基于虚拟制造的汽车铝合金车轮自动去毛刺机的研制

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1、工程硕士学位论文基于虚拟制造的汽车铝合金车轮自拧紧机械臂的研发动去毛刺机的研制作者姓名景晓飞工程领域车辆工程校内指导教师石柏军副教授校外指导教师张建斌高级工程师所在学院机械与汽车工程学院论文提交日期2015年01月DevelopmentofAutomaticDeburringMachineofVehicleAluminumAlloyWheelBasedonVirtualManufacturingADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate:JingXiaofeiSupervisor:P

2、rof.ShiBaijunSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：TH122学校代号：10561学号：201221003249华南理工大学硕士学位论文基于虚拟制造的汽车铝合金车轮自动去毛刺机的研制作者姓名：景晓飞指导教师姓名、职称：石柏军副教授申请学位级别：工程硕士工程领域名称：车辆工程论文形式：产品研发□工程设计□应用研究□工程/项目管理□调研报告研究方向：汽车车身开发与制造技术论文提交日期：2015年1月12日论文答辩日期：2015年3月14日学位授予单位：华南理工大学学位授

3、予日期：年月日答辩委员会成员：主席：熊锐委员：陈吉清姜立标胡习之石柏军华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研宄所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研宄做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：W/J年4月S曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学

4、校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的保密论文外）；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许釆用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相—致。本学位论文属于：□保密，在_____年解密后适用本授权书。保密，同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊(光盘版)电子杂志社全文出版和编入CNKI《中国知识资源总库》，传權学位论文的全部或部分内容。(请在以上相应方框内打“I’）作者签名：名、膝％.日期

5、：指导教师签名：石你骞曰期：冰本4矛总作者联系电话：电子邮箱：联系地址(含邮编)：摘要汽车铝合金车轮毛坯以及毛坯经机械加工后得到的成型车轮往往存在不同程度的毛刺，这严重影响了铝合金车轮表面质量和使用性能。目前采取的手工方式去毛刺，费时费力又不能保证去毛刺质量。目前研制的去毛刺设备大多为生产线下去毛刺且自动化程度不够高。而部分在线去毛刺设备只能实现一种型号的铝合金车轮去毛刺，无法满足多品种混合生产的铝合金车轮去毛刺需求。本文针对上述去毛刺设备存在的不足，基于CATIA软件研制一种汽车铝合金车轮自动去毛刺机。本文的主要研究内容如下：(1)对铝合金

6、车轮毛刺及铝合金车轮去毛刺机的现状进行了基础研究。(2)确定铝合金车轮自动去毛刺机的整体设计方案。分析了本文待去毛刺的铝合金车轮的结构、毛刺分布特点及去毛刺技术要求，确定铝合金车轮自动去毛刺机的整体设计方案。(3)对铝合金车轮自动去毛刺机的主要结构进行详细设计，并确定了各部分结构主要零部件的形式。首先，基于摩擦传动原理设计的旋转方式定位铝合金车轮气门嘴位置的机构，能够配合视觉系统完成铝合金车轮型号的识别，从而大大降低机器人在线编程的难度。然后，从理论上对该机构设计的合理性进行了验证。其次，设计了夹紧并搬运铝合金车轮的机构以及铝合金车轮翻转定位

7、机构，之后通过建立相应的力学模型从理论上计算并验证了上述机构设计的合理性。最后，重点介绍了铝合金车轮自动毛刺机的核心部分即机器人和毛刺清理工具，并确定了机器人及毛刺清理工具的主要形式。(4)以虚拟制造技术的装配及运动仿真技术为理论指导，分别在CATIA软件的装配设计和DMU运动模块，从静态和动态层面对设计结构进行干涉检验。并编写去毛刺机一个工作循环周期的程序，实现铝合金车轮自动去毛刺机虚拟现实的工作过程。本文充分利用三维软件CATIA在机械设计方面的优越性，通过将软件的装配设计模块、DMU运动模块以及知识工程模块综合运用，最终研制出汽车铝合金

8、车轮自动去毛刺机，并从虚拟现实的角度实现铝合金车轮自动去毛刺机工作过程的模拟。本文的研制方法相比传统方法，简单方便，设计效率高。关键词：铝合金车轮；毛刺；CATIA