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扬州工业职业技术学院2015—2016学年第一学期毕业设计课题名称卧轴磨床有限元刚度分析及优化改进设计时间:2015.09—2015.11院部:机械工程学院班级:1302机设姓名:刘静指导教师:范增答辩情况答辩教师:年月日评语成绩评定指导教师:年月日2016届毕业设计(论文)任务书学院:机械工程学院专业:机械设计和制造班级:1302机设学生姓名刘静指导教师范增职称讲师课题名称卧轴磨床有限元刚度分析及优化改进课题工作内容卧轴磨床的刚度是影响磨削加工误差的主要因素之一。在磨削行程范围内,由于磨床整体变形引起的磨头体下沉量是变化的,从而产生加工误差,国内生产的平面磨床普遍存在刚度较差的问题。利用虚拟样机的仿真技术。可以精密的进行三维几何与物理建模。它能够在设计阶段预测平面磨床的静态与动态性能。进行最优设计,以较低的成本较快的速度。设计制造出高品质的平面磨床产品,而且,应用该项技术还可以大大的减少研发和实验经费。缩短开发周期。提高产品质量,更好的满足当前制造新行业的小批量。多品种。高性能的要求。1、研究•论述查阅相关技术文献资料,寻找案例。进行模拟,分析模拟数据。并整理改进的方案。2、建模仿真Pro/Mechanica是美国PTC公司开发的有限元软件。可以实现精密几何建模和有限元分析的无缝集成。在Pro/Mechanica中完成几何建模后。无需退出设计环境就能进行有限元分析。避免了某些有限元分析软件导致的数据丢失。使设计人员节省用于修补模型的大量时间、精力。而且保证了数据的一致性和解析结果的高精度,Pro/Mechanica结构分析软件包,可以进行零件模型和装配模型的静态分析、莫泰分析、屈曲分析、接触分析、预警力分析以及震动分析等。3、整理实施进行模型零部件的调整和结构优化改进,绘制相关零部件CAD图纸,并撰写说明书和论文。扬州工业职业技术学院指标要求1、设计说明书不少于1万字。2、毕业设计说明书内容包括:封面、目录、前言、正文、结论、参考文献、致谢和附录。3、毕业设计说明书应按有关要求撰写,打印后装订成册。4利用solidworks软件建立卧轴磨床相关零部件三维模型5运用Pro/Engineer三维软件对卧轴矩台平面磨床进行了精确三维建模,并应用Pro/Engineer的子模块Pro/Mechanica模拟了卧轴磨床的实际工况,对其进行有限元分析,。进程安排2015年09月18日-2015年09月22日选题、调研、收集资料2015年09月25日-2015年09月29日论证、开题2015年10月2日-2015年10月27日设计(写作初稿)2015年10月30日-2015年11月10日修改、定稿、打印主要参考文献1.狄汉非;孙熙红;;车床主轴带轮结构与过盈配合应力分析[J];科技信息;2009年02期2.高源;汪中厚;;磨床主轴带轮螺孔裂纹分析及强化设计[J];科技信息;2009年02期3.周晓玲;汪中厚;陈琪华;黄静莉;;基于Pro/MECHANICA的深孔内圆磨床内圆磨具的精确建模及模态分析[J];精密制造与自动化;2006年01期4.仇葳;汪中厚;黄海涛;蔡新娟;;大型磨床床身起吊时的有限元分析[J];精密制造与自动化;2007年03期5.龚伟;汪中厚;黄裕华;汪雪英;;基于Pro/MECHANICA的磨床床身有限元热变形分析[J];精密制造与自动化;2007年03期6.蒋静;汪忠厚;;基于Pro/E的磨床测量支架有限元分析[J];精密制造与自动化;2010年02期起止日期2015年09月01日—2015年11月01日学院盖章:教研室主任(签字):年月日年月日说明:毕业设计任务书由指导教师根据课题的具体情况填写,经学院审核盖章后生效。此任务书要求按固定格式双面打印,在毕业设计工作开始前一周内填写并发给学生。毕业设计(论文)开题报告书学生姓名刘静专业机械设计班级1302机械设计学号1303120217题目卧轴磨床有限元刚度分析及优化改进指导教师范曾职称工程师学位硕士题目类别■工程设计□基础研究□应用研究□其它【课题的内容与要求】“卧轴磨床有限元刚度分析及优化改进”属于工程设计类课题,研究的主要内容是对磨床床身进行静力分析与动力分析,得到了机床床身在X、Y、Z三个方向的静刚度、机床床身的固有频率及其振型,并在此基础上,利用谐响应分析计算出机床床身的振动量。由以上分析结果为理论依据,对该机床床身的薄弱环节进行识别及对其结构进行优化改进,计算出床身改进后的静刚度、床身固有频率、振型及振动量,与改进前加以比较一、课题具体内容1、设计方案的论证查阅有关技术文献资料,阐述原理并进行方案选择论证。通过设计方案的分析、比较,选择最优秀的的设计方案;详细阐述所采用设计方案的优点。2、建模仿真Pro/Mechanica是美国PTC公司开发的有限元软件。可以实现精密几何建模和有限元分析的无缝集成。在Pro/Mechanica中完成几何建模后。无需退出设计环境就能进行有限元分析。避免了某些有限元分析软件导致的数据丢失。使设计人员节省用于修补模型的大量时间、精力。而且保证了数据的一致性和解析结果的高精度,Pro/Mechanica结构分析软件包,可以进行零件模型和装配模型的静态分析、莫泰分析、屈曲分析、接触分析、预警力分析以及震动分析等.对卧轴磨床有限元刚度分析及优化改进,进行模型零部件的调整和结构优化改进,绘制相关零部件CAD图纸。二、设计要求1、零件图、装配图符合国家标准规定。图面布局合理、美观、清晰。2、设计说明书不少于1万字。3、毕业设计说明书内容包括:封面、目录、前言、正文、结论、参考文献、致谢和附录。4、毕业设计说明书应按有关要求撰写,打印后装订成册。5丶利用solidworks软件建立矩台平面磨床相关零部件三维模型6丶运用Pro/Engineer三维软件对卧轴矩台平面磨床进行了精确三维建模,并应用Pro/Engineer的子模块Pro/Mechanica模拟了平面磨床的实际工况,对其进行有限元分析,。【前言】传统的卧轴磨床设备投资大,并且设备运行需要很多工人运行,设备使用成本较高,难以进行控制和人工管理。矩台平面磨床是目前使用最广泛的磨床类型之一,为了减小整体体积,该类磨床的典型结构是其床身底部作为油箱。磨床随着工作时间的增加,导轨摩擦发热使油温升高,造成油箱附近的床身比其它部分温度要高,从而引成床身热变形,影响加工精度。因此掌握床身在工作数小时后的温度分布及由此引发的床身热变形,对于解决由于床身热变形而造成的加工误差是有很重要的现实意义。【方案的比较与评价】在总结机床结构分析发展现状的基础上,针对某型平面磨床加工精度不高的问题,利用ANSYS有限元软件对其部件及整机结构进行了静、动态分析,提出改进方案,进行优化分析,并对改进后的结构进行了验证。首先,根据磨床结构特点,使用体单元建立磨床主要部件的有限元模型,给出简化后的载荷和约束,对其进行静态分析。【预期的效果及指标】预期的效果:进行模型零部件的调整和结构优化改进,绘制相关零部件CAD图纸。预期指标:编写设计说明书。扬州工业职业技术学院机械工程学院2016届毕业设计(论文)中期检查及指导记录表(表2)(指导教师填写)学生姓名刘静专业机械设计和制造班级1302机设学号1303120217题目卧轴磨床有限元刚度分析及优化改进指导教师姓名范增职称讲师学位硕士是否按计划完成工作任务■是□基本按计划要求□否是否有能力独立按期完成毕业论文(设计)■是□基本按计划要求□否【目前进展情况】(学生工作进展、资料搜集和利用情况、教师指导情况等)该同学在课题设计过程中,能根据毕业设计任务书中的设计要求,主动放弃休息时间,边工作边进行课题的设计;能够主动积极与导师联系,主动到学校图书馆和社会图书馆查阅相关文献资料,已经完成了一半左右的设计任务;特别是对模块式自动化生产设备相关零部件的三维造型与视觉表达这部分设计内容,该同学能够采用自学、与导师网上沟通等方法,对所设计的主要零部件进行三维造型并验证设计的可行性,能及时发现问题,并及时与导师联系解决课题设计过程中的难点和问题。【对此后设计(论文)工作的建议,包括应注意的问题及采取的措施】该同学毕业设计工作基本完成,主要包括工位、机械手、运输导轨以及转移机械手的设计;该同学在模块式自动化生产设备的装配工艺、材料选择、以及主要零部件的设计建模方面,考虑问题不是十分周全,特别是在装配体的运动仿真方面存在较大的困难,还有待于进一步完善。采取的措施和建议:如果在软件的使用上存在问题,请学生提前到学校,在导师的指导下完成后期的毕业设计工作内容;如果由于个人没有电脑,请学生在提前到校,利用学院的公共机房,完成毕业设计,同时与导师多联系,借阅相关书籍,着重加强装配体仿真方面的学习,争取按时保质保量完成毕业设计任务。指导教师签章:年月日【院(部)意见】■同意指导教师意见□不同意指导教师意见(请说明理由)□其它(请说明)学院(院长)签章:年月日毕业设计(论文)指导教师评分表学生姓名刘静专业机械设计和制造班级1302机设评分内容具体要求分值分项评分标准ABCDE学习态度努力学习,遵守纪律,作风严谨务实,按期圆满完成规定的任务。10108764创新论文(设计)有新观点、新方法、新材料、新发现。10108764调研论证能独立查阅文献资料及从事其他形式的调研,能较好地理解课题任务并提出实施方案,有分析整理各类信息并从中获取新知识的能力。10108764综合能力能综合运用所学知识和技能,发现及解决实际问题。20201715128表述论证、分析、设计、计算、结构、建模、实验正确合理,绘图(表)符合要求。20201715128文献阅读查阅文献有一定广泛性;有综合归纳资料的能力和自己的见解。10108764撰写质量结构严谨、文字通顺、用语符合技术规范,图表清楚,格式规范,符合规定字数要求。20201715128【指导教师评语:毕业设计(论文)的价值;反映学生掌握知识、能力情况;设计(论文)的内容、结构、结论以及整体水平等】该毕业设计主要是设计一种新型的模块式自动化生产设备,该新型生产设备,可实现工位间工件的自动传送,省时省力,既减少了劳动强度,又提高了劳动生产率,降低了人工成本。是技术含量高、附加值高、使用广泛的新技术产品,具有一定的深度和创新性,具有一定的工程参考价值和社会价值;该毕业设计还包括利用计算机辅助设计(CAD/CAE/CAM)对装配体的工作原理进行视觉仿真与表达;将两者进行有机的整合,可为以后相关课程的教学提供素材、还可为及企业的生产制造带来潜在的社会价值。本毕业设计体现了作者较强的学习能力,勤奋严谨的学习作风,更体现了作者综合运用知识的能力;同时在设计过程中有自己独特的创新,做到了功能性与工艺性的结合。毕业设计选题能紧密结合企业实际需求,跟踪专业发展方向,选题定位较好。毕业设计书写条理清楚,文理通顺,用语符合专业要求。该设计涉及的研究方向具有一定的综合性、科学性、实用性、先进性、创新性,内容充实。设计内容反映了学生已掌握了较强的专业技能和研究设计方法,实践能力较强。是否同意提交答辩■是□修改后提交□否(请说明理由)评定成绩(百分制):指导教师签章:年月日扬州工业职业技术学院机械工程学院2016届毕业设计(论文)评阅人评分表(表4)学生姓名刘静专业机械设计和制造班级1302机设评分内容具体要求分值分项评分标准ABCDE任务量毕业设计(论文)任务量饱满,难度较大。20201715128创新设计(论文)有新观点、新方法、新材料、新发现。10108764表述论证、分析、设计、计算、结构、建模、实验正确合理,绘图(表)符合要求。404035302520文献阅读查阅文献有一定广泛性;有综合归纳资料的能力和自己的见解。10108764撰写质量结构严谨、文字通顺、用语符合技术规范,图表清楚,字迹工整、书写格式规范,符合规定字数要求。20201715128是否同意提交答辩■是□修改后提交□否(请说明理由)评定成绩(百分制):评阅人签章:年月日扬州工业职业技术学院机械工程学院2016届毕业设计
本文标题:卧轴磨床有限元刚度分析及优化改进刘静,1303120217docx
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