組合機床計算機輔助結構方案設計方法研究.pdf

1、組合機床作為一種專用、高效率、高質量的自動化裝備,廣泛用于工業(yè)生產中。目前,多數中小企業(yè)在設計組合機床時依然采用傳統(tǒng)的經驗設計方法,設計周期較長,設計過程參考相似產品,設計方案缺乏創(chuàng)新性。加強組合機床的計算機輔助方案設計研究,有助于改變當前的設計模式,推進組合機床的廣泛應用,進而增強企業(yè)的生產能力和市場競爭力,促進國家的工業(yè)發(fā)展。組合機床CAD研究包含結構設計、多軸箱設計、夾具設計和控制系統(tǒng)設計等方面。目前,CAD技術已引入到組合機床設

2、計中,開發(fā)了一批設計系統(tǒng),但在功能性、融合性和技術更新方面尚有欠缺。本文基于以上情況并結合浙江某公司鉆孔攻絲組合機床項目,對組合機床計算機輔助結構方案設計進行了深入的理論研究并予以實現(xiàn),主要研究工作體現(xiàn)在以下幾個方面:
　　 1)建立了基于加工特征的組合機床加工需求表達模型。工件的加工需求一般較復雜,本文基于計算機知識表達方法和空間幾何原理,建立加工需求層次表達模型。該模型容易理解和操作,實現(xiàn)了工件需求的計算機表示,同時建立了組

3、合機床加工特征模型庫?；诖四Ｐ陀滞瓿闪私M合機床刀具信息的表示,實現(xiàn)刀具信息數字化,為組合機床快速方案設計提供支持。
　　 2)建立了組合機床設計資源庫。組合機床設計需要大量的數據支持,包括機械加工工藝參數、組合機床零部件信息和刀具信息等。在參數化設計方法、數.據庫和相關設計標準的基礎上,建立組合機床通用零部件信息庫、組合機床加工工藝數據庫和刀具信息庫,為下一步的加工工序規(guī)劃、優(yōu)化和組合機床方案設計提供了依據。
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4、)基于抽樣方法對組合機床加工工序進行合理規(guī)劃。組合機床加工具有多特征、多刀、多工位的特點,加工工序數目通常在十幾到幾十個之間,即使考慮了工序間的先后約束關系,可行排序方案的計算量也十分龐大。該規(guī)劃方法對可行排序方案進行抽樣、評價、取最優(yōu)值,并通過多次抽樣結果的差值判定優(yōu)化程度,從而找到最優(yōu)或者接近最優(yōu)的排序方案。此方法便于理解,易于程序實現(xiàn)。
　　 4)組合機床整體結構方案設計.根據組合機床的設計特點,提出了組合機床配置形式和通