面向中小企業(yè)的數(shù)控車床虛擬設(shè)計方法研究的中期報告

面向中小企業(yè)的數(shù)控車床虛擬設(shè)計方法研究的中期報告中期報告一、研究背景數(shù)控技術(shù)的廣泛應(yīng)用使制造業(yè)的生產(chǎn)效率和質(zhì)量得到了大幅提高，而數(shù)控車床的應(yīng)用也日益廣泛。但是，由于數(shù)控車床具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和功能，對于中小企業(yè)來說，由于技術(shù)和資金限制，很難進(jìn)行實(shí)體樣機(jī)制造和試驗(yàn)，從而限制了企業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)和更新迭代。因此，利用虛擬設(shè)計方法進(jìn)行數(shù)控車床設(shè)計，不僅可以提高產(chǎn)品設(shè)計的精度和效率，而且還可以降低企業(yè)的研發(fā)成本。二、研究目標(biāo)該研究旨在針對中小企業(yè)需求，提出一種面向數(shù)控車床的虛擬設(shè)計方法，使得企業(yè)可以通過計算機(jī)模擬實(shí)現(xiàn)數(shù)控車床的設(shè)計開發(fā)，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。三、研究內(nèi)容1.數(shù)控車床的數(shù)學(xué)模型建立將數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)、運(yùn)動以及主要功能進(jìn)行理論分析，并建立數(shù)學(xué)模型。通過MATLAB軟件進(jìn)行仿真，驗(yàn)證所建模型的正確性。2.數(shù)控車床系統(tǒng)建模利用Pro/E軟件進(jìn)行數(shù)控系統(tǒng)的建模，包括數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、電氣和控制系統(tǒng)功能模塊等。對于數(shù)控系統(tǒng)中的重要元件如伺服電機(jī)、滾珠絲杠等進(jìn)行選擇和尺寸確定。3.數(shù)控車床運(yùn)動仿真利用ADAMS軟件進(jìn)行數(shù)控車床的運(yùn)動仿真，驗(yàn)證數(shù)學(xué)模型的準(zhǔn)確性，并模擬所設(shè)計數(shù)控系統(tǒng)的功能。4.數(shù)控車床的加工仿真建立數(shù)控車床的加工過程仿真模型，分析車削、鏜孔等加工過程的流程、策略和切削力等，并進(jìn)行仿真驗(yàn)證。四、預(yù)期成果通過該研究，預(yù)期達(dá)到以下成果：1.建立一種面向中小企業(yè)的數(shù)控車床虛擬設(shè)計方法，為中小企業(yè)提供一種低成本、高效率的產(chǎn)品研發(fā)方式。2.建立數(shù)控車床數(shù)學(xué)模型、電氣、機(jī)械模型，以及運(yùn)動、加工仿真模型，為數(shù)控車床研發(fā)提供支撐。3.驗(yàn)證所建模型的正確性，并進(jìn)行仿真驗(yàn)證，為產(chǎn)品的設(shè)計迭代提供數(shù)據(jù)支持。5.研究工作計劃研究計劃分三個階段進(jìn)行：第一階段：數(shù)學(xué)模型建立和單個零件CAD模型設(shè)計。（完成時間：3個月）第二階段：數(shù)控系統(tǒng)模型設(shè)計和數(shù)控車床運(yùn)動仿真。（完成時間：3個月）第三階段：加工仿真模型建立和分析，以及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。（完成時間：3個月）六、參考文獻(xiàn)[1]羅智.數(shù)控機(jī)床靈敏度分析研究.工程機(jī)械，2009，36(3):47-50.[2]王崗，韓立新.數(shù)控機(jī)床模型及其運(yùn)動仿真系統(tǒng)的研究.機(jī)械工程師，2008，29(7):883-887.[3]