机械产品三维广义参数化设计关键技术的研究与应用

分析了目前三维参数化设计的现状,指出了其存在的不足.论述了机械产品三维广义参数化设计的内涵、设计步骤和关键技术.采用机械产品三维广义参数化设计技术,基于三维设计平台开发了桥式起重机桥架的三维参数化设计系统,并成功地应用于桥式起重机桥架的快速系列设计,使设计效率和图纸设计质量得到了显著提高,快速响应了个性化的市场需求.对其他行业机械产品的快速系列设计也具有重要的应用价值.     

基于KBE的起重机卷筒组设计技术研究与应用

在知识工程的基础上,引入参数化设计思想,利用面向对象的开发工具Visual Basic,以SolidWorks2010为设计平台,以Access、SQL Server 2000为数据库管理软件,采用参数化设计技术、工程图自动调整技术,全息建模和布局草图装配技术,研究开发了基于KBE的起重机卷筒组三维参数化设计系统。分析了图纸调整中存在的一些问题,提出了基于SolidWorks+AutoCAD的集成开发模式,能够快速生成设计模型的工程图,达到提高设计效率的目的。该技术已成功应用于某重型机械厂的产品设计当中,并取得了理想的效果。     

基于SolidWorks的巷道式堆垛机快速设计系统

结合面向对象的参数化编程思想,重点研究了参数化建模技术,模块化设计技术,工程图调整技术。以VB为开发工具,SolidWorks2009为开发平台,构建了巷道式堆垛机快速设计系统,实现了巷道式堆垛机的快速设计。     

一种超声精密滚齿装置的设计与使用

为解决硬齿面齿轮滚齿工艺中的滚齿切削力、切削热大,滚刀磨损严重,滚刀使用寿命较低问题。设计了一种超声精密滚齿装置,由齿轮工件回转及超声振动复合主轴系统,外支撑固定系统和超声波电源换向系统三部分组成。将超声精密滚齿装置安装在滚齿机工作台上,根据齿轮工件的不同结构特点采用不同的超声振动方式与滚刀进给切削方式实现超声精密滚齿,可延长滚刀使用寿命、提高滚齿效率、提高滚齿加工精度。     

基于模板定制的零件工艺变型设计研究

针对传统CAPP系统对企业已有产品工艺知识重用较弱的现状,从产品工艺资源重用的角度出发,以回转类零件为例,在分析其结构特征和总结工艺特点的基础上,提出基于模板定制的方法,分别采用典型参数化工艺模板和典型实例工艺模板进行新零件工艺设计,即在工艺模板与零件之间建立参数关系,实现参数化驱动零件加工工艺。并充分利用企业中已有的成熟工艺设计方案、工艺流程以及工艺资源,以尽可能小的修改代价、尽快的速度变型出所需要的设计工艺。最后给出了实例。     

基于人工蜂群算法的起重机主梁拓扑优化

通过对人工蜂群算法的分析研究,利用其摇摆指数更新和适应度更新能加快收敛速度并获得一个相对稳定的结构拓扑优化最优值的优点,将人工蜂群算法引入到起重机主梁的结构拓扑优化,验证了其有效性和适用性。实验结果表明,优化后的起重机主梁符合其各种性能要求,能满足工程需求,降低了生产成本,对起重机的结构设计具有重要意义。     

毛坯模型的自动形成技术研究

以铸造毛坯为研究对象,进行了毛坯模型的自动形成技术的研究。首先建立零件的三维特征模型,再提取相关工艺信息,从面加工特征和体加工特征两方面进行加工特征的识别,然后根据相关铸造毛坯知识模型补偿,最终形成毛坯模型。     

铸造起重机小车架快速设计系统关键技术研究

为了快速响应企业要求,解决复杂装配产品的变型设计问题,将全息建模的概念引入到铸造起重机快速设计系统中。基于全息模型产品的多样化、集成化等特点,详述了系统的设计方案、功能信息、结构信息以及产品的快速设计流程,研究了实现系统的重要参数化技术、模块化技术等关键技术。开发了基于模板的小车架快速设计系统,完善了铸造起重机的快速设计系统,达到了将装配模型的变型设计应用于系列产品快速开发的目的。     

铸造起重机小车架自动化设计及其关键技术研究

针对以往系列化产品设计过程中自动化程度不高、有限元分析的工作量较大的问题,提出了一种基于参数化变型设计的自动化设计方法。研究了三维造型软件SolidWorks和有限元分析软件ANSYS的二次开发方法,实现了运用VB和APDL语言对其的二次开发;分析了设计过程中参数校核不严谨的现象,制定了设计参数包括常规计算、设计校核及有限元分析的双重校核机制;结合铸造起重机小车架的结构特点,将参数化变型设计和模块化思想有机地结合起来,开发了铸造起重机小车架参数化设计系统,并以小车端梁设计为例进行了验证。     

大负载纵弯谐振变幅器谐振特性的研究与试验

大负载功率超声纵弯谐振变幅器在旋转超声加工、超声清洗、金属疲劳检测等领域应用广泛,针对大负载工具的应用现状,对阶梯环盘负载与变幅杆组成的功率超声纵弯谐振变幅器进行了设计研究。基于Mindlin中厚板理论,建立了纵弯谐振变幅器的振动模型,推导了频率方程与变幅器振型解析表达式,设计了不同材料大负载功率超声纵弯谐振变幅器。通过阻抗分析试验和超声谐振试验对所设计的变幅器进行了谐振特性研究。对比试验结果证明:大负载功率超声纵弯谐振变幅器的谐振频率与设计频率相比最大误差为4.95%,理论计算与谐振试验得到的三环盘振幅曲线的整体形态一致,零振幅位置最大偏差为6.51%,变幅器作纵弯谐振,为超声谐振系统的设计与应用提供了技术参考。