轴承冷辗机设计中的CAD/CAE技术应用研究

论文摘要

冷辗是轴承套圈等环形工件常用的一种加工方法。论文的选题来源于国家发展计划委员会产业化前期关键技术与成套设备研制开发项目,为“轴承精密辗扩与磨削超精成套设备”课题的组成部分和研究内容之一。在PCR-80冷辗机系统设计分析研究中,应用CAD/CAE技术提高质量与效率。 论文主要包括一下几个方面的内容。第一,应用通用有限元分析软件ANSYS对轴承套圈冷辗加工中的金属的塑性变形过程进行模拟,通过对有限元计算结果的研究分析,取得结论用于指导冷辗机的设计与冷辗工艺的制定。第二,采用机械产品设计中“自下而上”的设计方法,使用SolidWorks2004软件对PCR-80型冷辗机进行三维建模与虚拟装配设计。并对SolidWorks2004软件进行二次开发,在原有用户界面上增设冷辗机设计菜单,添加零件管理、装配管理、机架参数化建模等几个功能模块。使用Access2000建立管理零件与装配图信息的数据库。第三,使用Visual Basic开发冷辗机机架参数化特征建模模块。第四,在建立主轴部件、芯辊部件、主滑块部件、主油缸部件、整径部件、机械手部件等装配体的基础上,对整机进行虚拟装配,并三维布局机床的液压管路系统。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 课题来源
• 1.2 课题意义
• 1.3 本文的主要工作
• 第二章 轴承套圈冷辗加工过程模拟及有限元分析
• 2.1 轴承套圈冷辗加工基本原理
• 2.2 通用有限元分析软件ANSYS
• 2.3 轴承套圈冷辗加工过程的有限元分析建模
• 2.3.1 轴承套圈冷辗加工过程力学分析及模型简化
• 2.3.2 力学参数设置及有限元网格划分
• 2.4 轴承套圈冷辗工过程计算
• 2.4.1 相同载荷作用不同时间后的应力分布云图
• 2.4.2 相同载荷作用下不同尺寸辗辊的应力分布
• 2.4.3 载荷大小对工作应力分布的影响
• 2.5 分析结论
• 2.6 本章小结
• 第三章 基于SolidWorks冷辗机三维CAD模块总体设计
• 3.1 冷辗机设计软件开发系统设计
• 3.2 冷辗机设计软件需求分析
• 3.2.1 功能需求
• 3.2.2 性能需求
• 3.2.3 环境需求
• 3.2.4 其他需求
• 3.3 冷辗机专用软件总体设计
• 3.3.1 软件结构设计
• 3.3.2 数据库设计
• 3.4 冷辗机软件二次开发基本技术
• 3.5 本章小结
• 第四章 冷辗机零件管理模块详细设计
• 4.1 零件图管理模块界面设计
• 4.2 冷辗机零件信息数据库建立
• 4.3 零件信息管理功能代码编写
• 4.4 预览功能的实现
• 4.5 本章小结
• 第五章 冷辗机机架参数化建模及功能菜单的开发
• 5.1 基于特征的参数化建模
• 5.2 冷辗机机架三维参数化功能模块界面设计
• 5.2.1 冷辗机机架三维参数化特征建模总体规划设计
• 5.2.2 机架基体特征参数化建模
• 5.2.3 机架右床头特征参数化建模
• 5.3 冷辗机机架三维参数化功能模块编程
• 5.3.1 SolidWorks中的宏
• 5.3.2 机架参数化特征建模模块程序设计
• 5.4 功能模块的菜单添置
• 5.4.1 SolidWorks插件
• 5.4.2 添加菜单模块代码编写
• 5.5 软件打包封装及安装说明
• 5.5.1 安装程序制作
• 5.5.2 软件安装说明
• 5.6 冷辗机软件测试
• 5.7 本章小结
• 第六章 轴承冷辗机的虚拟装配
• 6.1 SolidWorks的虚拟装配技术
• 6.2 冷辗机虚拟装配的过程
• 6.2.1 各个部件的装配
• 6.2.2 整机的装配
• 6.3 冷辗机液压管路的三维布局
• 6.3.1 Routing插件
• 6.3.2 冷辗机液压管路设计步骤
• 6.4 PCR-80冷辗机三维CAD技术应用总结
• 6.4.1 二次开发技术是通用CAD软件推广应用的关键环节
• 6.4.2 CAD软件二次开发的模式与内容
• 6.5 本章小结
• 第七章 结束语
• 7.1 主要工作
• 7.2 创新与特色
• 7.3 工作展望
• 参考文献
• 附录：PCR-80冷辗机零件表与主要部件装配图
• 攻读硕士期间发表论文