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計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械零件精度設(shè)計(jì)研究
公差指的是一個(gè)零件的尺寸與幾何參數(shù)之間的允許變動(dòng)量，下面是小編搜集整理的一篇探究計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械零件精度設(shè)計(jì)的論文范文，供大家閱讀參考。
摘 要：現(xiàn)代的機(jī)械產(chǎn)品中，機(jī)械的精度計(jì)算是整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)的完整度的判斷標(biāo)準(zhǔn)。計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械零件的精度設(shè)計(jì)作為整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)中的重要組成部分，整體設(shè)計(jì)會(huì)影響產(chǎn)品的使用性能和使用質(zhì)量，對(duì)產(chǎn)品的制造成本也有著重要的影響。計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械零件的精度設(shè)計(jì)也成為了 CAD 和 CAM 的核心技術(shù)之一，成為了影響設(shè)計(jì)和制造信息的集成的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過對(duì)尺寸鏈的自動(dòng)生成技術(shù)的相關(guān)研究，可以在AutoCAD 的基礎(chǔ)上對(duì)計(jì)算機(jī)輔助精度設(shè)計(jì)原型系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)。
關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī);輔助機(jī)械;零件精度;設(shè)計(jì)
計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械零件精度的選擇，對(duì)整體的產(chǎn)品起著決定性的影響。隨著現(xiàn)代社會(huì)科技的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械制造的設(shè)計(jì)技術(shù)也在緊跟時(shí)代的腳步發(fā)展，但是總體來說，機(jī)械零件的精度設(shè)計(jì)還都處在初級(jí)階段。機(jī)械精度的設(shè)計(jì)是整個(gè)機(jī)械裝配的可靠程度的核心技術(shù)。通過對(duì)尺寸鏈和計(jì)算結(jié)果的分析，將分析情況做為提高機(jī)械研發(fā)能力的重要依據(jù)，解決研發(fā)周期長的問題。我們是將現(xiàn)階段的計(jì)算機(jī)輔助精度設(shè)計(jì)的生產(chǎn)程度的概念進(jìn)行研究。
1、精度設(shè)計(jì)的概念
1.1、公差
公差指的是一個(gè)零件的尺寸與幾何參數(shù)之間的允許變動(dòng)量，公差是機(jī)械精度的具體表現(xiàn)，也是一個(gè)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造的一個(gè)技術(shù)指標(biāo)，公差還是機(jī)械裝置在使用的過程中的要求與機(jī)械制造的經(jīng)濟(jì)性之間的可協(xié)調(diào)的產(chǎn)物。公差是一個(gè)大的概念，主要分為尺寸公差、位置公差和形象，還包括機(jī)械本身的粗糙度等內(nèi)容。對(duì)一個(gè)零件的整體特征的表面進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的變動(dòng)量的控制[1]。
1.2、尺寸鏈
尺寸鏈指的是一臺(tái)機(jī)器在裝配的過程中或者零件加工的過程中，出現(xiàn)的相互連接的尺寸之間形成的一個(gè)封閉的尺寸組，也可以叫公差鏈。其中的每個(gè)尺寸可以叫做也可以叫做尺寸鏈環(huán)，其中尺寸鏈環(huán)有三個(gè)十分重要的概念，他們是：封閉環(huán)、傳遞系數(shù)和組成環(huán)。每個(gè)概念的作用都不一樣，封閉環(huán)主要指的是在裝配的過程中或者加工完成后自然而然形成的環(huán)，也是最后的尺寸環(huán)。根據(jù)整體的質(zhì)量的指標(biāo)進(jìn)行換算得出尺寸。傳遞系數(shù)指的是各個(gè)組成環(huán)中對(duì)分封閉環(huán)影響的大小的變量。
通過傳遞系數(shù)質(zhì)在整個(gè)分閉環(huán)上起到了變動(dòng)量與變動(dòng)量之比。組成環(huán)又分為增環(huán)和減環(huán)，整個(gè)尺寸鏈中對(duì)封閉環(huán)有影響的其他的環(huán)，都可以叫做組成環(huán)，在整體的工藝尺寸鏈中，他可以直接的保證加工時(shí)環(huán)的尺寸大小，在裝配的過程中，參與裝配的原始尺寸，在這些環(huán)中的某一環(huán)如果發(fā)生了變化，會(huì)造成整個(gè)封閉環(huán)的變動(dòng)，所以，各個(gè)組成環(huán)之間的誤差都將集中到受到影響的封閉環(huán)中，造成了積累和綜合的現(xiàn)象[2]。
1.3、公差設(shè)計(jì)
公差設(shè)計(jì)作為機(jī)械中的重要環(huán)節(jié)，主要的任務(wù)是求解封閉環(huán)之間的基本尺寸和公差之間的關(guān)系有什么問題。大致可以分為，對(duì)已知的組成環(huán)的尺寸和公差或者偏差，求封閉環(huán)的尺寸是多少，公差或者偏差也可以叫做校核計(jì)算、共查驗(yàn)證、公差分析等都屬于公差控制，另一種是公差分配，就是對(duì)已知的封閉環(huán)尺寸和公差或者偏差進(jìn)行分析，求每個(gè)組成環(huán)之間的尺寸和公差或者偏差，也可以叫這一過程為設(shè)計(jì)計(jì)算和公差綜合的過程。當(dāng)然，還需要注意的是公差的分配是公差控制的逆過程。
1.4、公差優(yōu)化設(shè)計(jì)
對(duì)公差的優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)質(zhì)上指的是一個(gè)以尺寸鏈的其中的零部件的制造能否化成最低成本為目標(biāo)，通過先進(jìn)的技術(shù)條件對(duì)預(yù)期的裝配進(jìn)行有約束的數(shù)學(xué)規(guī)劃問題，也是隨機(jī)的變量優(yōu)化問題，通過公差初值、公差分配、公差分析、優(yōu)化公差、成本只計(jì)算、裝配成功率等一系列的過程我們得出一個(gè)機(jī)械的零件的制造過程與諸多因素有關(guān)系，受到了多方面的綜合影響。
2、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的思想與原則
根據(jù)現(xiàn)階段國內(nèi)外的計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械零件的精度設(shè)計(jì)研究表明，其技術(shù)和發(fā)展與實(shí)際的聯(lián)系還需要進(jìn)行設(shè)計(jì)思想與成本的優(yōu)化原則。既機(jī)械產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中對(duì)加工所需要的總成本的占得比例起到了重要的作用，在一般情況下，設(shè)計(jì)過程中零件的公差越小就說明零件的功能要求越高，相對(duì)的零件的可裝配性就越高，這會(huì)從根本上導(dǎo)致加工時(shí)的高額加工費(fèi)。設(shè)計(jì)者希望零件的公差越小越好，但是制造商確認(rèn)為公差過小難度系數(shù)太高，成本也高，最佳的情況就是在滿足計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械的零件的需要的條件下，計(jì)算出最合理的公差，制作最符合要求的零件，達(dá)到最好的效果，最低的成本，使整體成為計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械的基本原則。
3、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能劃分
通常來說，一個(gè)鏟平模型需要經(jīng)過 CAD 的數(shù)據(jù)分析出優(yōu)良的工藝方案，生成尺寸鏈，經(jīng)過專家的系統(tǒng)分析進(jìn)行公差的控制、參數(shù)的分配，達(dá)到生成優(yōu)化目標(biāo)，在公差的控制范圍內(nèi)，得出分配結(jié)果，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行輸出。
當(dāng)然這一過程中設(shè)備資源，經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)制造的標(biāo)準(zhǔn)，還有產(chǎn)品的生產(chǎn)成本的京都模型，公差計(jì)算的方法庫的利用，優(yōu)化方法庫的使用，都會(huì)起到了一定的作用。
根據(jù)每個(gè)部件不同的作用，按照計(jì)算機(jī)的使用特點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，制造資源和知識(shí)選擇的相應(yīng)的參數(shù)，進(jìn)行個(gè)性化的設(shè)置，這一些都要根據(jù)精度的設(shè)計(jì)來檢驗(yàn)其過程。
4、系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)分析
為了使產(chǎn)品在使用的過程中更加便捷，在生產(chǎn)過程中達(dá)到最小的制作成本，通過對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析，主要的關(guān)鍵技術(shù)就是集中在尺寸鏈中的自動(dòng)生成技術(shù)，并面向加工環(huán)境的公差的計(jì)算方式，優(yōu)化產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)，對(duì)相關(guān)的信息進(jìn)行分析整理，通過 CAD 和 CAM 應(yīng)用進(jìn)行工程設(shè)計(jì)中國零件的裝配體與公差之間額運(yùn)算和分配，通過輔助進(jìn)行尺寸鏈的查找，公差的控制和公差的分配的全過程。達(dá)到最精準(zhǔn)的計(jì)算的生產(chǎn)前的預(yù)備工作。
5、結(jié)束語
通過實(shí)踐證明，計(jì)算機(jī)的輔助設(shè)計(jì)中的思路與方法。對(duì)于相關(guān)的技術(shù)進(jìn)行研究，通過對(duì)尺寸鏈自動(dòng)生成的技術(shù)的研究，探討了現(xiàn)階段我國最新的機(jī)械精度設(shè)計(jì)，以及對(duì)于相關(guān)的保證方法及如何控制質(zhì)量的技術(shù)。對(duì)于上述問題給予詳細(xì)的設(shè)計(jì)方案和計(jì)算結(jié)果。結(jié)果要盡可能的保證滿足使用者的需求和在機(jī)械使用過程中方便操作。為計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā)技術(shù)和更好的完善打下了良好的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)：
[1] 龍紅能.大型發(fā)電設(shè)備制造工藝設(shè)計(jì)信息化平臺(tái)的關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用研究[D].成都：四川大學(xué) ,2004.
[2] 高東強(qiáng).基于層合速凝原理的陶瓷件快速制造設(shè)備及材料成型研究[D].西安：陜西科技大學(xué) ,2012.
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