数控胎架设计研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文摘要近年随着船舶工业的飞速发展，我国造船业正在大力推进现代造船模式的进程。数字化造船是发展现代造船模式的重要条件，涵盖了船舶设计、制造、生产管理等各个方面。目前，船舶数字化设计在我国已有较为广泛地应用，但数字化造船装备的研发和应用还有很大的发展空间。其中，分段装配焊接的工装设备一一胎架的数字化进程仍显滞后，为此，本文专门针对此问题开展了相关研究。本文作者查阅和追踪了国内外相关研究，分析了数字化造船对胎架自动化的需求，归纳总结了现有各类通用胎架的结构形式及特点，提出了符合数字化造船装备要求的胎架新功能条件。在上述研究的基础上，研发设计了一种新型通用数控胎架，对胎架

2、的数字化实现途径给出了一种解决方案。本数控胎架的设计基于通用型数控胎架功能的需求分析，提出了几种可行的胎架结构初步设计方案，并采用多因素模糊综合评价法对各方案进行了评价，选择最优方案进行详细设计。数控胎架主结构尺寸设计是以5～10万DWT船舶分段为应用对象，顾及船体分段蓝形的适应程度，分段装配作业现场生产条件，胎架调形等作业的便捷、安全、可靠，对操作工人的文化技术水平要求，胎架制造成本等诸多因素，对数控胎架单体的机械功能进行了模块化分解，将胎架分解为指令执行机构和支撑机构分别进行设计，使得本数控胎架的结构既可以满足数控要求，又可以在发生停电等突发事件时采用纯机械调整确保操作的连贯性。本

3、文重点进行了数控胎架的结构设计，对胎架结构的丝杠、上下立柱强度及稳定性进行了校核，分析其最大承受载荷，为加载分段时提供依据。选择我国某大型造船企业建造的50500DWT化学品船尾部总段对数控胎架进行了承载实例分析。本文对胎架的控制系统设计提出了初步构想，控制系统设计主要从硬件系统设计和控制程序开发两方面进行。在控制系统的类型选择方面，考虑选择电气控制系统，简要设计控制系统的结构，并对控制程序提出初步设计思路。限于研究水平与研究条件，本文还存在许多不完善之处。如：胎架结构强度校核时对模型分段进行了简化，对胎架控制系统仅提出了构想，胎架实际应用验证等等。这些都需要后续持续进行深入研究。关键

4、词：数控胎架，模糊评价法，分段制造，结构强度，控制系统武汉理工大学硕士学位论文AbstractInrecentyears，modemshipbuildingmodeprocessispromotedintheshipbuildingindustryof0111"country．Theimportantconditiontodevelopmodemshipbuildingmodeisvigorouslypromotingdigitalshipbuilding，includingdigitalizationofshipdesign、manufactureandproductionmanag

5、ementetc．Now,digitalshipbuildinghasbeenusedinshipdesign，butdigitalshipbuildingequipmenthastobedeveloped．Amongthem，digitalprocessofmouldbed，equipmentofsectionassemblyandwelding，isslowly．Therefore，thispaperwilldotherelatedresearchaccordingtothisproblem．Throughconsultingandtrackingthedomesticandfor

6、eignrelevantresearch，analyzingtherequirementsofmouldbedautomationfordigitalshipbuildingandconcludingstructureformandcharacteristicsofexistinggeneralmouldbed，theauthorofthispapernewfunctionconditionsofmouldbedaccordingwithdigitalshipbuildingequipments．Onthebasisofaboveresearch，theauthordesignsane

7、wgeneralNCmouldbedandgivesasolutiontorealizedigitizationofmouldbed．ThisNCmouldbeddesignisbasedonfunctionrequirementsofgeneralNCmouldbed，givingseveralfeasiblepreliminarydesignschemeofmouldbedstructureandevaluatingeveryschemew