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基于UG的功率超声珩磨装置的参数化相关技术研究

作　者: 廖云飞
导　师: 祝锡晶
学　校: 中北大学
专　业: 机械设计制造及其自动化
关键词: 超声珩磨装置 声振系统 UG二次开发 参数化技术
分类号: TG580.67
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 26次
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内容摘要


功率超声珩磨与普通珩磨相比具有珩磨力小、珩磨温度低、加工表面质量和加工精度高等优点,可以解决普通珩磨过程中油石易堵塞、珩磨效率低等问题。由于功率超声珩磨装置的设计直接影响到超声珩磨加工过程中的振动形态,因此需要对不同的装置进行设计分析。为了使设计者减少重复劳动、从繁重复杂的建模工作中解脱出来,把有限的精力集中于提高装置性能、改进系统设计的重要工作中去,本课题以中北大学自制的?150mm功率超声珩磨装置为基础,在UGNX5和Visual Studio平台上进行了二次开发,深入讨论了参数化建模、参数化系统设计中的相关技术。1.对功率超声珩磨装置进行理论研究和分析,阐明了对该装置进行二次开发的必要性和理论基础,利用UG软件建立了该装置及其关键零部件的三维模型。探讨了在UG中进行参数化建模的相关技术:多零件实体共用一个prt文件状态下的参数化模型建立方法、独立参数的设置、线性和非线性参数的转换替代等。2.研究了利用UG和Visual Studio C++进行二次开发的的方法,获取了在该平台下对功率超声珩磨装置进行二次开发的完整实施方案。包括:开发环境的选择、系统模块划分、菜单脚本的编写、UIStyler界面的设置、UGOPEN API的应用、动态链接库技术的应用、接口程序的编制、环境变量的设置以及后续开发预留接口的设置等。编写了完整的系统程序,并给出了应用本CAD系统开发的?160mm和?100mm功率超声珩磨装置。3.应用所开发的系统设计了4个不同的声振系统,对其进行自由模态分析并选择了最佳方案。本课题的研究可以减轻功率超声设计人员的劳动强度,提高在UG平台下进行二次开发的效率。

全文目录


摘要  4-6
Abstract  6-11
第一章 绪论  11-17
  1.1 课题来源  11
  1.2 研究背景、目的及意义  11-12
  1.3 功率超声技术简介  12-14
    1.3.1 超声波特性  12
    1.3.2 功率超声技术研究现状  12-14
  1.4 CAD 技术的发展与应用  14-15
    1.4.1 CAD 技术的发展  14-15
    1.4.2 UGNX5 和Visual Studio 平台简介  15
  1.5 本课题主要研究工作概述  15-17
第二章 功率超声珩磨装置  17-26
  2.1 普通珩磨的优缺点  17
  2.2 功率超声振动珩磨的国内外研究现状  17-19
  2.3 功率超声珩磨装置  19-25
    2.3.1 超声波发生器  19
    2.3.2 超声换能器  19-21
    2.3.3 功率超声变幅杆  21-22
    2.3.4 声振系统  22-25
  2.4 本章小结  25-26
第三章 功率超声珩磨装置三维模型的模块化及参数化设计  26-40
  3.1 功率超声珩磨装置的模块划分  26-29
    3.1.1 模块的划分原则  26
    3.1.2 超声珩磨装置的模块划分  26-29
  3.2 参数化设计  29-31
  3.3 初始模型——声振系统模型的建立  31-33
    3.3.1 独立参数的建立  31
    3.3.2 声振系统模型的建立  31-33
  3.4 其它零部件模型的建立  33-37
    3.4.1 零部件的简化  33-34
    3.4.2 主要零部件的建立  34-37
  3.5 装置总体模型的建立  37-39
  3.6 本章小结  39-40
第四章 功率超声珩磨装置参数化辅助设计系统的开发  40-63
  4.1 开发目标  40
  4.2 开发工具  40
  4.3 功率超声珩磨装置参数化辅助设计系统开发前的准备工作  40-43
    4.3.1 程序数据流程  41
    4.3.2 功率超声珩磨装置辅助设计系统的基本结构及开发流程  41-43
    4.3.3 搭建开发平台  43
  4.4 功率超声珩磨装置辅助设计系统开发的过程  43-56
    4.4.1 编写UG 主菜单  43-45
    4.4.2 功率超声珩磨装置辅助设计系统人机交互界面的开发  45-50
    4.4.3 珩磨装置模型参数—交互界面—程序间基本接口程序的设计  50-54
    4.4.4 参数传递模块  54-55
    4.4.5 校验模块  55
    4.4.6 生成文件  55-56
  4.5 功率超声珩磨装置参数化辅助设计系统应用实例  56-59
    4.5.1 文件目录及环境变量的设置  56-57
    4.5.2 实例说明  57-59
  4.6 功率超声珩磨装置实验设备的制作  59-61
  4.7 功率超声珩磨装置参数化辅助设计系统的特点  61
  4.8 本章小结  61-63
第五章 功率超声珩磨声振系统有限元分析及优化  63-74
  5.1 弹性体的运动方程  63
  5.2 模态分析的数学建模  63-64
  5.3 声振子模型  64-65
  5.4 改进方案  65-66
  5.5 建模及分析过程  66-69
    5.5.1 声振模型的建立  66-67
    5.5.2 定义有限元（FEM）模型  67-68
    5.5.3 定义解算方案  68-69
  5.6 分析结果  69-72
  5.7 结论  72-73
  5.8 本章小结  73-74
结束语与展望  74-76
附录 部分重要参数表  76-80
参考文献  80-85
在学期间发表的学术论文  85-86
致谢  86

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中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 金属切削加工及机床 > 磨削加工与磨床 > 一般性问题 > 磨削加工工艺 > 珩磨加工
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