近些年来,随着我国钢铁行业的高速发展与信息化技术的不断提高,各行各业对钢铁产品的需求量越来越大,钢铁企业生产节奏也越来越快。本课题研究的钢坯标识机对提高工作效率具有很高的实际意义和广泛的应用前景。本课题经过前期实地考察调研并结合课题组先期相关项目的经验,根据现场实际工况,设计出一套符合厂方需求的悬臂式钢坯端面标识机。本课题所研究的钢坯标识机主要包括Z向喷枪移动机构、X向箱体移动机构、Y向移动机构以及支撑底座四大部分,对每个部分进行了详细的结构设计,并且对伺服电机、同步带以及齿轮齿条等重要的零件进行选型及校核,确保其满足使用要求。该标识机采用耐高温涂料的喷涂方式进行标识,其中Z、X向移动机构选用同步带传动的方式,在满足精度要求的基础上成本最低,Y向移动机构采用齿轮齿条的传动方式。利用NX10.0对该钢坯标识机进行三维建模,然后将其三维模型导入ABAQUS中进行有限元分析,首先对支撑底座、Y向移动机构、X向箱体移动机构以及Z向喷枪移动机构进行静力学分析,分析标识机各部分在承受一定负载的情况下是否满足强度和刚度要求,针对薄弱部分进行优化,使得整体结构变形量符合设计要求。然后对标识机各机构的框架部分进行模态分析,避免标识机发生共振现象,从而影响结构强度。由于本课题采用了悬臂式喷枪移动机构,特别对Z向喷枪移动机构进行了动力学分析,分析该机构在工作时的稳定性以及变形量。本课题所设计的悬臂式钢坯端面标识机,适应现场的工艺要求,有效解决了现场高温对标识机的影响问题,平衡了标识机的成本与功能问题。目前已完成了标识机的加工制造、组装及现场调试。整个标识机运行平稳,工作效率以及标识效果均达到设计的要求,充分证实了设计的可行性与合理性。