基于虚拟样机技术的可移动式镗床的研制与应用.pdfVIP

34 2009 年第5 期 创新技术 TIANJIN SCIENCETECHNOLOGY 李广周 （天津重钢机械装备股份有限公司 天津300450） 基于虚拟样机技术的可移动式镗床的 研制与应用 【摘 要】基于虚拟样机技术，利用Solidworks 建立了可移动式镗床的机箱内部主动力传动三维模型，并将其 导入CAD 中添加数据和施加分析。研究结果表明，基于虚拟样机技术建模、仿真、虚拟现实进行移动式镗床 的研制及应用，对于加快企业科技创新步伐和降低生产经营成本，有着重要的现实意义。 【关键词】虚拟样机技术 移动式 镗床 堆取料盘 加工大型工件的可移动式镗床，研究了利用该可移动式小型镗 1 项目介绍 床机械加工大直径工件分度圆周上 150 组孔的应用方法，为 1.1 虚拟样机技术简介 高效、高精度的先进设计制造技术提供了可行性分析及参考依 虚拟样机技术是20 世纪90 年代中后期兴起的一种现代 据。 设计方法和手段，是建模、仿真、虚拟现实等技术相结合的产 2 可移动式镗床主动力传动虚拟样机技术参数设计 物。用虚拟样机替代物理样机验证设计，不仅可以缩短开发周 期，而且可以提高设计效率，用虚拟样机软件Solidworks 进行 利用Solidworks 软件建立可移动式镗床主动力传动系统 机械系统动态仿真，使得在物理样机制造前便可全面分析其工 模型，其具体参数如下：转速分为12.5 r/min，25 r/min ；进刀量 作性能，为物理样机的设计和制造提供理论依据，避免设计不 分为：0.125 mm/r ，0.25 mm/r ；镗杠最大伸出行程为：450 mm 足造成的资源浪费。图1 给出了基于虚拟样机（实线）和基于物 （立式），650 mm （卧式）；体积为905 ×450 ×386 mm ；重量约 理样机（虚线）的2 种产品开发模式的比较。 1.2 t。这些具体参数设置以达到镗杠伸出500 mm 内（加刀 杆），能加工Ф200 孔，粗糙度为 ，镗杠在伸出700 mm （加 刀杆长度）时可加工Ф120 孔，粗糙度为 。随着镗杠的伸出 长度的缩短，镗孔直径随之增大。基于Solidworks 模型如图 2 ，可移动式镗床主要零部件明细参见表1。 图1 基于虚拟样机和基于物理样机的产品开发模式比较 1.2 项目立项背景 我司2008 年成功承揽了国际现代堆取料机的加工与制 作事宜，但在机械加工堆取料机的堆取料盘（直径 11 m）工件 分度圆周上 150 组上下裆距为250 mm 、直径为Ф120 mm 的孔时遇到了前所未有的困难：在大直径工件的分度圆周上镗 图2 可移动式镗床主要零部件 孔所需设备通常为大型镗床，但对具有一般机械加工能力的装 表1 可移动镗床主要零部件明细表 备制造企业而言，没有大型镗床。当需要在大直径尺寸工件的 圆周上加工多个或者多组孔，由于受企业设备种类的限制，往 往需要寻求具有加工能力的企业进行外协加工。但是为寻找具 有相关机械加工实力的企业费劲了周折，不是加工不了就是所 发生的加工费和运输费等费用远远高于企业所能接受的底限， 加大了企业的生产成本，给企业生产及经营带来了很大困难和 损失。 本课题基于虚拟样机技术研制了一种代替大型机床机械 收稿日期：2009-09-06