QMSK全自動(dòng)磨削機(jī)的設(shè)計(jì)優(yōu)化及應(yīng)用研究.pdf

1、隨著“中國(guó)制造2025”的提出，我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)向著智能、高效、環(huán)保的方向發(fā)展。鑄造行業(yè)作為機(jī)械制造業(yè)的基礎(chǔ)，提倡“綠色鑄造”的理念。但是，鑄件打磨車間卻是機(jī)械制造工廠中工作條件較差，自動(dòng)化程度較低，煙氣、粉塵、噪聲等污染較集中的場(chǎng)所，已經(jīng)成為鑄造行業(yè)發(fā)展的短板，阻礙著“中國(guó)制造2025”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。目前實(shí)現(xiàn)鑄件打磨車間的機(jī)械自動(dòng)化已成為鑄造行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，因此對(duì)全自動(dòng)磨削機(jī)的研發(fā)與設(shè)計(jì)具有重大的意義。
　　本文工作主要從事

2、QMSK全自動(dòng)磨削機(jī)的研發(fā)與應(yīng)用，以機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、有限元分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化及磨削自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)為研究對(duì)象。利用3D軟件Solidworks對(duì)磨削機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)、建模，并利用ANSYS Workbench對(duì)主要的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元靜、動(dòng)態(tài)分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化。在保證機(jī)械性能的前提下極大地節(jié)約了制造成本。具體內(nèi)容分為以下幾個(gè)方面：
　　首先對(duì)QMSK全自動(dòng)磨削機(jī)的結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行了介紹。并根據(jù)設(shè)備的設(shè)計(jì)方案和各部位的功能，利用三維建模軟件Solidwo

3、rks對(duì)設(shè)備的各結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維建模、選型。并對(duì)各結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行介紹。
　　接著利用有限元分析軟件ANSYS Workbench，選取QMSK系列全自動(dòng)磨削機(jī)的主要承重結(jié)構(gòu) X軸機(jī)床支架作為分析對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行有限元靜態(tài)與模態(tài)分析，完成了對(duì)X軸機(jī)床支架的剛度校核，分析X軸支架的1~6階固有頻率，并對(duì)各階振型進(jìn)行介紹，理論上驗(yàn)證了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，防止了共振的發(fā)生。
　　然后利用ANSYS Workbench中多目標(biāo)優(yōu)化功能對(duì)X

4、軸機(jī)床支架進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。把 X軸機(jī)床支架各板材的厚度作為設(shè)計(jì)變量，把總重量、變形量及等效應(yīng)力作為期望參數(shù)，通過(guò)給定的目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，并配合響應(yīng)面分析與靈敏度分析，最終選取最優(yōu)參數(shù)并對(duì)X軸機(jī)床支架各參數(shù)進(jìn)行重新建模。對(duì)新模型進(jìn)行靜力學(xué)分析與模態(tài)分析，并與優(yōu)化前的有限元分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果顯示 X軸機(jī)床支架的總質(zhì)量降低了11％，高達(dá)454 kg。
　　最后本文將二維碼技術(shù)與機(jī)器視覺(jué)組合成的自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)應(yīng)用到鑄件識(shí)別和檢測(cè)中，實(shí)現(xiàn)磨