基于计算机辅助设计的冲击攻丝系统创新设计

来源 :昆明理工大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:tongchenggouwu
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三角螺纹主要用于螺纹连接,由于其同时具有结构简单、装拆方便、工作可靠、互换性强和成本低等众多优点,是目前应用最为广泛的一种可拆连接。而现时流行的几种内螺纹加工工艺方法却不足以满足机械制造的多方面要求,研究开发新型工艺手段实际意义重大。在收集查阅大量关于现有几种内螺纹加工方法文献的基础上掌握了其原理和技术,归纳出它们大致存在的缺陷:(1)切削速度比较低;(2)难以一贯地保证初始理想螺旋运动精度;(3)断屑排屑困难;(4)加工过程难以克服动态载荷的恶劣影响;(5)加工过程散热差。并利用各自的优点来启发本设计的思路。然后通过机械手册掌握了几种常用内螺纹的参数特点,并根据外螺纹与内螺纹的啮合特性,借鉴车床上加工外螺纹的螺纹传动链,提出脉动冲击攻丝系统的具体设计任务。在具体设计阶段首先依据计算机辅助设计原理把本设计明晰地分为设计任务提出、概念设计、详细设计、分析验证、设计文档生成等五个主要阶段。一方面便于整体上规划设计思路和步骤,另一方面也易于有法可依地在各个阶段有针对性地解决主要矛盾。在概念设计阶段运用攻丝系统的物质—场模型确定了攻丝的四对技术冲突,并运用冲突解决原理得到:(1)脉动冲击攻丝方法;(2)实现脉冲单向直线输入运动转化为丝锥往复螺旋运动。最后在TRIZ理论最优最省解决技术冲突的指导思想下,根据功能实现原则构思攻丝装置的模糊构形。详细设计阶段应用UG软件WAVE模块完成了攻丝装置零部件的详细设计和混合匹配装配建模,该模型实现了零件和产品两级参数化,为仿真分析及变型产品设计奠定了基础。在分析验证阶段应用UG运动分析模块对攻丝装置的实体模型作了运动学仿真研究,求解和输出各种运动学响应曲线,对曲线的分析讨论为脉动冲击攻丝概念设想提供了可行性论据。最后总结了整个设计过程中的经验和体会,指出不足之处为后续研究提供思路和指向。通过以上研究推断脉动冲击攻丝方法:(1)攻丝时间历程短,提高了加工效率;(2)丝锥往复和动态攻丝克服动态载荷、易于断屑排屑和散热,提高了加工质量;(3)一套机构实现丝锥的往复螺旋运动较一般攻丝装置两套机构结构简单,运动精度可靠性显著提高。脉动冲击攻丝是高效率、高加工质量和装置相对简单的内螺纹加工方法,将具有广阔的开发和应用前景。
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