一、通用有限元程序在机床结构分析中的应用（论文文献综述）
姜文文[1]（2021）在《虑及夹紧变形的薄壁件表层图案激光加工轨迹修正方法》文中指出精密金属表层图案是高性能天线等关重件的核心功能结构,在零件轻量化及结构功能一体化发展趋势下,其加工逐渐以激光刻蚀技术为主。但由于薄壁件受装夹力作用发生形变,理想轨迹下易引发光束偏焦和图案形位偏差等问题,难以保证加工精度。鉴于此,本文开展了虑及夹紧变形的薄壁件表层图案激光加工轨迹修正方法研究,内容如下:首先,阐明薄壁回转件的工件-夹具摩擦力需求,将夹紧部位简化为理想周边固支平圆板,计算表明挠度超过激光传统焦深。基于传热及激光基础理论建立了聚焦与离焦工况下的金属靶材移动脉冲激光烧蚀截面尺寸预测模型。在铝靶材表面加工微槽的截面轮廓及烧蚀尺寸-离焦量变化规律与预测结果吻合较好,最大蚀深和蚀宽预测误差分别为5.69%和8.05%。以烧蚀尺寸允差确定激光许用焦深为0.52mm。考虑激光加工特点及表层图案精度要求,提出加工轨迹步长规划方法。然后,利用ANSYS模拟了典型回转件薄壁圆筒受径向夹紧力作用,分析了轴向、径向和切向变形的大小及分布规律,并通过对节点变形方向向量坐标插值拟合求解理想曲面上任一点变形方向向量,结合曲面模型建立曲面映射关系。由装夹变形曲面点云构建四边形网格曲面,将映射轨迹点求解抽象为射线与四边形网格求交问题并建立算法流程。在平板模拟加工线性图案,将近似圆弧状夹紧变形等效为激光头抬升量,结果表明槽深与激光头抬升量呈明显负相关,验证了进一步轨迹点数量优化的必要性。接着,定义了光斑路径曲线和理想图案曲线并建立曲率半径估算方法,并以映射前后的轨迹步长变化规划轨迹点数量优化区域,以激光焦点实际路径与理想路径的偏差建立烧蚀深度误差和烧蚀图案曲线轮廓误差评价函数,讨论了误差阈值约束下映射轨迹点加密与精简方法。由五轴数控激光加工机床多坐标系模型建立了规划轨迹点坐标到激光焦点坐标的变换公式,并构造了面向数控激光加工的轨迹点后处理模块。最后,利用本文方法对矩形图案直线边规划轨迹点后,轨迹形状基本符合工件变形规律,验证了方法对特殊图案的普适性。进一步加工星形内摆线阵列图案,结果表明烧蚀深度和宽度误差抑制度分别为72.72%和86.41%,尺寸偏差小于5%。图案阵列周向相对位置精度提高约20μm,单个图形周向尺寸精度提高约120μm,且更好地保留了星形内摆线几何特性。基于MATLAB开发了薄壁曲面表层图案激光加工轨迹自动生成软件。研究成果对回转件表面金属图案精密加工具有借鉴意义,为薄壁曲面表层图案加工提供理论基础和技术支撑,为我国航空航天、无线通信等领域精密部件制造提供借鉴。
王晓寅[2]（2021）在《VMC750立式加工中心立柱特性分析及优化设计》文中提出机床作为工业母机,其是装备制造业发展的基础。在生产制造中加工中心因加工效率高而被广泛应用,立柱是加工中心关键零部件,机床加工零件的精度和质量都会因其工作性能的优劣而受到影响。因此,对立柱结构进行静、动态性能分析,在保证加工精度、刚度等前提条件下运用优化设计理论对机床进行“减重”,这是机床制造领域具有重要意义的课题之一。本文采用有限元法,分析了VMC750立式加工中心立柱部件的静、动态特性,分析了其结构薄弱环节,然后进行了轻量化设计,全文主要包括:（1）建立了立柱实体模型,在Workbench软件Design Modeler平台上对立柱模型进行了适当简化处理、计算了极限工况下立柱结构的载荷情况。通过静力学分析、模态分析找到了VMC750立式加工中心立柱结构的可优化部分。（2）将单元密度作为设计变量,组合应变能指标为设计目标,在优化前后体积比约束下以变密度法理论为基础对VMC750立式加工中心立柱结构进行了拓扑优化。根据拓扑优化后立柱的材料去除和保留分布情况,重新设计立柱结构后分析变形、各阶模态等。与未进行拓扑优化前比较,静态性能基本不变,一阶固有频率从82.549Hz提高到99.979Hz,减重9.7%。（3）以灵敏度分析为基础分别对立柱原结构、立柱拓扑优化后的结构进行尺寸优化设计。前者以立柱外壁厚度,内部纵向筋板、横向筋板厚度,侧壁圆孔直径作为优化元素,后者增加了立柱结构拓扑优化后形成的两个Χ形结构。在Solid Works中完成参数化设置,在ANSYS Workbench中使用Screening法得到最佳优化方案,之后重新建模再次分析,最后比较了两种尺寸优化后立柱的性能,在变形基本相同的情况下,立柱结构拓扑优化后再次进行尺寸优化较直接对原结构进行尺寸优化减轻了2.8%的重量,较原结构减轻了11.6%。达到了优化结构的目的。通过研究结果显示,两种结构优化设计方法可为加工中心“减重”,尤其是拓扑优化后再次进行尺寸优化效果更佳。以上分析亦可为其它零部件的优化设计提供参考。
刘杰[3]（2020）在《G3015激光切割机床横梁结构的优化》文中进行了进一步梳理课题以本人于深圳大族激光实践期间所管理的G3015系列激光切割机床为研究对象,以提高激光切割机床的静动态性能,机床刚性和稳定性,轻量化横梁设计,提高机床工作效率,降低企业生产成本,使得机床满足工业4.0时代趋势下个性化加工的需求,对G3015激光切割机床展开研究,本论文的主要工作及成果如下:（1）论文首先对G3015激光切割机床横梁部件的结构特点进行介绍;对G3015激光切割机床的结构进行有限元分析,根据机床切割头工作的不同位置,将机床分成九个工位,首先对机床最常见的工位即各部件都处于正中间的位置进行分析,得出机床设计时,着重考虑抑制横梁Y方向的变形;其次对切割头的其他工位进行研究,发现切割头及其组件在机床处于S9工位时,切割头位移高达65.4微米;对这一现象进行解释,对机床结构进行动力学分析,找出激光切割机床的薄弱环节为横梁,需进行轻量化设计。（2）在确定G3015机床的薄弱环节为横梁之后,基于ABAQUS的计算理论,对横梁结构的动静态特性进行分析,由于除横梁结构的自身重量产生变形外,还存在外力对其产生的变形,主要体现在水平方向上,对切割精度影响很大且难以忽视,采用惯性释放载荷平衡外力,不忽视自重,分析其0.85g加速阶段的变形,确定出横梁各方向的刚度变形不足情况,需进行优化设计。（3）对横梁的质量要求轻量化和刚度不足的两大问题,基于优化理论,选取合适的研究变量,建立横梁优化模型,以横梁本身的模态和质量为优化指标,对横梁进行优化。由于横梁和Z轴联动工作,对横梁进行优化时,并没有加入Z轴及其组件进行分析,故在不忽视Z轴的模态特性情况下继续进行分析验证,发现其横梁部分阶数的固有频率并未增加。主要原因是横梁质量减轻,壁厚减少,对优化方案进一步修改,增加回型筋个数,再次验证得良好优化效果;最后本论文提出两种横梁新结构,并对比分析选取较为合适的结构。图[37]表[17]参[59]
赵学茹[4]（2020）在《数控机床角度头建模及振动特性分析》文中进行了进一步梳理近些年,我国数控加工技术发展迅速,机械制造和自动化工艺水平不断提高,对数控机床的加工范围和复杂程度等功能要求越来越全面。重点制造领域的需求典型结构部件一般以薄壁的复杂曲面为主要加工产品,它们的结构复杂,加工精度要求很高,加工技术也很困难,导致对开展加工任务的数控机床有较高的性能要求。在此其中,较为关注的一项就是数控机床附件的使用。为适应不同加工的需要,常利用不同机床附件来扩大数控机床的加工范围,如平口钳、刀库、平旋盘、数控回转工作台和角度头等。本文以角度头为研究对象,建立了基于有限元的机床角度头三维模型,以有限元分析软件ANSYS Workbench为工具,模拟实际工况与相应边界条件,添加约束并施加载荷。对角度头进行了静力学和动力学特性分析,为角度头的设计和数控机床设备的智能维护提供支撑。在传统铣削力模型的基础上,结合力的平移定理以及空间力系的平衡方程,计算得出不同机床加工参数所对应的不同工况下的X、Y、Z方向的铣削力,提供载荷边界条件给后续角度头的静力学、动力学特性的研究分析。然后对角度头进行静力学分析。利用Solidworks软件建立角度头的三维实体模型,导入到ANSYS Workbench有限元分析软件中。根据角度头的真实受力状况,以远程力的施加形式,分析了角度头在重力以及铣削力的作用下的静力变形和角度头壳体的刚度验证,并且采用线性拟合的方法,建立了角度头敏感方向的铣削力和变形量之间的相互对应关系,求解出了角度头敏感方向的静刚度,验证计算得出的结果与仿真得出的结果相符。获得角度头最大变形量以及壳体最大等效应力随着铣削深度、走刀量以及铣削速度等参数改变的变化规律,为提高实际的加工效率提供了参考意见。最后对角度头进行动力学分析。依据传统动力学分析理论对角度头进行模态分析,得到角度头模型前六阶的固有频率和模态振型。接着,对角度头进行动态谐响应分析,得到了角度头与刀具连接处中心的位移响应曲线和动刚度。并且由谐响应分析得到的共振频率值计算得到对应的转速值,为实际数控机床生产加工转速值的选取提供参考,为角度头的减振降噪提供支撑。
刘胜[5]（2020）在《GCP-315压力机的设计及优化分析》文中进行了进一步梳理随着中国制造业的发展,各种机械装备的应用越来越广,市场对装备设计周期与设计质量提出了更高的要求。压力机是板金零件冲压成形应用最为普遍的设备,是机械装备中一类重要的大型加工设备。压力机的设计由简到繁,经过了很多代的更新,传统的人工设计方式,设计计算量大,设计周期长,过于依赖设计人员的设计经验,对于相似机型的设计,重复利用率不高,且由于经验设计很少进行强度校核与优化,所以得出的机械结构往往过于保守,存在材料冗余、机械结构过于庞大等现象。本文对GCP-315压力机进行设计研发,并针对经验设计中的问题,对GCP-315压力机从CAD开发、有限元分析和优化分析三个层面进行了研究。首先,根据客户的使用需求,对GCP-315压力机进行整体结构设计,确定压力机的主要技术参数,并对关键部件进行设计。在此基础上,利用SolidWorks二次开发技术,经历了尺寸计算、参数变量规划、宏命令录制、设计交互界面、代码编写等步骤,实现了 GCP-315压力机部分零件的参数化建模。其次,将有限元分析应用到GCP-315压力机的设计,对建立的模型进行几何清理、定义材料属性、划分网格、施加载荷及边界条件,进行静力学仿真分析,获取关键零部件的应力与变形云图,将结果与设计许用值对比,分析零部件的静力学特性。对零件进行模态分析,得到前六阶非零模态频率与振型,分析其结构动力学特性。最后,以静力学分析为基础,综合运用基于Kriging代理模型的响应面法对机身板材厚度及喉口圆角大小进行优化设计。对滑块箱体进行拓扑优化,选取优化区域和非优化区域,以单元的密度为设计变量,以应力和体积分数为约束条件,以柔度最小为目标函数,进行了 26次优化迭代,根据优化结果对滑块的结构进行修改,并再次对优化后的模型进行静力学分析,对比优化前后滑块的力学特性。优化后,机身重量减轻了 7.77%,滑块重量减轻了 14.3%,实现了机身与滑块的轻量化。经过验证,修改后的结构同样符合强度和刚度的许用要求。优化后的模型对实际结构的设计有一定的参考作用,同时也适用于其他产品的轻量化设计,缩短研发周期,提高企业的竞争力。
纪能健[6]（2020）在《旋转超声辅助电加工系统设计与试验》文中进行了进一步梳理旋转超声辅助电加工是一种将旋转运动、超声电解/放电相复合的新型加工方法,超声效应与机械切削、电解及放电有机复合,对各种难加工材料进行异形面的精微高效加工。进行旋转超声振动系统特性分析、加工系统设计及试验。本文提出旋转超声辅助电加工振动装置设计构思。依据超声振动理论和机电等效理论,分析、比较压电陶瓷材料性能和应用条件,设计压电换能器、指数型和阶梯型变幅杆以及工具头电极。建立ANSYS压电换能器分析模型,分析换能器的前端面输出振幅,对端面进行动力学分析,并与理论计算值比较,验证可行性;对超声振动系统整体进行动力学分析,对带工具头的超声振动系统进行整体结构分析、优化,根据优化结果,改进旋转超声振动装置的结构设计。设计并完善旋转超声辅助电加工系统,进行旋转超声主轴设计,采用变频器、交流电机进行主轴旋转速度控制,采用交流伺服电机进行主轴运动及位置调节,在PLC上进行控制步进电机程序的编写并仿真,平面内X、Y进给运动用PLC控制步进电机实现,设计磁悬浮工作台和电加工单元,为试验建立基础。选用多种典型材料（硬质合金,压电陶瓷,高速钢）,分别进行了单一超声、超声电火花和超声电解比较,磨削和旋转超声磨削比较,以及磨削、旋转超声和旋转超声辅助电加工比较试验,验证了旋转超声辅助电加装置的正确性,分析旋转超声辅助电加工装置存在的问题,找到解决措施,对以后试验做总结和展望。
张海川[7]（2020）在《数控机床刚度匹配设计方法研究与应用》文中研究指明机床是包含多个支承件和结合面的设备,其内部的刚度、阻尼、质量共同组成了复杂的系统,研究不同零部件之间的静、动刚度匹配关系,可以为机床结构的设计和改进提供指导。本文以平床身卧式车床为研究对象,以子结构模态综合法为理论基础,结合模态试验和有限元仿真,对该车床进行动态特性分析和理论建模,并提出针对机床结构的刚度匹配设计方法。论文主要工作内容如下:（1）基于模态试验的车床结合面切向刚度估算方法根据车床在实际工作中的受力和振动表现,将其结构和运动进行合理的简化,建立集中质量模型。将车床整机模态试验得到的固有频率和静力学仿真得到的床脚刚度代入方程,根据整机试验模态的固有振型排除干扰项,求解出结合面切向刚度的范围。（2）车床子结构模态综合法建模在车床整机和床身模态试验的基础上,将整机质量分布离散为若干集中质量,各部件和结合面的刚度简化为连接各集中质量的弹性杆。将整机分为三个子结构进行单独分析,并运用子结构模态综合法推导出整机的运动微分方程。（3）车床各主要结合面切向刚度的识别与法向刚度的计算将结合面刚度的识别视为优化问题,以模型计算得到的固有频率逼近试验值为目标,根据（1）中的结论限制参数范围,采用遗传算法识别了各结合面的切向刚度。基于分形理论和MB模型,推导了同一结合面无量纲法向刚度与切向刚度的关系,根据各结合面切向刚度求解了对应的法向刚度。通过在整机有限元模态仿真中引入虚拟材料层来检验结合面刚度,证明车床的子结构法建模以及对结合面刚度的识别与计算结果是正确的。（4）机床刚度匹配方法研究明确了机床刚度匹配的概念和内涵,分别从提高静刚度、提高固有频率以及提高动刚度三个方面具体阐述了机床刚度匹配的原理,并证明机床的动刚度与其固有频率正相关,因而将整机固有频率作为衡量机床动态性能的主要指标。以车床子结构法模型为工具,研究整机固有频率对其各部件质量、部件刚度和结合面刚度的灵敏度,具体讨论了对该车床进行刚度匹配时应着重协调的关键刚度和质量环节。（5）基于机床刚度匹配方法的车床结构优化根据刚度匹配的思想选取车床整机性能优化中的关键部件及其改进方向。以提高子结构静刚度为优化目标,根据整机固有频率的预测值设置约束条件,对车床整机展开动、静刚度综合优化,证明了机床刚度匹配方法的有效性。
马千程[8]（2020）在《汽车减振器活塞杆加工一体机的设计及其关键技术研究》文中提出随着中国汽车行业的快速发展,汽车走进千家万户,人们对汽车的需求量越来越高。减振器活塞杆作为汽车悬挂系统的重要组成部分,其需求量越来越大,汽车配件生产商的竞争也越来越激烈。锦州万得集团是亚洲最大汽车减振器活塞杆制造企业,其产能为每年5000万只,该集团一直在寻找高自动化、高效的活塞杆加工方法。活塞杆制造工艺比较复杂,其中在滚丝与切内六方孔环节就需要钻孔、滚丝、扩孔、切内六方孔等多个工步。集团目前采用串行加工方式,活塞杆多次装夹,完成各工位加工用时25s左右,存在加工效率低、成本高、质量不稳定等问题。为了解决前述问题,本文拟设计一款一体机设备,活塞杆只需一次装夹定位,将现有的串行加工方式变为并行加工方式,实现各工步同时加工。本文首先根据活塞杆的加工工艺要求确定了一体机的总体方案,选取了合适的一体机布置形式、传动形式及各工位加工方式,根据一体机设计目标确定了一体机各工位切削用量等参数。其次,根据一体机各参数及要求对动力头、升降系统、底座、旋转拉刀等关键部件进行结构设计,并选取了合适的分度和夹紧机构,在Solid Works中完成了一体机的三维实体装配。第三,在结构设计过程中,通过Adams与ANSYS Workbench软件对一体机关键结构进行动力学与静动态特性仿真,确定一体机薄弱部位,并对薄弱部位立柱运用（ICM）算法对立柱结构进行多目标拓扑优化,对一体机底座进行了基于响应面的多目标尺寸优化,确定了材料最佳分配方式,两种优化方案都在提高部件静动态特性的前提下达到轻量化设计的要求。最后根据旋摆切削加工内六方孔的运动过程,运用ABAQUS有限元软件,在Explicit模块下仿真出切削过程,并以切削力为依据,确定了不同转速、进给速度及刀头偏心角下的最佳切削参数,提高了内六方孔的加工质量。为考虑到此参数下切削的稳定性与安全性,对旋转拉刀主轴进行疲劳寿命分析,提出提高疲劳寿命的解决方案。一体机的工作方式克服了传统活塞杆加工的不足,结合有限元仿真技术使一体机的设计更加可靠与合理,提高了生产效率与质量,降低了生产成本,增强了企业的核心竞争力,为传统企业设备的升级换代提供了一个新渠道,减少了企业的设计成本。本文设计的一体机解决方案也为其他相似设备的设计提供了借鉴和参考价值。
黄文爽[9]（2020）在《粗精磨一体化缝纫刀具数控刃磨机开发》文中进行了进一步梳理机床的发展体现着一个国家的工业实力,在各届中国国际机床展览会中都能看到各种新型的数控机床,每一次的展会都能看出数控机床的发展方向趋于智能化、自动化和高度精密化。本文以一种机械类缝纫刀具刃磨为目标,在结合实际应用的情况下开发了一种新型数控粗精磨一体化刃磨机,此刃磨机的开发符合现代化数控机床的发展趋势。本文分析了刀具刃磨的实际情况,根据目标刀具刃磨的具体要求,提出刃磨机结构设计方案,在结构上采取双工位的布局方式,刀具经过两次刃磨可直接成形;在加工方式上采取对称磨削,可保证刀刃的良好的对称性。主体结构方案确定以后,针对机床的其它各关键组成部分如上下料结构、夹具、防护等进行了精心设计。此外,对机床所用的核心零部件如滚珠丝杠、伺服电机、主轴等进行了选型与校核。为了提高设计的合理性与制造的经济性,基于ANSYS Workbench15.0平台,对机床进行了静、动态特性分析。对机床底座进行静力学分析,计算出整体受力变形云图,直观地观察出易变形位置并有效验证设计的合理性;对机床整体进行模态分析,求解出关键振型及对应频率,为机床避免共振提供理论依据;对机床整体进行谐响应分析,得到各轴振幅曲线,有利于分析机床加工的安全特性;对主轴进行瞬态动力学分析,求解出加工过程中主轴因受磨削反力而导致的变形云图和曲线,验证其形变量在不影响加工精度的可控范围内。根据机床的结构特点以及磨削的动作流程,设计了机床的控制系统,绘制了PLC接线原理图,根据接线图完成各关键电器元件以及一些控制元件的选型并完成电气控制柜的设计与安装。最后,根据刀具的精度要求进行了大量的磨削实验,并挑选了几组典型实验数据进行了说明,将实验结果拟合成变化趋势曲线,有利于指导加工过程中主轴坐标与进给速度的补偿量,并且方便二次调试时找出各磨削参数值的标准范围。
李小龙[10]（2020）在《基于数字孪生的机床加工过程虚拟监控系统研究与实现》文中进行了进一步梳理随着传统制造业与互联网信息技术的逐渐融合,传统制造向智能制造转变。智能制造的基础是物理空间与数字空间的互联互通,而数字孪生是实现物理空间与数字空间融合最佳途径。本文基于数控机床的数字孪生,研究了机床加工过程多源异构数据的可视化监控技术、机床数字孪生物理规则的融合方法,最终开发了基于数字孪生的机床加工过程虚拟监控系统。本文的主要研究内容如下:（1）虚拟监控系统的整体设计:提出系统设计目标、原则、开发流程;对虚拟监控系统的问题进行分析,得出虚拟监控系统核心目标是提升机床数字孪生几何层面映射和物理层面映射的性能,进而实现基于数字孪生的虚拟监控;设计包含五个需求模块的虚拟监控系统结构及五层结构的虚拟监控系统网络架构。（2）基于多源异构数据的机床可视化监控设计与实现:分析并采集机床加工过程的多源异构数据,设计并实现基于Json的数据集成;设计并实现基于Redis和RabbitMQ的虚拟监控系统数据异步传输方法,开发设备数据管理平台,测试显示异步传输方法相比普通方法的读写性能提升5.4倍,吞吐量提升1.64倍;设计并实现C#、Python的混合编程,并对机床运行数据的处理进行分析;研究并实现数据的可视化映射与显示性能优化,基于Unity3D开发可视化组件,使用场景剔除技术优化系统的显示性能。（3）基于深度学习的机床数字孪生模型物理仿真研究:对于数字孪生物理层面的映射,研究基于仿真数据回归计算建模的物理规则抽象和基于深度学习的物理规则封装;研究并实现仿真工况数据和仿真结果数据的图像化处理,基于cGAN建立回归计算模型,并基于TensorFlow做实现;以VMC0656e机床为对象,实现主轴系统瞬态热力学物理规则的融合,测试显示本文方法相比有限元软件求解在较小误差下,求解时间、计算产生的数据规模上有显着降低。（4）虚拟监控系统的集成测试:阐述虚拟监控系统的开发环境,设计系统的运行流程、界面;对虚拟监控系统客户端进行测试,测试显示系统的硬件资源占用率低、显示性能良好;以VMC0656e机床为对象,进行虚拟监控系统实例测试,实验表明虚拟监控系统的实时性好、生成结果误差小。
二、通用有限元程序在机床结构分析中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、通用有限元程序在机床结构分析中的应用（论文提纲范文）
（1）虑及夹紧变形的薄壁件表层图案激光加工轨迹修正方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 表层图案激光加工工艺优化技术 |
| 1.2.2 薄壁件装夹变形分析与预测技术 |
| 1.2.3 基于形变误差的薄壁件加工轨迹再规划技术 |
| 1.3 本文研究内容及章节安排 |
| 2 薄壁曲面件激光加工装夹变形与材料蚀除尺寸分析 |
| 2.1 薄壁曲面稳定装夹下的夹紧力与变形分析 |
| 2.2 激光烧蚀靶材尺寸预测建模 |
| 2.2.1 金属靶材移动脉冲激光烧蚀截面尺寸预测模型 |
| 2.2.2 激光烧蚀模型的离焦情况推广 |
| 2.2.3 激光烧蚀模型实验验证 |
| 2.3 表层图案激光加工轨迹参数选取原则 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 夹紧态薄壁曲面表层图案激光加工轨迹补偿方法 |
| 3.1 薄壁回转曲面构件装夹形变有限元分析 |
| 3.1.1 基于ANSYS装夹变形仿真的有限元模型建立 |
| 3.1.2 薄壁圆筒构件装夹变形规律分析 |
| 3.2 基于曲面映射的夹紧态表层图案激光加工轨迹点求解 |
| 3.2.1 理想曲面与夹紧曲面间的映射准则 |
| 3.2.2 夹紧态曲面表层图案激光加工轨迹点求解 |
| 3.3 基于轨迹点映射的补偿激光加工轨迹分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 烧蚀尺寸与轮廓允差约束下的映射轨迹优化 |
| 4.1 夹紧态曲面的映射轨迹几何参数估算方法 |
| 4.1.1 相邻轨迹点间光斑路径曲线曲率半径估算 |
| 4.1.2 相邻轨迹点间理想图案曲线曲率半径估算 |
| 4.2 基于加工误差阈值约束的轨迹点数量优化 |
| 4.3 面向激光数控加工的轨迹点后处理模块构造 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 薄壁曲面表层图案激光加工轨迹规划方法验证及软件开发 |
| 5.1 线性轮廓表层图案的激光加工轨迹点映射及调整方法验证 |
| 5.2 变曲率复杂轮廓表层图案激光加工实验验证 |
| 5.2.1 轨迹点规划结果 |
| 5.2.2 加工实验方案 |
| 5.2.3 实验结果分析 |
| 5.3 激光加工轨迹映射-优化专用CAM软件开发 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（2）VMC750立式加工中心立柱特性分析及优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的意义 |
| 1.2 国内外研究状况 |
| 1.2.1 机床静、动态特性分析研究现状 |
| 1.2.2 结构优化研究现状 |
| 1.2.3 拓扑优化研究现状 |
| 1.3 课题的研究方法与内容及技术路线 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 机床立柱简介及优化设计的理论基础 |
| 2.1 VMC750立式加工中心整机介绍 |
| 2.1.1 VMC750立式加工中心结构特点 |
| 2.1.2 VMC750立式加工中心技术参数 |
| 2.1.3 VMC750立式加工中心立柱的结构特点 |
| 2.2 理论基础 |
| 2.2.1 有限元方法 |
| 2.2.2 结构优化 |
| 2.3 常用优化设计求解方法 |
| 2.3.1 优化准则法 |
| 2.3.2 数学规划法 |
| 2.3.3 随机性算法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 立柱结构有限元分析 |
| 3.1 SolidWorks软件特点简介 |
| 3.2 动力学分析理论 |
| 3.3 VMC750立式加工中心载荷计算 |
| 3.4 立柱结构静态分析 |
| 3.5 立柱结构模态分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 立柱结构拓扑优化 |
| 4.1 基于变密度法的拓扑优化数学模型 |
| 4.2 立柱拓扑优化 |
| 4.2.1 Hyper Works软件介绍 |
| 4.2.2 立柱拓扑优化设计 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 立柱结构尺寸优化 |
| 5.1 结构尺寸优化 |
| 5.2 立柱结构尺寸优化设计 |
| 5.2.1 原立柱结构尺寸优化设计 |
| 5.2.2 立柱结构拓扑优化后尺寸优化设计 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 总结 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
（3）G3015激光切割机床横梁结构的优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及其意义 |
| 1.2 G3015光纤激光切割机床及其横梁部件的结构特点 |
| 1.3 机床结构横梁优化的国内外研究现状 |
| 1.3.1 普通机床结构横梁优化的国内研究现状 |
| 1.3.2 激光切割机床横梁结构优化的国内研究现状 |
| 1.3.3 机床横梁结构优化的国外研究现状 |
| 1.4 课题研究的主要内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 G3015激光切割机床横梁结构的介绍 |
| 2.1 G3015激光切割机床的技术参数 |
| 2.2 G3015激光切割机床横梁的介绍 |
| 2.2.1 G3015激光切割机床横梁的介绍 |
| 2.2.2 G3015激光切割机床横梁Z轴部件的介绍 |
| 2.2.3 G3015激光切割机床横梁Z轴滚珠丝杆的介绍 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 G3015激光切割机床结构的分析 |
| 3.1 有限元分析基本理论 |
| 3.2 G3015激光切割机床的静力学分析 |
| 3.2.1 机床切割头处于正中位置的静力学分析 |
| 3.2.2 切割头不同位置对整机静态特性的研究 |
| 3.3 机床结构的动力学分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 横梁结构的动静态特性分析 |
| 4.1 横梁结构动静态特性分析的理论基础 |
| 4.1.1 惯性释放分析理论 |
| 4.1.2 模态分析理论 |
| 4.2 横梁结构的简化模型建立 |
| 4.3 横梁结构的惯性释放分析 |
| 4.4 横梁结构的动态特性分析 |
| 4.4.1 横梁结构的模态分析 |
| 4.4.2 模态分析结果讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 横梁结构的优化设计 |
| 5.1 横梁结构优化理论 |
| 5.1.1 优化设计概述 |
| 5.1.2 优化设计过程 |
| 5.1.3 优化设计数学模型 |
| 5.2 横梁结构优化设计 |
| 5.2.1 横梁结构存在的问题 |
| 5.2.2 横梁优化模型建立 |
| 5.2.3 横梁结构优化变量确定 |
| 5.2.4 横梁结构优化分析 |
| 5.2.5 横梁结构优化设计 |
| 5.3 横梁优化结果在装配体模态分析中的验证 |
| 5.3.1 横梁优化分析结果讨论 |
| 5.3.2 仅横梁结构的约束模态结果 |
| 5.3.3 横梁加Z轴装配体细化质量点模型约束模态结果 |
| 5.3.4 横梁优化结构的进一步修改及约束模态结果 |
| 5.4 横梁两种新结构的提出 |
| 5.4.1 横梁两种新结构介绍 |
| 5.4.2 横梁两种新结构的分析 |
| 5.4.3 分析结果对比 |
| 5.4.4 分析结论 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（4）数控机床角度头建模及振动特性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.1.1 课题研究背景 |
| 1.1.2 课题研究意义 |
| 1.2 课题国内外研究现状 |
| 1.2.1 课题国外研究现状 |
| 1.2.2 课题国内研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 角度头振动特性分析的理论基础 |
| 2.1 角度头的简单介绍 |
| 2.2 有限元理论介绍 |
| 2.3 有限元分析相关软件的介绍 |
| 2.4 ANSYS Workbench求解介绍 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 铣削力建模 |
| 3.1 铣削力的确定 |
| 3.2 铣削力的计算 |
| 3.3 ANSYS Workbench中远程点和远程力 |
| 3.4 ANSYS Workbench中的坐标系 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 角度头的静力学特性分析 |
| 4.1 角度头三维模型和有限元建模 |
| 4.2 角度头静力学分析的理论基础 |
| 4.3 角度头静力学分析结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 角度头的动力学特性分析 |
| 5.1 角度头动力学分析理论基础 |
| 5.2 角度头模态分析 |
| 5.3 角度头谐响应分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者及导师简介 |
| 附件 |
（5）GCP-315压力机的设计及优化分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 压力机设计和优化研究现状 |
| 1.3 论文的研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 GCP-315压力机的整体设计 |
| 2.1 压力机设计参数的确定 |
| 2.2 压力机的整体结构方案设计 |
| 2.3 曲柄滑块机构的运动分析与受力分析 |
| 2.4 压力机关键零部件的设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 GCP-315压力机的有限元分析 |
| 3.1 有限元方法理论 |
| 3.2 有限元分析流程 |
| 3.3 压力机关键零部件的有限元分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 GCP-315压力机机身和滑块的结构优化设计 |
| 4.1 优化设计理论 |
| 4.2 压力机结构优化设计的应用 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 GCP-315压力机的安装调试和性能试验 |
| 5.1 压力机的整体建模装配 |
| 5.2 设备的安装及调试 |
| 5.3 压力机的实物展示及其性能试验 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 |
| 附录2 |
| 附录3 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
| 学位论文数据集 |
（6）旋转超声辅助电加工系统设计与试验（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 超声加工技术 |
| 1.1.1 超声加工的基本原理和特点 |
| 1.1.2 超声加工的发展与现状 |
| 1.2 超声复合电加工技术 |
| 1.2.1 超声复合电火花加工 |
| 1.2.2 超声复合电解加工 |
| 1.2.3 超声复合电加工研究现状 |
| 1.3 旋转超声加工技术 |
| 1.3.1 旋转超声加工 |
| 1.3.2 旋转超声加工技术的研究现状 |
| 1.4 论文选题依据及主要研究内容 |
| 1.4.1 选题依据 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 旋转超声加工振动装置设计 |
| 2.1 旋转超声振动装置设计方案 |
| 2.2 超声换能器设计 |
| 2.2.1 压电效应原理与压电材料 |
| 2.2.2 夹心式压电换能器的理论分析 |
| 2.2.3 夹心式压电换能器的参数计算 |
| 2.3 超声变幅杆理论设计与计算 |
| 2.3.1 变幅杆的主要性能参数 |
| 2.3.2 变幅杆的变截面细长杆理论 |
| 2.3.3 变幅杆的类型选择与参数计算 |
| 2.4 工具头的设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 超声振动装置的有限元分析与优化 |
| 3.1 超声振动系统的压电分析概述 |
| 3.1.1 超声振动系统的模态分析 |
| 3.1.2 超声振动系统的谐响应分析 |
| 3.2 压电换能器的耦合分析 |
| 3.2.1 压电换能器的建模 |
| 3.2.2 压电换能器的模态分析 |
| 3.2.3 压电换能器的谐响应分析 |
| 3.3 指数型超声振动系统的动力学分析 |
| 3.3.1 指数型超声振动系统的建模 |
| 3.3.2 指数型超声振动系统的模态分析 |
| 3.3.3 指数型超声振动系统的谐响应分析 |
| 3.4 阶梯型超声振动系统的动力学分析 |
| 3.4.1 阶梯型超声振动系统的建模 |
| 3.4.2 阶梯型超声振动系统的模态分析 |
| 3.4.3 阶梯型超声振动系统的谐响应分析 |
| 3.5 超声振动系统优化设计 |
| 3.6 优化设计装置超声性能检测与分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 旋转超声辅助电加工系统设计 |
| 4.1 旋转超声主轴设计与参数调节 |
| 4.1.1 旋转超声主轴结构设计 |
| 4.1.2 超声主轴转速的调节 |
| 4.2 平面内X、Y轴联动进给控制设计 |
| 4.2.1 PLC控制步进电机硬件设计 |
| 4.2.2 超声主轴进给量的调节 |
| 4.2.3 PLC控制步进电机程序编写 |
| 4.2.4 PLC程序写入及仿真 |
| 4.3 旋转超声辅助电加工系统的构建与完善 |
| 4.3.1 系统总体设计方案 |
| 4.3.2 旋转多轴联动加工系统设计 |
| 4.3.3 位移进给平台设计 |
| 4.3.4 磁悬浮工作台 |
| 4.3.5 辅助电加工单元 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 旋转超声辅助电加工试验与分析 |
| 5.1 试验装置 |
| 5.2 试验方案 |
| 5.3 硬质合金微凹坑单超声、超声电火花和超声电解加工试验 |
| 5.4 陶瓷材料磨削与旋转超声磨削对比试验 |
| 5.5 高速钢材料磨削、旋转超声加工和旋转超声辅助电加工对比试验 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（7）数控机床刚度匹配设计方法研究与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 结合面参数识别技术 |
| 1.2.2 模态综合法的理论发展和应用 |
| 1.2.3 机床结构优化方法 |
| 1.2.4 刚度匹配的概念 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 论文框架结构 |
| 第二章 基于模态试验的车床结合面切向刚度范围求解 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 车床的集中质量模型 |
| 2.3 车床整机模态试验 |
| 2.3.1 模态试验概述 |
| 2.3.2 试验过程和数据处理 |
| 2.3.3 试验结果 |
| 2.4 床脚弯曲静刚度分析 |
| 2.5 结合面切向刚度范围求解与验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 机床子结构法建模及多结合面刚度的识别计算 |
| 3.0 引言 |
| 3.1 子结构模态综合法原理 |
| 3.1.1 固定界面模态综合法 |
| 3.1.2 自由界面模态综合法 |
| 3.2 车床子结构法建模 |
| 3.2.1 车床整机结构的离散化处理 |
| 3.2.2 模态坐标下整机运动方程的推导 |
| 3.2.3 子结构法模型求解 |
| 3.3 车床多结合面刚度的识别与计算 |
| 3.3.1 结合面切向刚度识别 |
| 3.3.2 通过结合面切向刚度计算法向刚度 |
| 3.4 有限元模态仿真验证 |
| 3.4.1 结合面的虚拟材料等效 |
| 3.4.2 整机有限元建模 |
| 3.4.3 模态仿真结果对比 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 机床设计中的刚度匹配方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 机床刚度匹配的原理 |
| 4.2.1 以提高静刚度为目标 |
| 4.2.2 以提高固有频率为目标 |
| 4.2.3 以提高动刚度为目标 |
| 4.3 车床结构动态性能灵敏度分析 |
| 4.3.1 整机固有频率对各部分刚度的灵敏度 |
| 4.3.2 整机固有频率对各部件质量的灵敏度 |
| 4.3.3 车床刚度匹配关键对象的选取 |
| 4.4 车床整机动、静刚度综合优化 |
| 4.4.1 左床脚结构优化 |
| 4.4.2 床身结构优化 |
| 4.4.3 整机优化结果评价 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（8）汽车减振器活塞杆加工一体机的设计及其关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题研究背景 |
| 1.1.3 课题研究目的 |
| 1.2 国内外孔加工设备及专用机床发展现状 |
| 1.3 机床有限元仿真及结构优化研究现状 |
| 1.4 计算机仿真技术在切削过程中的应用 |
| 1.5 课题研究内容 |
| 2 一体机总体方案选择与参数计算 |
| 2.1 活塞杆的加工工艺要求 |
| 2.2 一体机设计目标 |
| 2.3 一体机总体方案确定 |
| 2.4 一体机传动方案选择 |
| 2.4.1 一体机回转系统方案选择 |
| 2.4.2 一体机升降系统传动方案选择 |
| 2.4.3 滚珠丝杠副支撑方式选择 |
| 2.5 一体机主要技术参数计算 |
| 2.5.1 一体机各工位刀具选择 |
| 2.5.2 一体机切削参数与主轴转速范围计算 |
| 2.5.3 最大切削力、切削扭矩、功率计算 |
| 2.6 一体机整体结构布局 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 一体机关键部件设计 |
| 3.1 一体机动力头设计 |
| 3.1.1 动力头主轴设计基本要求 |
| 3.1.2 动力头主轴系统设计 |
| 3.1.3 伺服电机的选择计算 |
| 3.1.4 动力头结构设计 |
| 3.2 一体机升降系统设计 |
| 3.2.1 线性滑轨的选型 |
| 3.2.2 最大牵引力计算 |
| 3.2.3 最大动载荷计算 |
| 3.2.4 滚珠丝杠选型 |
| 3.2.5 滚珠丝杠副传动效率计算 |
| 3.2.6 滚珠丝杠刚度验算 |
| 3.2.7 升降系统伺服电机选取 |
| 3.2.8 升降系统结构设计 |
| 3.3 凸轮分割器选型设计 |
| 3.3.1 凸轮分割器选型 |
| 3.3.2 凸轮分割器电机选择 |
| 3.4 旋摆拉刀设计 |
| 3.4.1 旋转拉刀结构设计 |
| 3.4.2 旋转拉刀转轴工艺设计 |
| 3.5 夹具及配气环的设计 |
| 3.5.1 固定式夹盘选择计算 |
| 3.5.2 配气环的设计 |
| 3.6 底座设计 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 一体机关键部件仿真及优化设计 |
| 4.1 动力头主轴动态特性研究 |
| 4.1.1 模态分析理论基础 |
| 4.1.2 模型约束与求解 |
| 4.1.3 模态结果分析 |
| 4.1.4 主轴谐响应分析 |
| 4.2 一体机动力头运动学仿真 |
| 4.3 一体机悬臂结构瞬态动力学仿真 |
| 4.4 立柱多目标拓扑优化设计 |
| 4.4.1 多目标拓扑优化理论 |
| 4.4.2 立柱多目标拓扑优化 |
| 4.4.3 立柱结构优化调整 |
| 4.4.4 立柱优化结果对比 |
| 4.5 基于响应面法的底座多目标尺寸优化 |
| 4.5.1 优化前底座性能分析 |
| 4.5.2 响应面法多目标优化理论基础 |
| 4.5.3 底座设计变量确定 |
| 4.5.4 多目标尺寸优化前处理 |
| 4.5.5 多目标尺寸优化响应曲面 |
| 4.5.6 多目标尺寸优化结果 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 旋摆切削有限元仿真 |
| 5.1 切削过程有限元弹塑性原理 |
| 5.2 旋摆切削工艺分析及参数选择 |
| 5.3 有限元分析软件的选择 |
| 5.4 基于控制变量法的切削仿真方案拟定 |
| 5.5 基于ABAQUS Explicit的旋摆切削过程分析 |
| 5.5.1 切削模型的建立 |
| 5.5.2 材料本构方程建立 |
| 5.5.3 材料参数属性定义 |
| 5.5.4 网格的划分与相互作用确定 |
| 5.6 仿真结果分析 |
| 5.6.1 切削过程中活塞杆变形情况 |
| 5.6.2 旋摆切削参数仿真分析 |
| 5.7 拉刀主轴疲劳寿命分析 |
| 5.7.1 定义材料属性与算法 |
| 5.7.2 疲劳寿命分析结果及分析 |
| 5.8 小结 |
| 6 结论及展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表学术论文及专利情况 |
| 致谢 |
（9）粗精磨一体化缝纫刀具数控刃磨机开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 磨削加工技术发展及现状 |
| 1.3 工具磨床国内外研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 数控刀具刃磨机结构设计 |
| 2.1 刃磨机整体构成及主体结构设计 |
| 2.1.1 刃磨机整体组成 |
| 2.1.2 刃磨机主体结构设计 |
| 2.1.3 张紧机构设计 |
| 2.1.4 刀具夹具设计 |
| 2.1.5 机床安全防护体系设计 |
| 2.1.6 刃磨机重要技术参数 |
| 2.2 刃磨机主要部件选型与校核 |
| 2.2.1 滚珠丝杠副的选型与校核 |
| 2.2.3 伺服电机选型与校核 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 刃磨机静、动态特性分析 |
| 3.1 关键部件静力学分析 |
| 3.2 整机动力学分析 |
| 3.2.1 整机模态分析 |
| 3.2.2 整机谐响应分析 |
| 3.2.3 粗磨主轴瞬态动力学分析 |
| 3.2.4 精磨主轴瞬态动力学分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 刃磨机控制系统设计 |
| 4.1 控制系统设计流程 |
| 4.1.1 确定刃磨机加工过程 |
| 4.1.2 控制系统构成 |
| 4.2 控制系统及接线原理图设计 |
| 4.2.1 机床主电路设计及核心电器元件选型 |
| 4.2.2 刃磨机控制电路设计及关键元器件选型 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 刃磨机工艺实验及数据处理 |
| 5.1 刀具形状及影响参数 |
| 5.2 粗磨部分调试与实验数据处理 |
| 5.2.1 进给速度对刀刃直线度的影响 |
| 5.2.2 粗磨主轴坐标位置对刃宽的影响 |
| 5.3 精磨部分调试与实验数据处理 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（10）基于数字孪生的机床加工过程虚拟监控系统研究与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 本文研究的背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 设备数字孪生技术研究现状 |
| 1.2.2 多源异构数据可视化技术研究现状 |
| 1.2.3 有限元仿真计算加速技术研究现状 |
| 1.3 论文研究的主要内容 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 第二章 机床加工过程虚拟监控系统总体设计 |
| 2.1 系统设计原则与目标 |
| 2.1.1 系统设计目标 |
| 2.1.2 系统设计原则 |
| 2.1.3 系统开发流程 |
| 2.2 基于数字孪生的机床加工过程虚拟监控系统的问题分析 |
| 2.2.1 机床数字孪生的数据映射的问题分析 |
| 2.2.2 机床数字孪生的物理规则映射的问题分析 |
| 2.3 虚拟监控系统设计 |
| 2.3.1 系统设计需求 |
| 2.3.2 虚拟监控系统网络架构设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于多源异构数据的机床可视化监控设计与实现 |
| 3.1 机床加工过程多源异构数据分析与采集 |
| 3.1.1 机床加工过程数据分析 |
| 3.1.2 机床加工过程数据采集设计 |
| 3.1.3 数据采集技术 |
| 3.2 机床加工过程多源异构数据集成 |
| 3.2.1 机床加工过多源异构数据统一表达 |
| 3.2.2 基于Json的多源异构数据集成算法 |
| 3.3 加工过程数据的异步传输 |
| 3.3.1 基于缓存和消息队列的数据异步传输 |
| 3.3.2 Redis缓存数据更新策略 |
| 3.3.3 基于Springboot设备数据管理平台的实现 |
| 3.3.4 性能测试与对比 |
| 3.4 加工过程实时数据处理 |
| 3.4.1 C#、Python混合编程技术与实现 |
| 3.4.2 机床运行数据处理方法 |
| 3.5 数据可视化映射方法与实现 |
| 3.5.1 基于Unity3D可视化映射方法与实现 |
| 3.5.2 可视化性能的优化 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于深度学习的机床数字孪生模型物理仿真研究 |
| 4.1 数字孪生模型物理规则融合方法 |
| 4.1.1 基于仿真数据回归计算建模的物理规则抽象 |
| 4.1.2 基于深度学习的物理规则封装 |
| 4.2 数据的图像化处理技术 |
| 4.2.1 有限元仿真数据的分析 |
| 4.2.2 多通道图像的原理 |
| 4.2.3 基于Open CV的数据处理 |
| 4.3 仿真数据回归计算模型 |
| 4.3.1 回归计算模型的建立 |
| 4.3.2 对c GAN的调整 |
| 4.3.3 基于TensorFlow的实现 |
| 4.4 VMC0656e机床主轴系统瞬态热力学规则融合的实现 |
| 4.4.1 机床主轴系统有限元仿真 |
| 4.4.2 数据集的处理 |
| 4.4.3 回归计算模型的训练 |
| 4.4.4 求解性能对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 虚拟监控系统集成及测试 |
| 5.1 虚拟监控系统集成 |
| 5.1.1 虚拟监控系统开发环境 |
| 5.1.2 虚拟监控系统运行流程 |
| 5.1.3 虚拟监控系统用户界面开发 |
| 5.2 虚拟监控系统客户端测试 |
| 5.2.1 虚拟监控系统客户端整体性能测试 |
| 5.2.2 虚拟监控系统客户端显示性能测试 |
| 5.3 VMC0656e机床虚拟监控系统实例 |
| 5.3.1 运行环境搭建 |
| 5.3.2 系统实例运行与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间取得的成果 |
四、通用有限元程序在机床结构分析中的应用（论文参考文献）
- [1]虑及夹紧变形的薄壁件表层图案激光加工轨迹修正方法[D]. 姜文文. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]VMC750立式加工中心立柱特性分析及优化设计[D]. 王晓寅. 兰州理工大学, 2021(01)
- [3]G3015激光切割机床横梁结构的优化[D]. 刘杰. 安徽理工大学, 2020(07)
- [4]数控机床角度头建模及振动特性分析[D]. 赵学茹. 北京化工大学, 2020(02)
- [5]GCP-315压力机的设计及优化分析[D]. 刘胜. 山东科技大学, 2020(06)
- [6]旋转超声辅助电加工系统设计与试验[D]. 纪能健. 扬州大学, 2020
- [7]数控机床刚度匹配设计方法研究与应用[D]. 张海川. 东南大学, 2020(01)
- [8]汽车减振器活塞杆加工一体机的设计及其关键技术研究[D]. 马千程. 辽宁工业大学, 2020(03)
- [9]粗精磨一体化缝纫刀具数控刃磨机开发[D]. 黄文爽. 吉林大学, 2020(08)
- [10]基于数字孪生的机床加工过程虚拟监控系统研究与实现[D]. 李小龙. 电子科技大学, 2020(07)