機(jī)床夾具常用計算計算機(jī)輔助設(shè)計含開題報告及文獻(xiàn)綜述、任務(wù)書
機(jī)床夾具常用計算計算機(jī)輔助設(shè)計含開題報告及文獻(xiàn)綜述、任務(wù)書,機(jī)床,夾具,常用,經(jīng)常使用,計算,計算機(jī)輔助設(shè)計,開題,報告,講演,呈文,文獻(xiàn),綜述,任務(wù)書
機(jī)床夾具常用計算計算機(jī)輔助設(shè)計
附錄1:外文翻譯
原文
中尺度機(jī)床多道工序的優(yōu)化設(shè)計與分析
樸賢旭·樸斌英·梁.史提芬
2010年6月25日發(fā)出/2011年1月4日收到
2011年施普林格出版社倫敦有限公司
摘要
由于這種方法產(chǎn)生的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)勢,傳統(tǒng)的機(jī)床正在被微型化。除了這些優(yōu)勢外,市場化的中尺度機(jī)床反應(yīng)時間也逐漸縮短。因此,在早期設(shè)計階段這方面的進(jìn)一步發(fā)展將需要一個系統(tǒng)的設(shè)計方案以減少主觀條件影響。基于個人建模和關(guān)鍵參數(shù)的模擬,比如體積誤差和機(jī)器的工作空間,以及靜態(tài)、熱、和動態(tài)剛度參數(shù)方面的綜合設(shè)計策略,本文介紹了一個小型銑床結(jié)構(gòu)上的最優(yōu)化設(shè)計。微型銑床在優(yōu)化設(shè)計中使用基于數(shù)字化模型的計算機(jī)產(chǎn)生一個處理函數(shù)來決定它的最優(yōu)結(jié)構(gòu)。這種集成方法使用的分析法進(jìn)行開發(fā),然后實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。本文還討論了各種敏感性加權(quán)因素,從而來確定哪一個加權(quán)因素是最有效的優(yōu)化解決方案。這項(xiàng)研究有助于發(fā)展更可靠的中尺度機(jī)床。
關(guān)鍵詞:
多工序的優(yōu)化設(shè)計;中尺度機(jī)床;結(jié)構(gòu)優(yōu)化;靜態(tài)/動態(tài)剛度;體積誤差
1 簡介
由于對微尺度零件和部件的需求,加工工業(yè)和學(xué)術(shù)行業(yè)在中尺度機(jī)床方面已經(jīng)做出很多的研究。雖然與其他機(jī)械制造加工技術(shù)相比,微細(xì)加工技術(shù)仍然是一個相對年輕的研究領(lǐng)域,但是隨著迅速變化和高競爭市場領(lǐng)域的發(fā)展,未來的幾十年里在生存的行業(yè)中它最終將成為一個關(guān)鍵因素。因此,為了滿足日益嚴(yán)格的要求和期望,新的設(shè)計概念、程序、和機(jī)器配置將會被需要。支撐以理論和定量為基礎(chǔ)的微制造,在這個領(lǐng)域中傳統(tǒng)機(jī)床的微型化成為一個重要的研究區(qū)域。
微型化所帶來的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)勢已經(jīng)激發(fā)了多樣微型機(jī)床模型的建立。大多數(shù)研究在這一領(lǐng)域的工作重點(diǎn)集中在對合適的小型機(jī)床和組件配合于特定的微型零件的開發(fā)。這些微型機(jī)床的模型可以生產(chǎn)出高質(zhì)量的微型零件。然而,現(xiàn)有的對于微型機(jī)床設(shè)計的研究是不夠的;因此,在這些系統(tǒng)微型化過程中我們需要積累相對貧乏的理論知
識或經(jīng)驗(yàn)。盡管經(jīng)過多次嘗試,迄今為止系統(tǒng)的微型化最優(yōu)設(shè)計大部分還是不成功的,但是對于這些系統(tǒng)的設(shè)計研究為了其進(jìn)一步發(fā)展是必須的。
在早期的微型化設(shè)計研究中,三島由紀(jì)夫等人提出了一個設(shè)計的評價方法。和田口方法結(jié)合,運(yùn)用一個運(yùn)動代表機(jī)構(gòu)去評估每一個局部誤差分量所起作用,在此過程中這個方法扮演一個指導(dǎo)角色。陳等人開發(fā)出了一種新型的虛擬工具機(jī)(虛擬制造技術(shù))集成設(shè)計環(huán)境,其中運(yùn)動功能是嵌入在描述的所屬組件中。對于微型機(jī)床虛擬制造技術(shù)結(jié)構(gòu)結(jié)果的分析類似于配置傳統(tǒng)機(jī)床零部件。在這些研究中,對于各種各樣機(jī)械配置的體積誤差在微型機(jī)床評定合適的配置中被用來作為一個關(guān)鍵的標(biāo)準(zhǔn)。李等人負(fù)責(zé)進(jìn)行了對于一個中度尺寸機(jī)床動態(tài)行為特征的測量,從實(shí)驗(yàn)和數(shù)值上調(diào)查了機(jī)床尺寸大小的一項(xiàng)工作?;舻热艘惭芯苛艘粋€綜合設(shè)計方法來處理,從而決定微型機(jī)床的動態(tài)性能,并把它應(yīng)用到頂部臺置式微型銑床機(jī)構(gòu)的最優(yōu)設(shè)計。不過。在早期設(shè)計階段,這方面進(jìn)一步的發(fā)展需要一個系統(tǒng)的設(shè)計方案來有效地減少主觀性判斷和提高優(yōu)化效率。
在傳統(tǒng)和微型機(jī)床設(shè)計中所有關(guān)鍵元件的概念設(shè)計階段是很重要的。這一階段決定了傳統(tǒng)和微型機(jī)床的特征和性能。因?yàn)槲⑿蜋C(jī)床所生產(chǎn)出來的產(chǎn)品整體尺寸明顯小于傳統(tǒng)機(jī)床制造生產(chǎn)的,所以對于微型機(jī)床而言,這個階段的設(shè)計占據(jù)著越來越重要的作用。微機(jī)床的設(shè)計必須與機(jī)床可能的有影響的因素的重點(diǎn)分析相結(jié)合,比如靜剛度、動剛度和熱剛度,還有機(jī)器精度和工作空間。
這項(xiàng)研究的方式就是建立一個理論模型,對于可能的微型機(jī)床設(shè)計參數(shù)進(jìn)行一個實(shí)驗(yàn)分析,并由重錘撞擊試驗(yàn)進(jìn)行測試補(bǔ)充。通過一個微型機(jī)床尺寸函數(shù)在設(shè)計參數(shù)時考慮機(jī)床三個不同方向的尺寸參數(shù)來測試它們的變化。通過試驗(yàn)測量固有頻率和阻尼比來模擬連接處的動態(tài)屬性。這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)為微銑床運(yùn)行建立理論模型,對于在這個階段設(shè)計機(jī)器設(shè)備的最佳尺寸最小化提供了依據(jù)。提案的設(shè)計模型如圖1所示,通過此模型來獲取微銑床的最佳尺寸。
考慮到靜剛度、熱剛度和動剛度因素的影響,以下部分對微銑床的結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行了評估。通過計算對于不同機(jī)床尺寸大小的體積誤差和工作空間的大小來完成評估工作,反過來,計算的同時它也引導(dǎo)一臺微銑床多學(xué)科方面的最優(yōu)化設(shè)計。
2 結(jié)構(gòu)性能評估
一臺機(jī)床的結(jié)構(gòu)是由固定部件和移動部件組成。一臺機(jī)器結(jié)構(gòu)的設(shè)計是一項(xiàng)重要的決策,因?yàn)闄C(jī)床的機(jī)構(gòu)決定了機(jī)床上一些組件連接的的方式,它需要考慮到所生產(chǎn)產(chǎn)品多樣性的許多方面,比如機(jī)床的主軸和工作臺。因?yàn)楝F(xiàn)存資源的不確定性,機(jī)床結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作比較具有挑戰(zhàn)性,譬如由于幾何裝配產(chǎn)生的誤差、熱力變形誤差和由載荷引起的誤差都會影響機(jī)器的最終性能。為了去提供更加可靠的機(jī)床性能和高的制造質(zhì)量,在設(shè)計階段一些關(guān)鍵因素,比如靜剛度、熱剛度和動剛度,機(jī)器精度和工作空間必須考慮到。
2.1 靜剛度評估
在機(jī)器運(yùn)行時,微機(jī)床所受到的外在力將會影響機(jī)床結(jié)構(gòu)的變形。這種變形影響了機(jī)床的精度等級。在這項(xiàng)研究中,復(fù)雜的微型機(jī)床簡化成一個受中等載荷的懸臂梁,如圖2a所示。在這個概念模型中包括一個計算模型的滑動力和力矩,這將引起機(jī)器連接處力矩傳遞的損耗。假設(shè)F1和F2是相等的,微機(jī)床的靜剛度可以表示為
(A1)
其中、代表機(jī)器的尺寸,代表力矩?fù)p耗,代表彈性模量,代表慣性力矩。對于這臺微機(jī)床,靜態(tài)剛度數(shù)值的計算數(shù)值如圖2b所示。圖2b表明,隨著機(jī)器中心高度的減小,它的靜剛度值隨之增加。這個增加是由于懸臂梁長度相對于它整體尺寸減小引起。靜剛度大小也高度依賴于連接處的剛度。
2.2 熱剛度評估
如果周圍的溫度是恒定的,一臺微機(jī)床的主要熱源就是高速運(yùn)轉(zhuǎn)的主軸,它可引起微銑床大約10°的溫度變化,如圖3a所示。主軸與B部件相連,這樣熱剛度數(shù)值大小與機(jī)器的尺寸線性變化數(shù)值相關(guān),其值可表示為
(A2)
其中代表熱膨脹系數(shù)。
在這項(xiàng)研究中使用的材料是36號合金鋼,它的熱膨脹系數(shù)為。熱剛度數(shù)值計算通過公式A2計算,圖3b表明熱剛度大小隨著主軸懸臂梁長度變化情況。圖像表明,一臺機(jī)床對周圍環(huán)境溫度的熱膨脹能力可以通過減小機(jī)床尺寸的大小改變,因?yàn)闄C(jī)床整體容積的減小。機(jī)器尺寸減小的比例與熱剛度增加的比例接近于1。這樣結(jié)果表明,具有較低的力變形能力和熱敏感性的尺寸較小的機(jī)器可以通過這個途徑提高它的性能。
附錄2:外文原文
任務(wù)書
論文(設(shè)計)題目:機(jī)床夾具常用計算計算機(jī)輔助設(shè)計
工作日期:2016年12月12日 ~ 2017年05月26日
1.選題依據(jù):
機(jī)床夾具是機(jī)械加工工藝系統(tǒng)中重要組成部分,是機(jī)械制造中的意向重要工藝裝備,它直接影響機(jī)械加工質(zhì)量。夾具設(shè)計中,有許多計算和分析,使得夾具設(shè)計周期長,易出錯,開發(fā)機(jī)床夾具常用計算軟件有一定的實(shí)際意義。
該題目為科研題目,綜合性較強(qiáng),通過設(shè)計分析,可以使學(xué)生得到較好的較全面的專業(yè)訓(xùn)練,符合專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求。
2.論文要求(設(shè)計參數(shù)):
1、夾具定位精度的有關(guān)計算
2、夾具定位尺寸的有關(guān)計算
3、各種夾緊裝置夾緊力分析計算,包括:
1)典型夾緊方式所需夾緊力計算。
2)斜楔加緊機(jī)構(gòu)、偏心加緊機(jī)構(gòu)、螺旋夾緊機(jī)構(gòu)、定心夾緊機(jī)構(gòu)夾緊力計算。
4、氣壓傳動裝置計算。
5、液壓傳動裝置計算。
6、相關(guān)外文資料翻譯。
7、撰寫說明書。
3.個人工作重點(diǎn):
1、夾具定位精度的有關(guān)計算
2、夾具定位尺寸的有關(guān)計算
3、各種夾緊裝置夾緊力分析計算
1)典型夾緊方式所需夾緊力計算。
2)斜楔加緊機(jī)構(gòu)、偏心加緊機(jī)構(gòu)、螺旋夾緊機(jī)構(gòu)、定心夾緊機(jī)構(gòu)夾緊力計算。
4.時間安排及應(yīng)完成的工作:
第1周:安排設(shè)計任務(wù),布置設(shè)計要求
第2周:分析設(shè)計題目,了解設(shè)計內(nèi)容,復(fù)習(xí)相關(guān)專業(yè)知識 第3周:查找設(shè)計資料,查找設(shè)計文獻(xiàn)
第4周:撰寫開題報告,修改開題報告,開題答辯 第5周:軟件總體方案設(shè)計,主界面設(shè)計
第6周:夾具定位精度的有關(guān)計算模塊設(shè)計第7周:夾具定位精度的有關(guān)計算模塊設(shè)計第8周:夾具定位尺寸的有關(guān)計算模塊設(shè)計
第9周:斜楔加緊機(jī)構(gòu)、偏心加緊機(jī)構(gòu)夾緊力模塊設(shè)計第10周:螺旋夾緊機(jī)構(gòu)、定心夾緊機(jī)構(gòu)夾緊力模塊設(shè)計 第11周:氣壓傳動裝置計算模塊設(shè)計
第12周:液壓傳動裝置計算模塊設(shè)計第13周:程序運(yùn)行與調(diào)試
第14周:撰寫設(shè)計說明書和外文翻譯第15周:修改設(shè)計說明書,準(zhǔn)備答辯
5.應(yīng)閱讀的基本文獻(xiàn):
[1] 劉讓賢.基于圖形法的機(jī)床夾具定位誤差計算[J].裝備制造技術(shù),2007(5). [2]張強(qiáng).三維定位誤差計算軟件原型系統(tǒng)開發(fā).機(jī)械工程,2013(5). [3]李大磊.利用SolidWorks建立專用夾具元件庫和輔助定位誤差計算[J].機(jī)床與液壓
,2010(3). [4]王春.定位誤差計算機(jī)輔助計算系統(tǒng)的開發(fā)[J].機(jī)械工程與自動化,2006(2). [5]王維.夾具增力機(jī)構(gòu)的串聯(lián)組合與計算機(jī)輔助創(chuàng)新設(shè)計[D].蘇州大學(xué),2007. [6]蘇東寧,鐘康民,孫蓓.一種斜楔增力液壓夾具的力學(xué)計算[J].山東機(jī)械,2003(9). [7]融亦鳴等著.計算機(jī)輔助夾具設(shè)計[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2002. [8]劉麗.基于知識的計算機(jī)輔助夾具設(shè)計[D].山東科技大學(xué) 2005. [9]于善平,吳斌,管莉娜.典型機(jī)床夾具定位誤差計算機(jī)輔助計算[J].大連民族學(xué)院學(xué)報
.2006(03).
[10]盧秉恒.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2012.
指導(dǎo)教師簽字:
XX
教研室主任意見:
同意
簽字:XX 2016年12月08日
教學(xué)指導(dǎo)分委會意見:
同意
簽字:XX 2016年12月08日 學(xué)院公章
進(jìn)度檢查表
第
-3
周
工作進(jìn)展情況
辦公室找老師答辯,老師提出了一些建議。第一,要以機(jī)床夾具,夾具常用計算以及計算機(jī)的輔助三個大框來寫。第二,擬開展研究的幾個方面
,寫主要計算。第三,取得成果是通過VB的文本框,循環(huán)語句,條件語句等把有關(guān)計算的符號,公式輸入,編程。來實(shí)現(xiàn)計算機(jī)輔助夾具計算。
2017年01月03日
指導(dǎo)教師意見
開題報告中研究的意義分析不夠,主要開展的研究工作不完整,提交的研究成果不完整,需修改。
指導(dǎo)教師(簽字):XX 2017年01月09日
第
-1
周
工作進(jìn)展情況
采用VB程序設(shè)計語言,通過程序框圖,條件語句,循環(huán)語句等來實(shí)現(xiàn)機(jī)床夾具常用的計算。
2017年01月10日
指導(dǎo)教師意見
進(jìn)行總體方案研究,除實(shí)現(xiàn)常用公式計算外,需要配合圖形,軟件應(yīng)具有參數(shù)化繪圖功能。
指導(dǎo)教師(簽字):XX 2017年01月11日
第 1
周
工作進(jìn)展情況
用VB軟件確定方案,設(shè)計程序主菜單及所能實(shí)現(xiàn)的功能。
2017年03月10日
指導(dǎo)教師意見
要根據(jù)題目要求確定主要實(shí)現(xiàn)的功能及各子功能,按功能模塊確定程序主界面。
指導(dǎo)教師(簽字):XX 2017年03月12日
第 5
周
工作進(jìn)展情況
完成夾具定位精度,定位尺寸的有關(guān)計算模塊設(shè)計,正在進(jìn)行斜楔加緊機(jī)構(gòu)、偏心加緊機(jī)構(gòu)夾緊力模塊設(shè)計
2017年04月06日
指導(dǎo)教師意見
重新設(shè)計各功能模塊,進(jìn)行主菜單設(shè)計,各設(shè)計圖形以圖片的形式導(dǎo)入程序中
指導(dǎo)教師(簽字):XX 2017年04月12日
第 11
周
工作進(jìn)展情況
本次檢查中,有的缺少程序框圖,有的框圖圖名不清晰。程序里缺少容錯編程。
2017年05月19日
指導(dǎo)教師意見
檢查說明書,插圖圖號和圖名有問題,每個程序段五程序框圖和功能框圖。檢查程序,程序運(yùn)行容錯能力不好,改進(jìn)。
指導(dǎo)教師(簽字):XX 2017年05月19日
第周
工作進(jìn)展情況
年 月 日
指導(dǎo)教師意見
指導(dǎo)教師(簽字): 年 月 日
過程管理評價表
評價內(nèi)容
具體要求
總分
評分
工作態(tài)度
態(tài)度認(rèn)真,刻苦努力,作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)
3
3
遵守紀(jì)律
自覺遵守學(xué)校有關(guān)規(guī)定,主動聯(lián)系指導(dǎo)教師,接受指導(dǎo)
3
3
開題報告
內(nèi)容詳實(shí),符合規(guī)范要求
5
4
任務(wù)完成
按時、圓滿完成各項(xiàng)工作任務(wù)
4
3
過程管理評分合計
13
過程管 理評語
在整個畢業(yè)設(shè)計的過程,該生學(xué)習(xí)態(tài)度比較端正,學(xué)習(xí)比較刻苦,時間安排比較合理。
自覺遵守學(xué)校有關(guān)規(guī)定,能與指導(dǎo)教師溝通,接受指導(dǎo)。
開題報告內(nèi)容詳實(shí),參考文獻(xiàn)選擇恰當(dāng),文獻(xiàn)綜述敘述比較全面,擬采用設(shè)計方案合理,格式符合規(guī)范要求。
該生具有一定的獨(dú)立工作能力,專業(yè)知識比較掌握扎實(shí),對問題的理解有一定的深度,分析問題解決問題能力較好。能綜合運(yùn)用來解決具體工程實(shí)際問題,設(shè)計中所采用的方法,對同類工程也有一定的參考價值。
能在每個階段完成相應(yīng)的任務(wù),按時、較好地完成各項(xiàng)工作任務(wù)。
指導(dǎo)教師簽字:XX 日期:2017-05-21
指導(dǎo)教師評價表
評價內(nèi)容
具體要求
總分
評分
選題質(zhì)量
符合培養(yǎng)目標(biāo)要求,有一定的研究價值和實(shí)踐意義,有一定的開拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿
5
4
能力水平
有較強(qiáng)的綜合運(yùn)用知識能力、科研方法運(yùn)用能力、中文表達(dá)與外語能力、文獻(xiàn)資料檢索能力、計算機(jī)應(yīng)用能力
5
4
完成質(zhì)量
文題相符,概念準(zhǔn)確,分析、論證、計算、設(shè)計、實(shí)驗(yàn)等正確合理,結(jié)論明確;論文結(jié)構(gòu)、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī)
10
8
指導(dǎo)教師評分合計
16
指導(dǎo)教 師評語
畢業(yè)設(shè)計針對機(jī)床夾具常用計算計算機(jī)輔助設(shè)計開展研究設(shè)計工作,選題符合機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)培養(yǎng)方案要求,有較強(qiáng)的研究價值和理論意義。
畢業(yè)設(shè)計以VB為開發(fā)工具,綜合運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)知識,采用模塊化設(shè)計方法,采用了數(shù)據(jù)庫技術(shù),實(shí)現(xiàn)了軟件總體方案設(shè)計、各功能模塊設(shè)計和各功能子模塊設(shè)計,實(shí)現(xiàn)了機(jī)床夾具定位誤差計算、定位尺寸計算和夾緊裝置的夾緊力計算等的計算機(jī)輔助設(shè)計。設(shè)計工作具有應(yīng)用性,深度和難度適宜。
設(shè)計說明書針對所開發(fā)的軟件進(jìn)行了較全面的論述,層次比較分明,論點(diǎn)正確、論據(jù)比較充分,有功能框圖和程序框圖,圖文能夠?qū)?yīng),說明書格式符合規(guī)范。英文摘要和外文翻譯語言比較流暢
,能完整表達(dá)原文意思。
畢業(yè)設(shè)計共完成程序代碼文件1000余行,完成VB工程文件和可執(zhí)行文件,完成說明書一份,畢業(yè)設(shè)計工作量比較飽滿。
指導(dǎo)教師簽字:XX 日期:2017-05-26
評閱人評價表
評價內(nèi)容
具體要求
總分
評分
選題質(zhì)量
符合培養(yǎng)目標(biāo)要求,有一定的研究價值和實(shí)踐意義,有一定的
開拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿
5
4
能力水平
有較強(qiáng)的綜合運(yùn)用知識能力、科研方法運(yùn)用能力、中文表
達(dá)與外語能力、文獻(xiàn)資料檢索能力、計算機(jī)應(yīng)用能力
5
4
完成質(zhì)量
文題相符,概念準(zhǔn)確,分析、論證、計算、設(shè)計、實(shí)驗(yàn)等正確
合理,結(jié)論明確;論文結(jié)構(gòu)、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī)
10
8
評閱人評分合計
16
評閱人 評語
該生的選題符合機(jī)械學(xué)科畢業(yè)生培養(yǎng)目標(biāo)要求。其選題具有一定的研究價值和實(shí)踐意義,有一定的創(chuàng)新性,深度難度合理適中
,工作量適中。該生具有一定的綜合運(yùn)用知識能力,科研方法運(yùn)用能力、中文表達(dá)與外語能力、計算機(jī)應(yīng)用能力均較好,但是其文獻(xiàn)資料檢索能力較一般。其論文文題相符,期中所使用的概念準(zhǔn)確
,論文的分析、論證、計算、設(shè)計和驗(yàn)證正確合理,結(jié)論明確。論文結(jié)構(gòu)合理,撰寫格式正確。但是其圖表的格式需要進(jìn)一步修改
,以使自己的工作得到更好的表達(dá)。綜上所述,該生圓滿的完成了畢業(yè)設(shè)計任務(wù),推薦其參加畢業(yè)答辯。
評閱人簽字:XX 評閱人工作單位:XX日期:2017-05-23
答辯紀(jì)錄
學(xué)生姓名:XX 專業(yè)班級:XX畢業(yè)論文(設(shè)計)題目: 機(jī)床夾具常用計算計算機(jī)輔助設(shè)計
答辯時間:2017年05月25日 時 分 ~ 時 分
答辯委員會(答
主任委員(組長): XX
辯小組)成員
委 員(組 員): XX XXXX
答辯委員會(答辯小組)提出的問題和答辯情況
問題1:計算的T是什么?
回 答: V型塊基面到定位圓中心距離。問題2:為什么要標(biāo)注V型塊的尺寸? 回 答: 更方便讀數(shù),以便校核。
問題3:V型塊定位誤差是什么? 回 答: △y=(D-d)/2sin(α/2)問題4:選用什么刀?
回 答: 不需選用。
問題5:定位誤差包括什么?為什么要計算定位誤差?
回 答: 基準(zhǔn)不重合誤差和基準(zhǔn)位移誤差。用來評價定位方案,確定定位精度
問題6:C語言與VB6.0區(qū)別?
回 答: C語言不支持可視化編程,VB支持可視化編程
記錄人: XX 2017年05月25日
答辯委員會評價表
評價內(nèi)容
具體要求
總分
評分
自述總結(jié)
思路清晰,語言表達(dá)準(zhǔn)確,概念清楚,論點(diǎn)正確,分析歸納合理
10
9
答辯過程
能夠正確回答所提出的問題,基本概念清楚,有理論根據(jù)
10
8
選題質(zhì)量
符合培養(yǎng)目標(biāo)要求,有一定的研究價值和實(shí)踐意義,有一定的
開拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿
5
5
完成質(zhì)量
文題相符,概念準(zhǔn)確,分析、論證、計算、設(shè)計、實(shí)驗(yàn)等正確
合理,結(jié)論明確;論文結(jié)構(gòu)、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī)
10
8
能力水平
有較強(qiáng)的綜合運(yùn)用知識能力、科研方法運(yùn)用能力、中文表
達(dá)與外語應(yīng)用能力、文獻(xiàn)資料檢索能力、計算機(jī)應(yīng)用能力
10
9
答辯委員會評分合計
39
答辯委員會評語
XX同學(xué)在畢業(yè)設(shè)計工作期間,工作努力,態(tài)度認(rèn)真,能遵守各項(xiàng)紀(jì)律
,表現(xiàn)良好。
能按時、全面、獨(dú)立地完成與畢業(yè)設(shè)計有關(guān)的各環(huán)節(jié)工作,具有一定的綜合分析問題和解決問題的能力。
論文立論正確,理論分析得當(dāng),解決問題方案實(shí)用,結(jié)論正確。
論文使用的概念正確,語言表達(dá)準(zhǔn)確,結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn),條理清楚。
論文中使用的圖表,設(shè)計中的圖紙在書寫和制作時,能夠執(zhí)行國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范化較好。
具有一定的獨(dú)立查閱文獻(xiàn)資料及外語應(yīng)用能力,原始數(shù)據(jù)搜集得當(dāng),實(shí)驗(yàn)或計算結(jié)論準(zhǔn)確。
答辯過程中,能夠簡明和正確地闡述論文的主要內(nèi)容,思路清晰,論點(diǎn)基本正確;回答問題準(zhǔn)確,有應(yīng)變力;有較好的語言表達(dá)能力。
答辯成績: 39 答辯委員會主任: XX 2017年05月31日
成績評定
項(xiàng)目分類
成績評定
過程管理評分
13
指導(dǎo)教師評分
16
評閱人評分
16
答辯委員會評分
39
總分
84
成績等級
B
成績等級按“A、B、C、D、F”記載
成績審核人簽章: XX
審核人簽章: XX
一、選題依據(jù)
1.論文(設(shè)計)題目
2.研究領(lǐng)域
機(jī)床夾具常用計算計算機(jī)輔助設(shè)計計算機(jī)輔助設(shè)計與制造
機(jī)械設(shè)計
3.論文(設(shè)計)工作的理論意義和應(yīng)用價值
機(jī)床夾具是機(jī)床上用以裝夾工件(和引導(dǎo)刀具)的一種裝置。其作用是將工件定位,以使工件獲得相對于機(jī)床和刀具的正確位置,并把工件可靠地夾緊。
機(jī)床夾具按所使用的機(jī)床不同,夾具可分為:車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪機(jī)床夾具和其他機(jī)床夾具等。根據(jù)夾具所采用的夾緊動力源不同,又可分為:手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、氣液夾具、電動夾具、磁力夾具、真空夾具等。
機(jī)床夾具由定位元件,夾緊裝置,對刀、引導(dǎo)元件或裝置,連接元件,夾具體等組成。任何夾具都必須有定位元件和夾緊裝置,它們是保證工件加工精度的關(guān)鍵,目的是使工件定準(zhǔn)、夾牢。
機(jī)床夾具作用是(1)能穩(wěn)定地保證工件的加工精度:用夾具裝夾工件時,工件相對于刀具及機(jī)床的位置精度由夾具保證,不受工人技術(shù)水平的影響,使一批工件的加工精度趨于一致。(2)能減少輔助工時,提高勞動生產(chǎn)率:使用夾具裝夾工件方便、快速,工件不需要劃線找正,可顯著地減少輔助工時;工件在夾具中裝夾后提高了工件的剛性,可加大切削用量;可使用多件、多工位裝夾工件的夾具,并可采用高效夾緊機(jī)構(gòu),進(jìn)一步提高勞動生產(chǎn)率。(3)能擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍,實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能: 根據(jù)加工機(jī)床的成形運(yùn)動 ,附以不同類型的夾具,即可擴(kuò)大機(jī)床原有的工藝范圍。例如在車床的溜板上或搖臂鉆床工作臺上裝上鏜模,就可以進(jìn)行箱體零件的鏜孔加工。
機(jī)床夾具設(shè)計中常用的計算有(1)夾具定位尺寸計算:a.V 形塊的設(shè)計 b.一面兩孔為基準(zhǔn)的定位誤差計算等(2)夾具定位精度計算:a.常見定位形式的定位誤差計算 b.鉆模的鉆孔精度計算等(3)夾緊力的計算(4)夾緊機(jī)構(gòu)所需夾緊力的作用力計算(5)各種加工方法的切削力計算(6)氣液缸傳動的計算(7)液壓缸傳動的計算等
計算機(jī)輔助設(shè)計是 20 世紀(jì) 50 年代末發(fā)展起來的綜合性計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)。它是以計算機(jī)為工具,處理產(chǎn)品設(shè)計過程中的圖形和數(shù)據(jù)信息,輔助完成產(chǎn)品設(shè)計過程的技術(shù)。
現(xiàn)使用計算機(jī)輔助設(shè)計,可以使機(jī)床夾具計算能夠快速進(jìn)行。只要輸入或者選擇相關(guān)的參數(shù),就能夠得到有關(guān)數(shù)據(jù)。目前全國范圍內(nèi)機(jī)床夾具計算計算機(jī)輔助設(shè)計已經(jīng)有了大量的設(shè)計論文,但仍需努力。
4.目前研究的概況和發(fā)展趨勢
夾具最早出現(xiàn)在 18 世紀(jì)后期。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。
現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化、精密化、高效化和柔性化等四個方面。
(1)標(biāo)準(zhǔn)化 機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面。我國已有夾具零件及部件的國家標(biāo)準(zhǔn):GB/T2148~T2259-91 以及各類通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化,有利于夾具的商品化生產(chǎn),有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期,降低生產(chǎn)總成本。
(2)精密化 隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高,勢必相應(yīng)提高了對夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多,例如用于精密分度的多齒盤,其分度精度可達(dá)±0.1"; 用于精密車削的高精度三爪自定心卡盤,其定心精度為 5μm。
(3)高效化 高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時間和輔助時間,以提高勞動生產(chǎn)率,減輕工人的勞動強(qiáng)度。常見的高效化夾具有自動化夾具、高速化夾具和具有夾緊力裝置的夾具等。例如,在銑床上使用電動虎鉗裝夾工件,效率可提高 5 倍左右;在車床上使用高速三爪自定心卡盤,可保證卡爪在試驗(yàn)轉(zhuǎn)速為 9000r/min 的條件下仍能牢固地夾緊工件,從而使切削速度大幅度提高,除了在生產(chǎn)流水線、自動線配置相應(yīng)的高效、自動化夾具外,在數(shù)控機(jī)床上,尤其在加工中心上出現(xiàn)了各種自動裝夾工件的夾具以及自動更換夾具的裝置,充分發(fā)揮了數(shù)控機(jī)床的效率。
(4)柔性化 機(jī)床夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似,它是指機(jī)床夾具通過調(diào)整、組合等方式,以適應(yīng)工藝可變因素的能力。工藝的可變因素主要有:工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有:組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、模塊化夾具、數(shù)控夾具等。為適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)多品種、中小批量生產(chǎn)的需要,擴(kuò)大夾具的柔性化程度,改變專用夾具的不可拆結(jié)構(gòu)為可拆結(jié)構(gòu), 發(fā)展可調(diào)夾具結(jié)構(gòu),將是當(dāng)前夾具發(fā)展的主要方向。
計算機(jī)輔助設(shè)計是人和計算機(jī)相結(jié)合,各盡所長的新型設(shè)計方法。在設(shè)計過程中, 人可以進(jìn)行創(chuàng)造性的思維活動,完成設(shè)計方案構(gòu)思、工件原理擬定等,并將設(shè)計思想、設(shè)計方法經(jīng)過綜合、分析、轉(zhuǎn)換成計算機(jī)可以處理的數(shù)學(xué)模型和解析這些模型的程序。在程序運(yùn)行過程中,人可以評價設(shè)計結(jié)果,控制設(shè)計過程;計算機(jī)則可以發(fā)揮其分析計算和存儲信息的能力,完成信息管理、繪圖、模擬、優(yōu)化和其他數(shù)值分析任務(wù)。一個好的計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)既能充分發(fā)揮人的創(chuàng)造性作用,又能充分利用計算機(jī)的高速分析計算。
夾具是一種工藝化程度很高的裝備,用現(xiàn)代科技來進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計開發(fā)可以提高生產(chǎn)效率,滿足不同的工藝要求,減少人力資源的浪費(fèi)。計算機(jī)輔助夾具設(shè)計技術(shù)的復(fù)雜性和應(yīng)用性決定了該項(xiàng)技術(shù)潛在巨大的市場價值。
二、論文(設(shè)計)研究的內(nèi)容
1.重點(diǎn)解決的問題
(1)夾具定位精度的有關(guān)計算
(2)夾具定位尺寸的有關(guān)計算
(3)各種加緊裝置夾緊力分析計算
主要機(jī)床夾具常用計算,借助于 vb 編程,實(shí)現(xiàn)人機(jī)結(jié)合的理念。
2.擬開展研究的幾個主要方面(論文寫作大綱或設(shè)計思路)
首先對夾具的概念進(jìn)行了解,再對機(jī)床夾具進(jìn)行設(shè)計,從定為誤差分析到確保加工精度,然后計算出夾緊力情定夾緊點(diǎn)位數(shù)等細(xì)節(jié)計算。最后再給出氣壓傳動裝置、液壓傳動裝置等方面的計算,具體如下:
1. 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1.3 論文研究內(nèi)容
1.4 論文研究技術(shù)路線
2.夾具定位尺寸的計算:
2.1 V 形塊的計算
2.2 以一面兩孔為定位基準(zhǔn),夾具上兩定位銷的尺寸及定位誤差計算
2.3 定位銷高度計算
2.4 小錐度高度的計算
2.5 齒輪按漸開線齒形定位時,定位滾柱(或鋼球)直徑及其外公切圓直徑計算:
a.直齒圓柱齒輪
b.斜齒圓柱齒輪
c.直齒圓錐齒輪
2.6 彈簧夾頭結(jié)構(gòu)尺寸的計算
3.夾具定位精度的計算:
3.1 常見定位形式的定位誤差計算
3.2 鉆模的鉆孔精度計算
4.各種典型夾緊形式所需夾緊力的計算:
4.1 計算時應(yīng)考慮的計算系數(shù):
a.摩擦系數(shù)
b.安全系數(shù)
5.各種典型夾緊機(jī)構(gòu)所需作用力的計算:
5.1 螺旋夾緊機(jī)構(gòu)
5.2 圓偏心夾緊機(jī)構(gòu)
6.各種復(fù)合夾緊機(jī)構(gòu)所需作用力的計算
7.液性塑料薄壁套筒的有關(guān)計算
8.各種加工方法的切削力計算
9.氣液缸傳動的計算
10.液壓缸傳動的計算
11.夾具設(shè)計中零件尺寸鏈的換算
12.結(jié)論
3.本論文(設(shè)計)預(yù)期取得的成果
(1)根據(jù)課題要求對機(jī)床夾具,夾具計算及計算機(jī)輔助進(jìn)行分析,設(shè)計與研究。
(2)通過用 VB 的文本框,條件語句,循環(huán)語句,源代碼等對機(jī)床夾具常用計算開發(fā)軟件。實(shí)現(xiàn)只要輸入或者選擇相關(guān)的參數(shù),就能夠得到有關(guān)數(shù)據(jù)來計算夾具。
(3)翻譯相關(guān)外文資料。
(4)完成畢業(yè)論文。
三、論文(設(shè)計)工作安排
1.擬采用的主要研究方法(技術(shù)路線或設(shè)計參數(shù));
1、夾具定位精度的有關(guān)計算
1)常見定位形式的定位誤差計算
2)鉆模的鉆孔精度計算
3)用定位銷定位的分度裝置的分度概率精度
2、夾具定位尺寸的有關(guān)計算
1)V 形塊的計算
2)定位銷的高度的計算
3)小錐度心軸尺寸的計算
3、各種夾緊裝置夾緊力分析計算
1)典型夾緊方式所需夾緊力計算。
2)斜楔加緊機(jī)構(gòu)、偏心加緊機(jī)構(gòu)、螺旋夾緊機(jī)構(gòu)、定心夾緊機(jī)構(gòu)夾緊力計
算。
4、氣壓傳動裝置計算。
5、液壓傳動裝置計算。
6、采用 Visual Basic 語言來進(jìn)行夾具計算常用參數(shù)的設(shè)計。
2.論文(設(shè)計)進(jìn)度計劃
第 1 周:安排設(shè)計任務(wù),布置設(shè)計要求
第 2 周:分析設(shè)計題目,了解設(shè)計內(nèi)容,復(fù)習(xí)相關(guān)專業(yè)知識
第 3 周:查找設(shè)計資料,查找設(shè)計文獻(xiàn)
第 4 周:撰寫開題報告,修改開題報告,開題答辯
第 5 周:軟件總體方案設(shè)計,主界面設(shè)計
第 6 周:夾具定位精度的有關(guān)計算模塊設(shè)計
第 7 周:夾具定位精度的有關(guān)計算模塊設(shè)計
第 8 周:夾具定位尺寸的有關(guān)計算模塊設(shè)計
第 9 周:夾具定位尺寸的有關(guān)計算模塊設(shè)計
第 10 周:斜楔加緊機(jī)構(gòu)、偏心加緊機(jī)構(gòu)夾緊力模塊設(shè)計
第 11 周:螺旋夾緊機(jī)構(gòu)、定心夾緊機(jī)構(gòu)夾緊力模塊設(shè)計
第 12 周:氣壓傳動裝置計算模塊設(shè)計
第 13 周:液壓傳動裝置計算模塊設(shè)計
第 14 周:程序運(yùn)行與調(diào)試
第 15 周:撰寫設(shè)計說明書和外文翻譯
第 16 周:修改設(shè)計說明書,準(zhǔn)備答辯
四、需要閱讀的參考文獻(xiàn)
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[8]劉麗.基于知識的計算機(jī)輔助夾具設(shè)計[D].山東科技大學(xué) 2005.
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文獻(xiàn)綜述
計算機(jī)輔助設(shè)計作為新興的設(shè)計手段,已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在機(jī)械設(shè)計領(lǐng)域中,在夾具的設(shè)計中也有著廣泛的應(yīng)用。文獻(xiàn)一中描述了計算機(jī)輔助夾具設(shè)計的優(yōu)點(diǎn):計算機(jī)輔助夾具設(shè)計作為計算機(jī)集成制造系統(tǒng)中的一個重要環(huán)節(jié),克服了傳統(tǒng)夾具設(shè)計存在的設(shè)計周期長,設(shè)計效率低等問題,降低了設(shè)計人員的勞動強(qiáng)度,提高了夾具設(shè)計的質(zhì)量,從而能夠大幅度縮短產(chǎn)品開發(fā)周期,提高企業(yè)的市場競爭力。
1 計算機(jī)輔助夾具設(shè)計發(fā)展概述
1.1 國內(nèi)外計算機(jī)輔助夾具設(shè)計現(xiàn)狀
CAD/CAM 系統(tǒng)中,計算機(jī)輔助夾具設(shè)計以其本身特點(diǎn)是相對獨(dú)立的一部分,并和其他部分尤其是 CAPP 緊密連接。文獻(xiàn)二中對計算機(jī)輔助夾具設(shè)計做了如下描述: 廣義的說,計算機(jī)輔助夾具設(shè)計是新興的計算機(jī)輔助工藝裝備范疇。準(zhǔn)確的說,CAPP 和計算機(jī)輔助夾具設(shè)計共同構(gòu)成 CAD 和 CAM 的接口,而二者彼此之間又是相互獨(dú)立的。前蘇聯(lián)學(xué)者在 20 世紀(jì) 70 年代開始了夾具 CAD 的研究工作,由于計算機(jī)硬件和軟件的落后,進(jìn)一步發(fā)展受到很大的阻礙。20 世紀(jì) 80 年代歐美學(xué)者投入這一工作,
80 年代中期以后我國也開始進(jìn)行研究。到現(xiàn)在大約經(jīng)歷了三代:
(1)第一代是交互式夾具 CAD 系統(tǒng),該系統(tǒng)應(yīng)用 CAD 軟件建立夾具元件庫, 菜單驅(qū)動的夾具裝配程序,借助規(guī)定的坐標(biāo)系統(tǒng)和 X-Y 平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動角度來執(zhí)行夾具裝配操作,實(shí)際操作時費(fèi)時較多,但在工業(yè)上有實(shí)用價值。
(2)第二代計算機(jī)輔助夾具設(shè)計是基于成組技術(shù)和基于知識的變異式和生成式系統(tǒng),基于 GT 的計算機(jī)輔助夾具設(shè)計系統(tǒng)主要用零件及夾具分類編碼系統(tǒng)進(jìn)行檢索, 修改生成合乎要求的夾具。文獻(xiàn)三和文獻(xiàn)四描述的是基于知識的系統(tǒng),主要是搜集人類夾具專家的知識整理成知識庫中的各種規(guī)則,然后通過專家系統(tǒng)推理機(jī)得到各種決策。這種系統(tǒng)主要解決定位、夾緊方法的選擇,位置的確定。有的系統(tǒng)己搜集了上千條規(guī)則,但因工件的多樣性和夾具設(shè)計的復(fù)雜性,只能設(shè)計一些簡單的夾具。
(3)第三代能生成夾具結(jié)構(gòu)的商品化夾具設(shè)計系統(tǒng),如文獻(xiàn)五中描述的美國吳士脫理工學(xué)院容亦鳴教授和清華大學(xué)朱耀祥、羅振璧教授合作開發(fā)的孔系數(shù)數(shù)控組合夾具設(shè)計系統(tǒng),國內(nèi)有中國航空工業(yè)總公司保定向陽機(jī)械廠用 AUTOCAD 開發(fā)的組合夾具設(shè)計系統(tǒng),建有元件庫,交互式生成組合夾具。
1.2 計算機(jī)輔助夾具設(shè)計發(fā)展方向
計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展為夾具設(shè)計提供了有利的工具。計算機(jī)輔助夾具設(shè)計系統(tǒng)已經(jīng)從對二維繪圖軟件的二次開發(fā)發(fā)展到實(shí)現(xiàn)與三維繪圖軟件的集成設(shè)計,使夾具的結(jié)構(gòu)表達(dá)更清晰。三維繪圖軟件成為計算機(jī)輔助夾具設(shè)計的有利工具。
歸納目前計算機(jī)輔助夾具設(shè)計系統(tǒng)的發(fā)展方向主要包括以下幾個方面:
(1)集成化 計算機(jī)輔助夾具設(shè)計是生產(chǎn)準(zhǔn)備的重要部分。確定該工序所使用的夾具,給出夾具的裝配圖和零件圖是連接 CAD 與 CAM 的橋梁。集成化的計算機(jī)輔助夾具設(shè)計應(yīng)首先實(shí)現(xiàn)與 CAPP 的集成。集成化是計算機(jī)輔助夾具設(shè)計系統(tǒng)發(fā)展的必然方向,是企業(yè)信息集成的必然要求。
(2)標(biāo)準(zhǔn)化 標(biāo)準(zhǔn)化是提高計算機(jī)輔助夾具設(shè)計系統(tǒng)適應(yīng)性和促進(jìn)集成的基礎(chǔ)。功能模塊標(biāo)準(zhǔn)化將有利于實(shí)現(xiàn)計算機(jī)輔助夾具設(shè)計系統(tǒng)與 CAD 的集成。
(3)并行化 以往的計算機(jī)輔助夾具設(shè)計總是在 CAPP 制定完所有工序之后才開始進(jìn)行,并行化則強(qiáng)調(diào)計算機(jī)輔助夾具設(shè)計與 CAPP 并行實(shí)現(xiàn)。計算機(jī)輔助夾具設(shè)計并行化的發(fā)展將更加提高夾具設(shè)計效率,縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。
(4)智能化 人工智能技術(shù)在計算機(jī)輔助夾具設(shè)計系統(tǒng)中的最初的主要應(yīng)用是專家系統(tǒng)。但是,專家系統(tǒng)在知識獲取、推理方法等方面還存在一些問題。各種技術(shù)的綜合應(yīng)用,如模糊數(shù)學(xué)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合,將更進(jìn)一步推進(jìn)計算機(jī)輔助夾具設(shè)計智能化的發(fā)展。
如何使計算機(jī)輔助夾具設(shè)計系統(tǒng)更加實(shí)用是當(dāng)前研究者們最為關(guān)注的問題。計算機(jī)輔助夾具設(shè)計系統(tǒng)將繼續(xù)朝著集成化、標(biāo)準(zhǔn)化、并行化和智能化的方向發(fā)展,同時各方向間相互交叉、互相促進(jìn)是計算機(jī)輔助夾具設(shè)計系統(tǒng)發(fā)展的必然方向。
1.3 機(jī)床夾具零件庫設(shè)計現(xiàn)狀
各種二次開發(fā)的系統(tǒng)如模具 CAD、夾具 CAD、組合夾具 CAD 等大多是基于
AutoCAD 平臺開發(fā)的二維工程數(shù)據(jù)庫。基于 AutoCAD 的機(jī)床夾具零部件庫開發(fā)已有一定成果。文獻(xiàn)六中對機(jī)床夾具零件庫的組成描述為如下幾個功能模塊:零部件庫應(yīng)用程序、零部件數(shù)據(jù)庫、圖片庫。圖片庫應(yīng)用于存放不同種類夾具的工程圖,供預(yù)覽用?!傲悴考?shù)據(jù)庫”是將機(jī)床夾具零部件國家標(biāo)準(zhǔn) GB2148-GB2269-80 中的所有零部件的尺寸數(shù)據(jù)輸入計算機(jī)中,建立起多個數(shù)據(jù)文件,構(gòu)成數(shù)據(jù)庫,其中每種類型夾具不同規(guī)格的尺寸構(gòu)成一個數(shù)據(jù)文件,供應(yīng)用程序在 AutoCAD 中生成工程圖。一些優(yōu)秀的三維 CAD 軟件如 UG、Solid Edge 等都未提供機(jī)床夾具零部件庫。
目前,進(jìn)行簡單開發(fā)的一些零部件庫,如文獻(xiàn)七描述的大部分是基于 CAD 開發(fā)的三維圖形庫,或者說以塊的形式存儲的圖形文件,一般也是針對專門的系統(tǒng),可移植性不強(qiáng)。而且,這些圖形庫存在一些問題:(1)不同系統(tǒng)開發(fā)的零部件庫由于對零部件沒有統(tǒng)一的描述格式,不能進(jìn)行信息的交換,造成了資源的極大浪費(fèi);(2) 包括的信息不完整,多數(shù)只描述零件的幾何特性,而不包括材料、性能等級等技術(shù)信息;(3)在建庫方法上,多采用建立圖庫的方法,即把預(yù)先定義好的圖形放入庫中, 需要時重新調(diào)用。由于機(jī)床夾具零部件的數(shù)量、種類、規(guī)格非常多,而且許多尺寸不是標(biāo)準(zhǔn)尺寸或固定值,全部做成圖形要造成極大的資源浪費(fèi),而且有些零件也不可能全部做成圖形,比如鉆套的內(nèi)孔尺寸、定位銷的外圓柱面定位尺寸等,它們是由工件的加工要求確定的,可能是整數(shù),也可能是幾位小數(shù),建立鉆套及定位銷模型時不可能預(yù)知這一尺寸,所以,我們需要尋求一種對這一信息的統(tǒng)一描述,包括盡可能多的信息,減少不必要的浪費(fèi)。
目前,文獻(xiàn)八和九中描述的基于UG 的夾具零部件庫及其系統(tǒng)的研究和開發(fā)較多。譬如基于 UG 和 Oracle 的夾具參數(shù)化零部件庫及其系統(tǒng)的研究和開發(fā),在系統(tǒng)中,機(jī)床夾具零部件的各參數(shù)的數(shù)據(jù)存放在服務(wù)器中。夾具零部件按樹狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行管理,安裝于客戶機(jī)中,用 C++語言及 UG/OPEN API 提供的類庫,編制夾具零部件參數(shù)化繪圖程序,通過接口程序讀取服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中的字段值,這些值作為尺寸參數(shù)傳遞給繪圖程序庫中的繪圖程序,在 UG 環(huán)境中進(jìn)行繪圖,實(shí)現(xiàn)機(jī)床夾具零部件的三維和二維參數(shù)化設(shè)計。這種圖樣是基于特征的圖樣,不僅包含了三維幾何信息,也包含了其二維工程圖。它們不僅可以進(jìn)行三維可視化夾具裝配建模,進(jìn)行夾具設(shè)計相關(guān)檢查(裝配干涉檢查、運(yùn)動干涉檢查),還可以針對零部件,輸出二維工程圖(這些圖所針對的零部件雖然是標(biāo)準(zhǔn)的、常用的,由于批量較小,一般市場難以購得,廠家可能要自行組織生產(chǎn),故要出其工程圖)。三維零部件庫的建立,離不開種類豐富的標(biāo)準(zhǔn)件模型。三維建模方式可分為靜態(tài)建模、編程動態(tài)建模和造型動態(tài)建模三種。
1)靜態(tài)建模,就是建立完全的三維標(biāo)準(zhǔn)件模型,逐個輸入計算機(jī)中的標(biāo)準(zhǔn)零件庫中,然后按照要求調(diào)用零件。由于每種標(biāo)準(zhǔn)件其實(shí)就是一個系列,如果把各個尺寸的零件逐一輸入,工作量巨大不說,并且出現(xiàn)存儲量占用龐大,管理困難,調(diào)用速度慢等一系列問題。例如一個簡單的螺栓,徑向尺寸多達(dá)十幾種規(guī)格,再與長度尺寸相乘其規(guī)格總數(shù)將達(dá)幾十種,一一建模也十分可觀。由此可說明靜態(tài)建模是沒有實(shí)際意義和應(yīng)用價值的。
2)編程動態(tài)建模,就是利用二次開發(fā)工具通過編程來實(shí)現(xiàn)三維標(biāo)準(zhǔn)件建模,對于每一系列的標(biāo)準(zhǔn)件,采用一個獨(dú)立的子程序來實(shí)現(xiàn),通過預(yù)留的接口來實(shí)現(xiàn)參數(shù)化。這樣的好處是不必建立三維實(shí)體模型庫,標(biāo)準(zhǔn)件實(shí)例化是在程序運(yùn)行時自動形成裝配用的零件圖形文件,大大節(jié)省了硬盤空間。缺點(diǎn)是編程工作量龐大,有些復(fù)雜零件建
模困難,容易出錯。
3)造型動態(tài)建模,就是采用參數(shù)化方法建立三維標(biāo)準(zhǔn)件模型,由于相同系列標(biāo)準(zhǔn)件具有相同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和不同的尺寸參數(shù),對同一系列的標(biāo)準(zhǔn)件就可以使用同一三維實(shí)體模型。不同的實(shí)際尺寸由存儲在數(shù)據(jù)庫中的參數(shù)表來提供。特點(diǎn)一是現(xiàn)用現(xiàn)生成,執(zhí)行速度快,占用空間小。二是只通過修改參數(shù)表就可以修改標(biāo)準(zhǔn),給標(biāo)準(zhǔn)件庫的維護(hù)和擴(kuò)充帶來了極大的便利。它是一種非??尚械慕◣旆椒?。三是采用基于特征和約束的參數(shù)驅(qū)動方法來建立三維標(biāo)準(zhǔn)件庫,這種方法建立在對構(gòu)成零件的基本特征體素及其相關(guān)約束進(jìn)行自動識別和處理的基礎(chǔ)上。其思想是通過在幾何元素或特征間添加約束關(guān)系來定義標(biāo)準(zhǔn)件的產(chǎn)品模型,當(dāng)需要生成某一規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)件時,可根據(jù)用戶給定的相關(guān)約束變量參數(shù)值,對已定義好的標(biāo)準(zhǔn)件模型的相應(yīng)約束關(guān)系進(jìn)行修改與求解,使其幾何元素和特征的幾何或拓?fù)湫畔l(fā)生改變,并引起相關(guān)圖形元素及關(guān)系的聯(lián)動,生成所需的零件。這種方法不用重復(fù)圖形的生成過程,程序代碼量較少,便于獲得系列化的零件圖形,而且可以對用戶開放。作為新一代 CAD/CAM/CAE 集成系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一,基于特征造型的參數(shù)驅(qū)動技術(shù)己經(jīng)成為三維造型中不可缺少的手段。利用 UG/OPEN API 和 C++A 進(jìn)行圖形編程是基于 UG、比較適合的零部件庫程序編制方式,這是一種動態(tài)建模。對圖形程序采用樹狀管理模式,提出的基于客戶服務(wù)器的夾具零部件三維圖形庫模式,由于在運(yùn)行之前沒有生成三維 part 文件,對標(biāo)準(zhǔn)或通用數(shù)據(jù)進(jìn)行集中統(tǒng)一的管理,因而所占用的計算機(jī)資源少,便于管理,便于在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進(jìn)行夾具的協(xié)同設(shè)計。這種方法,對缺乏經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計者來說,缺少直觀性, 在中小企業(yè)難以推廣,相反,建立模型對無經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計者是有好處的。
2 課題的意義及內(nèi)容
2.1 課題的意義
夾具的設(shè)計制造在機(jī)械制造生產(chǎn)準(zhǔn)備工作中占有很重要的地位,它的設(shè)計與制造質(zhì)量對保證產(chǎn)品質(zhì)量有決定性的影響,其設(shè)計與制造的周期在整個生產(chǎn)準(zhǔn)備中最長, 實(shí)際決定著整個生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。一般來說,夾具的生產(chǎn)屬于單件生產(chǎn),減少設(shè)計周期是減少整個生產(chǎn)準(zhǔn)備周期的關(guān)鍵。通過查閱文獻(xiàn)我們注意到夾具設(shè)計有以下的特點(diǎn):
1)夾具設(shè)計中盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件和常用件
設(shè)計人員在進(jìn)行夾具設(shè)計時,盡量選用標(biāo)準(zhǔn)件或通用件進(jìn)行設(shè)計,若每次設(shè)計人員都需要重新對這些零件進(jìn)行造型,設(shè)計人員必然要做許多重復(fù)性的勞動。
2)夾具設(shè)計是一個高度倚賴經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計問題
設(shè)計師在構(gòu)思新工件的夾具設(shè)計方案時,往往根據(jù)個人的設(shè)計制造經(jīng)驗(yàn)將新工件的結(jié)構(gòu)特征、制造特征與已有工件的結(jié)構(gòu)特征和制造特征相比較,根據(jù)這些特征的相似性找出與新工件最為相似的工件及它的裝夾規(guī)劃方案和夾具元件,經(jīng)過調(diào)整來獲得新夾具的設(shè)計,很少是從頭做起的。
針對這兩個特點(diǎn),著重研究并充分利用已有的夾具設(shè)計經(jīng)驗(yàn),將參數(shù)化技術(shù)應(yīng)用到系統(tǒng)當(dāng)中,以進(jìn)一步縮短工裝設(shè)計周期,提高夾具的設(shè)計質(zhì)量。并應(yīng)用數(shù)據(jù)庫管理、計算機(jī)圖形學(xué)、成組技術(shù),參數(shù)化技術(shù)為用戶提供一個良好的設(shè)計環(huán)境,將標(biāo)準(zhǔn)件、通用件以及以往的設(shè)計經(jīng)驗(yàn)存儲在計算機(jī)中輔助設(shè)計人員進(jìn)行夾具設(shè)計,將大大提高設(shè)計人員的效率,減輕他們的勞動強(qiáng)度,因此,本課題是具有先進(jìn)性和實(shí)用價值的。
2.2 課題的研究內(nèi)容
本課題的研究內(nèi)容是圍繞如何充分利用已有的設(shè)計經(jīng)驗(yàn)和資源,提高夾具設(shè)計的質(zhì)量和效率,主要進(jìn)行了以下幾方面的研究:
(1)根據(jù)課題要求對機(jī)床夾具,夾具計算及計算機(jī)輔助進(jìn)行分析,設(shè)計與研究。
(2)通過用 VB 的文本框,條件語句,循環(huán)語句,源代碼等對機(jī)床夾具常用計算開發(fā)軟件。實(shí)現(xiàn)只要輸入或者選擇相關(guān)的參數(shù),就能夠得到有關(guān)數(shù)據(jù)來計算夾具。
(3)夾具輔助設(shè)計系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例。
指導(dǎo)教師評閱意見(對選題情況、研究內(nèi)容、工作安排、文獻(xiàn)綜述等方面進(jìn)行評閱)
審
核
簽字: 年 月 日
意
見
教研室主任意見
簽字: 年 月 日
學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會意見
簽字: 年 月 日公章:
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