高压水射流切割机技术.rar
高压水射流切割机技术,47页 1.7万字 有详细的设计图和编程语言，设计完整，论述精确，推荐下载参考。高压水射流切割的原现是将水增至超高压100～400mpa，经节流小孔（φ0.15～φ0.4mm），使水压热能转变为射流动能（流速高达900mm/s）。用这种高速密集的水射流进行切割。高压水射流切割机俗称“水刀”。超高压水...
该文档为压缩文件,包含的文件列表如下:
内容介绍
原文档由会员 霜天盈月 发布
高压水射流切割机技术
47页 1.7万字 有详细的设计图和编程语言，设计完整，论述精确，推荐下载参考。
高压水射流切割的原现是将水增至超高压100～400MPa，经节流小孔（φ0.15～φ0.4mm），使水压热能转变为射流动能（流速高达900mm/s）。用这种高速密集的水射流进行切割。高压水射流切割机俗称“水刀”。超高压水射流切割是利用具有很高动能的高速射流进行的(有时又称为高速水射流加工)与激光、离子束、电子束一样是属于高能束加工范畴。高压水射流切割无尘、无味、无毒、无火花、振动小、噪声低。尤其适合恶劣的工作环境和有防爆要求的危险环境。它可以切割各种金属、非金属材料，各种硬、脆、韧性材料，如钛镍合金、陶瓷、玻璃、复合材料等，是目前世界上先进的切割工艺方法之一。
智能型水刀具备以下新功能和优点：
(1) 自主工作 设定工作压力后，自主驱动或暂停数控工作台。
(2) 自动监测 对高压系统压力变化进行实时检测、记录和分析。
(3) 更高的安全性设定最高工作压力限制，可防止意外超压造成设备损坏和人身安全威胁。
水刀切割工艺具有很多的特点：
（1）适应性 任何材料都能切割，有“万能切割机”之誉；
（2）精确性 对任何形状的平面图形都能精确地切割，切口一般无须再处理；
（3）无热效应或机械效应变形 避免了材料可能发生的物理—化学变化；
（4）最小的浪费 切逢小于1mm，减少了材料的浪费；
（5）良好的环保 加工过程不会产生任何污染。正因为这些优点，它被广泛应用于金属板材及钣金加工和石料加工行业。
2 课题来源
江苏旭升水射流科技有限公司创立20余年来一直致力于超高压水射流技术的研究。该公司生产的超高压水射流切割机的控制系统目前采用的是经济型数控系统，工作可靠稳定。但目前的切割方式局限在二维的平面切割，对于具有一定空间几何形状且无法二次加工的对象，急需一种能够切制三维几何形状的高压水射流的切割装置。通过本次毕业设计初步实现能够通过运用所学专业知识和计算机的应用能力，对淮安市旭升水射流科技有限公司现有的二自由度高压水射流切割机的工作装置进行改进，使其变成具有三维加工能力的工作装置，刀具能初步实现锥度为30度的空间摆动。
本文先对国内外水射流技术特点、发展状况和运用领域作了简单的介绍，随后对要改进的装置进行了结构设计，介绍了设计并联机构的方法和具体工作，着重讲解了平面铰链和伸缩杆的设计，并对不同的设计方案作出了详细的比较。本文中还提出了一些有创意的结构设想，这些结构设想既能达到设计要求结构又简单、便于安装。同时本文又对三自由度并联机构作了相关的运动和速度分析，并通过VB编程来实现并联机构运动和速度分析复杂的运算。最后用PRO/E绘出了机构零件的三维图形，并按照要求进行装配，定义好联接关系、运动副、驱动器等。
目 次
1 引言……………………………………………………………………………… 1
2 课题来源………………………………………………………………1
3 超高压水射流切割机的发展…………………………………………………… 2
3.1 国外超高压水射流切割技术现状…………………………………………… 2
3.2国内超高压水射流切割技术现状……………………………………………2
3.3 超高压水射流切割技术存在的问题………………………………………………4
3.4 对超高压水射流切割机切割功能的改进……………………………………… 4
4 3-RPS并联水射流切割装置的设计…………………………………………4
4.1 3-RPS并联机构简析…………………………………………………………………4
4.2 3-RPS并联机构的自由度……………………………………………………………6
4.3 3-RPS并联机构的工作原理………………………………………………… 6
4.4 3-RPS并联机构的设计方法和设计步骤……………………………………6
4.5 3-RPS并联水射流切割装置的概念设计……………………………………8
5 相关构件的介绍……………………………………………………………………15
5.1 铰链的介绍………………………………………………………………………15
5.2 伸缩杆的工作原理……………………………………………………………… 18
5.3 动平台的设计………………………………………………………………………20
5.4 固定平台的设计…………………………………………………………………20
5.5 电动机的选择………………………………………………………………21
5.6 电机的安装…………………………………………………………………22
5.7伸缩杆与固定套的连接……………………………………………………22
5.8工作装置与原机床的连接………………………………………………24
6 3-RPS并联水射流切割装置的速度分析……………………………24
7 运动、速度分析的算法实现………………………………………………………29
7.1 运动反解算法……………………………………………………………………29
7.2 速度正、反解算法原理……………………………………………………………31
结论 ………………………………………………………………………………… 33
致谢 ……………………………………………………………………………………34
参考文献 ………………………………………………………………………………35
附录A运动反解VB编程程序………………………………………………………………36
附录B运动反解VB编程程序………………………………………………………………36
图1 3-RPS并联水射流切割装置PRO/E三维图
图2 部分零件图
结论
本毕业设计对淮安市旭升水射流科技有限公司现有的二自由度高压水射流切割机的工作装置进行了改进。在原水射流切割机的基础上安装一个并联切割装置，从而使水射流切割机的刀头可以进行三维加工。本毕业设计完成了其结构设计和相关的运动和速度分析，并用PRO/E绘出了机构零件的三维图形，并按照要求进行装配，定义好联接关系、运动副、驱动器。（对于本机构即 三杆为运动驱动构件）。该并联装置的杆件为线形伸缩杆，有一个动平台和一个定平台。伸缩杆与定平台为平面转动铰链联结，而和动平台则为球铰链联结。该并联装置为3RPS 型并联机构，机构简单，质量轻，尺寸结构小...
附录B速度正反解程序
速度反解：
Option Explicit
Option Base 1
Private Sub Comjs_Click()
Dim X As Single, Y As Single, z As Single, x1 As Single
Dim y1 As Single, z1 As Single, x2 As Single, y2 As Single
Dim z2 As Single, x3 As Single, y3 As Single, z3 As Single
Dim rp1x As Single, rp1y As Single, rp1z As Single
Dim rp2x As Single, rp2y As Single, rp2z As Single
Dim rp3x As Single, rp3y As Single, rp3z As Single
Dim L1x As Single, L1y As Single, L1z As Single
Dim L2x As Single, L2y As Single, L2z As Single......
47页 1.7万字 有详细的设计图和编程语言，设计完整，论述精确，推荐下载参考。
高压水射流切割的原现是将水增至超高压100～400MPa，经节流小孔（φ0.15～φ0.4mm），使水压热能转变为射流动能（流速高达900mm/s）。用这种高速密集的水射流进行切割。高压水射流切割机俗称“水刀”。超高压水射流切割是利用具有很高动能的高速射流进行的(有时又称为高速水射流加工)与激光、离子束、电子束一样是属于高能束加工范畴。高压水射流切割无尘、无味、无毒、无火花、振动小、噪声低。尤其适合恶劣的工作环境和有防爆要求的危险环境。它可以切割各种金属、非金属材料，各种硬、脆、韧性材料，如钛镍合金、陶瓷、玻璃、复合材料等，是目前世界上先进的切割工艺方法之一。
智能型水刀具备以下新功能和优点：
(1) 自主工作 设定工作压力后，自主驱动或暂停数控工作台。
(2) 自动监测 对高压系统压力变化进行实时检测、记录和分析。
(3) 更高的安全性设定最高工作压力限制，可防止意外超压造成设备损坏和人身安全威胁。
水刀切割工艺具有很多的特点：
（1）适应性 任何材料都能切割，有“万能切割机”之誉；
（2）精确性 对任何形状的平面图形都能精确地切割，切口一般无须再处理；
（3）无热效应或机械效应变形 避免了材料可能发生的物理—化学变化；
（4）最小的浪费 切逢小于1mm，减少了材料的浪费；
（5）良好的环保 加工过程不会产生任何污染。正因为这些优点，它被广泛应用于金属板材及钣金加工和石料加工行业。
2 课题来源
江苏旭升水射流科技有限公司创立20余年来一直致力于超高压水射流技术的研究。该公司生产的超高压水射流切割机的控制系统目前采用的是经济型数控系统，工作可靠稳定。但目前的切割方式局限在二维的平面切割，对于具有一定空间几何形状且无法二次加工的对象，急需一种能够切制三维几何形状的高压水射流的切割装置。通过本次毕业设计初步实现能够通过运用所学专业知识和计算机的应用能力，对淮安市旭升水射流科技有限公司现有的二自由度高压水射流切割机的工作装置进行改进，使其变成具有三维加工能力的工作装置，刀具能初步实现锥度为30度的空间摆动。
本文先对国内外水射流技术特点、发展状况和运用领域作了简单的介绍，随后对要改进的装置进行了结构设计，介绍了设计并联机构的方法和具体工作，着重讲解了平面铰链和伸缩杆的设计，并对不同的设计方案作出了详细的比较。本文中还提出了一些有创意的结构设想，这些结构设想既能达到设计要求结构又简单、便于安装。同时本文又对三自由度并联机构作了相关的运动和速度分析，并通过VB编程来实现并联机构运动和速度分析复杂的运算。最后用PRO/E绘出了机构零件的三维图形，并按照要求进行装配，定义好联接关系、运动副、驱动器等。
目 次
1 引言……………………………………………………………………………… 1
2 课题来源………………………………………………………………1
3 超高压水射流切割机的发展…………………………………………………… 2
3.1 国外超高压水射流切割技术现状…………………………………………… 2
3.2国内超高压水射流切割技术现状……………………………………………2
3.3 超高压水射流切割技术存在的问题………………………………………………4
3.4 对超高压水射流切割机切割功能的改进……………………………………… 4
4 3-RPS并联水射流切割装置的设计…………………………………………4
4.1 3-RPS并联机构简析…………………………………………………………………4
4.2 3-RPS并联机构的自由度……………………………………………………………6
4.3 3-RPS并联机构的工作原理………………………………………………… 6
4.4 3-RPS并联机构的设计方法和设计步骤……………………………………6
4.5 3-RPS并联水射流切割装置的概念设计……………………………………8
5 相关构件的介绍……………………………………………………………………15
5.1 铰链的介绍………………………………………………………………………15
5.2 伸缩杆的工作原理……………………………………………………………… 18
5.3 动平台的设计………………………………………………………………………20
5.4 固定平台的设计…………………………………………………………………20
5.5 电动机的选择………………………………………………………………21
5.6 电机的安装…………………………………………………………………22
5.7伸缩杆与固定套的连接……………………………………………………22
5.8工作装置与原机床的连接………………………………………………24
6 3-RPS并联水射流切割装置的速度分析……………………………24
7 运动、速度分析的算法实现………………………………………………………29
7.1 运动反解算法……………………………………………………………………29
7.2 速度正、反解算法原理……………………………………………………………31
结论 ………………………………………………………………………………… 33
致谢 ……………………………………………………………………………………34
参考文献 ………………………………………………………………………………35
附录A运动反解VB编程程序………………………………………………………………36
附录B运动反解VB编程程序………………………………………………………………36
图1 3-RPS并联水射流切割装置PRO/E三维图
图2 部分零件图
结论
本毕业设计对淮安市旭升水射流科技有限公司现有的二自由度高压水射流切割机的工作装置进行了改进。在原水射流切割机的基础上安装一个并联切割装置，从而使水射流切割机的刀头可以进行三维加工。本毕业设计完成了其结构设计和相关的运动和速度分析，并用PRO/E绘出了机构零件的三维图形，并按照要求进行装配，定义好联接关系、运动副、驱动器。（对于本机构即 三杆为运动驱动构件）。该并联装置的杆件为线形伸缩杆，有一个动平台和一个定平台。伸缩杆与定平台为平面转动铰链联结，而和动平台则为球铰链联结。该并联装置为3RPS 型并联机构，机构简单，质量轻，尺寸结构小...
附录B速度正反解程序
速度反解：
Option Explicit
Option Base 1
Private Sub Comjs_Click()
Dim X As Single, Y As Single, z As Single, x1 As Single
Dim y1 As Single, z1 As Single, x2 As Single, y2 As Single
Dim z2 As Single, x3 As Single, y3 As Single, z3 As Single
Dim rp1x As Single, rp1y As Single, rp1z As Single
Dim rp2x As Single, rp2y As Single, rp2z As Single
Dim rp3x As Single, rp3y As Single, rp3z As Single
Dim L1x As Single, L1y As Single, L1z As Single
Dim L2x As Single, L2y As Single, L2z As Single......
