1、重庆三峡学院毕业设计（论文）开题报告题目 基于有限元分析的龙门式火焰切割机优化设计 学 院 机械工程学院 专 业 机械设计与制造及其自动化 年 级 13 级机械 2 班 学 号 201210130428 姓 名 李茂其 指导教师 夏国锋 重庆三峡学院教务处 制综述本课题研究动态、选题目的及意义课题简介在机械加工过程中，经常需要对板材进行切割操作，板材切割常用方式有手工切割、半自动切割机切割及数控切割机切割。手工切割灵活方便，但手工切割质量差、材料浪费大、尺寸误差大、后续加工工作量大，同时往往工作条件恶劣，生产效率低。半自动切割机中仿形切割机，切割工件的质量较好，由于其使用切割模具，不适合于单件
2、、小批量和大工件切割。其它类型半自动切割机虽然降低了工人劳动强度，但其功能简单，只适合一些较规则形状的零件切割。数控切割机切割相对手动和半自动切割方式来说，可有效地提高板材切割的切割质量、效率，减轻操作者的劳动强度。目前在我国的一些中小企业甚至在一些大型企业中使用手工切割和半自动切割方式还较为普遍。随着现代机械工业的发展，对板材切割加工的工作效率和产品质量的要求也同时提高，因而数控切割机的发展和提高迫在眉睫。数控火焰切割机作为最常见的切割金属板材的设备，对于它的设计课题符合现代工业发展的要求。有限元方法是一种高效能、常用的现代工程分析与设计的辅助工具，有限元分析方法和结构优化等 CAE 技术的
3、应用，对缩短机床的开发设计周期、降低产品成本、增强企业核心竞争力具有重要的意义。研究基本内容、拟解决的主要问题二维图：用 CAXA 电子图板绘出二维零件图、装配图。三维图：用 UG 进行三维建模。手绘图：对设计关键部分进行手绘。优化设计：用 ANSYS 对龙门式火焰切割机的横梁、立柱、三大主要部件进行静、动态分析，保证他们各自的刚度和强度不变的前提下，建立以重量最小为目标的优化设计方法，对他们进行结构优化，并对优化后的结构进行验证。 最后利用有限元仿真软件对横梁、立柱、三大主要部件，进行模态分析，获取其固有频率和振型，然后对机械系统进行优化设计，提高机械系统的固有频率。研究方法、步骤及措施先用
4、 UG 进行建模，转换成二维图纸。再利用 ANSYS 软件对对龙门式火焰切割机进行模态分析，通过一些必要的设置，得出对龙门式火焰切割机的模态结果，并对该结果进行分析，然后进行结构优化，使其在不增加质量的前提下，避开其固有频率，以避免在工作中发生共振，从而保证安全运行。研究进度计划2016 年 12 月 ，通过查找资料，完成开题报告2017 年 2 月 ，确定对龙门式火焰切割机各零件尺寸，绘出三维图。2017 年 3 月 ，完成二维图，包括零件图、装配图、工程图。并完成重要零部件手绘图纸。2017 年 4 月，用 ANSYS 对对龙门式火焰切割机进行建模并行有限元分析，得出数据。初步拟出优化方案2017 年 5 月， 对优化方案进行验证最终确定方案，完成设计。2017 年 6 月，毕业设计答辩准备及答辩指导教师意见指导教师签字 _年 月 日院（系）审核意见负责人签字 _年 月 日备注：此报告应根据下达的毕业设计（论文）任务书，在指导教师的指导下由学生独立撰写。
