統(tǒng)幫助的解決方案本文摒棄了傳統(tǒng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開發(fā)基于編程語言的模式采用3DSMAX進(jìn)行數(shù)控車床建模用PHOTOSHOP圖形圖像處理軟件制作相關(guān)的界面用FLASH動(dòng)畫制作軟件創(chuàng)作控制面板采用SHOCKWAVE3D技術(shù)和DIRECT的3DLINGO語言創(chuàng)作3D驅(qū)動(dòng)引擎及3D工件模型實(shí)時(shí)生成實(shí)現(xiàn)了基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的數(shù)控車床仿真培訓(xùn)系統(tǒng)從而開辟了一條高效、快捷進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)創(chuàng)作的新思路

簡(jiǎn)介：制造業(yè)信息化是企業(yè)適應(yīng)外界環(huán)境和自身發(fā)展的需求是企業(yè)提高自身競(jìng)爭(zhēng)力和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必由之路該文結(jié)合江蘇省十五重大科技攻關(guān)項(xiàng)目高速高精度數(shù)控車床批準(zhǔn)號(hào)BE2001068根據(jù)項(xiàng)目開發(fā)的進(jìn)程和需要進(jìn)行產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理PDM及相關(guān)技術(shù)的研究并將CK1416高速高精度數(shù)控車床動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)CADCAE的全部數(shù)據(jù)信息集成和管理開發(fā)了該產(chǎn)品的PDM系統(tǒng)該文的創(chuàng)新性成果有1建立了三層BS體系構(gòu)架的PDM系統(tǒng)以滿足分布異構(gòu)的信息集成的需求2系統(tǒng)地將CK1416高速高精度數(shù)控車床的CAD、CAE、熱結(jié)構(gòu)耦合分析設(shè)計(jì)等工程技術(shù)信息以及相關(guān)的工作流信息、項(xiàng)目管理信息集成為一體實(shí)現(xiàn)了工程項(xiàng)目開發(fā)的完全集成3給出了該集成系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成并對(duì)系統(tǒng)的軟硬件環(huán)境進(jìn)行了合理配置系統(tǒng)主要功能包括設(shè)計(jì)信息功能化查詢、可視化查詢、文檔管理、項(xiàng)目管理、異地在線交流等提供了工程人員一個(gè)簡(jiǎn)便易用的產(chǎn)品設(shè)計(jì)的協(xié)同設(shè)計(jì)信息集成環(huán)境4探討了產(chǎn)品全生命周期管理PLM系統(tǒng)整合企業(yè)ERP、CRM、SCM等各信息系統(tǒng)的總體思路給出了PLM整合后的企業(yè)信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)指出了PLM在企業(yè)信息化發(fā)展中的前景論文所完成的上述創(chuàng)新性成果是該攻關(guān)項(xiàng)目攻關(guān)內(nèi)容的重要組成部分目前該機(jī)床已經(jīng)完成了全部的研制工作并于2003年4月參加了北京國(guó)際機(jī)床博覽會(huì)獲得了各界的好評(píng)該機(jī)床現(xiàn)已投放市場(chǎng)并擬于近期進(jìn)行省級(jí)鑒定

簡(jiǎn)介：當(dāng)今有限元法已成為在工程分析中獲得廣泛應(yīng)用的數(shù)值計(jì)算方法。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，機(jī)械領(lǐng)域已廣泛應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD、計(jì)算機(jī)輔助制造CAM和計(jì)算機(jī)輔助工程CAE。CAE的核心是計(jì)算分析，有限元法則是計(jì)算分析的重要手段之一。因此，將有限元方法應(yīng)用于機(jī)床設(shè)計(jì)中，將有助于提高機(jī)床的設(shè)計(jì)質(zhì)量和性能。本文在理性認(rèn)知ANSYS和它在機(jī)床設(shè)計(jì)中的應(yīng)用方面作了一些探索。本文闡述了數(shù)控車床的主傳動(dòng)設(shè)計(jì)，闡述了主傳動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)動(dòng)力參數(shù)和運(yùn)動(dòng)參數(shù)。動(dòng)力參數(shù)是指主運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率，運(yùn)動(dòng)參數(shù)是指主運(yùn)動(dòng)的變速范圍。的確定方法；闡述了數(shù)控車床分級(jí)變速箱公比的選取原則；闡述了數(shù)控車床主軸的驅(qū)動(dòng)和控制方式直流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和通用變頻調(diào)速系統(tǒng)。通過對(duì)CK6132數(shù)控車床主傳動(dòng)系統(tǒng)的分析，得知主軸電動(dòng)機(jī)功率偏小，車床轉(zhuǎn)速在380～950RMIN范圍內(nèi)功率不足相當(dāng)于此時(shí)電機(jī)功率最低只有338095012KW。在用ANSYS對(duì)CK6132數(shù)控車床主軸進(jìn)行應(yīng)力分析時(shí)，主軸承受彎矩、轉(zhuǎn)矩和拉壓載荷的組合，屬于組合變形。當(dāng)用三維模型，SOLID92單元進(jìn)行ANSYS分析時(shí)，很難做到轉(zhuǎn)矩和力載荷同時(shí)加在分析模型上，為此，將力載荷和轉(zhuǎn)矩載荷分兩個(gè)載荷步施加在分析模型上進(jìn)行求解，然后通過載荷工況LOADCASE對(duì)CK6132主軸力載荷步和轉(zhuǎn)矩載荷步求和，得到主軸受彎、扭、壓的組合載荷下的VONMISES應(yīng)力，較好地解決了結(jié)構(gòu)組合載荷的加載問題。在機(jī)床設(shè)計(jì)時(shí)，都要對(duì)主軸的剛度進(jìn)行驗(yàn)算，傳統(tǒng)的剛度計(jì)算方法是將階梯主軸簡(jiǎn)化成外伸梁，利用材料力學(xué)梁的近似微分方程進(jìn)行計(jì)算。用有限元法分析計(jì)算主軸組件剛度是一種有效的方法，本文用軟件ANSYS對(duì)CK6132數(shù)控車床主軸組件進(jìn)行了剛度彎曲剛度、扭轉(zhuǎn)剛度計(jì)算和切削穩(wěn)定性判別，根據(jù)不出現(xiàn)切削自激振動(dòng)的條件判定，CK6132數(shù)控車床的切削穩(wěn)定性較差。雖然多數(shù)機(jī)床可以用彎曲剛度作為衡量主軸組件剛度的指標(biāo)，但鉆床主軸的剛度指標(biāo)是扭轉(zhuǎn)剛度，所以本文也探索了扭轉(zhuǎn)剛度的ANSYS分析方法。本文闡述了ANSYS疲勞分析的原理和方法，對(duì)CK6132主軸進(jìn)行了疲勞分析。主軸材料采用45鋼，疲勞限Σ200MPA，在主軸的第一工況和第二工況的靜應(yīng)力分析完后，分別對(duì)危險(xiǎn)點(diǎn)，進(jìn)行疲勞分析，得到它們的循環(huán)交變應(yīng)力分別為021024E08PA和011554E08PA，均小于Σ，所以CK6132主軸是根據(jù)無限壽命準(zhǔn)則進(jìn)行設(shè)計(jì)的，主軸的循環(huán)交變應(yīng)力低于疲勞極限，主軸的疲勞壽命在理論上是無限的。由于機(jī)床工作時(shí)既不可避免地要產(chǎn)生受迫振動(dòng)，又可能產(chǎn)生自激振動(dòng)，因此所設(shè)計(jì)的主軸組件應(yīng)該對(duì)這兩類性質(zhì)不同的振動(dòng)都具有良好的抵抗能力，滿足預(yù)定的加工精度和生產(chǎn)率的要求。為了在設(shè)計(jì)主軸組件時(shí)可以預(yù)測(cè)主軸組件的動(dòng)力特性。本文利用ANSYS對(duì)CK6132數(shù)控車床的主軸組件進(jìn)行了模態(tài)分析，得到以下結(jié)論CK6132數(shù)控車床的主軸組件的橫向振動(dòng)的最小固有頻率為31568HZ主軸的固有頻率與主軸的質(zhì)量分布有關(guān)，當(dāng)主軸上無工件時(shí)的固有頻率比主軸上夾持工件時(shí)高；提高主軸的支承剛度，可以提高主軸的固有頻率；車床在加工過程中使用尾座支撐工件，可顯著提高主軸組件的固有頻率。還對(duì)CK6132主軸組件橫向振動(dòng)的諧振響應(yīng)分析方法作了一定探索。在理論方面闡述了彈性力學(xué)基本方程和基于彈性力學(xué)最小位能原理形成有限元求解方程的一般原理，闡述了ANSYS疲勞分析的原理，闡釋了ANSYS模態(tài)提取方法和諧響應(yīng)分析方法，所有這些對(duì)深入認(rèn)知ANSYS的原理和在機(jī)床設(shè)計(jì)中正確應(yīng)用ANSYS具有普遍的指導(dǎo)意義。

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簡(jiǎn)介：機(jī)床被定義為制造機(jī)器的機(jī)器，自工業(yè)革命以來都是人類進(jìn)行生產(chǎn)制造的重要工具，被稱為工作母機(jī)。機(jī)床在經(jīng)濟(jì)和國(guó)防現(xiàn)代化建設(shè)中起著戰(zhàn)略性作用，是體現(xiàn)國(guó)家綜合國(guó)力的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)。機(jī)床的加工精度在一定程度上反應(yīng)了社會(huì)的生產(chǎn)制造水平。車床作為一種通用性好、覆蓋面廣的高效率、高精度機(jī)床，在機(jī)械加工制造中起到了重要作用。車床主軸是車床上帶動(dòng)夾具和工件高速旋轉(zhuǎn)的軸，工作時(shí)不但要承受扭轉(zhuǎn)力矩，還要承受彎曲力矩。主軸質(zhì)量的好壞直接影響整臺(tái)機(jī)器的加工精度及使用壽命，因此是車床的關(guān)鍵零件之一。目前企業(yè)生產(chǎn)車床主軸毛坯采用的是桿部拔長(zhǎng)法的傳統(tǒng)鍛造工藝，其工藝流程為采用較大直徑的實(shí)心自由鍛造坯料，通過拔長(zhǎng)工藝，保留法蘭盤處直徑尺寸，拔長(zhǎng)出階梯軸，再通過深孔鉆或套料刀切削出深孔，得到滿足后續(xù)加工要求的鍛造坯料。這種傳統(tǒng)工藝雖然簡(jiǎn)單，但存在坯料加熱體積大、能源消耗大的缺點(diǎn)，且深孔加工困難、材料利用率低、生產(chǎn)效率也較低。為優(yōu)化車床主軸毛坯鍛造工藝，本文首次提出采用擺動(dòng)輾壓工藝方案成形車床主軸毛坯，其工藝流程為以厚壁無縫鋼管為原始坯料鋸切下料多向液壓機(jī)端部聚料熱擺輾成形法蘭。結(jié)合有限元理論對(duì)成形過程中金屬的應(yīng)力應(yīng)變、速度場(chǎng)、溫度場(chǎng)和成形力等因素進(jìn)行了分析，所得主要研究結(jié)果有如下幾點(diǎn)1、優(yōu)化了聚料中間毛坯形狀，將其設(shè)計(jì)為“上小下大”的錐形，可避免擺輾過程產(chǎn)生蘑菇效應(yīng)，更有利于金屬成形，減少飛邊的產(chǎn)生2、采用擺頭芯棒形式的閉式擺輾模具，對(duì)擺輾參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，并在一次變速進(jìn)給的基礎(chǔ)上提出了多次變速進(jìn)給方式，以得到更接近真實(shí)情況下的擺輾模擬結(jié)果，參考成形力數(shù)值選用260T臥式擺輾機(jī)3、通過對(duì)直角臺(tái)階擺頭擺輾過程的金屬流動(dòng)缺陷的分析，設(shè)計(jì)出了錐角臺(tái)階擺頭結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明錐角臺(tái)階擺頭可避免金屬流動(dòng)缺陷的產(chǎn)生，且更節(jié)省材料，經(jīng)濟(jì)性更佳4、通過對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，空輾精整可擺正法蘭盤，使材料厚度填充均勻。經(jīng)測(cè)量，多次變速空輾后的鍛件法蘭盤面變形平整，尺寸符合要求。通過經(jīng)濟(jì)效益的定量計(jì)算發(fā)現(xiàn)，以某機(jī)床企業(yè)為例，若采用該工藝比傳統(tǒng)工藝每年可節(jié)約成本192萬元。初步論證研究結(jié)果表明，擺輾新工藝可有效降低成形力，提高產(chǎn)品組織性能，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，具有經(jīng)濟(jì)可行性。車床主軸擺輾新工藝為生產(chǎn)廠家提供一種經(jīng)濟(jì)效益可觀的主軸成形新方法及相應(yīng)的理論依據(jù)。

簡(jiǎn)介：本文圍繞發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸的仿形加工，進(jìn)行了分析比較，介紹了國(guó)內(nèi)外新工藝新材料的使用情況并結(jié)合國(guó)內(nèi)實(shí)際情況比較了幾種工藝方案的優(yōu)缺點(diǎn)，并最終得出；機(jī)液伺服系統(tǒng)用于凸輪軸加工特別是粗、半精加工具有明顯的優(yōu)勢(shì)，一但實(shí)驗(yàn)成功將得到廣泛推廣，本文旨在分析研究一臺(tái)仿形刀架機(jī)液伺服系統(tǒng)，找出不穩(wěn)定原因，提出改進(jìn)方案并應(yīng)用于實(shí)踐。首先建立了四邊閥控非對(duì)稱液壓缸活塞處于任意位置時(shí)的數(shù)學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上得到整個(gè)仿形刀架機(jī)液伺服系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并針對(duì)這一模型進(jìn)行了理論分析，計(jì)算機(jī)仿真及實(shí)驗(yàn)研究，并得出基本一致的結(jié)論即仿形刀架在該參數(shù)狀態(tài)下不能穩(wěn)定工作，這與實(shí)際生產(chǎn)情況也相符的。為此，根據(jù)前述系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，提出修改結(jié)構(gòu)參數(shù)的建議，并經(jīng)過再次理論分析及計(jì)算機(jī)仿真得到優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)參數(shù)。本文對(duì)機(jī)液伺服系統(tǒng)的研究及改善現(xiàn)有仿形刀架的性能有一定指導(dǎo)意義，同時(shí)也指出整個(gè)研究過程中存在的不足之處。

簡(jiǎn)介：專用機(jī)床是專為某一特定的加工對(duì)象而設(shè)計(jì)制造的機(jī)床，具有大批量生產(chǎn)、高效率、低成本等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛的應(yīng)用，研究開發(fā)高效的專用機(jī)床具有重要意義。本文針對(duì)化工行業(yè)PN系類某型號(hào)范圍內(nèi)的法蘭盤加工，對(duì)其加工工藝進(jìn)行深入研究，設(shè)計(jì)一款專用的雙刀立式數(shù)控車床，包括主要部件的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，動(dòng)靜態(tài)分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化和機(jī)床的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，主要內(nèi)容如下1、根據(jù)法蘭盤的加工工藝，得到其加工功能要求，并對(duì)其功能原理進(jìn)行分析，確定了兩個(gè)總體方案并建立相應(yīng)的結(jié)構(gòu)原理圖，通過對(duì)比評(píng)價(jià)選出一個(gè)最佳方案。2、運(yùn)用CAD軟件AUTOCAD和SOLIDWKS建立了雙刀立式法蘭數(shù)控車床的二維和三維模型，對(duì)機(jī)床的主要零部件主軸、刀架、橫梁、主傳動(dòng)系統(tǒng)、進(jìn)給系統(tǒng)等進(jìn)行了設(shè)計(jì)，為后續(xù)的零部件的動(dòng)靜態(tài)分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供三維分析模型。3、借助ANSYSWKBENCH軟件對(duì)機(jī)床的主軸、橫梁、箱體進(jìn)行靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)模態(tài)分析，分別得出各部件的應(yīng)力、應(yīng)變?cè)茍D和各零件的前六階模態(tài)振型。其中對(duì)橫梁的前六階模態(tài)進(jìn)行分析后提出了優(yōu)化方案，對(duì)其進(jìn)行了優(yōu)化，在保證剛度的前提下，減輕了橫梁的質(zhì)量。4、分析數(shù)控雙刀立式法蘭車床的工作原理，根據(jù)該機(jī)床的控制要求，從硬件和軟件兩方面設(shè)計(jì)了該機(jī)床的控制系統(tǒng)。硬件方面由DKCX200運(yùn)動(dòng)控制器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、步進(jìn)電機(jī)和防碰撞檢測(cè)裝置等組成。軟件方面以PC機(jī)上的WINDOWS操作系統(tǒng)為開發(fā)環(huán)境，基于零件特征對(duì)其進(jìn)行編程。本文根據(jù)所要加工的法蘭的工藝和實(shí)際生產(chǎn)的要求，設(shè)計(jì)了一款雙刀立式數(shù)控法蘭車床，包括硬件和軟件兩部分，并對(duì)主要機(jī)械零部件進(jìn)行靜動(dòng)態(tài)分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化。與通用機(jī)床相比，該專用機(jī)床大大提高加工法蘭盤的效率和加工精度，具有較大的經(jīng)濟(jì)效益。