五轴机械式冲压件光学检测仪动力学特性研究

作     者：谢达城 

作者单位：南昌大学 

学位级别：硕士

导师姓名：饶锡新

授予年度：2011年

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主      题：动力学特性 光学检测仪 冲压件 数字化设计 虚拟样机 有限元 

摘      要：本文设计了一台用于冲压件在线检测的五轴机械式冲压件光学检测仪,是为了解决目前冲压件检测结果不可靠、效率低、没有质量跟踪等缺点而设计。检测仪采用逆向工程点云3D对齐技术和三维光学扫描技术原理对冲压件质量进行数字化检测,可以实现冲压件检测的高精度、高效率以及数字化。借助数字化设计手段建立了检测仪主机结构,采用数字化虚拟样机的设计方法对其关键部件导轨结构系统进行有限元静动态力学性能的仿真,可以对检测仪设计进行快速测试、评估与改进,有助于提高实物样机制造的一次成功率。 论文围绕检测仪的功能、方案、技术设计总过程展开分析,采用数字化设计手段对检测仪进行详细技术设计及导轨结构的力学仿真,主要的内容有： 首先从检测仪的总体设计着手,对检测仪结构的数字化设计进行规划。论文详细分析了检测仪的功能设计,结构方案及工作原理,并对检测仪结构数字化设计流程进行了详细的规划。 其次从零部件的选型设计到总体结构的装配对检测仪结构进行了详细的设计。利用计算机辅助设计（CAD）技术,在UG设计平台中对设计的检测仪零部件结构进行三维数字化造型,然后在UG设计平台中建立起检测仪部件及整机的虚拟装配模型。 最后应用计算机辅助工程分析（CAE）技术对检测仪关键部件导轨结构进行静动态的力学性能分析。在ANSYS Workbench Environment（AWE）中建立起检测仪关键部件导轨结构的有限元力学模型,对导轨结构进行包括静力分析、模态分析、谐响应分析的静动态力学仿真实验,来获取导轨系统的静动态力学特性,对结构设计进行评价以及为检测仪的使用提供指导作用。 本论文通过以上三点对检测仪的结构设计、数字化虚拟样机建立、有限元力学仿真过程进行了详细描述。借助现代化的数字化设计分析技术对检测仪结构进行设计仿真,可以减少物理样机的实验、缩短产品开发周期、提高产品质量、降低产品开发成本。