ZQS8型實(shí)驗(yàn)紙機(jī)的虛擬設(shè)計(jì)與制造.pdf

1、20世紀(jì)90年代以來，因?yàn)榧ち业氖袌龈偁?，人們對產(chǎn)品研制開發(fā)的時(shí)間和更新?lián)Q代速度提出了越來越高的要求。運(yùn)用新的設(shè)計(jì)制造技術(shù)來滿足市場需求已是大勢所趨，采用虛擬設(shè)計(jì)制造(VirtualManufacturing，VM)縮短產(chǎn)品的研制時(shí)間在設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域應(yīng)用地比較廣泛。 虛擬設(shè)計(jì)制造是虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在制造領(lǐng)域的綜合發(fā)展及應(yīng)用，是敏捷制造的關(guān)鍵技術(shù)之一。它通過計(jì)算機(jī)技術(shù)構(gòu)造一個(gè)虛擬的然而是逼真的設(shè)計(jì)制造環(huán)境，實(shí)現(xiàn)從設(shè)計(jì)技術(shù)

2、(如制圖、有限元分析、原型制作等)，到制造技術(shù)(如工藝計(jì)劃、加工控制等)，乃至車間布局、車間調(diào)度以及服務(wù)培訓(xùn)等各個(gè)方面的模擬和仿真。利用VM技術(shù)不僅可以減少新產(chǎn)品開發(fā)的投資，而且可以大大縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，從而對難以預(yù)測、持續(xù)變化的市場需求作出快速響應(yīng)。 本文以ZQS8型試驗(yàn)紙機(jī)為例，借助Pro/E實(shí)現(xiàn)從紙機(jī)的三維模型的建立到裝配，用ANSYS、COSMOSWorks等分析軟件完成關(guān)鍵部件的有限元分析。 ZQS8實(shí)驗(yàn)紙機(jī)是

3、實(shí)驗(yàn)室用來演示，模擬紙張抄、造過程，檢驗(yàn)紙漿抄、造工藝性等的專用設(shè)備。ZQS8實(shí)驗(yàn)紙機(jī)屬于圓網(wǎng)紙機(jī)，紙漿由流漿箱流入網(wǎng)槽，附在網(wǎng)籠上，隨著毛毯的運(yùn)動(dòng)被帶到壓榨部，壓輥及真空箱對其進(jìn)行干燥，然后人工引紙使其進(jìn)入干燥部，烘缸及干毯對其進(jìn)行進(jìn)一步干燥，隨后經(jīng)施膠部施膠，壓光部壓光后在卷取部卷成紙卷，從而完成紙張的生產(chǎn)過程。 計(jì)算機(jī)建模技術(shù)將機(jī)械設(shè)計(jì)的參數(shù)化應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)紙機(jī)的設(shè)計(jì)與研究，以提高紙機(jī)產(chǎn)品的質(zhì)量，加快紙機(jī)的更新?lián)Q代。在傳統(tǒng)機(jī)械

4、設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，使用功能強(qiáng)大的Pro/e工程建模軟件建立實(shí)驗(yàn)紙機(jī)的實(shí)體模型，使設(shè)計(jì)者在制造樣機(jī)之前，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)過程中潛在的缺陷，為下一步的設(shè)計(jì)提供良好的條件。 本文的小過橋齒輪為例利用SolidWorks軟件進(jìn)行漸開線直齒輪的精確建模，實(shí)現(xiàn)了正確的嚙合裝配，對模型定義邊界條件和加載轉(zhuǎn)矩，在COSMOSWorks環(huán)境下對齒輪進(jìn)行接觸性能分析，給出了嚙合時(shí)輪齒的接觸狀態(tài)、接觸應(yīng)力分布情況，并與理論計(jì)算結(jié)果對比，證明了運(yùn)用有限元方法解