重型机床装配精度迁移机制及装配工艺设计方法

发布时间：2017-08-03 12:02

  本文关键词：重型机床装配精度迁移机制及装配工艺设计方法

  更多相关文章： 重型机床 装配 精度 迁移 工艺

【摘要】：CXK5463型重型机床是加工核电水室封头零件的专用机床,其吨位约为150t,横梁长度为10.4m,因此,其装配工序约束距离长,载荷复杂且变动范围大,装配精度的形成和保持过程多变。现有装配工艺的设计是以几何约束为目标,主要设计装配体的几何参数,以装配工序和模糊的物理约束为装配手段,该装配工艺解决几何约束和最终形成的装配精度的冲突问题,多采用结合面试凑刮研,装配精度超差后才进行补偿或修配,是一种被动的工艺设计,该工艺无法有效识别装配精度形成及其演变过程,其增长与转变机制不明晰,因此,亟需提出一种以装配精度演变过程为驱动目标,以重型机床装配工艺为设计对象,以关键装配工序下的关键装配变量为设计变量的主动设计方法。为此,本文以CXK5463型重型车铣加工中心为研究对象,主要完成如下方面的内容:针对机床装配精度在大尺度装配空间随工序实施不断变化的特性,通过建立变形场与装配精度指标间的映射关系,提出机床装配精度迁移概念,并探明其类型和性质,揭示机床装配精度迁移的多样性,采用延迟阶跃函数法,构建重型机床装配精度的阶跃响应模型,识别重型机床装配精度迁移的潜在控制工序。采用有限元响应面法,识别装配精度迁移的关键装配变量,采用有限元拓扑优化法,分析变形场对关键工序变量的敏感性,采用层次分析法,揭示关键装配变量之间的关系,构建装配精度迁移矩阵及其装配变量的映射矩阵,揭示装配精度迁移的形成及增长机制,提出重型机床装配多工序的协同设计方法,并进行实例验证。通过分析重复装配精度迁移过程,采用层次分析法,揭示重复装配精度迁移控制变量的层次关系,并建立重复装配精度迁移的判据,采用有限元多目标驱动优化法,优化关键装配变量水平,提出重复装配工艺设计方法,针对机床运行过程中的应力场特性,采用LS-SVM算法,预测整机运行应力场,并进行实例验证。通过探究重型机床工作台组件变形特性,揭示工作台控制变量对变形场的敏感性,并探明主轴组件保持性的关键控制部位,研究工作台组件交变载荷作用下的精度迁移过程,提出基于可靠性强化的控制方法,对滑枕组件热力耦合场进行分析,揭示关键结合面对滑枕端面变形的敏感性,并进行试切水室封头实验。
【关键词】：重型机床 装配 精度 迁移 工艺
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG502;TG95
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第1章 绪论12-21
• 1.1 课题研究的背景与意义12-14
• 1.2 机床精度劣化及其保持性研究现状14
• 1.3 机床可靠性技术的研究现状14-18
• 1.3.1 数控机床可靠性技术的发展15-16
• 1.3.2 数控机床可靠性建模技术16-17
• 1.3.3 机床故障分析及可靠性设计17-18
• 1.4 重型机床装配技术及其存在的问题18-20
• 1.5 本文研究的主要内容20-21
• 第2章 重型机床装配精度迁移的多样性21-36
• 2.1 机床装配过程及其变形场特性21-25
• 2.1.1 机床的装配过程21-22
• 2.1.2 机床装配过程中变形场的特征参数22-23
• 2.1.3 机床装配过程中变形场的演变23-25
• 2.2 机床装配精度的迁移及其特性25-30
• 2.2.1 机床装配变形场与其精度的映射关系25-26
• 2.2.2 机床装配精度迁移过程26-28
• 2.2.3 机床装配精度正负迁移特性28-29
• 2.2.4 机床装配精度的顺向及逆向迁移29-30
• 2.3 机床装配精度迁移的表征及其阶跃响应模型30-35
• 2.3.1 机床装配精度迁移的表征30-31
• 2.3.2 机床初次装配的延迟阶跃函数31-33
• 2.3.3 机床初次装配精度迁移的关键装配工序33-35
• 2.4 本章小结35-36
• 第3章 重型机床初次装配精度迁移机制及工艺设计36-50
• 3.1 机床初次装配关键工序变量的识别36-40
• 3.1.1 机床初次装配精度迁移的影响因素36-37
• 3.1.2 机床初次装配变形场对关键工序变量的敏感性37-38
• 3.1.3 机床初次装配工序变量间交互作用关系38-40
• 3.2 机床初次装配精度迁移机制40-44
• 3.2.1 机床初次装配精度迁移控制变量的映射矩阵40-41
• 3.2.2 机床初次装配精度逆向迁移形成及增长机制41-42
• 3.2.3 机床初次装配精度顺向迁移形成及增长机制42-44
• 3.3 重型机床初次装配多工序的协同设计及实例验证44-48
• 3.3.1 机床初次装配多工序的协同设计44-45
• 3.3.2 机床装配精度迁移的控制效果45-46
• 3.3.3 初次装配工艺设计的结果及其验证46-48
• 3.4 本章小结48-50
• 第4章 重型机床装配精度可重复性和保持性设计50-74
• 4.1 机床重复装配精度的迁移50-58
• 4.1.1 机床重复装配精度迁移的评价方法50-53
• 4.1.2 机床重复装配精度迁移控制变量的层次关系53-55
• 4.1.3 机床重复装配精度迁移的评判55-58
• 4.2 机床重复装配的工艺设计58-62
• 4.2.1 机床重复装配精度迁移的调控方法58-59
• 4.2.2 机床重复装配工艺的设计方法59-60
• 4.2.3 机床装配精度可重复性的验证60-62
• 4.3 机床装配精度保持性的设计62-72
• 4.3.1 机床运行时装配精度迁移及其特性62-64
• 4.3.2 机床运行时应力场状态特性64-67
• 4.3.3 机床运行时装配精度迁移的LS-SVM算法及其预测67-70
• 4.3.4 机床运行时装配精度保持性设计方法及其验证70-72
• 4.4 本章小结72-74
• 第5章 重型机床执行部件装配精度可靠性检验74-95
• 5.1 重型机床工作台组件变形特性及其控制变量74-81
• 5.1.1 工作台组件装配后的变形场特性74-76
• 5.1.2 工作台组件装配变形控制变量及其显著性76-80
• 5.1.3 工作台组件主轴精度保持性控制变量的识别80-81
• 5.2 工作台组件交变载荷作用下的保持性81-86
• 5.2.1 工作台组件交变载荷作用下的变形特性81-82
• 5.2.2 工作台组件装配精度及其受载的周期性82-83
• 5.2.3 工作台组件疲劳分析及其保持性控制83-86
• 5.3 滑枕组件热力耦合场分析及试切实验86-94
• 5.3.1 滑枕组件的工作载荷86-88
• 5.3.2 滑枕组件热力耦合变形及其保持性88-90
• 5.3.3 水室封头试切实验验证90-94
• 5.4 本章小结94-95
• 结论95-97
• 参考文献97-101
• 攻读学位期间发表的学术论文及其他成果101-102
• 致谢102

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 刘薇娜,赵伟宏,周军杰;机器装配精度的系统分析[J];长春理工大学学报;2004年03期

2 孙征;;产品的装配精度及工艺保证方法[J];科技信息(学术研究);2007年05期

3 殷建波;郭斌;;关于机械装配精度[J];叉车技术;1999年01期

4 阚风华;;提高装配精度的几种方法[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2010年02期

5 邓兴贵,蒋宏伟;从部件装配精度反求零件的尺寸精度[J];机械研究与应用;2002年02期

6 沈剑英;调整环实际装配精度的计算和分析[J];宁波高等专科学校学报;2003年02期

7 钟先信;;开式曲柄压力机装配精度的分析和保证装配精度的方法[J];锻压机械;1976年02期

8 牟永田;韩耀光;;浅谈保证装配精度的装配方法[J];机械管理开发;2011年04期

9 刘伟东;宁汝新;刘检华;蒋科;;基于偏差有向图和D-H方法的产品装配精度预测技术[J];机械工程学报;2012年07期

10 吉美丽,文西芹;装配精度设计中的形位误差问题分析[J];中国标准化;1996年12期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 徐向兰;王静;姜合萍;王佰超;;轴孔零件精确选配法[A];全国先进制造技术高层论坛暨第八届制造业自动化与信息化技术研讨会论文集[C];2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前7条

1 栗万羽;数控机床结合面特性对其装配精度影响规律的研究[D];电子科技大学;2014年

2 周彭晨;装配精度检测中的自适应特征分割方法及其在虚拟装配中的应用[D];浙江大学;2016年

3 李颖;重型机床装配精度可靠性及装配工艺设计方法研究[D];哈尔滨理工大学;2013年

4 孙守政;重型机床装配精度迁移机制及装配工艺设计方法[D];哈尔滨理工大学;2015年

5 王鹏;基于CAD模型的装配精度预测[D];哈尔滨工业大学;2012年

6 肖君源;板式家具装配精度研究[D];北京林业大学;2009年

7 王淞灵;考虑结合面基础特性参数的数控机床装配精度研究[D];电子科技大学;2013年

，

本文编号：614231