一、大型机床床身浇注系统的设计（论文文献综述）
江长[1]（2021）在《蠕墨铸铁离合器压盘铸件残余应力的研究》文中研究表明铸件内部的残余应力往往会对机械加工和随后的装配使用带来不利的影响。如残余应力直接影响零部件的强度、疲劳极限和刚性等重要性能,同时还影响零件的尺寸精度和零件的服役状态,从而降低零件的使用寿命。因此,需要对零件内部的残余应力产生的原因、影响因素以及残余应力对零件的危害进行研究,并在研究工作的基础上采取适当的措施降低残余应力。本文是以某企业生产的GGV30蠕墨铸铁汽车离合器压盘铸件为研究对象,对压盘铸造残余应力的产生和消减进行一系列的研究,为指导实际生产提供依据。主要研究工作内容如下:（1）利用UG软件对压盘铸件进行三维建模,根据原工艺方案和铸造工艺参数,运用ProCAST有限元软件对压盘进行铸造过程的模拟仿真,得到压盘铸件铸造过程流场、温度场、应力场数据。（2）详细分析铸件充型、凝固、冷却三个过程温度场的变化规律;得到铸件的凝固特征为从压盘内外圈向盘中间凝固,大凸耳径向区域则是内圈沿着冒口方向的小范围顺序凝固;最后根据温度场的变化研究残余应力场和铸件的变形位移,发现铸件在径向上的变形位移都是外圈朝着内圈位移,且随着距离内圈越近变形位移量越小,但是具有累加效应,厚度方向的变形则是压盘正反面向中间挤压式的;压盘面应力分布不均匀,小凸耳对立的内圈部位应力偏大,并且着重对压盘的径向应力做了详细的分析,得出内圈的应力普遍要比外圈大的多,盘面上的应力值大小介于两者之间。小凸耳区域的径向应力相差很大,大凸耳区域的径向应力相差较小。（3）利用盲孔法对压盘铸件内的残余应力进行实际的测量试验,将模拟结果和试验结果进行对比发现:模拟仿真的结果在应力变化规律上和试验测量是保持一致的,虽然应力性质和试验测出的结果相反,但在数值大小上却比较接近,即使有些偏差,但是偏差量较小在允许的误差范围,所以数值模拟的结果具可靠性。最后分析测量值与模拟仿真值之间存在差异的原因。（4）从自然时效、化学成分（碳当量和Si/C比）、铸造工艺参数（浇注温度和落砂温度）、浇注工艺方案四个方面研究其对铸件残余应力的影响,发现较高的浇注温度（1420℃）、较低的落砂温度（低于300℃）和底注式浇注系统以及较高的碳当量（4.64%）配上高Si/C比（0.73）都能有效降低铸件残余应力。为实际生产低应力压盘铸件提供理论依据和技术支撑。
王华,刘艺[2]（2020）在《床身的铸造工艺设计及数值模拟》文中研究说明对机床床身进行铸造工艺设计,采用充型平稳、冲刷力小,且具有一定挡渣能力的半封闭式浇注系统,浇注系统为中间注入式。并根据同时凝固原则设计工艺的补缩系统,最终采用压边冒口对铸件进行补缩。采用CREO软件进行零件的建模,再利用ProCast软件对铸造过程进行模拟。根据模拟结果分析与多次优化后,确定最终的设计方案成功消除铸造缺陷,优化了铸造工艺。
石昊[3]（2020）在《基于有限元分析的卧式加工中心关重件制造过程残余应力评估及热时效优化》文中研究说明数控机床关重件的残余应力水平影响着机床的精度保持性。目前机床残余应力研究大多只对关重件残余应力数值大小进行测量,仅仅对于残余应力的消除效果进行分析,缺乏数控机床关重件残余应力水平评价方法,并且企业的热时效工艺相关参数仅停留在经验认知的范畴。经研究发现,机床服役过程中的蠕变变形主要由残余应力所引起,并且机床关重件的蠕变变形对机床加工精度有重要影响;而借助有限元可以对零部件热时效工艺残余应力水平进行分析。据此,本文分析卧式加工中心关重件制造过程残余应力的变化与分布,对多类零件进行残余应力仿真与实验研究;基于关重件蠕变模拟,评价关重件在现有残余应力的作用下是否符合零件的设计精度要求;并基于有限元模拟对热时效工艺进行优化。这对企业调整关重件优化热时效工艺参数、改进关重件低应力制造工艺具有较高的理论和工程意义。论文的主要研究内容有:（1）对关重件残余应力多工序连续有限元仿真平台进行研究。对关重件残余应力多工序连续有限元仿真所涉及的工艺进行分析,并据此选择功能匹配的有限元分析软件;对软件的功能进行分析,确保不同软件、不同工艺间的数据能够完整、顺利的交互;配置合适的硬件设施搭载软件,确保软件正常运行,并建立关重件多工序连续有限元仿真的技术路线,完整搭建仿真平台;最后对有限元分析过程中涉及到的有限元理论基础进行研究。功能完整、数据齐全的仿真平台以及完备的理论基础为后续的研究提供基础。（2）建立关重件制造过程残余应力连续有限元模型并辅以试验验证。对床身、立柱、主轴箱从铸造到精加工的制造过程残余应力进行有限元建模,综合分析关重件制造过程多工序残余应力累积变化规律;然后通过盲孔法对三个关重件的所有仿真模拟的制造环节进行残余应力跟踪检测,以验证有限元连续仿真的有效性。（3）基于卧式加工中心床身、立柱和主轴箱的蠕变有限元模型对三个关重件的残余应力水平以及应力消除效果进行评价。根据关重件的材料特性确定床身、立柱、主轴箱的蠕变本构模型;借助有限元软件得到机床三大关重件3年后蠕变变形数值,对关重件最大位移量随时间变化规律进行分析;然后取得关重件各个导轨安装面中心线上的蠕变位移量替代导轨安装面的位移量,根据关重件的设计精度要求,对蠕变后的关重件是否符合设计精度要求进行评价。（4）基于残余应力有限元仿真对关重件热时效工艺进行优化选择,并利用蠕变仿真模型对优化后的参数进行修正。基于对比试验和仿真的结果,对机床关重件热时效工艺工序次数进行优化选择;探究机床关重件热时效工艺优化方案;建立关重件在不同升、降温速度下的有限元仿真模型;基于残余应力变化规律,优化选择升温速度和降温速度,并利用蠕变仿真对床身、立柱、主轴箱在新的升温、降温速度下的应力场进行评价,并对不合适的参数进行修正改进;最后基于残余应力和蠕变位移的综合评价结果优化选择出更加合适的热时效工艺参数。
谢天明[4]（2019）在《基于关重件蠕变分析的坐标镗床精度退化建模及可靠性评估》文中认为国产数控坐标镗床在制造业转型升级大环境下朝高端可靠化发展,对其关重件的设计及制造可靠性要求愈加严苛。产生于制造过程的残余应力随关重件服役时间释放致使其几何精度变化,是影响机床精度可靠性关键因素之一。目前机床残余应力分析大多用于时效处理评价,然而关重件残余应力与机床精度可靠性映射关系不明,导致残余应力消除标准无法量化的难题长期困扰着机床企业。为此,本文分析坐标镗床关重件残余应力分布,从关重件蠕变变形角度建立机床几何精度退化模型及评估机床精度可靠性,对调控优化现行关重件结构设计与制造工艺及提高坐标镗床的精度保持性具有较高的理论和工程意义。论文的主要研究内容有:（1）进行关重件制造过程中残余应力的连续仿真分析和试验跟踪检测。分析关重件铸造、粗加工、热时效环节残余应力有限元模拟与盲孔法试验的理论;对坐标镗床床身、立柱、滑板的铸造、一次热时效、粗加工及二次热时效制造过程残余应力进行连续数值模拟,获得坐标镗床关重件制造过程多工序残余应力变化规律。然后通过盲孔法试验分别对三个关重件四个制造环节中残余应力进行跟踪检测,并对比分析了残余应力仿真值和试验值,以验证有限元连续仿真的有效性。（2）仿真并分析坐标镗床关重件服役过程的蠕变。结合关重件的材料特性及其工作环境确定精密坐标镗床床身、立柱、滑板的蠕变本构模型,借助有限元软件分别对床身、立柱、滑板进行蠕变数值模拟,得到机床三大关重件服役两年后蠕变变形数值,并对关重件导轨面上的关键点位移变形随服役时间变化规律进行分析。（3）建立坐标镗床关重件几何精度退化模型。对机床性能退化一般规律进行分析,构建机床几何精度各时刻的退化数据统计模型,提出基于幂律模型的退化过程,并利用极大似然估计和最小二乘法进行参数估计。最后基于坐标镗床各相邻部件的装配关系,分别建立床身、立柱、滑板关重件导轨面变形与机床Z、X、Y几何精度的映射关系表征模型,并求得机床三直线轴几何精度退化轨迹。（4）评估多部件几何精度退化下的坐标镗床精度可靠性。以TGK4680坐标镗床为例,运用多体系统理论建立该坐标镗床空间误差模型。构建机床加工精度可靠度状态函数,采用Mento Carlo法求解该机床初始的空间加工精度可靠度均值,并基于关重件几何精度退化模型,求得服役期机床的空间精度及X、Y、Z轴运动精度可靠度呈幂律函数形式衰退。从而实现对机床精度可靠性的预测与评估。
陈宗民,荣庆兵,秦聪祥,赵而团[5]（2018）在《大型车床床身劈箱铸造工艺》文中研究表明研究了大型机床床身铸件的铸造工艺方法,比较了几种传统的工艺方案。大型床身铸件外部、内腔结构复杂,常规工艺方法操作困难,因此采用劈箱造型工艺。该工艺简化了模样结构,降低了造型高度,方便了操作,尤其是方便型芯的安放,从而能够保证铸件的质量。详细介绍了劈箱铸造工艺中最重要的阶梯式浇注系统的设计方法,还介绍了工装设计中模板、定位板及堵头板等主要装备的设计方法及定位方式。最后,分析了劈箱造型工艺方法应用中的一些问题并提出了一些建议。
张彤[6]（2018）在《卧式加工中心床身数控加工工艺分析及仿真优化》文中提出大型高精度卧式加工中心是数控机床市场中需求较高的一种机型,在军工、航天、汽车、模具、机械制造等重点行业的关键零件加工方面起主要作用,开展大型卧式加工中心的关键零件研发对促进我国装备制造业的发展具有重要意义。近年来,随着上述行业的不断进步与发展,大型卧式加工中心的需求逐年增加,但是其大型关键零件的传统加工效率较低,迫切需要改进加工方式和方法,提高加工效率。因此,通过虚拟仿真进行切削参数和加工程序优化是未来加工的发展方向。本课题来源于江苏省科技成果转化专项项目（BA2014004）及青海省重点实验室建设项目（2014-Z-Y09）。本文以苏州江源精密机械有限公司的大型卧式加工中心MDH80F床身零件加工为研究对象,合理安排了工艺路线,并通过数控加工仿真优化切削参数,提高切削效率。根据工艺要求,床身加工需要铣削和磨削,由于在加工床身的过程中铣削工序加工量大,占用周期长达66%,工序复杂且需要多次装夹和翻转,所以本文针对铣削粗铣、导轨面半精铣和精铣工序的UG编程进行了虚拟机床建模、床身数控仿真加工和加工参数优化工作,解决企业困难提高加工效率。铣削工序加工设备为动梁定柱龙门加工中心（XH2130）,属于重型机床。论文先利用VERICUT软件建立虚拟数控机床,再利用UG软件进行零件数控加工仿真,对加工用附件头直角头进行了后置处理,并采用等体积、等厚度方式对程序和切削参数进行优化,最后与实际加工进行对比,结果证明优化后的数控程序在加工效率方面有明显的提升。本文的主要内容如下:（1）根据零件的加工特点及现有工装装备,结合零件单件小批量的生产方式,编制工艺规程制定加工路线。确定龙门铣削工序为提高效率的重点和难点。（2）基于CAD/CAM软件的数控加工仿真。针对需要加工的卧式加工中心MCH80F的床身,利用UG软件完成零件建模、工艺设定、建立刀具库、数控程序生成、刀具轨迹生成和附件头后置处理工作。（3）虚拟机床的建模。选用大型动梁数控龙门加工中心为样机进行虚拟机床的建模。利用VERICUT软件创建龙门加工中心模型,并配置附件头,重新生成适用于仿真软件的虚拟机床。（4）数控加工程序的仿真优化。优化程序和切削参数。并对加工中的碰撞干涉和过切进行了模拟研究。优化加工程序并与传统加工工时对比,验证加工效率。（5）切削加工实验和检测。在龙门机床中导入优化后的程序,针对卧加床身零件进行现场实际切削,将实际切削工时与模拟仿真的加工工时进行对比。对床身零件加工面的水平平面内及垂直平面内的平面度、平行度、尺寸公差和粗糙度进行检测,并和工艺要求做对比。研究结果表明:经虚拟机床模拟仿真加工,程序优化后理论上整体提升工作效率24%,经现场实际切削验证,程序优化后实际整体提升工作效率23%,尺寸公差、形位公差和粗糙度均符合技术要求。通过实例证明了大型床身仿真加工制造的高效性。
李祥[7]（2018）在《面向床身铸件的铸造过程数值模拟及实验研究》文中指出铸造过程难以直接观察,一般是根据工艺工程师的经验来确定初始铸造工艺,采用试浇法改进工艺,浇注后才能确定铸造工艺的合理性;铸造过程仿真结果的正确性难以验证,没有实现铸造生产数据的实时采集。本文为解决以上问题,提出了一种在铸造过程中进行温度数据的采集,用实验数据验证仿真结果来证明工艺合理性的通用型方法,并用实例加以验证。具体研究成果如下:利用计算机仿真方法对铸件的铸造生产过程进行了模拟。以一个机床床身铸件实例,利用ProCAST仿真软件对其铸造过程的充型阶段、凝固阶段分别进行讨论,并对其缺陷分布情况进行分析。提出了浇冒系统的改进,并对其工艺参数作适当优化。最后将原工艺和改进工艺的凝固过程、缺陷分布分别作了对比,验证其工艺改进的合理性。设计并开发了一套面向铸造生产过程的通用型温度数据采集系统的硬件和软件。针对铸造生产的温度采集系统的特殊需求,提出了该温度采集系统的框架结构和功能模块。对系统的上位机显示端设计开发,完成了下位机检测端关键组件的选型,并完成了上位机和下位机端的通信及其通信协议的制定。研究了用于铸造生产领域的传感器在铸造型腔中的布置方法。最后以机床床身铸件的实际生产过程为例,对铸件生产过程的重要部位进行温度监测和数据采集,并重点分析了各部位的凝固过程温度变化,与仿真结果作对比,验证了仿真改进工艺的浇冒系统和工艺参数的合理性,证明了该改进工艺的可行性。
朱亚红,郑雪娇,田丰,王亮[8]（2017）在《机床床身砂型铸造充型速度误差仿真研究》文中提出砂型铸造机床床身过程中,充型速度控制不当会使铸件表面产生变形和裂纹现象,导致机床床身综合性能下降。采用PLC控制金属液的充型速度,可实现充型速度控制误差的最小化。分析了机床床身砂型铸造的整个工艺流程,给出铸造工艺流程图。构造铸件充型流体计算方程式,给出PLC控制充型速度原理图,通过MATLAB软件对充型速度进行误差仿真。同时,与PI控制仿真结果进行对比和分析。结果表明,采取PLC控制机床床身砂型铸造充型速度,误差较小,充型速度稳定;采取PI控制机床床身砂型铸造充型速度,误差较大,充型速度不稳定。采用PLC控制砂型铸造金属液体充型速度,能够降低充型速度的误差,避免铸件表面应力集中,提高机床床身铸件表面质量。
刘蘅[9]（2017）在《大型机床床身铸造工艺的优化设计》文中研究表明以某大型机床床身为研究对象,在对铸件结构充分分析的基础上,设计了底注式多内浇道浇注系统和均布顶冒口铸造工艺。通过Any Casting软件完成铸件成型过程的模拟仿真,以模拟结果为依据,对原工艺的浇注系统、冒口、冷铁进行了优化,并确定出浇注温度1320℃,浇注速度1.2 m/s为最佳工艺参数。使用优化后工艺及参数得到的铸件质量理想,铸件质量达到验收标准。
刘杨,张宇,郭汉德,胡敏敏[10]（2016）在《机床床身铸造残余应力的仿真分析研究》文中研究说明以某机床床身铸件为研究对象,通过Procast铸造仿真软件对床身铸造应力进行仿真,得到了床身铸造过程中不同时刻的温度场、流场以及铸造落砂后应力场。分析温度场及残余应力场分布规律可以从理论上对现有的铸造工艺进行评价。结果表明,铸造过程中床身产生了大量的残余应力,残余应力分布具有一定的规律。
二、大型机床床身浇注系统的设计（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、大型机床床身浇注系统的设计（论文提纲范文）
（1）蠕墨铸铁离合器压盘铸件残余应力的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 残余应力基本理论 |
| 1.2.1 定义和产生原理 |
| 1.2.2 分类和产生原因 |
| 1.3 残余应力的测量方法 |
| 1.3.1 无损检测法 |
| 1.3.2 破坏性检测 |
| 1.3.3 应力测试方法优缺点对比 |
| 1.4 残余应力消除方法 |
| 1.5 铸造残余应力数值模拟技术研究进展 |
| 1.6 本文主要研究内容 |
| 第二章 ProCAST数值模拟软件与实验研究 |
| 2.1 ProCAST模拟软件 |
| 2.1.1 ProCAST简介 |
| 2.1.2 ProCAST适用范围 |
| 2.1.3 ProCAST材料数据库 |
| 2.1.4 ProCAST分析模块 |
| 2.2 实验所需设备与仪器 |
| 2.3 实验材料制备 |
| 2.4 硬度测量实验 |
| 2.5 金相组织观察 |
| 第三章 压盘铸件铸造过程数值模拟 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 ProCAST的计算流程 |
| 3.3 建立三维模型 |
| 3.3.1 建立 GGV30 汽车压盘铸件三维模型 |
| 3.3.2 建立砂型 |
| 3.4 有限元模型的建立 |
| 3.4.1 网格的划分 |
| 3.4.2 界面的赋值 |
| 3.5 边界条件以及模拟参数的设定 |
| 3.5.1 浇注工艺参数的设定 |
| 3.5.2 材料属性的确定 |
| 3.5.3 设置运行参数 |
| 3.6 温度场分析 |
| 3.6.1 充型过程温度场 |
| 3.6.2 凝固过程温度场分布特征 |
| 3.6.3 压盘凝固过程特征 |
| 3.6.4 压盘铸件凝固后冷却过程温度场变化 |
| 3.7 应力场分析 |
| 3.7.1 压盘铸件凝固过程变形特征 |
| 3.7.2 残余应力场 |
| 3.7.3 特征点应力随时间变化 |
| 3.7.4 径向应力分析 |
| 3.8 小结 |
| 第四章 残余应力测试实验 |
| 4.1 残余应力试验测量和数据对比分析 |
| 4.2 残余应力实际测量试验 |
| 4.3 试验数据与模拟数据对比分析 |
| 4.4 原因分析 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 降低蠕墨铸铁压盘铸件残余应力的研究 |
| 5.1 自然时效降低压盘件残余应力的效果 |
| 5.2 化学成分对铸态蠕墨铸铁残余应力的影响 |
| 5.2.1 显微组织 |
| 5.2.2 碳当量对铸态蠕墨铸铁成分和组织的影响 |
| 5.2.3 碳当量对蠕墨铸铁应力的影响 |
| 5.2.4 Si/C比对铸件残余应力的影响 |
| 5.3 铸造工艺参数对压盘应力的影响 |
| 5.3.1 浇注温度对压盘铸件残余应力的影响 |
| 5.3.2 落砂温度对铸件残余应力的影响 |
| 5.4 压盘件在不同铸造工艺方案下的应力对比 |
| 5.4.1 底注式浇注工艺方案 |
| 5.4.2 底注式充型凝固过程 |
| 5.4.3 压盘件在不同工艺方案下的应力对比分析 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（2）床身的铸造工艺设计及数值模拟（论文提纲范文）
| 1 铸件结构与材料 |
| 2 零件生产分析 |
| 2.1 浇注系统类型的选择 |
| 2.2 浇注系统结构 |
| 3 仿真模拟 |
| 3.1 模型网格划分及初始参数设定 |
| 3.2 模拟结果及分析 |
| 3.2.1 金属液充型过程分析 |
| 3.2.2 金属液凝固过程温度场分析 |
| 3.2.3 金属液凝固过程固相率分析 |
| 3.2.4 铸件的凝固缺陷分析 |
| 3.2.5 铸造工艺的初次优化 |
| 3.2.6 铸造工艺的二次优化 |
| 3.2.7 冒口的形状与位置 |
| 3.2.8 模拟结果与分析 |
| 4 结论 |
（3）基于有限元分析的卧式加工中心关重件制造过程残余应力评估及热时效优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究目的和意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题研究目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 机床关重件残余应力研究现状 |
| 1.2.2 热时效工艺研究现状 |
| 1.2.3 机床关重件残余应力蠕变变形研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容与技术路线 |
| 2 关重件残余应力多工序连续仿真平台搭建 |
| 2.1 关重件制造过程工艺分析 |
| 2.2 平台相关软硬件确定 |
| 2.2.1 铸造模拟软件选择 |
| 2.2.2 机加工及热时效仿真软件选择 |
| 2.2.3 多工序连续有限元仿真模拟平台的数据交换分析 |
| 2.2.4 平台硬件选择 |
| 2.3 关重件多工序连续有限元仿真数值理论基础 |
| 2.3.1 铸造过程的数值模拟理论 |
| 2.3.2 机加工过程的数值模拟理论 |
| 2.3.3 热时效过程的数值模拟理论 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 机床关重件残余应力仿真与实验跟踪分析 |
| 3.1 多工序连续仿真过程的工艺分析 |
| 3.1.1 铸造工艺分析 |
| 3.1.2 热时效工艺分析 |
| 3.1.3 机加工工艺分析 |
| 3.2 盲孔法测试原理 |
| 3.3 关重件残余应力有限元模型建立 |
| 3.3.1 床身残余应力有限元仿真模型 |
| 3.3.2 立柱残余应力有限元仿真模型 |
| 3.3.3 主轴箱残余应力有限元仿真模型 |
| 3.4 关重件残余应力有限元数值模拟验证分析 |
| 3.4.1 床身仿真结果验证分析 |
| 3.4.2 立柱仿真结果验证分析 |
| 3.4.3 主轴箱仿真结果验证分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于蠕变模拟的卧式加工中心关重件残余应力评价 |
| 4.1 关重件蠕变数学模型 |
| 4.1.1 金属蠕变曲线 |
| 4.1.2 金属蠕变理论公式推导 |
| 4.2 关重件蠕变仿真 |
| 4.2.1 有限元网格模型 |
| 4.2.2 材料属性参数 |
| 4.2.3 分析步及边界条件 |
| 4.3 卧式加工中心关重件蠕变有限元模拟结果分析 |
| 4.3.1 床身蠕变模拟结果分析 |
| 4.3.2 立柱蠕变模拟结果分析 |
| 4.3.3 主轴箱蠕变模拟结果分析 |
| 4.4 基于关重件蠕变结果的机床关重件残余应力水平评价 |
| 4.4.1 床身残余应力水平评价 |
| 4.4.2 立柱残余应力水平评价 |
| 4.4.3 主轴箱残余应力水平评价 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 关重件热时效工艺优化 |
| 5.1 机床关重件工序优化分析 |
| 5.2 热时效工艺参数分析 |
| 5.2.1 升温速度 |
| 5.2.2 保温温度和保温时间 |
| 5.2.3 降温速度 |
| 5.3 关重件热时效工艺参数的优化 |
| 5.3.1 不同升温速度的优化比较 |
| 5.3.2 不同降温速度的优化比较 |
| 5.4 基于蠕变仿真的热时效优化工艺修正 |
| 5.4.1 床身优化结果修正 |
| 5.4.2 立柱优化结果修正 |
| 5.4.3 主轴箱优化结果修正 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录 |
| B.作者在攻读硕士学位期间申请的专利目录 |
| C.作者在攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
| D.作者在攻读硕士学位期间所获奖励 |
| E.学位论文数据集 |
| 致谢 |
（4）基于关重件蠕变分析的坐标镗床精度退化建模及可靠性评估（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究目的和意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题研究目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 机床基础件残余应力研究现状 |
| 1.2.2 金属零部件蠕变研究现状 |
| 1.2.3 性能退化建模研究现状 |
| 1.2.4 机床精度建模与可靠性研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容与技术路线 |
| 2 坐标镗床关重件制造过程残余应力分析 |
| 2.1 关重件制造过程应力数值模拟与试验理论基础 |
| 2.1.1 铸造应力的数值模拟理论基础 |
| 2.1.2 机加工应力的数值模拟理论基础 |
| 2.1.3 热时效应力的数值模拟理论基础 |
| 2.1.4 盲孔法残余应力试验原理 |
| 2.2 坐标镗床关重件制造过程残余应力数值模拟与试验分析 |
| 2.2.1 床身残余应力数值模拟与试验分析 |
| 2.2.2 立柱残余应力数值模拟与试验分析 |
| 2.2.3 滑板残余应力数值模拟与试验分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 坐标镗床关重件服役过程蠕变分析 |
| 3.1 坐标镗床关重件蠕变数学模型 |
| 3.2 关重件蠕变变形有限元建模 |
| 3.2.1 有限元网格模型 |
| 3.2.2 材料属性参数 |
| 3.2.3 分析步及边界条件 |
| 3.3 坐标镗床关重件蠕变有限元模拟结果分析 |
| 3.3.1 床身蠕变模拟结果分析 |
| 3.3.2 立柱蠕变模拟结果分析 |
| 3.3.3 滑板蠕变模拟结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 坐标镗床关重件几何精度退化模型 |
| 4.1 数控机床性能退化的一般规律性分析 |
| 4.2 机床几何精度退化建模及参数求解 |
| 4.2.1 机床几何精度退化建模 |
| 4.2.2 几何精度退化模型参数求解 |
| 4.3 坐标镗床关重件几何精度退化建模分析 |
| 4.3.1 床身几何精度退化建模分析 |
| 4.3.2 立柱几何精度退化建模分析 |
| 4.3.3 滑板几何精度退化建模分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于几何精度退化模型的坐标镗床精度可靠性评估 |
| 5.1 高精度数控卧式坐标镗床空间误差建模 |
| 5.1.1 多体系统误差建模理论描述 |
| 5.1.2 高精度数控卧式坐标镗床空间误差建模 |
| 5.2 基于多部件几何精度退化模型的坐标镗床精度可靠性评估 |
| 5.2.1 加工精度可靠度模型构建 |
| 5.2.2 基于退化模型的坐标镗床精度可靠性评估 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录 |
| B.作者在攻读硕士学位期间申请的专利目录 |
| C.作者在攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
| D.作者在攻读硕士学位期间所获奖励 |
| E.学位论文数据集 |
| 致谢 |
（5）大型车床床身劈箱铸造工艺（论文提纲范文）
| 1 机床床身结构分析和主要技术要求 |
| 2 各类铸造方法的比较 |
| 2.1 三箱造型 |
| 2.2 地坑造型 |
| 2.3 劈箱造型 |
| 3 型芯分割和定位 |
| 4 浇注系统 |
| 4.1 浇注系统布局 |
| 4.2 直浇道高度 |
| 4.3 浇注时间的确定和金属液上升速度的核算 |
| 4.4 浇注系统截面积计算 |
| 5 劈箱造型中的定位及工装 |
| 5.1 模板和靠山 |
| 5.2 定位板和堵头板 |
| 5.3 合箱平台及装配 |
| 6 结束语 |
（6）卧式加工中心床身数控加工工艺分析及仿真优化（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstrac |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及来源 |
| 1.2 国内外大型床身零件的加工研究现状 |
| 1.2.1 床身零件的重要性 |
| 1.2.2 大型床身加工和检测的国内外研究情况 |
| 1.3 数控加工仿真技术 |
| 1.3.1 数控加工仿真技术的重要性 |
| 1.3.2 数控加工仿真技术的研究方向及国内外研究状况 |
| 1.4 课题的意义和研究内容 |
| 1.4.1 课题的意义 |
| 1.4.2 课题主要研究内容 |
| 第二章 大型卧式加工中心床身加工工艺编制 |
| 2.1 大型卧式加工中心MDH80F介绍 |
| 2.1.1 机床特点 |
| 2.1.2 机床主要参数 |
| 2.2 床身零件静态分析 |
| 2.2.1 有限元模型建立和网格划分 |
| 2.2.2 载荷和边界条件的施加 |
| 2.2.3 分析结果 |
| 2.3 大型卧加床身零件加工工艺分析及误差 |
| 2.3.1 影响床身加工精度的几点因素及措施 |
| 2.3.2 工艺系统的几何误差 |
| 2.3.3 工件受力变形及内应力所引起的误差 |
| 2.3.4 工艺系统热变形所引起的误差 |
| 2.4 大型床身加工工艺方案制定 |
| 2.4.1 研究对象 |
| 2.4.2 工艺方案编制依据 |
| 2.4.3 工艺方案的内容 |
| 2.4.4 加工工艺流程 |
| 2.5 两种加工方法对比 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 基于工艺规程的数控加工编程 |
| 3.1 编程用软件UG简介 |
| 3.2 数控编程流程 |
| 3.2.1 粗铣床身底面的数控编程 |
| 3.2.2 粗铣床身导轨面和侧面的数控编程 |
| 3.2.3 半精铣床身导轨面的数控编程 |
| 3.2.4 精加工底面的数控编程 |
| 3.2.5 精加工导轨面的数控编程 |
| 3.3 附件头直角头后置处理 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 大型龙门加工中心虚拟机床建模与仿真加工 |
| 4.1 XH2130大型动梁龙门加工中心简介 |
| 4.2 应用软件简介 |
| 4.3 大型龙门加工中心虚拟机床建模与分析 |
| 4.3.1 机床建模 |
| 4.3.2 虚拟机床构建 |
| 4.4 UG和VERICUT接口的创建 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 床身加工切削参数优化及实验研究 |
| 5.1 VERICUT切削优化 |
| 5.2 床身零件在VERICUT虚拟机床仿真 |
| 5.3 实验验证 |
| 5.3.1 床身的检测结果分析 |
| 5.3.2 床身加工时间对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间本人出版或公开发表的论着、论文 |
| 致谢 |
（7）面向床身铸件的铸造过程数值模拟及实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 铸造过程数值模拟研究现状及存在的问题 |
| 1.2.2 铸造过程多点温度采集实验研究现状 |
| 1.3 课题来源与主要研究内容 |
| 第二章 铸造过程数值模拟相关理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 充型过程模拟的理论基础 |
| 2.3 凝固过程的数值模拟方法 |
| 2.4 缩松缩孔缺陷的预测方法 |
| 2.5 计算机仿真软件选择 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 基于铸造过程的仿真方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于铸件仿真过程的铸造工艺设计方法 |
| 3.2.1 浇注位置和分型面确定方法 |
| 3.2.2 浇冒系统和工艺参数设计方法 |
| 3.2.3 浇注系统和冒口模型的建立 |
| 3.3 铸造过程仿真模型建立步骤 |
| 3.4 实例验证 |
| 3.4.1 面向床身铸件的铸造工艺设计 |
| 3.4.2 有限元模型的建立 |
| 3.4.3 充型过程温度场与流场分析 |
| 3.4.4 凝固过程分析 |
| 3.4.5 缩松缩孔缺陷预测结果 |
| 3.5 工艺优化 |
| 3.5.1 浇注系统和冒口改进 |
| 3.5.2 工艺参数优化 |
| 3.5.3 改进工艺凝固过程 |
| 3.5.4 缩松缩孔缺陷对比 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 面向铸造过程的温度采集系统的设计与开发 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 系统需求分析 |
| 4.3 温度采集系统框架结构 |
| 4.4 温度数据采集系统下位机检测端设计开发 |
| 4.4.1 下位机端的总体组成 |
| 4.4.2 下位机硬件系统的功能设计 |
| 4.5 温度数据采集系统上位机端的设计开发 |
| 4.5.1 上位机软件模块设计 |
| 4.5.2 系统开发平台 |
| 4.5.3 人机交互界面设计 |
| 4.5.4 数据传输及其接口 |
| 4.6 温度数据采集系统的工作流程 |
| 4.7 温度传感器的选型及其在铸造型腔中的部署方法 |
| 4.7.1 温度传感器的选型 |
| 4.7.2 温度传感器在铸造型腔中的部署方法 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 铸造过程实验数据采集及分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 铸造过程实验温度采集 |
| 5.2.1 实验原理 |
| 5.2.2 实验方案制定 |
| 5.2.3 热电偶温度传感器的参数及其布置 |
| 5.2.4 机床床身铸件的浇注实验 |
| 5.3 实验结果与仿真结果对比分析 |
| 5.3.1 充型过程实验数据与仿真对比 |
| 5.3.2 凝固过程实验数据与仿真对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（8）机床床身砂型铸造充型速度误差仿真研究（论文提纲范文）
| 1 机床床身砂型铸造工艺流程 |
| 2 砂型铸造充型速度方程 |
| 3 机床床身充型速度PLC控制 |
| 3.1 PLC软件设计 |
| 3.2 充型速度测控系统配置 |
| 4 充型速度误差仿真与分析 |
| 5 结语 |
（9）大型机床床身铸造工艺的优化设计（论文提纲范文）
| 1 床身材质与结构 |
| 2 铸造方案设计 |
| 3 模拟仿真与优化 |
| 3.1 充型过程模拟与浇注系统优化 |
| 3.2 凝固过程模拟与冒口优化 |
| 3.3 缺陷分析与工艺优化 |
| 3.4 工艺参数的优化 |
| 4 优化效果与生产验证 |
| 5 结论 |
（10）机床床身铸造残余应力的仿真分析研究（论文提纲范文）
| 1 建立机床床身模型 |
| 1.1 建立机床床身三维模型 |
| 1.2 建立浇注系统三维模型 |
| 1.3 网格划分 |
| 1.4 浇注速度及时间、外界温度及表面热流的确定 |
| 2 充型过程温度场 |
| 3 铸造残余应力场 |
| 4 关键点应力变化分析 |
| 5 结论 |
四、大型机床床身浇注系统的设计（论文参考文献）
- [1]蠕墨铸铁离合器压盘铸件残余应力的研究[D]. 江长. 合肥工业大学, 2021(02)
- [2]床身的铸造工艺设计及数值模拟[J]. 王华,刘艺. 热加工工艺, 2020(15)
- [3]基于有限元分析的卧式加工中心关重件制造过程残余应力评估及热时效优化[D]. 石昊. 重庆大学, 2020
- [4]基于关重件蠕变分析的坐标镗床精度退化建模及可靠性评估[D]. 谢天明. 重庆大学, 2019(01)
- [5]大型车床床身劈箱铸造工艺[J]. 陈宗民,荣庆兵,秦聪祥,赵而团. 铸造, 2018(11)
- [6]卧式加工中心床身数控加工工艺分析及仿真优化[D]. 张彤. 苏州大学, 2018(04)
- [7]面向床身铸件的铸造过程数值模拟及实验研究[D]. 李祥. 东南大学, 2018(05)
- [8]机床床身砂型铸造充型速度误差仿真研究[J]. 朱亚红,郑雪娇,田丰,王亮. 铸造技术, 2017(10)
- [9]大型机床床身铸造工艺的优化设计[J]. 刘蘅. 热加工工艺, 2017(17)
- [10]机床床身铸造残余应力的仿真分析研究[J]. 刘杨,张宇,郭汉德,胡敏敏. 热加工工艺, 2016(19)