细长杆件矫直工艺关键技术研究

摘要

细长杆件在工业中具有广泛的应用，生产和使用的过程中杆件会发生弯曲，需通过杆件矫直保证质量。本文围绕细长杆件矫直工艺关键问题进行研究，主要研究内容包括以下几个方面:
　　首先，以细长杆件全自动矫直机技术要求为设计目标，基于行程控制矫直原理设计矫直机控制系统。完成矫直机工艺流程设计、矫直机运动控制系统硬件设计、程序设计以及可视化操作。
　　其次，对矫直过程中细长杆件径向圆跳动的测量问题进行研究，对细长杆件径向圆跳动进行建模，以PLC为基础，运用激光传感器测距原理，完成细长杆件径向圆跳动的测量系统设计。在杆件的转动过程中，分析杆件的夹紧方式，得出杆件转动不发生打滑的条件;分析测量基准不重合时对测量结果的影响。
　　再次，分析中小直径铝合金杆件矫直的动力响应过程，以简支梁为模型分析冲击载荷作用下的弹塑性变形，得出杆件在集中载荷和均匀载荷下的动力响应。而后，从能量的观点出发，分析杆件在冲击载荷作用下，杆件发生弹塑性变形的过程。
　　最后，针对细长杆件径向圆跳动的测量理论进行实验验证，分析影响测量精度的因素;建立中小直径铝合金杆件矫直冲击载荷试验，分析杆件矫直过程中压头速度对杆件径向圆跳动的影响。

目录

声明

致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 细长杆件矫直工艺

1．1．1 细长金属杆件

1．1．2 细长金属杆件矫直工艺

1．2 细长金属杆件矫直工艺国内外研究现状

1．2．1 矫直工艺理论研究现状

1．2．2 细长杆件检测技术研究现状

1．2．3 矫直设备及控制系统研究现状

1．3 细长金属杆件矫直工艺中关键技术

1．4 本课题的研究内容及意义

第二章 基于行程控制的杆类零件矫直机控制系统的设计

2．1 矫直机控制系统概述

2．1．1 CJA40-2M型全自动矫直机

2．1．2 自动控制系统

2．1．3 基于行程控制的杆件矫直流程

2．2 矫直机运动控制系统的硬件设计

2．2．1 运动控制系统的硬件组成

2．2．2 驱动电机的选型

2．2．3 电动缸的选型

2．2．4 PLC的选型

2．3 矫直机控制系统的软件系统的设计

2．3．1 软件系统的总体设计

2．3．2 PLC变量分配表

2．3．3 杆件矫直的主要控制程序

2．4 人机界面设计

2．5 本章小结

第三章 细长杆类零件径向圆跳动测量系统设计

3．1 细长杆件径向圆跳动测量原理

3．1．1 激光位移传感器

3．1．2 测量基准的确定

3．1．3 径向圆跳动测量数据的数学模型

3．2 细长杆夹紧方式

3．3 细长杆转动机构设计

3．3．1 基准不重合对跳动测量的影响

3．4 细长杆件转动机构的动力学分析

3．5 细长杆件径向圆跳动的测量

3．5．1 细长杆件径向圆跳动激光测量系统

3．5．2 径向圆跳动数据采集

3．5．3 径向圆跳动数据处理

3．6 本章小结

第四章 冲击载荷对铝合金细长杆件矫直的影响

4．1 冲击载荷下细长杆件的变形分析

4．1．1 弹塑性梁的动力响应

4．1．2 冲击载荷下细长杆件的动力响应

4．1．3 线性强化材料的动力响应

4．2 冲击载荷作用下铝合金杆件能量变化研究

4．2．1 杆件矫直应力应变分析

4．2．2 加载能量变化

4．2．3 卸载能量变化

4．2．3 直径和材料参数对杆件弹塑性变形能的影响

4．3 本章小结

第五章 细长杆类零件矫直实验研究

5．1 实验原理

5．2 细长杆类零件圆跳动测量实验研究

5．2．1 实验过程

5．2．2 实验结果与分析

5．2．3 杆件表面和外部环境变化对测量结果的影晌

5．3 冲击载荷实验

5．3．1 压头速度对细长杆件矫直效果的影响

5．4 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 工作总结

6．2 论文的不足和展望

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况