论运动金属管材定长飞剪系统与设计

论文导读：
摘要：金属管材在线切断设备作为管材连续生产历程中生产线的关键设备，其性能优劣直接影响着加工产品的切口质量从及整条生产线的生产加工效率。本论文设计的金属管材定长飞剪是在工件运转历程中将其切断，并且保证工件剪切长度合格、断面平整。论文就飞剪体系展开了下述探讨：根据工艺要求对飞剪体系进行了整体设计，确定了机械体系、制约体系的主要模块组成；将机械结构简化为二自由度七杆机构，根据剪切同步条件、定尺条件、刀具竖直方向行程等工艺要求，分别建立运动学模型，对整个机构进行了运动学分析，并提出了剪切历程的反正弦同步制约曲线；之后进行了动力学探究，并在此基础上进行了详细的结构分析和设并搭建了制约体系建模；最后借助虚拟样机技术进行了机构的运动仿真，及时修正了设计的问题。在运动学分析部分，针对水平、竖直两个方向，对转盘和外摆臂的运动规律进行了规划、分析、讨论，确定了该二自由度机构在任意时刻的动作规律。在动力学分析部分，借助AutoCAD软件的绘图功能、Matlab软件强大的数据处理能力、Pro/ENGINEER软件三维建模、仿真、干涉检查等分析功能，辅助进行动力学设计；以剪切力的计算入手，通过动力学分析与计算，求得应该施加到原动构件上的载荷状况。在满足运动约束从及动力要求的基础上，对飞剪体系结构进行了详细的分析和设计，包括传动体系、执行机构和刀架体系。在制约体系部分，建立了制约体系的数学模型，并从此为依据对伺服制约单元进行了分析设计，设计了PLC的制约程序和人机交互界面。最后借助Pro/ENGINEER软件对飞剪体系进行了三维建模、组件装配，并在Mechani模组下对机构整个工作历程进行了运动仿真分析。本论文设计的金属管材定长飞剪体系可从提升生产效率、降低生产成本和对操作人员的技术要求。关键词：飞剪论文运动分析论文结构设计论文PLC制约体系论文运动仿真论文
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Abstract7-12
第1章 绪论12-20

1.1 引言12-15

1.2 课题探讨的背景及作用15

1.3 国内外探讨的近况与走势15-18

1.4 课题主要工作18-19

1.5 本章小结19-20

第2章 飞剪体系总体案例设计与分析20-26

2.1 飞剪体系设计的基本原则20-21

2.

1.1 机械体系设计的基本原则20

2.

1.2 制约体系设计的基本原则20-21

2.2 飞剪体系的组成与分析21-25

2.1 飞剪体系工作历程动作分析21-24

2.2 飞剪体系各模块的组成24-25

2.3 本设计的特征25

2.3 本章小结25-26

第3章 飞剪体系运动学与动力学建模26-58

3.1 运动学模型的建立和分析26-46

3.

1.1 飞剪工作历程中转盘和摆臂的动作规划26-29

3.

1.2 刀具水平方向平移运动的运动学分析29-37

3.

1.3 刀具竖直方向运动的运动学分析37-46

3.2 动力学模型的建立和分析46-57
3.

2.1 冲裁力的计算47-48

3.

2.2 刀架部分的受力分析与计算48

3.

2.3 原动构件受载荷状况分析48-55

3.

2.4 电机功率的选定55-57

3.3 本章小结57-58
第4章 飞剪体系的结构分析与设计58-74

4.1 飞剪体系传动机构的设计58-61

4.

1.1 传动案例对比与确定58-59

4.

1.2 传动轴的排布59-61

4.2 摆臂轴及内外摆臂的分析与设计61-63
4.

2.1 外摆臂和摆臂轴的分析与设计61-62

4.

2.2 内摆臂的分析与设计62-63

4.3 凸轮机构的分析与设计63-67
4.

3.1 凸轮机构在本设计中的意义分析63

4.

3.2 凸轮机构的类型选用63-64

4.

3.3 凸轮机构设计的数学建模64-67

4.4 刀架体系的分析与设计67-73

4.1 刀架体系功能与动作分析67-69

4.2 冲裁工艺的分析与冲裁刀片的设计69-73

4.3 刀架体系的联接设计73

4.5 本章小结73-74

第5章 飞剪体系的制约设计74-83

5.1 制约体系数学模型的建立74-78

5.

1.1 剪切较长管材时候的数学模型74-76

5.

1.2 剪切较短管材时的数学模型76-78

5.2 飞剪体系伺服制约单元的设计案例78-80

5.3 PLC 制约程序设计80-81

5.4 人机交互体系设计81-82

5.5 本章小结82-83

第6章 飞剪体系的虚拟设计和运动仿真83-92

6.1 虚拟样机技术介绍83-84

6.

1.1 虚拟样机概述83-84

6.

1.2 Pro/ENGINEER 软件机构运动仿真模组概述84

6.2 飞剪机构建模、装配与干涉检查84-85
6.3 飞剪机论文导读：构运动约束的设置85-866.4飞剪机构的仿真与分析86-916.4.1建立分析模型86-876.4.2Pro/ENGINEER运动仿真历程87-906.4.3刀尖轨迹的查询90-916.5本章小结91-92结论92-94参考文献94-98攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果98-99致谢99-100上一页12
构运动约束的设置85-86

6.4 飞剪机构的仿真与分析86-91

6.

4.1 建立分析模型86-87

6.

4.2 Pro/ENGINEER 运动仿真历程87-90

6.

4.3 刀尖轨迹的查询90-91

6.5 本章小结91-92
结论92-94
参考文献94-98
攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果98-99
致谢99-100