本文關(guān)鍵詞：重型機(jī)床裝配精度遷移機(jī)制及裝配工藝設(shè)計(jì)方法

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【摘要】：CXK5463型重型機(jī)床是加工核電水室封頭零件的專用機(jī)床,其噸位約為150t,橫梁長(zhǎng)度為10.4m,因此,其裝配工序約束距離長(zhǎng),載荷復(fù)雜且變動(dòng)范圍大,裝配精度的形成和保持過(guò)程多變。現(xiàn)有裝配工藝的設(shè)計(jì)是以幾何約束為目標(biāo),主要設(shè)計(jì)裝配體的幾何參數(shù),以裝配工序和模糊的物理約束為裝配手段,該裝配工藝解決幾何約束和最終形成的裝配精度的沖突問(wèn)題,多采用結(jié)合面試湊刮研,裝配精度超差后才進(jìn)行補(bǔ)償或修配,是一種被動(dòng)的工藝設(shè)計(jì),該工藝無(wú)法有效識(shí)別裝配精度形成及其演變過(guò)程,其增長(zhǎng)與轉(zhuǎn)變機(jī)制不明晰,因此,亟需提出一種以裝配精度演變過(guò)程為驅(qū)動(dòng)目標(biāo),以重型機(jī)床裝配工藝為設(shè)計(jì)對(duì)象,以關(guān)鍵裝配工序下的關(guān)鍵裝配變量為設(shè)計(jì)變量的主動(dòng)設(shè)計(jì)方法。為此,本文以CXK5463型重型車銑加工中心為研究對(duì)象,主要完成如下方面的內(nèi)容:針對(duì)機(jī)床裝配精度在大尺度裝配空間隨工序?qū)嵤┎粩嘧兓奶匦?通過(guò)建立變形場(chǎng)與裝配精度指標(biāo)間的映射關(guān)系,提出機(jī)床裝配精度遷移概念,并探明其類型和性質(zhì),揭示機(jī)床裝配精度遷移的多樣性,采用延遲階躍函數(shù)法,構(gòu)建重型機(jī)床裝配精度的階躍響應(yīng)模型,識(shí)別重型機(jī)床裝配精度遷移的潛在控制工序。采用有限元響應(yīng)面法,識(shí)別裝配精度遷移的關(guān)鍵裝配變量,采用有限元拓?fù)鋬?yōu)化法,分析變形場(chǎng)對(duì)關(guān)鍵工序變量的敏感性,采用層次分析法,揭示關(guān)鍵裝配變量之間的關(guān)系,構(gòu)建裝配精度遷移矩陣及其裝配變量的映射矩陣,揭示裝配精度遷移的形成及增長(zhǎng)機(jī)制,提出重型機(jī)床裝配多工序的協(xié)同設(shè)計(jì)方法,并進(jìn)行實(shí)例驗(yàn)證。通過(guò)分析重復(fù)裝配精度遷移過(guò)程,采用層次分析法,揭示重復(fù)裝配精度遷移控制變量的層次關(guān)系,并建立重復(fù)裝配精度遷移的判據(jù),采用有限元多目標(biāo)驅(qū)動(dòng)優(yōu)化法,優(yōu)化關(guān)鍵裝配變量水平,提出重復(fù)裝配工藝設(shè)計(jì)方法,針對(duì)機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中的應(yīng)力場(chǎng)特性,采用LS-SVM算法,預(yù)測(cè)整機(jī)運(yùn)行應(yīng)力場(chǎng),并進(jìn)行實(shí)例驗(yàn)證。通過(guò)探究重型機(jī)床工作臺(tái)組件變形特性,揭示工作臺(tái)控制變量對(duì)變形場(chǎng)的敏感性,并探明主軸組件保持性的關(guān)鍵控制部位,研究工作臺(tái)組件交變載荷作用下的精度遷移過(guò)程,提出基于可靠性強(qiáng)化的控制方法,對(duì)滑枕組件熱力耦合場(chǎng)進(jìn)行分析,揭示關(guān)鍵結(jié)合面對(duì)滑枕端面變形的敏感性,并進(jìn)行試切水室封頭實(shí)驗(yàn)。
【關(guān)鍵詞】：重型機(jī)床 裝配 精度 遷移 工藝
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG502;TG95
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-21
• 1.1 課題研究的背景與意義12-14
• 1.2 機(jī)床精度劣化及其保持性研究現(xiàn)狀14
• 1.3 機(jī)床可靠性技術(shù)的研究現(xiàn)狀14-18
• 1.3.1 數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)的發(fā)展15-16
• 1.3.2 數(shù)控機(jī)床可靠性建模技術(shù)16-17
• 1.3.3 機(jī)床故障分析及可靠性設(shè)計(jì)17-18
• 1.4 重型機(jī)床裝配技術(shù)及其存在的問(wèn)題18-20
• 1.5 本文研究的主要內(nèi)容20-21
• 第2章 重型機(jī)床裝配精度遷移的多樣性21-36
• 2.1 機(jī)床裝配過(guò)程及其變形場(chǎng)特性21-25
• 2.1.1 機(jī)床的裝配過(guò)程21-22
• 2.1.2 機(jī)床裝配過(guò)程中變形場(chǎng)的特征參數(shù)22-23
• 2.1.3 機(jī)床裝配過(guò)程中變形場(chǎng)的演變23-25
• 2.2 機(jī)床裝配精度的遷移及其特性25-30
• 2.2.1 機(jī)床裝配變形場(chǎng)與其精度的映射關(guān)系25-26
• 2.2.2 機(jī)床裝配精度遷移過(guò)程26-28
• 2.2.3 機(jī)床裝配精度正負(fù)遷移特性28-29
• 2.2.4 機(jī)床裝配精度的順向及逆向遷移29-30
• 2.3 機(jī)床裝配精度遷移的表征及其階躍響應(yīng)模型30-35
• 2.3.1 機(jī)床裝配精度遷移的表征30-31
• 2.3.2 機(jī)床初次裝配的延遲階躍函數(shù)31-33
• 2.3.3 機(jī)床初次裝配精度遷移的關(guān)鍵裝配工序33-35
• 2.4 本章小結(jié)35-36
• 第3章 重型機(jī)床初次裝配精度遷移機(jī)制及工藝設(shè)計(jì)36-50
• 3.1 機(jī)床初次裝配關(guān)鍵工序變量的識(shí)別36-40
• 3.1.1 機(jī)床初次裝配精度遷移的影響因素36-37
• 3.1.2 機(jī)床初次裝配變形場(chǎng)對(duì)關(guān)鍵工序變量的敏感性37-38
• 3.1.3 機(jī)床初次裝配工序變量間交互作用關(guān)系38-40
• 3.2 機(jī)床初次裝配精度遷移機(jī)制40-44
• 3.2.1 機(jī)床初次裝配精度遷移控制變量的映射矩陣40-41
• 3.2.2 機(jī)床初次裝配精度逆向遷移形成及增長(zhǎng)機(jī)制41-42
• 3.2.3 機(jī)床初次裝配精度順向遷移形成及增長(zhǎng)機(jī)制42-44
• 3.3 重型機(jī)床初次裝配多工序的協(xié)同設(shè)計(jì)及實(shí)例驗(yàn)證44-48
• 3.3.1 機(jī)床初次裝配多工序的協(xié)同設(shè)計(jì)44-45
• 3.3.2 機(jī)床裝配精度遷移的控制效果45-46
• 3.3.3 初次裝配工藝設(shè)計(jì)的結(jié)果及其驗(yàn)證46-48
• 3.4 本章小結(jié)48-50
• 第4章 重型機(jī)床裝配精度可重復(fù)性和保持性設(shè)計(jì)50-74
• 4.1 機(jī)床重復(fù)裝配精度的遷移50-58
• 4.1.1 機(jī)床重復(fù)裝配精度遷移的評(píng)價(jià)方法50-53
• 4.1.2 機(jī)床重復(fù)裝配精度遷移控制變量的層次關(guān)系53-55
• 4.1.3 機(jī)床重復(fù)裝配精度遷移的評(píng)判55-58
• 4.2 機(jī)床重復(fù)裝配的工藝設(shè)計(jì)58-62
• 4.2.1 機(jī)床重復(fù)裝配精度遷移的調(diào)控方法58-59
• 4.2.2 機(jī)床重復(fù)裝配工藝的設(shè)計(jì)方法59-60
• 4.2.3 機(jī)床裝配精度可重復(fù)性的驗(yàn)證60-62
• 4.3 機(jī)床裝配精度保持性的設(shè)計(jì)62-72
• 4.3.1 機(jī)床運(yùn)行時(shí)裝配精度遷移及其特性62-64
• 4.3.2 機(jī)床運(yùn)行時(shí)應(yīng)力場(chǎng)狀態(tài)特性64-67
• 4.3.3 機(jī)床運(yùn)行時(shí)裝配精度遷移的LS-SVM算法及其預(yù)測(cè)67-70
• 4.3.4 機(jī)床運(yùn)行時(shí)裝配精度保持性設(shè)計(jì)方法及其驗(yàn)證70-72
• 4.4 本章小結(jié)72-74
• 第5章 重型機(jī)床執(zhí)行部件裝配精度可靠性檢驗(yàn)74-95
• 5.1 重型機(jī)床工作臺(tái)組件變形特性及其控制變量74-81
• 5.1.1 工作臺(tái)組件裝配后的變形場(chǎng)特性74-76
• 5.1.2 工作臺(tái)組件裝配變形控制變量及其顯著性76-80
• 5.1.3 工作臺(tái)組件主軸精度保持性控制變量的識(shí)別80-81
• 5.2 工作臺(tái)組件交變載荷作用下的保持性81-86
• 5.2.1 工作臺(tái)組件交變載荷作用下的變形特性81-82
• 5.2.2 工作臺(tái)組件裝配精度及其受載的周期性82-83
• 5.2.3 工作臺(tái)組件疲勞分析及其保持性控制83-86
• 5.3 滑枕組件熱力耦合場(chǎng)分析及試切實(shí)驗(yàn)86-94
• 5.3.1 滑枕組件的工作載荷86-88
• 5.3.2 滑枕組件熱力耦合變形及其保持性88-90
• 5.3.3 水室封頭試切實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證90-94
• 5.4 本章小結(jié)94-95
• 結(jié)論95-97
• 參考文獻(xiàn)97-101
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其他成果101-102
• 致謝102

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本文編號(hào)：614231