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五轴联动加工中心工作台可靠性分析软件开发

2020-12-11阅读(328)

五轴联动加工中心工作台可靠性分析软件开发

论文摘要

工作台是五轴联动加工中心的主要部件,工作台传动系统的可靠性对加工中心的加工精度起决定性的影响。工作台传动系统在传动过程中振动现象对其模态可靠性及刚度可靠性有很大影响。因此,本文以五轴联动加工中心工作台为研究对象,将工作台传动系统关键部件进行参数化,编制五轴联动加工中心工作台可靠性分析软件,利用该软件可实现工作台传动部件参数化数据的传递、模型的驱动及参数化模型与ANSYS分析软件的连接。将导入ANSYS中的模型进行可靠性分析,主要分析工作台传动系统在不同参数影响下的模态可靠性及刚度可靠性。本文主要研究的是五轴联动加工中心工作台可靠性分析软件开发方面的一些问题。（1）对加工中心工作台的结构及工作原理进行了研究,分析了加工中心工作台的结构和不同结构下的工作原理。介绍了五轴联动加工中心工作台可靠性研究领域的概况。（2）应用三维建模软件Pro/E建立加工中心工作台的模型,并对关键传动部件进行参数化。可以通过改变尺寸参数,改变工作台传动部件蜗轮蜗杆、斜齿轮的结构尺寸。（3）应用Pro/E的二次开发技术进行工作台参数化界面设计,在VC环境下开发Pro/TOOLKIT应用程序基本框架,使用MFC可视对话框技术创建了Pro/E界面的参数化菜单及驱动模型菜单。（4）利用VC++编制了加工中心工作台可靠性分析软件的功能界面,该界面主要实现工作台传动部件参数的传递及软件之间的连接。主要包括导入参数、驱动模型、Pro/E与ANSYS的连接功能。（5）对加工中心工作台关键传动部件进行仿真可靠性分析。介绍了工作台可靠性分析的基本方法,对工作台传动部件蜗轮蜗杆进行共振可靠性及刚度可靠性分析。利用有限元分析软件ANSYS作为可靠性分析平台,通过改变影响模态及接触刚度可靠性的模型参数进行分析,得到不同参数影响下的加工中心工作台的可靠性数据。本文利用VC++编制五轴联动加工中心工作台可靠性分析软件,通过该软件可将工作台传动件参数化尺寸进行输入,驱动再生,再将需要分析的模型导入到ANSYS有限元分析软件中进行模态可靠性及刚度可靠性分析,得到不同参数影响下的模态可靠性及刚度可靠性数据,为提高加工中心工作台的可靠性提出理论依据。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 目录
  • 第1章 绪论
  • 1.1 课题来源
  • 1.2 工作台的基本结构与工作原理概述
  • 1.3 五轴联动加工中心工作台相关领域的发展概况
  • 1.3.1 参数化设计技术的发展概况
  • 1.3.2 数控机床的发展历史和现状
  • 1.3.3 机床可靠性研究发展现状
  • 1.3.4 机床工作台可靠性研究发展现状
  • 1.4 机床工作台可靠性分析软件设计主要研究的内容
  • 第2章 工作台参数化模型的建立
  • 2.1 工作台参数化建模的必要性
  • 2.2 工作台参数化模型概述
  • 2.3 主要参数的确定
  • 2.4 参数化模型建立的基本步骤
  • 2.5 参数化建模实例
  • 2.5.1 斜齿轮的参数化建模实例
  • 2.5.2 齿轮的装配实例
  • 2.5.3 蜗杆的参数化建模实例
  • 2.5.4 蜗轮的参数化建模实例
  • 2.5.5 蜗轮蜗杆的装配实例
  • 2.5.6 工作台外形部分的建模
  • 2.6 本章小结
  • 第3章 基于Pro/E二次开发技术进行工作台参数化界面设计
  • 3.1 Pro/E二次开发技术概述
  • 3.2 在VC环境下开发Pro/TOOLKIT应用程序
  • 3.2.1 用VC创建Pro/TOOLKIT应用程序基本框架
  • 3.2.2 Pro/TOOLKIT应用程序设计
  • 3.2.3 注册文件及Pro/TOOLKIT应用程序的运行
  • 3.3 菜单的设计技术及应用
  • 3.4 使用MFC的可视化对话框技术
  • 3.4.1 创建对话框的一般步骤
  • 3.4.2 模式对话框的设计
  • 3.5 本章小结
  • 第4章 工作台可靠性分析软件的功能模块
  • 4.1 工作台可靠性分析软件主界面的功能概述
  • 4.2 导入参数的功能模块
  • 4.3 驱动模型的功能模块
  • 4.4 模型导入ANSYS功能模块
  • 4.5 本章小结
  • 第5章 工作台的仿真可靠性分析
  • 5.1 工作台可靠性分析方法概述
  • 5.1.1 应力强度干涉模型
  • 5.1.2 概率有限元法
  • 5.1.3 串联系统可靠性模型
  • 5.1.4 Monte-Carlo模拟法
  • 5.2 蜗轮蜗杆的模态可靠性分析必要性
  • 5.3 ANSYS模态分析方法
  • 5.4 ANSYS概率设计技术
  • 5.5 ANSYS接触分析方法
  • 5.5.1 接触算法
  • 5.5.2 接触类型
  • 5.5.3 接触方式
  • 5.5.4 面—面接触分析的基本过程
  • 5.6 蜗轮蜗杆有限元模型的建立及模态分析
  • 5.7 蜗轮蜗杆系统模态分析结果
  • 5.8 蜗轮蜗杆共振可靠性分析
  • 5.9 蜗轮蜗杆刚度可靠性分析
  • 5.10 本章小结
  • 第6章 结论
  • 参考文献
  • 致谢

    • 相关论文文献

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