CAPP工艺资源数据库管理及实践

结合某厂的应用实际 ,提出了 SJCAPP的总体结构 ,建立了系统的功能模型 ,分析和解决了开发 SJCAPP系统的若干关键技术     

刀柄—主轴系统联结性能有限元接触分析

为提高高速加工的质量,采用有限元接触理论建立了刀柄—主轴系统的联结性能评测模型。对接触面上所有高斯积分点进行接触判定。计算任意两点间的法向距离和法向接触力,以判断是否进入接触状态;计算切向接触力以判断摩擦状态。用罚函数法将不等式形式的判定条件引入非线性有限元变分原理,采用完全New-ton-Raphson方法求解方程组。采用该模型仿真刀柄—主轴接触面的变形状况和应力分布,并用统计方法分析了拉刀力和转速对刀柄—主轴系统联结性能的影响规律。     

采用SolidWorks的印刷机咬纸机构装配误差分析

研究采用SolidWorks软件辅助进行零件公差设计和改进的方法。首先,建立装配体模型,根据零/部件的装配约束关系、装配特征和装配信息,自动生成包含尺寸公差和形位公差的装配尺寸链并解算;然后根据计算结果对零件公差进行改进。通过分析国产某印刷机咬纸机构的装配误差这一实例,改进了咬纸机构零件的公差,最终解决了咬纸过程中咬纸面之间的点接触和线接触,以及咬纸力不够咬不住纸的情况。     

基于公理设计的产品平台规划方法

针对目前可调节参数平台的设计过程中,人为指定公共平台参数存在的过多主观性,提出了一种基于公理设计和敏感设计结构矩阵的平台规划方法.基于公理设计推导出设计参数满足公共平台参数条件的数学模型;在设计结构矩阵的基础上提出了描述设计参数之间以及设计参数与功能要求之间动态敏感关系的敏感设计结构矩阵,由此识别出公共平台参数和可调节平台参数,并通过非支配排序遗传算法合理确定平台参数优化配置解.通过自动打孔装订机产品族的平台设计实例,验证了该方法的有效性.     

等高齿锥齿轮非线性振动特性的联合求解方法

齿轮重载啮合中发生的轮齿接触损失会引起齿轮传动中的动态传递误差,动态传递误差的存在是等高齿锥齿轮非线性振动的重要原因,准确预测和计算等高齿锥齿轮传动中的动态传递误差是进一步改善这类齿轮系统振动特性的有效手段。针对某重载等高齿锥齿轮,研究了其在一定运行速度和扭矩范围内的频率响应特性;运用一种新的曲面积分与局部有限元联合求解方法求解了等高齿锥齿轮传动中的动态传递误差,从而揭示出此类传动系统振动的强非线性特性。这种方法无需将时变拟合刚度和啮合频率变量等非线性因素作为外部的激励进行求解,而是从齿轮啮合的每一时步,计算动态啮合力以及动态传递误差,最终得出等高齿锥齿轮的非线性振动特性。该方法可以精确表达轮齿几何及轮齿接触力等因素对齿轮动力学性能的影响,为等高齿锥齿轮这类复杂振动特性的传动系统提供了一种行之有效的分析方法。     

超跨距横梁Z向导轨面起拱曲线设计与优化

针对数控重型龙门铣床超跨距横梁由于跨度大、质量大,安装完毕后由于重力和溜板滑枕作用力会向下弯曲,其中Z向导轨面的最大挠度可达到1 mm,严重影响加工精度的问题,采用对导轨面预起拱的方法来补偿横梁变形对加工精度的影响.首先,采用有限元方法分析超跨距横梁实际工作时的变形,并采用多项式对溜板滑枕在各位置时横梁Z向导轨面的变形进行拟合;充分考虑由于溜板跨度带来的2条变形曲线对起拱曲线的影响,提出了基于这2条变形曲线进行起拱曲线设计和优化的方法.分析以往各种起拱曲线对刀尖点变形的影响,结果表明:所提出的优化方法较以往的起拱方法更能有效降低横梁变形对机床精度的影响.     

基于流固耦合的两墨辊对滚的研究

为了提高胶印印刷质量,了解油墨传递过程及油墨传递特性,运用流固耦合算法,对油墨传递的初始时刻进行计算模拟.分析了油墨通过2个相互挤压墨辊的过程及在油墨压力与墨辊间压力共同作用下胶辊的变形和墨层有效厚度,得到油墨流动通道及油墨转移率.根据该分析方法,计算出不同条件下油墨的流动通道和油墨转移率,分析两墨辊对滚转速与墨辊间压力对油墨转移率的影响,并讨论了胶辊的运动机理,得出胶辊的运动是由于油墨的黏性力及硬辊对胶辊的推力共同作用的结果.     

装卡方式对超跨距横梁z向导轨面起拱曲线加工的影响

通过有限元方法对横梁的加工和安装过程进行了建模,充分考虑了测量方式的不同对起拱曲线的影响,分析横梁不同加工装卡方式与安装方式下起拱曲线的区别,发现了加工起拱曲线后的横梁仍未达到机床精度要求的原因,指出加工横梁z向导轨面起拱曲线时装卡方式与横梁实际工作时安装条件存在较大差别情况下,不能按照安装条件下计算得到的横梁起拱曲线直接加工.文章针对现有的装卡条件,对起拱曲线进行了补偿,克服了由装卡方式的不同带来的加工误差.     

耦合结合面特性的重型数控龙门机床的建模

针对重型数控龙门机床中存在的大型结合面,提出了一种结合面建模的新方法.该方法基于有限元理论,对结构件和结合面分别进行建模.在结构件建模中将连续体有限元离散,在2个结构件结合面处划分足够密集且一一对应的单元和节点;在结合面建模中,采用2节点12自由度的单元对2个结构件结合面一一对应的节点进行连接,建立了2个子结构结合面处节点间拉伸、压缩与扭转关系的结合部空间单元模型,完成了结合部建模和子结构模型耦合.利用该方法并基于HYPERMESH和ANSYS软件实现了耦合结合面特性的某重型数控龙门机床的建模和分析.与忽略结合面特性的机床模型进行仿真分析和实验测试数据对比,验证了耦合结合面特性建模方法的有效性,解决了耦合结合面特性的龙门机床建模问题.     

两墨辊对滚时油墨流场及油墨转移率变化

为提高印刷品的质量,了解油墨传递过程中油墨的运动,对两墨辊对滚进行了流体计算模拟,分析了墨辊对滚时油墨流场速度和压力的变化.在此基础上,提出了一种计算墨层厚度,得到油墨转移率的方法.根据该计算方法计算出不同条件下的墨层厚度及油墨转移率,分析了两墨辊对滚时的转速、墨辊直径和接触前墨层厚度对油墨流动及油墨转移率的影响.结果表明:油墨转移率随墨辊转速的增加、墨层厚度的增大而增大,随墨辊直径的增大而减小.