文档介绍：南昌大学
硕士学位论文
基于虚拟现实的齿轮加工设备布局与仿真技术研究
姓名:郭树伽
申请学位级别:硕士
专业:机械制造及自动化
指导教师:夏芳臣
20100601
摘要随着齿轮工业的飞速的发展,在现有齿轮加工车问没备布局下的产模式已经不能够适应其变化速度,造成了齿轮加工物流不畅、齿轮制造周期不能满足交货期的要求,生产调度失灵等问题,给车间生产管理带来许多难题。为此重新设计齿轮加工车间的设备布置和改造原有车问设备布置即有其现实意义,又可为后续发展提供动力。本篇文章通过分析齿轮加工工艺研究了齿轮加工车问设备布局的方法,建立齿轮加工车间布置模型,在心D饬顺萋旨庸车间设备布置方案,进行齿轮生产系统仿真寻找生产瓶颈,从而提痹诘目行改进方案。本文主要从以下几个方而着手研究:诜治隽烁髦殖萋稚ひ盏幕∩希隽顺萋旨庸こ滴拭槐赴畚理论。并在此基础上建立齿轮加工车间设备布置抽象模型。通过改进的蚁群算法求解车認布置模型。,并对齿轮加工设备布置模型进行修改。通过齿轮生产系统仿真对设备布置方案进行评价。獸中建立齿轮生产系统仿真模型的仿真过程分为三步:第一步,对齿轮生产过程的数据纭⒊萋旨庸な奔洹⒐收贤;奔涞进行收集、拟合、估计;第二步,对齿轮生产系统仿真模型检验,确定与现实齿轮加工车生产系统的符合度;第三步,运行仿真试验,分析仿真模型输禝数据,寻找系统瓶颁并提出可行的改进方案。阅称笠党ё冻萋稚呶@⑾低撤抡婺理,提出改进方案。运行结果显示生产线满足生产需求,设备利用率达到预期期望。关键词:齿轮加工车闻;设备布置;虚拟现实;离散系统仿真;摘要
琭瑃,,;,瑃琣..,甌琲甀瑂猚瓹琣琧琭,瑂瑃瓼.
,篏;甌瑀.,籈;..
⒄从一般意义上说,车间布局设计就是将多个实体按一定的约束条件,合理地放置在一个空间内,达到一定的目标和要求。它是一个交叉学术领域,涉及人机工程学、参数化设计、人工智能、成组技术、信息处理、系统仿真与优化等技术,实践证明它还足一个复杂的组合优化问题。车癷局问题存在于现实生活的许多行业和许多方面【俊H绫疚募词谴映萋种圃斐导渥叛郏致鄢滴拾局的方法和意义。据史料记载,远在公元前年的中困古代就已经丌始使刖齿轮,在我国山西出土的青铜齿轮是迄今已发现的最占老齿轮,作为反映古代科学技术成就的指南车就是以齿轮机构为核心的机械装胃。世纪术,人们爿’丌始研究,能币确传递运动的轮齿形状。世纪,欧洲工业革命以后,齿轮传动的应用同益广泛;先是发展摆线齿轮,而后是渐开线齿轮,:纪值墓龀莼屯背机,解决了大量生产高精度齿轮的问题。中国齿轮工业在“十五”期问,中困齿轮行业总产值由谠T龀さ亿元,平均增长速度接近%,五年间上升了一倍,排名世界第四,销售规模上亿元企业超过家,已成为中国机械基础件中规模最大的行业。中国齿轮制造业与发达国家相比还存在自主创新能力不足、新晶开发慢、市场竞争无序、企业管理薄弱、信息化程度低、从业人员综合素质仃待提高等问题。现阶段齿轮行业应通过市场竞争与整合,提高行业集中度,形成一批拥有几十亿元、谠!亿元资产的大、中、小规模企业;通过自主知识产权产品设计丌发,形成一批车辆传动系渌傧洹⑶抛艹牵头企、叱,刚牵头企业的配套能力整合齿轮行业的能力与资源;实现专、化、网络化配套,形成大批有特色的工艺、有特色的产品和有快速反应能力的名牌企业;通过技改,实现现代化齿轮制造企业转型【俊第乱
⒄瓜肿目前,老牌齿轮制造企业面临着更多的经营压力,这迫使齿轮制造商不断寻求降低齿轮生产成本的方法。新兴的齿轮制造商要求企业在竞争中生产更具有柔性,更具有竞争力,使企业运转更加灵活以适应市场的多变。良好的齿轮加工车间布局可以保障齿轮加工车问物料运输的连贯性、缩短齿轮毛坯及半成品的运输距离、提高齿轮加工设备的利用率、降低齿轮生产成本、增大齿轮生产车间设备加工的柔性,降低齿轮在制品的库存。因此无论是建立新的齿轮加工车问,还是改造原有车问,齿轮加工车间布局的设计都是必需的【俊在我国齿轮生产车認大多数没有经过科学的规划和设计,有些企业也进行过设计,但采用的是传统设计方法,无法满足现今快速发展的市场经济的要求。新经济时代企业经营模式的转变迫使生产车间转变生产方式,提高生产效率,增加生产柔性。原有的齿轮加工车间布局在新的生产纲领的指引下出现了许多问题,如齿轮生产效率低,齿轮零件物流堵塞现象频繁、齿轮类型较多时调度难度成指数增加、不能按时交货等。因此原有车间迫切需要进行重新设计和规划。在当今齿轮制造业迅猛发展的同时,齿轮类型的不断变化,以不变的齿轮生产