立式單面8軸數(shù)控組合鉆床主軸箱設(shè)計(jì)
立式單面8軸數(shù)控組合鉆床主軸箱設(shè)計(jì),立式單面8軸數(shù)控組合鉆床主軸箱設(shè)計(jì),立式,單面,數(shù)控,組合,鉆床,主軸,設(shè)計(jì)
大家好！謝謝各位老師來(lái)參加我的畢業(yè)答辯立式單面立式單面8軸數(shù)控組合鉆床軸數(shù)控組合鉆床主軸箱設(shè)計(jì)主軸箱設(shè)計(jì) 指導(dǎo)老師：王羽萍 姓名：葉孝武 學(xué)號(hào)：02122104主要設(shè)計(jì)內(nèi)容：針對(duì)被加工零件做組合鉆床的總體設(shè)計(jì)，根據(jù)零件圖繪制被加工零件工序圖，機(jī)床聯(lián)系尺寸圖，加工示意圖，以及繪制過(guò)程的重要點(diǎn)和注意點(diǎn)。由零件孔的位置和動(dòng)力確定主軸箱內(nèi)各軸的齒輪之間的傳動(dòng)關(guān)系，由各種參數(shù)繪制主軸箱總圖.數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì) 1.高精度 2.高速度 3.高柔性 4.高性能 5.模塊化 組合機(jī)床工藝方案的制定 2.1 工藝基面的分析 給 定 的 工 藝 基 準(zhǔn)：N面（三 點(diǎn)）、62B11（一點(diǎn)）、L面（二點(diǎn)）夾壓部位：G面2.2 加工工藝的分析組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì) 刀具布置圖的設(shè)計(jì)1 刀具的選擇2 切削用量的選擇3 接桿的選擇4 導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的選擇5 動(dòng)力頭工作循環(huán)及其行程的確定機(jī)床尺寸聯(lián)系圖設(shè)計(jì)1.根據(jù)初步選定的主要通用部件（動(dòng)力箱及其配套的滑座、床身或立柱），以及確定的專(zhuān)用部件的結(jié)構(gòu)原理繪制。2.材料的裝料高度的確定3.主軸箱和夾具輪廓尺寸的確定組合機(jī)床主軸箱設(shè)計(jì) 主軸箱是用于布置機(jī)床工作軸及其傳動(dòng)零件和相應(yīng)的附加結(jié)構(gòu)的。它通過(guò)按一定速比排布傳動(dòng)齒輪，把動(dòng)力從動(dòng)力部件動(dòng)力頭、動(dòng)力箱、電動(dòng)機(jī)等，傳遞給各工作主軸，使之獲得所要求的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向等。齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 1.由主軸處布置起，最后再引到0軸上。傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)用盡可能少的傳動(dòng)軸把各組軸聯(lián)接起來(lái)。2.根據(jù)0軸和主軸的切削用量，計(jì)算傳動(dòng)軸的齒輪大小和軸徑。進(jìn)行齒輪的傳動(dòng)系統(tǒng)布置硬件電路原理圖設(shè)計(jì) 根據(jù)總體方案及機(jī)械結(jié)構(gòu)的控制要求，確定硬件電路的總體方案，繪制硬件電路控制圖。主要包括鍵盤(pán)、顯示器、存儲(chǔ)器及總線連接的設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)的工作量：1.工序圖 A1 1張2.刀具布置圖 A2 1張3.機(jī)床尺寸聯(lián)系圖 A0 1張4.主軸箱裝配圖 A0 1張5.單片機(jī)控制的硬件電路圖 A1 1張6.編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和翻譯外文資料各一份 結(jié) 束 ！謝 謝 老 師！
畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)
（工科及部分理科專(zhuān)業(yè)使用）
題 目： 立式單面8軸數(shù)控組合鉆床在主軸箱設(shè)計(jì)
學(xué) 院： 機(jī)電工程學(xué)院 系： 機(jī)制
專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí)： 023班
學(xué) 號(hào)： 02122104
學(xué)生姓名： 葉 孝 武
起訖日期： 2006年2月13日
指導(dǎo)教師： 王羽萍 職稱(chēng)： 副教授
系分管主任：
審核日期：
說(shuō) 明
1. 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)由指導(dǎo)教師填寫(xiě)，并經(jīng)專(zhuān)業(yè)學(xué)科組審定，下達(dá)到學(xué)生。
2. 進(jìn)度表由學(xué)生填寫(xiě)，每?jī)芍芙恢笇?dǎo)教師簽署審查意見(jiàn)，并作為畢業(yè)設(shè)計(jì)工作檢查的主要依據(jù)。
3. 學(xué)生根據(jù)指導(dǎo)教師下達(dá)的任務(wù)書(shū)獨(dú)立完成開(kāi)題報(bào)告，3周內(nèi)提交給指導(dǎo)教師批閱。
4. 本任務(wù)書(shū)在畢業(yè)設(shè)計(jì)完成后，與論文一起交指導(dǎo)教師，作為論文評(píng)閱和畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯的主要檔案資料，是學(xué)士學(xué)位論文成冊(cè)的主要內(nèi)容之一。
一、畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求和內(nèi)容（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求）
1、主要技術(shù)參數(shù)：
1）被加工工件 名稱(chēng)：R180柴油機(jī)變速箱后蓋（圖號(hào)：12Y-37-137B）材料：QT450---10
2）工藝基準(zhǔn)及夾壓部位：工藝基準(zhǔn)：N面（三點(diǎn)）、φ62B11（一點(diǎn)）、L面（二點(diǎn)） 夾壓部位：G面
3）加工部位：4—M8—6H 、4—M14—6H螺紋底孔。
2、設(shè)計(jì)任務(wù)：
1）到工廠畢業(yè)實(shí)習(xí)，撰寫(xiě)實(shí)習(xí)報(bào)告。
2）查閱文獻(xiàn)5篇以上；翻譯外文資料，譯文不少于2000漢字。
3）總體方案的擬定及可行性論證；撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告。
4）繪制工序圖、刀具布置圖和機(jī)床尺寸聯(lián)系圖。
5）繪制機(jī)床夾具裝配圖。
6）繪制用單片機(jī)控制的硬件電路原理圖。
7）撰寫(xiě)畢業(yè)論文，論文8000字以上。
3、設(shè)計(jì)的要求
1）所繪制的機(jī)械裝配圖和硬件電路原理圖要求正確、合理、圖面整潔、符合標(biāo)準(zhǔn)。
2）畢業(yè)論文應(yīng)簡(jiǎn)明扼要、計(jì)算準(zhǔn)確、條理清楚、圖文并茂并全部用計(jì)算機(jī)打印后裝訂成冊(cè)。
二、畢業(yè)設(shè)計(jì)圖紙內(nèi)容及張數(shù)
1、繪制工序圖 Ａ2 1張
2、繪制刀具布置圖 A1 1張
3、繪制機(jī)床尺寸聯(lián)系圖 A1 1張
4、繪制機(jī)床夾具裝配圖 A0 1張
5、繪制用單片機(jī)控制的硬件電路原理圖 Ａ0 1張
三、畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)物內(nèi)容及要求
無(wú)
四、畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃
序號(hào)
各階段工作內(nèi)容
起訖日期
備注
1
畢業(yè)實(shí)習(xí)
撰寫(xiě)實(shí)習(xí)報(bào)告
查閱文獻(xiàn)5篇以上
翻譯外文資料
撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告
2月13日--2月24日
2周
2
繪制工序圖
2月27日--3月10日
2周
3
繪制刀具布置圖
3月13日--3月24日
2周
4
繪制機(jī)床尺寸聯(lián)系圖
3月27日--4月7日
2周
5
繪制機(jī)床主軸箱圖
4月10日--4月21日
2周
6
繪制硬件電路原理圖撰寫(xiě)畢業(yè)論文
4月24日--5月5日
2周
7
畢業(yè)答辯
5月8日--5月12日
1周
五、主要參考資料
1、 組合機(jī)床設(shè)計(jì)。
2、組合機(jī)床設(shè)計(jì)資料(復(fù)印)。
六、畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度表（本表每?jī)芍苡蓪W(xué)生填寫(xiě)一次，交指導(dǎo)教師簽署審查意見(jiàn)）
第一、二周
（ 月 日至 月 日）
學(xué)生主要工作：
指導(dǎo)教師審查意見(jiàn)：
年 月 日
第三、四周
（ 月 日至 月 日）
學(xué)生主要工作：
指導(dǎo)教師審查意見(jiàn)：
年 月 日
第五、六周
（ 月 日至 月 日）
學(xué)生主要工作：
指導(dǎo)教師審查意見(jiàn)：
年 月 日
第七、八周
（ 月 日至 月 日）
學(xué)生主要工作：
指導(dǎo)教師審查意見(jiàn)：
年 月 日
第九、十周
（ 月 日至 月 日）
學(xué)生主要工作：
指導(dǎo)教師審查意見(jiàn)：
年 月 日
第十一、十二周
（ 月 日至 月 日）
學(xué)生主要工作：
指導(dǎo)教師審查意見(jiàn)：
年 月 日
第十三、十四周
（ 月 日至 月 日）
學(xué)生主要工作：
指導(dǎo)教師審查意見(jiàn)：
年 月 日
第十五、十六周
（ 月 日至 月 日）
學(xué)生主要工作：
指導(dǎo)教師審查意見(jiàn)：
年 月 日
第十七、十八周
（ 月 日至 月 日）
學(xué)生主要工作：
指導(dǎo)教師審查意見(jiàn)：
年 月 日
七、其他（學(xué)生提交）
1．開(kāi)題報(bào)告1份
2．外文資料譯文1份（2000字以上，并附資料原文）
3．論文1份（8000字以上）
指 導(dǎo) 教 師：
學(xué)科組負(fù)責(zé)人：
學(xué)生開(kāi)始執(zhí)行
任務(wù)書(shū)日期：
學(xué)生姓名：
送交畢業(yè)設(shè)計(jì)日期：
實(shí) 習(xí) 報(bào) 告
實(shí)習(xí)內(nèi)容：□ 認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)（社會(huì)調(diào)查）
□ 教學(xué)實(shí)習(xí)（□生產(chǎn)□臨床□勞動(dòng)）
□ 畢業(yè)實(shí)習(xí)
實(shí)習(xí)形式：□ 集中 □ 分散
學(xué)生姓名： 葉孝武
學(xué) 號(hào)： 021222104
專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 機(jī)制023班
實(shí)習(xí)單位： 江鈴汽車(chē)廠
實(shí)習(xí)時(shí)間： 2月16日
2006年 2 月 16 日
一、??實(shí)習(xí)目的
大學(xué)只是學(xué)習(xí)的一個(gè)階段，畢業(yè)以后還是要加強(qiáng)自身的學(xué)習(xí)過(guò)程不斷提高自身的素養(yǎng)，要求大家不斷加強(qiáng)自身的學(xué)習(xí)，要不斷地學(xué)習(xí)使自己更加完善，更加符合未來(lái)社會(huì)和企業(yè)的要求?！睂?shí)習(xí)的目的是：（1）培養(yǎng)學(xué)生對(duì)工作認(rèn)真負(fù)責(zé)、一絲不茍精神；培養(yǎng)學(xué)生對(duì)事物能潛心考察、勇于開(kāi)拓、勇于實(shí)踐的基本素質(zhì)；培養(yǎng)學(xué)生勇于探索、嚴(yán)謹(jǐn)推理、實(shí)事求是、用實(shí)踐檢驗(yàn)理論、全方位地考慮問(wèn)題等科學(xué)技術(shù)人員應(yīng)具有的基本素質(zhì)。（2）培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)獨(dú)立完成科研或?qū)嶒?yàn)課題，解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題的工作能力。（3）培養(yǎng)學(xué)生從文獻(xiàn)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)實(shí)踐和調(diào)查研究獲取知識(shí)的能力，提高學(xué)生從別人經(jīng)驗(yàn)、從其它學(xué)科找到解決問(wèn)題的新途經(jīng)的悟性。（4）培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)條件變化而調(diào)整工作重點(diǎn)的應(yīng)變能力。（5）對(duì)學(xué)生的知識(shí)面、掌握知識(shí)的深度全面考察，對(duì)學(xué)生運(yùn)用理論去處理問(wèn)題的能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、外語(yǔ)水平、計(jì)算機(jī)運(yùn)用水平、書(shū)面及口頭表達(dá)能力進(jìn)行綜合訓(xùn)練。
二、?實(shí)習(xí)內(nèi)容
我們?nèi)チ私徠?chē)公司參觀實(shí)習(xí)，觀看我們的畢業(yè)任務(wù)，關(guān)于組合機(jī)床，使我們對(duì)組合機(jī)床有一個(gè)更具體實(shí)在的認(rèn)識(shí)，在以前的抽象基礎(chǔ)上有個(gè)客觀印象。江鈴汽車(chē)股份有限公司由1968年成立的江西汽車(chē)制造廠發(fā)展而來(lái),2004年產(chǎn)銷(xiāo)量6.7萬(wàn)輛,在中國(guó)所有汽車(chē)制造商中位列第十四位。
我們主要觀看了組合機(jī)床的結(jié)構(gòu)，對(duì)我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)有十分重要的幫助，更好的認(rèn)識(shí)了主軸箱結(jié)構(gòu)。在工廠的實(shí)習(xí),了解了目前制造業(yè)的基本情況,只是由于機(jī)械行業(yè)特有的技術(shù)操作熟練性和其具有的較大風(fēng)險(xiǎn)性,很遺憾地,不能多做一些具體實(shí)踐的操作,但是觀察了一臺(tái)機(jī)床的各個(gè)零件的生產(chǎn)加工過(guò)程及其裝配過(guò)程,使許多自己從書(shū)本上學(xué)的知識(shí)鮮活了起來(lái),明白了本專(zhuān)業(yè)在一些技術(shù)制造上的具體應(yīng)用.
三????實(shí)習(xí)總結(jié)
實(shí)習(xí)期間，除了淺層次地學(xué)習(xí)了專(zhuān)業(yè)技能外，我還感受和體會(huì)到了很多技能之外的東西。首先是江鈴人的敬業(yè)和那種生機(jī)蓬勃的工作氛圍。走進(jìn)這樣的一個(gè)集體中，你的心會(huì)不由自主地年輕起來(lái)，你的腳步會(huì)不由自主地跟著大家快起來(lái)，而你的工作態(tài)度更會(huì)變得努力、認(rèn)真，再認(rèn)真一些，再努力一點(diǎn)。也許，這就是一個(gè)集體的凝聚力，這就是一個(gè)企業(yè)寫(xiě)在書(shū)面之外的“特殊文化”！?了解這些工廠的生產(chǎn)情況，與本專(zhuān)業(yè)有關(guān)的各種知識(shí)，各廠工人的工作情況等等。第一次親身感受了所學(xué)知識(shí)與實(shí)際的應(yīng)用理論與實(shí)際的相結(jié)合，讓我們大開(kāi)眼界,也是對(duì)以前所學(xué)知識(shí)的一個(gè)初審.通過(guò)這次生產(chǎn)實(shí)習(xí)，進(jìn)一步鞏固和深化所學(xué)的理論知識(shí)，彌補(bǔ)以前單一理論教學(xué)的不足,為后續(xù)專(zhuān)業(yè)課學(xué)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ).
市場(chǎng)的開(kāi)放性和全球化使機(jī)床產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈。而決定機(jī)床產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的指標(biāo)是產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)時(shí)間(Time ) ， 產(chǎn)品(Quality)，成本(Cost)，創(chuàng)新能力(Creation)和服務(wù)(Service)。用戶在追求高質(zhì)量產(chǎn)品的同時(shí)，會(huì)更多的追求較低的價(jià)格和較短的交貨周期。美國(guó)制造業(yè)在20世紀(jì)50至60年代主要以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模作為企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的第一要素，而在70年代競(jìng)爭(zhēng)力的第一要素為降低生產(chǎn)成本，80年代為提高產(chǎn)品質(zhì)量，90年代為市場(chǎng)響應(yīng)速度。所以現(xiàn)代企業(yè)都期望通過(guò)提高自身的科技含量，增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。
機(jī)床制造業(yè)是國(guó)家重要的基礎(chǔ)工業(yè)之一，機(jī)床制造業(yè)的基礎(chǔ)是機(jī)床。機(jī)床是眾多機(jī)械制造的母機(jī)，它的發(fā)展水平，與制造業(yè)的生產(chǎn)能力和制造精度有著直接關(guān)系，關(guān)系到國(guó)家機(jī)械工業(yè)以至整個(gè)制造業(yè)的發(fā)展水平.機(jī)床是先進(jìn)制造技術(shù)的基本單元載體，機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量、更新速度、對(duì)市場(chǎng)的應(yīng)變能力、生產(chǎn)效率等在很大程度上取決于機(jī)床的效能。因此，機(jī)床制造業(yè)對(duì)于一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著舉足輕重的作用我國(guó)是世界上機(jī)床產(chǎn)量最多的國(guó)家.
近年來(lái)組合機(jī)床在汽車(chē)，柴油機(jī)，電機(jī)，儀器，儀表，航空，紡織機(jī)械等部門(mén)已經(jīng)獲得廣泛的應(yīng)用。組合機(jī)床及其自動(dòng)線將獲得更加迅速的發(fā)展。它的發(fā)展 趨勢(shì)可以歸結(jié)為“四個(gè)化”：柔性化、靈捷化、智能化、信息化.即使工藝裝備與工藝路線能適用于生產(chǎn)各種產(chǎn)品的需要，能適用于迅速更換工藝、更換產(chǎn)品的需要,使其與環(huán)境協(xié)調(diào)的柔性,使生產(chǎn)推向市場(chǎng)的時(shí)間最短且使得企業(yè)生產(chǎn)制造靈活多變的靈捷化,還有使制造過(guò)程物耗,人耗大大降低,高自動(dòng)化生產(chǎn),追求人的智能于機(jī)器只能高度結(jié)合的智能化以及主要使信息借助于物質(zhì)和能量的力量生產(chǎn)出價(jià)值的信息化.
當(dāng)然機(jī)械制造業(yè)的四個(gè)發(fā)展趨勢(shì)不是單獨(dú)的，它們是有機(jī)的結(jié)合在一起的，是相互依賴(lài)，相互促進(jìn)的。同時(shí)由于科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，也將會(huì)使它出現(xiàn)新的發(fā)展方向。前面我們看到的是機(jī)械制造行業(yè)其自身線上的發(fā)展。然而，作為社會(huì)發(fā)展的一個(gè)部分，它也將和其它的行業(yè)更廣泛的結(jié)合。2１世紀(jì)機(jī)械制造業(yè)的重要性表現(xiàn)在它的全球化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、智能化以及環(huán)保協(xié)調(diào)的綠色制造等。它將使人類(lèi)不僅要擺脫繁重的體力勞動(dòng)，而且要從繁瑣的計(jì)算、分析等腦力勞動(dòng)中解放出來(lái)，以便有更多的精力從事高層次的創(chuàng)造性勞動(dòng)，智能化促進(jìn)柔性化，它使生產(chǎn)系統(tǒng)具有更完善的判斷與適應(yīng)能力。當(dāng)然這一切還需要我們大家進(jìn)一步的努力.
隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，數(shù)控機(jī)床的發(fā)展也越來(lái)越快，數(shù)控機(jī)床也正朝著高性能、高精度、高速度、高柔性化和模塊化方向發(fā)展。 高性能：隨著數(shù)控系統(tǒng)集成度的增強(qiáng)，數(shù)控機(jī)床也實(shí)現(xiàn)多臺(tái)集中控制，甚至遠(yuǎn)距離遙控。高精度：數(shù)控機(jī)床本身的精度和加工件的精度越來(lái)越高，而精度的保持性要好。高速度：數(shù)控機(jī)床各軸運(yùn)行的速度將大大加快。高柔性：數(shù)控機(jī)床的柔性化將向自動(dòng)化程度更高的方向發(fā)展，將管理、物流及各相應(yīng)輔機(jī)集成柔性制造系統(tǒng)。模塊化：數(shù)控機(jī)床要縮短周期和降低成本，就必然向模塊化方向發(fā)展，這既有利于制造商又有利于客戶。 我國(guó)近幾年數(shù)控機(jī)床雖然發(fā)展較快，但與國(guó)際先進(jìn)水平還存在一定的差距，主要表現(xiàn)在：可靠性差，外觀質(zhì)量差，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)，應(yīng)變能力差。為了縮小與世界先進(jìn)水平的差距，有關(guān)專(zhuān)家建議機(jī)床企業(yè)應(yīng)在以下6個(gè)方面著力研究：1．加大力度實(shí)施質(zhì)量工程，提高數(shù)控機(jī)床的無(wú)故障率。2．跟蹤國(guó)際水平，使數(shù)控機(jī)床向高效高精方面發(fā)展。3．加大成套設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)能力上求突破。4．發(fā)揮服務(wù)優(yōu)勢(shì)，擴(kuò)大市場(chǎng)占有率。5．多品種制造，滿足不同層次的用戶。6．模塊化設(shè)計(jì)，縮短 開(kāi)發(fā)周期，快速響應(yīng)市場(chǎng)。 數(shù)控機(jī)床使用范圍越來(lái)越大，國(guó)內(nèi)國(guó)際市場(chǎng)容量也越來(lái)越大，但競(jìng)爭(zhēng)也會(huì)加劇，我們只有緊跟先進(jìn)技術(shù)進(jìn)步的大方向，并不斷創(chuàng)新，才能趕超世界先進(jìn)水平。
歷時(shí)將近一個(gè)星期的實(shí)習(xí)結(jié)束,該次實(shí)習(xí),真正到達(dá)機(jī)械制造業(yè)的第一前線,了解了我國(guó)目前制造業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r也粗步了解了機(jī)械制造也的發(fā)展趨勢(shì).在新的世紀(jì)里,科學(xué)技術(shù)必將以更快的速度發(fā)展，更快更緊密得融合到各個(gè)領(lǐng)域中,而這一切都將大大拓寬機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展方向.
密級(jí)： 公開(kāi)
NANCHANG UNIVERSITY
學(xué) 士 學(xué) 位 論 文
THESIS OF BACHELOR
（2002 — 2006 年）
題 目 立式單面8軸數(shù)控組合鉆床主軸箱設(shè)計(jì)
學(xué) 院： 機(jī)電工程學(xué)院 系 機(jī)制
專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí)： 機(jī)制023
學(xué) 號(hào)： 02122104
學(xué)生姓名： 葉 孝 武
指導(dǎo)教師： 王羽萍
起訖日期： 2月20日——6月1日
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告
題 目： 立式單面8軸數(shù)控組合鉆床主軸箱設(shè)計(jì)
學(xué) 院： 機(jī)電學(xué)院 系 機(jī)制
專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化
班 級(jí)： 機(jī)制023班
學(xué) 號(hào)： 02122104
姓 名： 葉孝武
指導(dǎo)教師： 羅良玲
填表日期： 2006 年 3 月 12 日
一、 選題的依據(jù)及意義：
正確合理地選題是做好畢業(yè)設(shè)計(jì)的首要環(huán)節(jié)，此次畢業(yè)設(shè)計(jì)選題緊緊圍繞高等教育大綱的培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行。選題依據(jù)有以下幾點(diǎn)：
1. 選題符合本專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)的基本要求，可以使我們?cè)谒鶎W(xué)專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)上能夠結(jié)合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能，解決工程技術(shù).產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)問(wèn)題。
2. 選題具有科學(xué)性.技術(shù)先進(jìn)性.實(shí)用性.工藝性及可行性。該選題結(jié)合生產(chǎn).科研和社會(huì)實(shí)踐等具有實(shí)際運(yùn)用價(jià)值的課題，可以增強(qiáng)我們的責(zé)任感.緊迫感和經(jīng)濟(jì)觀念。
3. 選題既注意課題內(nèi)容的先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)上的可行性，又符合學(xué)生實(shí)際能力；既有理論分析.設(shè)計(jì)計(jì)算.圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，又有一定試驗(yàn).制作加工.上機(jī).
選題的主要意義有：
（1） 選題是畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)論文的寫(xiě)作的戰(zhàn)略起點(diǎn)一切科學(xué)研究，都是先提出問(wèn)題，經(jīng)過(guò)對(duì)問(wèn)題的分析和研究，最后解決問(wèn)題，折射事物發(fā)展的客觀規(guī)律。
（2） 選題可以規(guī)劃論文與設(shè)計(jì)的方向，叫的和范圍 同其他科學(xué)一樣，學(xué)畢業(yè)論文不外乎兩個(gè)問(wèn)題，一個(gè)是寫(xiě)什么一個(gè)是怎樣寫(xiě)。只這兩個(gè)問(wèn)題明確下來(lái)了，設(shè)計(jì)方案就容易確定，畢業(yè)論文就好寫(xiě)了。在寫(xiě)什么與怎樣寫(xiě)這兩個(gè)問(wèn)題中，解決寫(xiě)什么是前提，
（3） 選題是確立畢業(yè)設(shè)計(jì)方案和論文的質(zhì)量與價(jià)值的重要方面選題不僅僅給設(shè)計(jì)與論文下個(gè)題目和簡(jiǎn)單的劃個(gè)范圍，而是作者初步研究所得成果或已獲取知識(shí)的一種“確定”。
（4） 通過(guò)選題可以提高設(shè)計(jì)與論文的質(zhì)量影響設(shè)計(jì)與論文質(zhì)量的因素是多方面的，其中一個(gè)重要因素是取決于作者的主觀能動(dòng)性的發(fā)揮程度。而選題是調(diào)動(dòng)與發(fā)揮人的主觀能動(dòng)性的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。
二 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)：
市場(chǎng)的開(kāi)放性和全球化使機(jī)床產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈。而決定機(jī)
床產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的指標(biāo)是產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)時(shí)間(Time ) ， 產(chǎn)品(Quality)，成本(Cost)，創(chuàng)新能力(Creation)和服務(wù)(Service)。用戶在追求高質(zhì)量產(chǎn)品的同時(shí)，會(huì)更多的追求較低的價(jià)格和較短的交貨周期。美國(guó)制造業(yè)在20世紀(jì)50至60年代主要以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模作為企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的第一要素，而在70年代競(jìng)爭(zhēng)力的第一要素為降低生產(chǎn)成本，80年代為提高產(chǎn)品質(zhì)量，90年代為市場(chǎng)響應(yīng)速度。所以現(xiàn)代企業(yè)都期望通過(guò)提高自身的科技含量，增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。
機(jī)床制造業(yè)是國(guó)家重要的基礎(chǔ)工業(yè)之一，機(jī)床制造業(yè)的基礎(chǔ)是機(jī)床。機(jī)床是眾多機(jī)械制造的母機(jī)，它的發(fā)展水平，與制造業(yè)的生產(chǎn)能力和制造精度有著直接關(guān)系，關(guān)系到國(guó)家機(jī)械工業(yè)以至整個(gè)制造業(yè)的發(fā)展水平.機(jī)床是先進(jìn)制造技術(shù)的基本單元載體，機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量、更新速度、對(duì)市場(chǎng)的應(yīng)變能力、生產(chǎn)效率等在很大程度上取決于機(jī)床的效能。因此，機(jī)床制造業(yè)對(duì)于一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著舉足輕重的作用我國(guó)是世界上機(jī)床產(chǎn)量最多的國(guó)家.根據(jù)德國(guó)機(jī)床工業(yè)協(xié)會(huì)(VD W )2000年機(jī)床統(tǒng)計(jì)資料，在主要的機(jī)床生產(chǎn)國(guó)家中，中國(guó)排名為世界第五位。但是在國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中仍處于較低水平:即使在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)也面臨著嚴(yán)峻的形勢(shì):一方面國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)各類(lèi)機(jī)床產(chǎn)品有著大量的需求，而另一方面卻有不少?lài)?guó)產(chǎn)機(jī)床滯銷(xiāo)積壓，國(guó)外機(jī)床產(chǎn)品充斥市場(chǎng)。
近年來(lái)組合機(jī)床在汽車(chē)，柴油機(jī)，電機(jī)，儀器，儀表，航空，紡織機(jī)械等部門(mén)已經(jīng)獲得廣泛的應(yīng)用。組合機(jī)床及其自動(dòng)線將獲得更加迅速的發(fā)展。其發(fā)展方向：
1. 提高生產(chǎn)率 為了減少自動(dòng)線的停車(chē)損失，提高自動(dòng)線的柔線，采用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動(dòng)線的管理。
2. 擴(kuò)大工藝范圍 現(xiàn)在組合機(jī)床及其自動(dòng)線一般不是完成一個(gè)工件的某幾道工序，而常常是用于完成工件的全部加工工序。
3. 提高加工精度 為了自動(dòng)線能穩(wěn)定地保證加工精度，已廣泛采用自動(dòng)測(cè)量和刀具自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)，做到調(diào)刀不停車(chē)。
4. 提高自動(dòng)化程度 組合機(jī)床向全自動(dòng)方向發(fā)展。重點(diǎn)是解決工件夾壓自動(dòng)化和裝卸自動(dòng)化。
5. 創(chuàng)制超小型組合機(jī)床 為了適應(yīng)儀器儀表工業(yè)小箱體加工需要，創(chuàng)制超小型組合機(jī)床。
三 本課題研究?jī)?nèi)容
設(shè)計(jì)用于鉆R180柴油機(jī)變速箱后蓋的螺紋底孔4—M8—6H，4—M14—6H的立式單面8軸數(shù)控組合機(jī)床的主軸箱設(shè)計(jì)。R180柴油機(jī)變速箱后蓋材料QT450—10。
確定加工方案、繪制工序圖 對(duì)給定工件的加工工藝的制定、分析；根據(jù)工藝選擇刀具及確定刀具的布置、繪制刀具布置圖；確定鉆床的聯(lián)系尺寸 由刀具的切削力、最大進(jìn)給力來(lái)確定組合鉆床的一系列參數(shù) 如滑臺(tái)的型號(hào)、臺(tái)面寬、電機(jī)型號(hào)、傳動(dòng)裝置、立柱、立柱側(cè)底座；由孔的位置確定齒輪的排列，確定各主軸的傳動(dòng)。根據(jù)刀具的動(dòng)作確定控制線路即硬件電路。
四 本課題研究方案
由零件圖繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸圖.被加工零件工序圖，加工示意圖。在繪制加工示意圖之前，首先確定刀具，繪制刀具布置圖。根據(jù)以上的三張圖進(jìn)行主軸箱的設(shè)計(jì)。
五 研究目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度
研究目標(biāo)：提高生產(chǎn)效率，自動(dòng)化程度提高，生產(chǎn)成本下降。
主要特色：在一臺(tái)機(jī)床可以完成許多種工序，提高了生產(chǎn)率。，能比較好的保證各孔的精度要求，提高了產(chǎn)品質(zhì)量?？梢约猩a(chǎn)，降低了制造的成本。
工作進(jìn)度：１－２周 完成總體方案的擬定及可行性論證，查閱與設(shè)計(jì)有關(guān)的相關(guān)文獻(xiàn)資料。
3- --4周 繪制工序圖及刀具布置圖
5 – 6周 繪制機(jī)床尺寸聯(lián)系圖
7 – 8周 繪制主軸箱裝配圖
9 –10周 繪制用單片機(jī)控制的硬件電路原理圖
11 周 編制設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和翻譯外文資料
六 參考文獻(xiàn)：
1.〈〈專(zhuān)用機(jī)床設(shè)計(jì)與制造〉〉 哈爾濱工業(yè)大學(xué)編寫(xiě)組 黑龍江人民出版社 1979年
2..〈〈組合機(jī)床設(shè)計(jì)〉〉第一冊(cè) 機(jī)械部分 大連組合機(jī)床研究所編 機(jī)械工業(yè)出版社 1975年
3.<<組合機(jī)床設(shè)計(jì)參考圖冊(cè)〉〉 大連組合機(jī)床研究所 編 機(jī)械工業(yè)出版社
4.〈〈機(jī)械制造工藝裝備設(shè)計(jì)手冊(cè)〉〉 袁長(zhǎng)良 主編 中國(guó)計(jì)量出版社 1992年
5. <<機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)>> 上冊(cè) 第二分冊(cè) 第二版 化學(xué)工業(yè)出版社 1991年
6. <<機(jī)械設(shè)計(jì)>> 第七版 濮良貴 紀(jì)名剛 主編 高等教育出版社 2001年
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引導(dǎo)曲線參數(shù)曲線基于的插值法計(jì)劃為精確度
CNC 用機(jī)器制造
摘要
實(shí)時(shí)參數(shù)插值法扮演了在計(jì)算機(jī)機(jī)械用具控制裝備的一個(gè)關(guān)鍵角色。 達(dá)到最高的質(zhì)量零件,引起的彈道準(zhǔn)確地不僅描述渴望的路徑。而且有光滑的動(dòng)力學(xué)外形。 本文提出參數(shù)校對(duì) 根據(jù)指南曲線。 關(guān)系在幾何學(xué)物產(chǎn)和運(yùn)動(dòng)學(xué)物產(chǎn)之間首先被談?wù)?。然? 以曲線道路曲度的重要作用的考慮在用機(jī)器制造的動(dòng)力學(xué), 一個(gè)對(duì)應(yīng)的慣例,哪些描述最大值的聯(lián)系允許飼料加速度減速和最大允許的變化率曲度的半徑道路, 被修造。 因而, 根據(jù)近的弧參數(shù)化和通過(guò)修改曲度半徑曲線應(yīng)付角落,關(guān)鍵地區(qū)和其它案件, 能適應(yīng)的進(jìn)料速率日程表被完成根據(jù)被重建的光滑的曲度半徑曲線。
結(jié)果,被限制的 弦錯(cuò)誤, 角落在道路和加速度機(jī)械工具的減速能力是同時(shí)考慮和合并指南曲線根據(jù)了參數(shù)插值法系統(tǒng)沒(méi)有使用看向前計(jì)劃。模仿結(jié)果表明提出的插值法方法的可行性和精確度。
在高精度和高速北卡羅來(lái)納用機(jī)器制造,移動(dòng)的切削刀的運(yùn)動(dòng)學(xué)和幾何學(xué)物產(chǎn)插值法不可避免地存在不受歡迎的弱點(diǎn)這樣當(dāng)校對(duì)波動(dòng)和過(guò)份反射在過(guò)程中
用機(jī)器制造曲線。 總之, 動(dòng)力學(xué)性能問(wèn)題變得奇怪地重要在北卡羅來(lái)納特別是用機(jī)器制造高速用機(jī)器制造。 為高速和優(yōu)質(zhì)機(jī)器的零件, 我們必須考慮機(jī)器動(dòng)力學(xué)當(dāng)控制弦錯(cuò)誤在確定之下容忍。 否則, 由于機(jī)器的局限工人的能力, 失敗在維護(hù)的命令
進(jìn)料速率 反之將導(dǎo)致破損工具聊天。
結(jié)果, 參數(shù)校對(duì)是顯現(xiàn)出消滅不利線性圓校對(duì)。 當(dāng)前, 一致的插值法[ 1 ] 并且
恒定的速度插值法[ 2 ] 是最共同半新方法。 雖然一致的插值法方法滿足錯(cuò)誤容忍要求, 進(jìn)料速率 和加速度減速不是在控制之下。 在相反, 恒定的速度插值法焦點(diǎn)
維護(hù)一恒定的進(jìn)料速率, 但錯(cuò)誤容忍控制不被考慮在插值法計(jì)劃。 它是不驚奇弦錯(cuò)誤是在之外允許用機(jī)器制造的要求。有重要作用在效率和質(zhì)量機(jī)器零件。 但是, 用機(jī)器制造的動(dòng)力學(xué)經(jīng)常是忽略在當(dāng)前的路徑世代方法和校對(duì) 計(jì)劃。 在這種情況下, 任何間斷性道路可能導(dǎo)致不受歡迎的高頻率泛音在參考彈道, 哪些極端是害處對(duì)機(jī)械工具, 用機(jī)器制造的表面質(zhì)量和伺服操縱系統(tǒng)。 同時(shí), 常規(guī)CNC機(jī)器經(jīng)常支持唯一直線校對(duì) 。
3 最近, 一些改善的參數(shù)插值法方法被開(kāi)發(fā)了。 達(dá)到最高質(zhì)量零件, [ 3 ] 提出了常數(shù)飼料和被減少的有角加速度插值法算法為、軸 用機(jī)器制造。 位置和取向多槽軸由算法生產(chǎn)是C2 連續(xù)和獨(dú)立機(jī)械工具動(dòng)力學(xué)。 使用通報(bào)略計(jì)方法, Yeh 和Hsu [ 4 ] 提供了能適應(yīng)哺養(yǎng)插值法算法為參數(shù)曲線以被限制的 弦錯(cuò)誤。 生產(chǎn)光滑運(yùn)動(dòng)學(xué)外形為參數(shù)曲線, 反射被限制彈道并且被開(kāi)發(fā)了通過(guò)提前
計(jì)劃[ 5-7 ] 。 Farouki 建議的易變進(jìn)料速率CNC interpolators 為恒定的物質(zhì)撤除對(duì)估計(jì)Pythagorean Hodograph 曲線[ 8 ] 。 以后, 一非定常進(jìn)料速率日程表, 哪些是特別有用的在容納嚴(yán)密加速度減速要求高速用機(jī)器制造的應(yīng)用, 并且體會(huì)由實(shí)時(shí)CNC 校對(duì) 算法為酸堿度彎曲[ 9 ] 。Bahr 等開(kāi)發(fā)了一個(gè)計(jì)算方法為連續(xù)和優(yōu)選地變化的進(jìn)料速率 和紡錘加速在CNC 用機(jī)器制造NURBS 曲線期間[ 10 ] 。通過(guò)連續(xù)改變進(jìn)料速率在任意位置根據(jù)曲線曲度, 曲率補(bǔ)償校對(duì) 計(jì)劃提議為的目的保留恒定的切口裝載[ 11 ] 。 但是, 校對(duì)不采取機(jī)器的加速度減速能力。 就此, 校對(duì) 也許增加減少在之外用機(jī)器制造了能力以便它導(dǎo)致惡化準(zhǔn)確性和過(guò)份反射。 另外, 根據(jù)離線
校對(duì)敏感角落的偵查, 一個(gè)速度錯(cuò)誤受控校對(duì)被提供[ 12 ] 。校對(duì)僅限制弦錯(cuò)誤在之內(nèi)被指定容忍, 而且控制速度和加速度用機(jī)器制造的減速在插值法過(guò)程期間。但是, 當(dāng)切削刀接近角落路徑, 優(yōu)選和合理的減速起動(dòng)點(diǎn)不要是非常顯然的。 實(shí)際上, 他們經(jīng)常被處理簡(jiǎn)單地預(yù)先設(shè)定一個(gè)保守的減速距離或插值法的數(shù)字事先指向。
總之,曲線校對(duì)獲取了寬應(yīng)用在北卡羅來(lái)納用機(jī)器制造和方法那自動(dòng)地調(diào)整進(jìn)料速率 根據(jù)曲度曲線道路的物產(chǎn)捉住了研究員的注意。 然而現(xiàn)有的方法沒(méi)有同時(shí)考慮了弦錯(cuò)誤進(jìn)料速率 和加速度減速。 另外, 為處理角落和進(jìn)料速率 敏感區(qū)域, 看向前
計(jì)劃經(jīng)常使用在現(xiàn)有的方法避免加速度的變動(dòng)出于機(jī)器能力。 對(duì)a了不起的程度它增加計(jì)算的復(fù)雜, 并且并且關(guān)心怎么確定減速起動(dòng)點(diǎn)以便得到最大值用機(jī)器制造的效率。 根據(jù)早先研究, 本文提出新插值法算法與被限制的 弦錯(cuò)誤和光滑運(yùn)動(dòng)學(xué)外形。 提出的方法被說(shuō)明在無(wú)花果。
1.通過(guò)角落和鑰匙地區(qū)的離線偵查,
這方法日程表進(jìn)料速率 根據(jù)指南曲線沒(méi)有使用看向前設(shè)施。 并且在理論上它是
表示, 提出的方法保證最大化用機(jī)器制造的效率當(dāng)同時(shí)壓抑弦錯(cuò)誤和飼料加速度。
2. 插值法計(jì)劃的發(fā)展
這個(gè)部分首先解釋弦的關(guān)系錯(cuò)誤和進(jìn)料速率, 碾碎的動(dòng)態(tài)特征逗人喜愛(ài)和角落和鑰匙地區(qū)的定義。第二, 修改曲線慣例被談?wù)?被曲度半徑曲線修改跟隨和重建。 終于, 這個(gè)部分提出指南曲線基于的參數(shù)插值法方法獲取光滑機(jī)器
2.1. 弦錯(cuò)誤和進(jìn)料速率動(dòng)力學(xué)以拘束的弦錯(cuò)誤。
當(dāng)前, 一個(gè)共同的半新方法計(jì)算弦錯(cuò)誤被顯示在無(wú)花果。 2 可能被表達(dá)如下[ 13 ] Ki 和ri 是曲度和半徑曲度在參數(shù)值ui, 各自地。 當(dāng)切削刀行動(dòng)與同樣速度通過(guò)整個(gè)長(zhǎng)度, 速度是表示為vZLi=Ts (2)在精確度用機(jī)器制造, 它是意想不到的極端大曲度存在在路徑 計(jì)劃, 在其他詞, d/r, 然后上述等式可能近似地是給它表示, 進(jìn)料速率 以被限制的弦錯(cuò)誤有與方根的線性略計(jì)關(guān)系曲度半徑道路。 如果曲度的方根得到小, 進(jìn)料速率應(yīng)該相應(yīng)地減少命令保留弦錯(cuò)誤常數(shù)。
2.2. 角落和關(guān)鍵地區(qū)
所有間斷性在接觸或曲度將干擾機(jī)械工具的行為在toolpath 期間后續(xù)[ 14 ] 。 在這些角落, 切削刀必須通過(guò)通過(guò)以被減少的速度或臨近休息為了限制等高錯(cuò)誤和減少慣性。 除角落之外,那里存在一些關(guān)鍵地區(qū)曲度改變的地方顯著在曲線道路。 從道路曲度自然與加速度有合作關(guān)系減速切削刀的物產(chǎn), 某一曲線段曲度變動(dòng)容易地并且顯著導(dǎo)致加速度的劇烈的變動(dòng)減速對(duì)一些程度。 為達(dá)到進(jìn)料速率 日程表以好動(dòng)力學(xué)我們需要薪水對(duì)這些角落和鑰匙的更多注意地區(qū)。查出關(guān)鍵地區(qū)在指定的路徑, 我們假設(shè)路徑由曲線 代表近形成弧光長(zhǎng)度參數(shù)化。 近的弧長(zhǎng)度參數(shù)化能由各種各樣的方法獲得。 一個(gè)簡(jiǎn)單的方法是做參數(shù) 根據(jù)弦參數(shù)化。
因而, 關(guān)鍵地區(qū)的偵查可能進(jìn)行根據(jù)關(guān)系在幾何學(xué)物產(chǎn)之間并且曲度半徑的運(yùn)動(dòng)學(xué)物產(chǎn)彎曲。假設(shè), 切削刀連續(xù)增加進(jìn)料速率從vi 對(duì)viC1 以最大值允許加速度A然后根據(jù)動(dòng)力學(xué)等式我們有那里李是距離以便當(dāng)前的進(jìn)料速率 可能是增加由渴望的進(jìn)料速率 決定以加速度amax 。 因?yàn)樵诨￠L(zhǎng)度附近參數(shù)化被使用這里,距離有一個(gè)接近的線性關(guān)系與曲線參量。 在之中慣例, l 是常數(shù), ui 和uiC1 是參量對(duì)應(yīng)于起動(dòng)點(diǎn)和這的終點(diǎn)加速度過(guò)程。 如果參量u 然后正?；愣ǖ膌 與路徑 的長(zhǎng)度將是相等的。然后從Eq 。 我們有當(dāng)參量ui 不確定地是緊挨uiC1, 進(jìn)料速率 vi 不確定地并且接近viC1 。 因而, 讓參考易變的曲線傾斜在參量ui 是zmax 。然后我們有表示, 最大允許的傾斜改變與參考可變物的變異。 如果真正的傾斜在一些點(diǎn)在參考易變的曲線比它的最大值大的允許的傾斜, 加速度將是在最大值外面允許的加速度當(dāng)哺養(yǎng)與拘束的弦錯(cuò)誤。 同樣, 為曲度半徑曲線被給道路。
從上述等式我們能看最大值允許的傾斜是常數(shù)。 因此, 如果最大值準(zhǔn)許加速度amax, 采樣時(shí)間茶匙和弦錯(cuò)誤d被給事先, 通訊員最大值允許傾斜并且這時(shí)是堅(jiān)定的。這里, 最大值允許的傾斜叫做參考傾斜。 如果真正的傾斜在一些點(diǎn)在被測(cè)量的道路比參考大的傾斜, 點(diǎn)被觀看作為一個(gè)關(guān)鍵。 相應(yīng)地,曲線段是呼叫鍵區(qū)域如果任一點(diǎn)在這中曲線段是一個(gè)關(guān)鍵。機(jī)械工具國(guó)際學(xué)報(bào)& 制造46 (2006) 235-242 237
2.3. 指南曲線根據(jù)了插值法
從對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)和幾何學(xué)物產(chǎn)的分析,它表示, 幾何不變特別是曲度有明顯的作用在機(jī)器動(dòng)力學(xué)。 在過(guò)程中預(yù)定的進(jìn)料速率, 它非常重要考慮幾何物產(chǎn)譬如角落, 關(guān)鍵地區(qū)和道路的曲度變異事先。 在這種情況下, a指南曲線基于的參數(shù)插值法方法是
提議。 一次角落和鑰匙的離線偵查地區(qū)被完成, 曲度半徑修改操作然后進(jìn)行。 結(jié)果, 插值法被完成根據(jù)被重建的光滑曲度指定的路徑 的半徑曲線。
3. 模仿和結(jié)果
模仿進(jìn)行了使用恒定的進(jìn)料速率方法和提出的參數(shù)插值法方法。所有模仿節(jié)目被寫(xiě)在視覺(jué)CCC 和執(zhí)行在一臺(tái)個(gè)人計(jì)算機(jī)。 依照被顯示在結(jié)果。 5(a)并且6(a), 路徑 段被使用為測(cè)試是a曲線道路與壁角和卵形形狀的曲線。最大允許的進(jìn)料速率 被給作為1000 毫米s 和允許的進(jìn)料速率 在角落是100 毫米s 。 弦錯(cuò)誤容忍被設(shè)置在0.001 毫米并且采樣時(shí)間被設(shè)置在0.001 s 。 加速度和減速極限定在30,000 和20,000 毫米s2, 各自地。 根據(jù)Eq 。最大允許的參考易變的價(jià)值和允許的參考易變的價(jià)值參考各自地。 最大允許的傾斜曲度半徑曲線被計(jì)算根據(jù)慣例(10) 。 在重建曲度過(guò)程中半徑曲線, 曲線被塑造了使用終點(diǎn)內(nèi)插B 多槽軸。 為簡(jiǎn)單化, 最初加速度和結(jié)尾減速不被考慮本文。用機(jī)器制造曲線路徑 段與a角落被模仿了為供給率在100 的范圍1000 毫米s 。 曲度最大允許的傾斜半徑曲線是堅(jiān)定的并且這外形然后被調(diào)整滿足加速度和減速極限。 比較以常規(guī)方法, 恒定的進(jìn)料速率e方法并且被測(cè)試在本文里。 5(b) 顯示弦錯(cuò)誤
提出的方法和恒定的進(jìn)料速率 的曲線方法。 提出的方法的最大弦錯(cuò)誤0.001026mm 。 比較最大弦錯(cuò)誤恒定的進(jìn)料速率方法的0.004708 毫米, 錯(cuò)誤減少78.21% 。 同時(shí), 常數(shù)的弦錯(cuò)誤進(jìn)料速率 方法在壁角點(diǎn)是0.1990 毫米, 但提出的方法的弦錯(cuò)誤只這時(shí)是
0.0115 毫米。
結(jié)果根據(jù)弦錯(cuò)誤和機(jī)器動(dòng)力學(xué)表示, 提出的算法執(zhí)行得很好。模仿并且顯示那常數(shù)弦錯(cuò)誤進(jìn)料速率插值法動(dòng)搖沒(méi)有克制。 進(jìn)料速率 由于被減少的速度在高曲度點(diǎn)在路提出的方法有更小的慣性比存在方法。 另外, 運(yùn)用提出的方法機(jī)時(shí)是261 抽樣的倍。 比較恒定的進(jìn)料速率 方法的224 抽樣的倍,雖然機(jī)時(shí)增加一點(diǎn)由于被減少的進(jìn)速率 在角落和鑰匙地區(qū), 更好用機(jī)器制造的精確度和機(jī)器動(dòng)力學(xué)可能達(dá)到在高速用機(jī)器制造之下。用機(jī)器制造卵形形狀的路徑 段是模仿為供給率在500-1000 毫米的范圍s。 6(b) 顯示進(jìn)料速率變異與提議方法。 弦錯(cuò)誤和加速度減外形并且被給在無(wú)花果。 6(c) 和(d) 。 結(jié)果展示那進(jìn)料速率 被減少在角落和鑰匙地區(qū)。同時(shí)弦錯(cuò)誤并且是在邊框 之內(nèi)容忍。 需要提及那, 在某種程度上弦錯(cuò)誤可能輕微地超出集合極限由于圓略計(jì)在預(yù)定進(jìn)料速率 和泰勒略計(jì)在計(jì)算下個(gè)參量?jī)r(jià)值。 結(jié)果并且表示, 提出的指南曲線算法達(dá)到高準(zhǔn)確性當(dāng)變化進(jìn)料速率在拘束的加速度或減速之內(nèi)對(duì)估計(jì)看見(jiàn)在1 。 雖然有一些劇烈的曲度地區(qū)在原始的toolpath 段, 最大值加速度減速對(duì)20,000 毫米仍然被限制s2并且不是在preset 率外面通過(guò)修改和重建曲度半徑曲線。
結(jié)論
參數(shù)插值法有好好處線性插值法。 它非常重要得到優(yōu)越機(jī)器動(dòng)力學(xué)特別是在高速用機(jī)器制造。 在這種情況下,弦錯(cuò)誤, 進(jìn)料速率 和加速度應(yīng)該是同時(shí)改善受控為用機(jī)造高質(zhì)量零件。 我們的工作的主要貢獻(xiàn)在在建立幾何物產(chǎn)和動(dòng)力學(xué)的聯(lián)系物產(chǎn)和提出新指南曲線根據(jù)參數(shù)插值法方法。 新參數(shù)插值法計(jì)劃根據(jù)離線偵查和角落和鑰匙地區(qū)的修改在指定的曲度半徑曲線。 使用這種方法, 進(jìn)料速率自然隨指南曲線變化與相關(guān)道路曲度。因而, 弦錯(cuò)誤被限制對(duì)被預(yù)先決定的容忍。同時(shí), 加速度減速并且是下
控制和不是出于機(jī)器能力以便沒(méi)有超越和下射錯(cuò)誤。在被開(kāi)發(fā)的指南曲線根據(jù)了校對(duì), 它是多余確定開(kāi)始的參數(shù)值為減速和加速度。 指定的聯(lián)系慣例在指南曲線的最大允許的傾斜之間和切削刀的最大允許的加速度做了它可能合并角落和鑰匙地區(qū)處理入進(jìn)料速率 日程表系統(tǒng)。 因而, 曲線校對(duì)可能被自動(dòng)化執(zhí)行了根據(jù)指定的曲線 道路和指南曲線。 此外, 路徑 曲線和指南曲線可能并且被合并入a4D曲線。 提出的插值法計(jì)劃很大地減少插值法計(jì)算的復(fù)雜并且同時(shí)滿足了弦的要求錯(cuò)誤和用機(jī)器制造的動(dòng)力學(xué)沒(méi)有使用看向前戰(zhàn)略。 同時(shí), 在理論上它并且被保證用機(jī)器制造的效率被利用在最大程度上與容忍和用機(jī)器制造的動(dòng)力學(xué)限制。
鳴謝
這研究由全國(guó)科學(xué)支持中國(guó)的基礎(chǔ)在津貼第號(hào)50405044 之下。 作者會(huì)想感謝?劉Jian 教授可貴的討論和建議。
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