發(fā)動(dòng)機(jī)類復(fù)雜曲面零件數(shù)字化設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、發(fā)動(dòng)機(jī)是一種由多種系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)組成的復(fù)雜機(jī)器。它整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，包含曲面特征多，開發(fā)成本高。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠商對(duì)氣缸蓋、凸輪軸等復(fù)雜零件的開發(fā)過程還存在一些問題，本文以某款轎車發(fā)動(dòng)機(jī)為例，研究了發(fā)動(dòng)機(jī)類復(fù)雜曲面零件數(shù)字化設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)，主要的研究?jī)?nèi)容如下：
　　 本文研究了三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的自動(dòng)跟蹤測(cè)量技術(shù)，提出了一種基于圓弧插值的自適應(yīng)測(cè)量方法，改變了以往三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)手動(dòng)測(cè)量方式。通過Matlab 編程對(duì)自動(dòng)測(cè)量路徑進(jìn)行仿真，使探頭能夠沿

2、著被測(cè)曲面輪廓自動(dòng)跟蹤測(cè)量，并且在曲率大的地方采集點(diǎn)密集，曲率小的地方采集點(diǎn)稀疏，實(shí)現(xiàn)了三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)對(duì)未知曲線的自適應(yīng)測(cè)量。將該方法應(yīng)用于凸輪軸開發(fā)，使測(cè)量效率和測(cè)量精度都得到了顯著提高。
　　 本文提出了發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋的模塊化網(wǎng)絡(luò)并行設(shè)計(jì)方法。首先建立頂層基本骨架（TopBasic Skeleton，TBS）模型，然后綜合缸蓋內(nèi)部的物理意義、功能特點(diǎn)等，將其分解為多個(gè)獨(dú)立模塊，設(shè)計(jì)師在不同的地點(diǎn)通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)共享，在統(tǒng)一基準(zhǔn)下并行設(shè)

3、計(jì)，得到模塊化的三維數(shù)字模型，為后續(xù)不同功能模塊仿真分析提供了便利。最后將所有模塊布爾運(yùn)算組合獲得完整的缸蓋數(shù)字模型。模塊化網(wǎng)絡(luò)并行設(shè)計(jì)方法適合用于缸蓋、機(jī)體等大型型腔類復(fù)雜模型設(shè)計(jì)，不僅大大節(jié)省了設(shè)計(jì)時(shí)間，而且便于項(xiàng)目的執(zhí)行和管理。
　　 根據(jù)流體力學(xué)、有限元等理論使用華中科技大學(xué)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)軟件華鑄CAE 系統(tǒng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)鋁缸蓋模型進(jìn)行了數(shù)字化鑄造過程仿真分析。模擬工廠現(xiàn)有條件和鑄造工藝，驗(yàn)證了缸蓋最小壁厚為4mm的合理性，預(yù)測(cè)