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1、毕业设计开题报告范本毕业设计开题报告范本毕业设计开题报告范本课题背景：随着世界经济一体化的构成，整个机床行业的市场竞争必将愈演愈烈。当前，国内机床产品的技术水平还相对落后，就设计方法来讲，尚处于经历、静态和类比的传统设计阶段，对动力学模拟和构造动态特性考虑得不多，动态优化软件使用率也相对较低。新产品开发缺少构造动力学建模和优化的动态设计方法，就很难提升机床质量和生产效率。中国的机床制造行业的形势将变得更为严峻，将面临更为强大的竞争对手，假如我们的机床制造企业还没有先进的设计制造手段作为技术支撑，仍然抱着传统的设计方法不放，那么靠什么与对手实行竞争?怎样在国外高档机床大举进攻中国市场的严峻形势下
2、，保留住中国机床原有的半壁江山?不过可喜的是，国内己有很多制造企业和科研院所理解到了这个点，高档机床的设计制造是战略行业，中国不能在这种行业上受制于人，必须加快先进动态设计技术向详细产品开发的应用转移。东南大学、天津大学和昆明理工大学等高校在这方面己实行了研究，获得了一定的成果。为此，本毕业设计以MK2110数控磨床的数学模型为基础，着重对磨床的动力学和床身的构造优化设计实行了细致的研究。课题内容：1.提出：对于高速磨床来讲，磨削精度是影响磨削质量的关键因数，而电主轴芯在磨削经过中的运动变形又是影响磨削精度(如外表磨削波纹等)的重要因素。用传统的刚性体来模拟电主轴芯的运动难以精确地模拟实际工况
3、下变形情况，若不考虑柔性体的影响，将会存有很大的误差。所以，有必要用柔性体代替刚性体对电主轴芯实行动力学分析。磨床床身是磨床的重要基础件，起着支撑工件、工作台、床头箱和内圆磨削装置关键部件的作用。它的动态特性和静态特性直接影响磨床的加工精度和工件的外表粗糙度，关系到磨床能否能安全可靠的工作及整机的使用寿命。所以有必要了解床身构造本身具有的刚度特性和动态特性，对其实行优化设计，以提升磨床整体的动静态性能。2.解决方法：虚拟样机技术是在设计阶段就对设计的产品实行性能测试，进而使生产出来的产品可能的知足设计目的。通过使用ADAMS软件对刚性体和柔性体模型整体实行动力学仿真。使用有限元ANSYS软件对
4、床身实行静刚度分析和模态分析，通过改变床身内部筋板布局对其实行构造优化。有限元(FiniteElementAnalysis)的核心思想是构造的离散化，就是将实际构造假想地离散为有限数目的规则单元组合体，实际构造的物理性能能够通过对离散体实行分析，得出知足工程精度的近似结果来替代对实际构造的分析。3.设计内容：针对该磨床实行力学分析，应用动力学分析软件ADAMS实行工作状态下运动学与动力学模拟分析，并应用有限元软件ANSYS实行静刚度分析、模态分析和构造优化。其中静刚度分析主要是研究磨床床身在固定载荷的作用下的变形及应力状况，这对把握机床的机械特性大有协助;其次，床身构造的动态特性是影响磨床产品
5、性能的关键因素之一，而研究其动态特性的方法主要是实行模态分析，主要内容是确定磨床床身的震动特性既固有频率和主振型，它们是承受动载荷的重要参数;最后是通过改变磨床床身内部筋板布局，分析各布局的动静态特性，实行构造优化。课题意义：建立一个真正反映构造系统动态特性的磨床动力学模型，仅仅是实行构造动态优化设计的先决条件，而不是最终的目的。动态设计的最终目的，是利用系统的动力学模型以期获得一个具有良好的静、动态性能机床构造产品设计方案。通过对磨床实行力学分析，应用动力学分析软件ADAMS实行工作状态下运动学与动力学模拟分析，通过虚拟试验和测试，在产品开发阶段就能够协助设计者发现设计缺陷，并提出改良方案。
6、应用有限元分析ANSYS，对床身实行静力学分析和模态分析，能够通过变形云图，查看构造的薄弱环节以及构造固有频率，通过对薄弱环节的分析，提出解决方案，优化构造。国内外研究现状：当前，磨床的动特性分析主要以有限元法为主，随着计算机技术的发展，普遍采用通用的工程有限元软件实行建模、优化与仿真计算，所建的模型由试验数据实行修正。我国机床工业至今仍与国外存有着技术上的差异，很多国外机床在样本中标明他们的床身、立柱等基础件经过了有限元分析，因此具有优异的动、静刚度、热变形等性能，但我国的机床样本中做的很少。不过我国高校、研究所等单位已经拥有了这方面的技术资源美国Catholic大学GBiabchi等实行了
7、机床的动态设计与控制相结合的研究，Michigan大学的T.Jiang和M.Chiredast在应用有限元法和动态分析的基础上，利用数学模型来模拟机床构造的连接形式，建立了机床整机的动力学模型，并对机床结合面连接件的位置与数量实行了拓扑优化设计。陕西理工学院侯红玲等在对机械系统实行运动学分析时，将ANSYS与ADAMS两个软件结合使用，能够准确模拟整个系统的运动，获得动力学仿真结果。ADAMS软件是的机械系统动力学仿真分析软件，分析对象主要是刚体，但与ANSYS软件结合使用能够考虑分析零部件的弹性，同样ADAMS的分析结果可为ANSYS分析提供相对应的边界条件。这些工作对于支持并加快提升企业的自主技术创新水平具有一定的意义。