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特大型轧机机架数控精加工的关键技术的研究

作　者: 龚杰
导　师: 刘杰
学　校: 东北大学
专　业: 机械工程
关键词: 机架有限元重力温度
分类号: TG333
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 33次
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内容摘要

机架作为轧机中的重要零部件,在轧机工作中承受轧制力等,所以要求机架有较强的刚度,并且对机架的加工精度要求也很高。在加工轧机机架时,由于机架形状复杂,结构庞大,翻身困难,在装夹后由于机架自重、温度等原因会对机架产生一定的变形,影响加工精度,所以对机架的加工设备与加工工艺都提出了很高的要求。随着马钢重机公司加工能力的提高,马钢重机对机架的加工条件日趋成熟,但在加工中仍然遇到了很多困难,如在装夹时主支撑点位置的选择,大多依靠经验,缺少理论依据。本文以马鞍山钢铁股份有限公司2250热轧粗轧机机架为研究对象,对机架因重力和温度引起的变形进行了定量分析,根据分析结果,取得较佳支撑点位置,得出变形值,在数控加工中对其进行位移补偿。通过精确计算机架因自重和温度引起的变形量,实现了对机架加工时能够精确的进行位移补偿,也为提高机架加工质量提供了一种行之有效的方法。本文采用有限元法对机架进行了有限元分析,通过应用有限元软件ANSYS建立了机架模型,利用8节点六面体单元建立机架的三维立体有限元模型,采用扫略方式划分模型,共划分总单元数29706,总节点数34925,简化约束,施加载荷,经计算后得出了符合实际情况的变形曲线。用APDL语言编写了相应的程序,以便用于各种不同工况下机架变形的计算。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第一章绪论  9-16
  1.1 现代化轧机的特点  9
  1.2 四辊轧机的主要技术参数  9-10
  1.3 国内外发展概况  10-13
    1.3.1 国内外轧钢设备概述  10-11
    1.3.2 国内外大型机架加工发展概述  11-12
    1.3.3 国内外机架变形分析概述  12-13
  1.4 本文的意义及研究方法  13-15
    1.4.1 本文的意义  13-14
    1.4.2 本文的研究方法  14-15
  1.5 本文的主要内容  15-16
第二章计算机架受自重变形的有限元法  16-44
  2.1 有限元法的基本思想  16-17
  2.2 应用有限元法进行分析的过程  17-18
  2.3 ANSYS软件简介  18-21
    2.3.1 ANSYS的发展历史  18-19
    2.3.2 ANSYS软件的功能  19-20
    2.3.3 ANSYS软件的典型分析过程  20-21
  2.4 机架模型简化和边界条件的确定  21-23
  2.5 机架的有限元模型  23-40
    2.5.1 建立机架的参数化有限元模型  23-24
    2.5.2 机架载荷的施加及求解  24
    2.5.3 约束条件的确定  24-25
    2.5.4 APDL程序  25-29
    2.5.5 ANSYS有限元计算结果分析  29-40
    2.5.6 机架不同支撑点位置变形比较  40
  2.6 自重变形的补偿  40-44
    2.6.1 数据采样方法的确定  41
    2.6.2 侧立采样法  41
    2.6.3 三点支撑  41
    2.6.4 数据采样  41-42
    2.6.5 支撑点选择  42
    2.6.6 工件的找正与调整  42-44
第三章不同温度下机架的变形  44-50
  3.1 温度变形的分析  44-46
  3.2 温度变形的补偿  46-50
第四章机架的数控加工  50-58
  4.1 数控的基本概念  50
  4.2 精加工工艺方案  50-53
  4.3 机架加工的要点  53-54
  4.4 数控编程的基本概念  54-55
  4.5 机架加工数控程序设计  55-58
第五章结论  58-59
参考文献  59-61
致谢  61

特大型轧机机架数控精加工的关键技术的研究

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