机械制造及其自动化专业毕业论文 [论文] 面向中小企业的数控车床虚拟设计方法研究.doc

机械制造及其自动化专业毕业论文 [精品论文] 面向中小企业的数控车床虚拟设计方法研究
关键词：数控车床 设计方法 虚拟设计 自动装配
摘要：传统机床产品开发研制一般遵循串行模式，存在着高成本、长周期和低效率的问题，已经成为影响机床制造业发展的瓶颈。大型机床生产企业依托雄厚的实力，在技术革新、产品开发研制方面有自己的优势，而我国中小机床企业在资金和人才不足的情况下，如何在产业竞争中经受挑战，成为中小机床企业生存的关键。 我国中小机床企业要赢得竞争，只有利用自身优点和基础，结合CAD/CAE/CAM的综合技术，利用先进设计技术方法为产品的设计和验证提供支持手段，例如借助机床产品的虚拟设计技术，提高产品的设计质量，缩短产品开发周期，并且降低产品开发成本，从而在激烈的市场竞争中争得一席之地。 本文结合我国中小机床企业的现实情况，以数控车床的开发为研究对象，结合虚拟设计技术，在Solidworks三维软件的平台上，通过对软件二次开发，创新性的提出构建数控车床虚拟设计平台，实现中小企业数控车床的虚拟设计过程。本文针对数控车床虚拟设计平台构建及其设计方法，主要研究了以下内容： （1）数控车床虚拟设计平台的总体构思和初步搭建。为设计平台规划了各个专业模块，模块之间相互关联并前后衔接。 （2）车床布局方案的设计研究。车床布局设计就是根据客户和市场的要求，快速实施设计方案，结合专家系统的判断机制，提供设计参考，是带有全局性的一个重要工作。 （3）总体结构设计及零件库的开发。根据数控车床各个专用零件的特点，采取不同的建库方式。第一，建立非标件零件库。第二，建立标准件及外购件零件库。最后把这两个子零件库集合成数控车床零件库。 （4）总体结构设计虚拟自动装配技术。研究自动化装配理论；在Solidworks平台中，采用二次开发技术，利用自动化装配技术实现数控车床整机的自动装配，且装配的模型是可以直接用于有限元分析。 （5）结构设计过程中的有限元分析与仿真。研究了参数化零部件模型以及自动化装配后的模型进行有限元分析的正确性：在Cosmosworks有限元分析平台下，进行数控车床关键零件的有限元分析，重点阐述车床床身的有限元优化方法；在设计平台实现数控车床整机的动静态分析。 （6）基于宣传目的的数控车床虚拟设计。进行Photoworks渲染及Animator动画的应用基础研究；利用Photoworks渲染及Animator动画对数控车床进行实例解析。 本课题的数控车床虚拟设计方法研究是基于所建立的虚拟设计平台，目前在国内没有查阅到开展数控车床虚拟设计平台方面的工作，因此具有一定的现实意义。经过本项目的研究探索，对于今后开发研究类似平台有指导性意义。