母線槽技術參數(shù)檢測線運動機構控制系統(tǒng)設計
母線槽技術參數(shù)檢測線運動機構控制系統(tǒng)設計,母線槽,技術參數(shù),檢測,運動,機構,控制系統(tǒng),設計
附件4：
畢業(yè)設計（論文）
題 目 齒輪聯(lián)軸節(jié)組零件成組
數(shù)控加工工藝設計
專 業(yè) 機械設計制造及自動化
班 級
學 生
指導教師
2007 年
任務書填寫要求
1．畢業(yè)設計（論文）任務書由指導教師根據(jù)各課題的具體情況填寫，經(jīng)學生所在專業(yè)的負責人審查、學院（系）領導簽字后生效。此任務書應在畢業(yè)設計（論文）開始前一周內填好并發(fā)給學生；
2．任務書內容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務處統(tǒng)一設計的電子文檔標準格式（可從教務處網(wǎng)頁上下載）打印，不得隨便涂改或潦草書寫，禁止打印在其它紙上后剪貼；
3．任務書內填寫的內容，必須和學生畢業(yè)設計（論文）完成的情況相一致，若有變更，應當經(jīng)過所在專業(yè)及學院（系）主管領導審批后方可重新填寫；
4．任務書內有關“學院（系）”、“專業(yè)”等名稱的填寫，應寫中文全稱，不能寫數(shù)字代碼。學生的“學號”要寫全號（如0201140102,為10位數(shù)），不能只寫最后2位或1位數(shù)字；
5．有關年月日等日期的填寫，應當按照國標GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯數(shù)字書寫。如“2004年3月15日”或“2004-03-15”。
6．畢業(yè)設計任務書、畢業(yè)論文及其它相關的報告書，要求一律用16K紙書寫或打印。
畢－1
系 機械工程及自動化
系 主 任
批準日期
畢 業(yè) 設 計（論 文）任 務 書
機械工程及自動化 系 機械設計制造及自動化 專業(yè) 班 學生
一、畢業(yè)設計(論文)課題 齒輪聯(lián)軸節(jié)組零件成組數(shù)控加工工藝設計
二、畢業(yè)設計(論文)工作自 2007 年 3 月17 日起至 2007 年 6月 26 日止
三、畢業(yè)設計(論文)進行地點
四、畢業(yè)設計(論文)的內容要求 本設計是對8個不同型號的齒輪聯(lián)軸節(jié)采用成組技術分組，再進行零件成組工藝過程，工序設計，以及成組鉆床夾具的設計，和鉆床數(shù)控加工宏程序設計。
設計內容及主要要求如下：
1.調研，查閱資料，確定初步方案。通過上網(wǎng)和圖書館去了解成組數(shù)控加工技術的現(xiàn)狀，國內外的發(fā)展趨勢，并完成文獻綜述和開題報告
2.成組工藝過程和工序設計。編寫工藝過程卡，工序卡一套
3.鉆床成組夾具設計。包括：選用定位基準和夾緊方法；夾具在機床上位置的確定；夾具結構設計以及精度計算；繪制夾具裝配圖1張A0；夾具零件圖1張A0
4.數(shù)控加工宏程序設計。編寫鉆削工序數(shù)控加工宏程序。
5. 閱讀15篇相關文獻資料，至少3篇外文資料；翻譯英文資料2000字以上撰寫文件綜述1份，4000字以上；開題報告1份；；完成畢業(yè)設計說明書15000字以上。
五.參考書目：
[1].林文煥，陳本雨主編 ，《機床夾具設計》，國防工業(yè)出版社，1987年
[2].許香惠，蔡建國主編，《成組技術》，機械工業(yè)出版社，1986年
[3].武漢華中數(shù)控股份公司主編，《HNC-21M世紀星銑削數(shù)控裝置編程說明書》2006年
[4].華中科技大學國家數(shù)控系統(tǒng)工程技術研究中心主編，《世紀星車床數(shù)控系統(tǒng)HNC-21/22T 編程說明書》，2006年
[5]. 陳玉琨等編著, 《實用成組技術》，機械工業(yè)出版社 , 1992
負責指導教師
指 導 教 師
接受設計論文任務開始執(zhí)行日期
學生簽名
畢－2
評閱人評語和評分意見
學生姓名
評閱人
年 月 日
畢－3
指導教師評語和評分意見
學生姓名
指導教師
年 月 日
畢－4
畢業(yè)設計（論文）答辯考核
對 班 學生 所完成的課題為
的畢業(yè)設計(論文)，根據(jù)指導教師、評閱人的意見，經(jīng)答辯考核，提出如下評語：
并綜合評定該生畢業(yè)設計(論文)成績?yōu)? 。
答辯委員會(答辯組)：
主席(組長)
委員(組員)
年 月 日
附件7：
畢業(yè)設計（論文）
開 題 報 告
題 目 齒輪聯(lián)軸節(jié)組零件成組
數(shù)控加工工藝設計
專 業(yè) 機械設計制造及其自動化
班 級
學 生
指導教師
2007 年
一、 畢業(yè)設計(論文)課題來源、類型
本課題來源于。屬于成組加工工藝和數(shù)控編程設計，類型為工藝設計。
二、選題的目的及意義
選題的目的是為了讓學生在畢業(yè)之前感受一定的工作的氣氛，以后好盡快的適應自己的工作；其次讓學生了解成組技術和數(shù)控加工的發(fā)展狀況和前景，對這個行業(yè)有一定的理解；培養(yǎng)大家如何編寫一套加工工藝的能力；并且培養(yǎng)學生如何準確的運用手冊，標準，規(guī)范。最重要的是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識，結合實際獨立完成課題的能力，另外對學生的知識面，掌握知識的深度，運用理論結合實際去處理問題的能力，計算機運用水平以及自己的手工繪圖能力進行考核，提高學生能夠掌握查閱文獻檢索，調研統(tǒng)計分析的基本方法，提高學生閱讀外文書刊和進行科學研究的能力。
三、本課題在國內外的研究狀況及發(fā)展趨勢
成組數(shù)控技術從 50 年代提出到如今已經(jīng)歷了近 50 年的發(fā)展和應用。成組數(shù)控技術作為一門綜合性的生產技術科學是成組技術,計算機輔助設計、計算機輔助工藝過程設計、計算機輔助制造（ CAM ）和柔性制造系統(tǒng)等方面的技術基礎。我國早在 60 年代初就在紡織機械、飛機、機床及工程機械等機械制造業(yè)中推廣應用成組技術，并初見成效。原機械部設計研究院負責組織研制的全國機械零件分類編碼系統(tǒng) JLBMI ，它將對我國推廣應用成組數(shù)控技術起到積極推進作用。近幾年來，一些工廠實踐經(jīng)驗表明，應用成組技術的經(jīng)濟效益是十分顯著的。我國不少高等工業(yè)院校結合教學和科研工作，在成組數(shù)控技術基本理論及其應用方面，如零件分類編碼系統(tǒng)、零件分類成組方法和計算機輔助編碼、分類、工藝設計、零件設計、生產管理的軟件系統(tǒng)等方面都開展了許多研究工作，并取得了不少成果。但和國外存在著很大的差距。它朝著以下3方面發(fā)展：
1.成組夾具設計方向；
2.數(shù)控加工宏程序高功能性方向；
3.加工工藝工序設計方面；
四、 本課題主要研究內容
本課題主要研究內容是成組技術的運用，以及成組工藝的設計，以及成 組加工工序的編寫，以及成組夾具的設計，以及數(shù)控加工宏程序的編寫。 采用德國OPITZ 編碼系統(tǒng)把零件編碼分類，設計成組夾具，采用成組技術的多品種小批量產品工藝編碼編寫工藝工序，用戶宏程序實現(xiàn)編程成組加工。
五、 完成論文的條件和擬采用的研究手段（途徑）
條件：電子閱覽室數(shù)據(jù)庫，2張銀川機床零件圖，圖書館藏書，期刊雜志，其他圖書館。
方法：主要是運用各種方面得來的知識完善自己的思路，最后完成畢業(yè)設計。
措施：1.通過各種渠道搜集更多的資料不斷充實論文論題的支持點。
2.定時與指導老師就論文的各方面情況進行交流，不斷的改進論文中的不足，完善其論據(jù)。
六、本課題進度安排、各階段預期達到的目標：
第1階段（3.17-4.10）：查好所需資料，確定初步方案；
第2階段(4.11-5.15)：零件編碼分類，工序工藝過程編制；
第3階段(5.16-6.12)：設計成組夾具，繪制成組夾具圖；
第4階段(6.13-6.19)：數(shù)控加工宏程序的編制；
第5階段(6.20-6.26)：寫論文，準備答辯；
第6階段(6.26-7.1)：答辯；
七、指導教師意見
對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設計（論文）結果的預測：
指導教師：
八、所 在 專 業(yè) 審 查 意 見
負責人：
3
成組數(shù)控技術的發(fā)展
成組數(shù)控技術從 50 年代提出到如今已經(jīng)歷了近 50 年的發(fā)展和應用。成組數(shù)控技術作為一門綜合性的生產技術科學是計算機輔助設計、計算機輔助工藝過程設計、計算機輔助制造（ CAM ）和柔性制造系統(tǒng)等方面的技術基礎。我國早在 60 年代初就在紡織機械、飛機、機床及工程機械等機械制造業(yè)中推廣應用成組技術，并初見成效。原機械部設計研究院負責組織研制的全國機械零件分類編碼系統(tǒng) JLBMI ，它將對我國推廣應用成組數(shù)控技術起到積極推進作用。近幾年來，一些工廠實踐經(jīng)驗表明，應用成組技術的經(jīng)濟效益是十分顯著的。我國不少高等工業(yè)院校結合教學和科研工作，在成組數(shù)控技術基本理論及其應用方面，如零件分類編碼系統(tǒng)、零件分類成組方法和計算機輔助編碼、分類、工藝設計、零件設計、生產管理的軟件系統(tǒng)等方面都開展了許多研究工作，并取得了不少成果。可以相信，隨著應用推廣和科研工作的持續(xù)開展，成組數(shù)控技術對提高我國機械工業(yè)的制造技術生產管理水平將日益發(fā)揮其重要的作用。 （引用[2]）。
成組數(shù)控技術的發(fā)展方向：(1) 國家和地方政府的科技資助政策在發(fā)生重大變化:更強調公共財政支持公共的服務平臺,例如江蘇正在建立高校-企業(yè)共建的工程中心,如紡織機是知識創(chuàng)新平臺中的重要內容. 成組技術可以幫助知識的條理化和編碼化機械工程中心等. (2) 國家在建立各種知識創(chuàng)新平臺,支持企業(yè)的創(chuàng)新. （引用[3]）.
用成組數(shù)控技術原理指導企業(yè)產品的設計,替代傳統(tǒng)的設計方法,是企業(yè)改善設計質量、提高設計效率的一個重要手段。統(tǒng)計表明,當設計開發(fā)一種新產品時,往往有80 % 以上的零件設計可以參考借鑒或直接引用原有的產品圖紙,而對車床產品設計而言,可重復利用和借鑒的零部件就更多。成組數(shù)控技術要求在新產品設計中盡量采用已有產品的零件,減少零件形狀、零件上的功能要素以及尺寸的離散性,要求各種產品間的零件盡可能相似,盡可能重復使用,不僅在同系列產品之間如此,在不同系列產品之間也盡可能如此。如在研制開發(fā)普通臺式車床時,對不同系列、不同規(guī)格的臺式車床,其床身、床鞍、刀架、尾架、主軸箱、進給箱、溜板箱等根據(jù)需要設計成不同的模塊供設計人員根據(jù)客戶需要進行拼裝,不同模塊中所用零部件盡可能相近或相似。可以這樣說,設計者的任務不是創(chuàng)造新零件,而是盡量用現(xiàn)有零件拼裝新產品。設計人員在設計產品時按先檢索后設計的順序,充分利用庫內的設計資料,檢索現(xiàn)有零件,盡量減少新設計的工作量,在合理繼承的基礎上,進行創(chuàng)新。將成組數(shù)控技術應用于產品設計方面,可減少產品中相似零件的數(shù)目,消除重復設計零件,減少設計建模及繪圖工作,利用零件的分類編碼系統(tǒng)檢索出同樣功能的零件,識別代用件等等。 （引用[1]）
成組數(shù)控工藝設計
數(shù)控加工的基本特點對所加工的零件進行工藝分析,擬訂工藝方案,選擇合適的夾具、刀具,確定切削用量。一些在普通機床的加工工藝中任何數(shù)控加工,在編制數(shù)控加工工藝和程序之前,都要不必考慮的問題,如工序內工步的安排、零點設置、對刀點。毛坯的制作沖裁模,一般要經(jīng)過鍛造進行毛坯操作,碳素工具鋼一般鍛造性能良好,鍛造過程中對表面脫碳要嚴加注意,加熱時間要盡量縮短,其次要嚴格控制鍛壓比,一般要大于4, 鍛造后,空氣冷卻。始鍛1 200 ℃,終鍛800 ℃。
熱處理工藝：鍛造后為了給后序的加工、最終熱處理工序作好準備,應消除鍛件內的應力,改善組織,并使其具有合適的硬度和穩(wěn)定細小的組織,以利于機械加工。因此鍛件要在毛壞狀態(tài)下進行預先熱處理。T10A 碳素工具鋼,一般采取球化退火,使?jié)B碳體成球狀均勻分布,若鍛件沿晶界出現(xiàn)網(wǎng)狀碳化物時,則先進行正火處理,消除網(wǎng)狀碳化物,然后進行球化退火。通常采用球化退火,以獲得鐵素體機體上分布的細小均勻的粒狀碳化物組織。淬火(1) 淬火溫度T10A 淬透性低。需要用水冷卻,容易產生變形和淬裂,另外碳素工具鋼對過熱敏感,晶粒容易長大,其淬火溫度一般是在碳化物與奧氏體共存的兩相區(qū)內,這是由于碳化物的存在不僅可以阻止奧氏體的長大,使碳素工具鋼保持較小晶粒,從而能在高硬度條件下保證具有一定的韌性;而且剩余碳化物的存在也有利于模具耐磨性的提高。為防止過熱,選取最低的淬火加熱溫度(760～780 ℃),是獲得最好機械性能的關鍵,為防止淬火開裂,必須在淬火方法上實現(xiàn)均勻冷卻[1] 。(2) 加熱、保溫時間的由于加熱時間與模具的材質、工件大小有關。升溫時間因工件大小而異,保溫時間依材質而不同,加熱時間不可取一定值,加熱時間的長短直接影響模具的組織性能。為保證T10A 冷作模具基體奧氏體化,碳化物溶解,必須有一定保溫時間,保溫時間本公司采用15～25 min 。
公式： 升溫時間= f(模具工件尺寸,30 min/ 25 mm)
保溫時間= f (鋼材材質) (SK工具鋼10～15 min, 該公司采用15～25 min)
SK鋼材加熱時間= 保溫時間+ 升溫時間
T10A 冷作模具加熱時間=30 min/25 mm+15～20 (引用[10])
數(shù)控加工工藝的主要內容：
1.選擇數(shù)控機床：考慮各數(shù)控機床的附件種類、行程范圍、承重等因素,根
據(jù)需要加工的工件,來選擇適當?shù)臋C床。(引用[12])
2. 選擇適合在數(shù)控機床上加工的工序內容一般的,對于難測量、難控制尺寸的非敞開內腔;尺寸精給系統(tǒng)反向間隙對加工精度的影響。同一把刀能加工的內
容應該連續(xù)加工,盡量減少諸如換刀、轉位等輔助工作時間, 提高加工效率。(引用[13])
3. 數(shù)學處理。編程前,根據(jù)零件的幾何特征,在建立的工件坐標系上,計算出刀具的運動軌跡。對于形狀比較簡單的零件(如直線和圓弧組成的零件),只需計算出幾何元素的起點、終點、圓弧的圓心、兩個幾何元素的交點或切點的坐標值等。
度、位置精度高、更換機床難以保證的部位;鏡像對稱的加工降低加工成統(tǒng)規(guī)定的指定代碼、程序段格式,來編寫零件程序清單。
4.通過傳輸介質,將程序輸入機床。 (引用[9])
5. 程序校驗與首件試切。表面等,考慮在數(shù)控機床加工。此外,考慮到數(shù)控機床的工時費用高等因素,為提高數(shù)控機床的工作效率不考慮數(shù)控機床。 (引用[9])
6. 分析加工零件的圖紙:普通機床能滿足圖紙要求的本,當程序被驗證準確無誤之后,存檔。編寫零件程序清單:加工路線和工藝參數(shù)確定以后,根據(jù)各機床所用數(shù)控系明確加工內容及技術要求,確定加工方案,制定數(shù)控加工路線分析零件的變形情況、加工余量以及圖紙中各加工表面的尺寸精度、幾何形狀精度、相線位置度、表面粗糙度等要求;設計數(shù)控加工的工序劃分、機床附件和刀具的選擇、夾具的定位與安裝、切削用量的確定、安排走刀路線等等。 (引用[9])
7. 編制、調整數(shù)控加工工序的程序:數(shù)控機床程序編制的方法有兩種:即手工編程和自動編程。手工編程由人工完成零件圖樣分析、工藝處理、數(shù)值計算、書寫程序清單直到程序的輸入和檢驗。適用于點位加工或幾何形狀不太復雜的零件,缺點是非常費時,且編制復雜零件時,容易出錯。自動編程又分為APT 編程和CAD/ CAM 編程:前者使用計算機或編程機,完成零件程序的編制過程,對于復雜的零件很方便。后者則利用CAD/ CAM 軟件,實現(xiàn)造型及圖象自動編程。如Master CAM 、UG 、Pro-E 等。 (引用[15]) (引用[8])
8. 數(shù)控機床編程的步驟:根據(jù)使用的刀具確定合理的走刀路線,選擇適當?shù)那邢饔昧?。同時還應發(fā)揮數(shù)控系統(tǒng)的功能和數(shù)控機床本身的特點,正確選擇對刀點,尤其是輪廓精加工時的切入、切出方式、刀具的補償?shù)?在滿足圖紙精度要求的前題下,尋求最短加工路線(包括切削路線和空走刀路線),同時避免機械進零件.圖紙的數(shù)學處理:零件圖紙的數(shù)學處理主要是計算零件加工軌跡的尺寸, 即計算零件加工輪廓的基點和節(jié)點的坐標,或刀具中心輪廓的基點和節(jié)點的坐標,以便編制加工程序。 (引用[6]) (引用[15])
9基點坐標的計算:一般數(shù)控機床只有直線和圓弧插補功能。對于由直線和圓弧組成的平面輪廓,編程時數(shù)值計算的主要任務是求各基點的坐標。(1) 基點的含義構成零件輪廓的不同幾何素線的交點或切點稱為基點?；c可以直接作為其運動軌跡的起點和終點。(2) 直接計算的內容根據(jù)程序編制的要求,基點直接計算的內容有:每條運動軌跡的起點和終點在選定坐標系中的坐標,圓弧運動軌跡的圓心坐標值。基點直接計算的方法比較簡單,一般可根據(jù)零件圖樣所給的已知條件用人工完成。即依據(jù)零件圖樣上給定的尺寸運用代數(shù)、三角、幾何或解析幾何的有關知識,直接計算出數(shù)值。在計算時,要注意小數(shù)點后的位數(shù)要留夠,以保證足夠的精度。 (引用[5]) (引用[8])
10. 節(jié)點坐標的計算:對于一些平面輪廓是非圓方程曲線Y = F(X) , 如漸開線、阿基米德螺線等, 只能用能夠加工的直線和圓弧去逼近它們。這時數(shù)值計算的任務就是計算節(jié)點的坐標。(1) 節(jié)點的定義當采用不具備非圓曲線插補功能的數(shù)控機床加工非圓曲線輪廓的零件時,在加工程序的編制工作中,常用多個直線段或圓弧去近似代替非圓直線,這稱為擬合處理。擬合線段的交點或切點稱為節(jié)點。
(2) 節(jié)點坐標的計算節(jié)點坐標的計算難度和工作量都較大,故常通過計算機完成,必要時也可由人工計算,常用的有直線逼近法(等間距法、等步長法、和等誤差法) 和圓弧逼近法,有人用AutoCAD 繪圖,然后捕獲坐標點,在精度允許的范圍內,也是一個簡單而有效的方法。 (引用[11])
用戶宏程序實現(xiàn)編程零點變換和成組加工
隨著科學技術的發(fā)展,機械產品日益趨向于多品種小批量。數(shù)控機床因其高生產率、高加工精度、低勞動強度、具有柔性和便于管理等優(yōu)點而應運而生。數(shù)控系統(tǒng)功能也越來越完善。就機械加工工藝系統(tǒng)而言,除了機床更新?lián)Q代加快外,刀具、夾具等也在不斷改變,而且生產加工流程也時時在變。這種生產加工的柔性,不但要求數(shù)控程序能便于修改,同時編程周期要短和編程費用要低。為了編制出高效而實用的數(shù)控程序,經(jīng)過長期編程實踐的摸索,深切體會到利用數(shù)控系統(tǒng)提供的宏指令開發(fā)一些典型實用的宏程序,是一條非常有效的途徑所謂的編程零點是指根據(jù)加工零件圖樣選定的編制程序的原點,即編程坐標系的原點。在實際工中,我們還應確定編程零點在機床坐標系中的位置坐標,也就是要進行編程零點變換。而機床數(shù)控系統(tǒng)所能提供的只有G54～G57 四個編程零點,這對于四面或五面加工的零件來說,常常不夠用。如以前在鏜銑加工中心上進行四面或五面減速器箱體的數(shù)控加工時,就發(fā)現(xiàn)因編程零點設置不足,導致編程時數(shù)值計算復雜,這樣一旦刀具和夾具調整后,將使程序修改時間過長,影響了生產的順利進行。針對這一現(xiàn)狀,設計了用于多編程零點變換的宏程序。借助該宏程序,能隨意方便地設定編程零點,且因能將尺寸計算由三維空間轉化為兩維空間,而且所設定的編程零點可多次被調用,不僅能使程序的長度縮短一半以上,又使程序可讀性強,在生產現(xiàn)場修改方便,因而得到了很好的應用。還有一種軸類零件———蝸桿,其結構具有成組相似的特征,在車削工序中,主要結構尺寸有十種變型。針對這樣的軸類零件,利用數(shù)控系統(tǒng)宏指令功能,采用數(shù)據(jù)可靈活多變的參數(shù)形式,按照工序中所采用刀具先后順序的不同,將整個工序劃分成前后相連的若干工步子程序;對于變型尺寸, 則設計了專門子程序完成平行工步子程序之間的轉換。這樣,整個蝸桿組車削加工的數(shù)控程序能形成一個自動成組查表程序。機床操作者只要在主程序運行之前輸入變型號,程序即按預定流程自動完成該組蝸桿零件的整個車削工序。采用這樣的成組加工程序,近兩年使用表明,它不但可以大大減少程序存儲空間,還能將調用程序出錯率減少到最低限度。 (引用[15])
基于成組技術的多品種小批量
產品工藝編碼規(guī)則研究
在分析某類產品制造工藝及生產組織現(xiàn)狀的基礎上,基于成組技術開發(fā)了產品零部件的工藝編碼規(guī)則體系,從而為該類產品制造工藝數(shù)據(jù)庫的開發(fā)以及工藝數(shù)據(jù)的快速獲取、共享和重用創(chuàng)造了條件. 制造技術的進步和人們消費觀念的變化使得產品個性化、差異化、多樣化和特色需求的趨勢越來越明顯,大批量生產的產品越來越少. 與普通產品相比,某些產品更具有結構復雜、零部件眾多、加工及裝配工藝精度要求高、批量小等顯著特征,也對工藝規(guī)劃的制定、生產組織和作業(yè)排程等提出了嚴峻挑戰(zhàn).
在新品開發(fā)及制定工藝規(guī)劃時,若利用分類成組技術,可以充分、快速、自動和有效地利用已有類似件的工藝信息,大大地加快新品開發(fā)的速度,也有利于形成標準化制造工藝庫,有效地提高產品設計和制造工藝的標準化水平,縮短新品生產準備周期, 降低新品的技術準備費用,保證新品的開發(fā)質量.
多品種小批量產品制造工藝及生產組織特點分析：某類產品由機械、材料、控制、電氣、通信、集成電路、微波等多學科緊密集成,具有技術含量高、功能質量嚴格、結構復雜、批量極小、研發(fā)周期短等特殊要求. 根據(jù)規(guī)格、性能等的不同,每種類型產品又包括多個產品型號. 這些特點對此類產品的工藝規(guī)劃、生產組織和作業(yè)優(yōu)化等提出了很高要求. 隨著新品研發(fā)任務的加重,產品性能要求的不斷提高,研發(fā)周期越來越短,對產品工藝規(guī)劃和生產組織等的要求將更為苛刻。
由于尚未建立關鍵零部件的工藝數(shù)據(jù)庫及工藝規(guī)則庫,缺乏有效的知識獲取、共享和處理技術,使已有的產品工藝信息難以充分利用,主要表現(xiàn)在:：①多數(shù)產品的工藝設計都是從“零”開始,未能有效地繼承相似零件的工藝信息; ②工藝規(guī)程制定主要取決于工藝員的個人素質,具有隨機性和不確定性,影響制造工藝的穩(wěn)定性; ③缺乏將優(yōu)秀的工藝規(guī)程轉變?yōu)闃藴使に嚮蚬に嚹０宓挠行C制. 上述特點給該類產品的生產組織帶來很大困難,主要表現(xiàn)在: ①產品設計及制造工藝準備工作量極大; ②作業(yè)計劃的制定困難,生產組織管理工作復雜; ③產品開發(fā)周期長,作業(yè)效率低; ④先進設計、制造和管理技術的應用受到限制.
因此,從提高產品制造工藝規(guī)劃及生產組織的科學性、規(guī)范性和時效性的角度出發(fā),充分挖掘已有技術人員、裝備及工藝信息的潛在價值切實提高產品制造工藝規(guī)劃的水平,是此類產品研發(fā)面臨的重成組技術的核心是零件相似性分析及編碼,它根據(jù)功能、結構、材料和制造工藝等的相似性,對產品及其零部件進行分類成組、組建零件族,按照零件族制定加工工藝,從而擴大了生產批量、減少了品種. 從表象上看,成組技術利用零件幾何形狀、尺寸、功能、材料等的相似性. 在表象的背后,則體現(xiàn)了零件在制造工藝、生產組織、作業(yè)管理等方面的相似性. 因此,它能有效地促進企業(yè)生產組織的改進和生產效率的提高,以獲取最佳的經(jīng)濟效益. 對多品種小批量產品開發(fā)而言,利用成組技術有著非?，F(xiàn)實的價值和意義. 此外,隨著數(shù)字化開發(fā)技術的深入應用,產品的數(shù)字化信息急劇增加,形成了“海量”數(shù)據(jù). 海量數(shù)據(jù)給信息管理帶來眾多難題,主要包括: ①信息量太大,難以即時、有效地利用; ②信息真?zhèn)蔚谋孀R; ③信息的安全保障; ④信息內容和形式的規(guī)格化處理存在困難. 因此,如何從海量信息中過濾掉無效的信發(fā)現(xiàn)有用的知識,提高信息利用率,成為人們關經(jīng)驗數(shù)據(jù)及資料轉變?yōu)橹С中庐a品開發(fā)的有用信息,切實提高新產息、注的研究課題. 如何讓已有的圖紙、品開發(fā)的速度和質量,是值得關注的難題. (引用[14])
產品制造工藝編碼規(guī)則的研究
編碼規(guī)則是實施成組技術的基礎工作. 20 世紀60 年代以后,人們先后提出了一些零件分類編碼系統(tǒng),如前德國OPITZ 系統(tǒng)、日本KK -3 系統(tǒng)和我國的JLBM -1 系統(tǒng)等. 上述編碼系統(tǒng)產生的年代較早,現(xiàn)已具有很大的局限性,如未能體現(xiàn)數(shù)控加工對成組技術的影響,主要針對軸類、回轉體類零件,涵蓋信息量較少等,難以滿足多品種小批量產品成組生產的需求. 良好的編碼規(guī)則應具備以下條件:能涵蓋企業(yè)主要的產品類型;能描述零件的主要結構及工藝特征信息;便于零件信息的表達、傳輸、儲存和檢索;碼位長度適宜,含義清晰,具有一定的可擴展性. 根據(jù)此類產品及其制造工藝的特點,經(jīng)相關技術員的多次交流、溝通,確定以下編碼規(guī)則:
碼位長度及字段劃分
碼位長度定為199 位,共分為10 個字段
(1)
(2) 第二字段:毛坯類型碼(第5 位,共1 位) ;
(3) 第三字段: 材料類型碼( 第6 ～7 位, 共2 位) ;
(4) 第四字段: 加工工藝碼(第8～12 位,共5 位) ;
(5) 第五字段:焊接碼(第13 位,共1 位) ;
(6) 第六字段:尺寸碼(第14 位,共1 位) ;
(7) 第七字段:精度碼(第15 位,共1 位) ;
(8) 第八字段:熱處理碼(第16 位,共1 位) ;
(9) 第九字段:表面處理碼(第17 位,共1 位) ;
(10) 第十字段:識別碼(第18～19 位,共2 位) .
3. 2 各字段編碼的基本含義
各字段編碼的基本含義如下:
(1) 功能結構碼:用于描述當前零件與其所屬部件、產品之間的從屬關系. 根劇產品的功能、結構及其主要加工特征劃分,如可將機械系統(tǒng)分為傳動系統(tǒng)、鈑金、殼體、冷卻系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、拖車等子系統(tǒng), 每個子系統(tǒng)再細分為部件、組件及零件; (2) 毛坯類型碼:用于描述本次加工中毛坯的基本形式; (3) 材料類型碼:采用兩位聯(lián)合編碼. 其中,00～29 表示鋁材、30～59 表示鋼材、60～79 表示銅材、80 ～99 為其它材料(如鐵、鈦、尼龍、聚四氟乙烯、橡膠等) ; (4) 加工工藝代碼:用于描述零件主要及典型的加工工藝過程,共預設5 道典型工藝. 編制代碼時, 根據(jù)零件的實際加工情況,按先后順序從第8 位開始依次選擇加工工藝類型; (5) 焊接代碼:用于描述零件主要的焊接工藝類型. 焊接是此類產品零部生產中的典型工藝,該字段體現(xiàn)了雷達產品制造工藝的特點; (6) 尺寸代碼:用于描述零件的尺寸,以便選擇合適規(guī)格的機床(主要考慮車床及刨銑床) . (7) 精度代碼:用于描述零件最終的加工精度要求; (8) 熱處理代碼:用于描述零件主要的(或最終的) 熱處理工藝類型; (9) 表面處理代碼:用于描述零件第一次出現(xiàn)的(或最重要的) 表面處理類型; (10) 識別代碼:用于描述與前17 位代碼完全相同的同系列類似件的序列號.
編碼規(guī)則的制定為此類產品制造工藝庫的開發(fā)和制造工藝的繼承、優(yōu)化創(chuàng)造基本條件后續(xù)工作包括:以分類編碼為基礎,開發(fā)此類產品工藝模板庫,完成典型及關鍵零部件的成組工藝編碼,建立產品工藝數(shù)據(jù)倉庫;實現(xiàn)零部件工藝編碼與相關文檔信息的鏈接,利用知識發(fā)現(xiàn)及數(shù)據(jù)挖掘技術,實現(xiàn)對產品工藝數(shù)據(jù)倉庫中工藝數(shù)據(jù)、技術和知識的有效管理、共享、繼承與重用,以提高該類產品工藝規(guī)劃制定的速度、質量及效率. (引用[7])
畢業(yè)設計主要內容
本設計主要任務是對8個不同型號的齒輪聯(lián)軸節(jié)采用成組技術分組，再進行零件成組工藝過程，工序設計，以及鉆床夾具的設計，和鉆床數(shù)控加工宏程序設計。
設計主要要求如下：
1.調研，查閱資料。通過上網(wǎng)和圖書館去了解成組數(shù)控加工技術的現(xiàn)狀，國內外的發(fā)展趨勢。并完成文獻綜敘和開題報告
2.工藝過程和工序設計。編寫工藝過程卡，工序卡一套
3.夾具的設計。包括：選用定位基準和夾緊方法；夾具在機床上位置的確定；夾具結構設計以及精度計算；繪制夾具裝配圖1張，采用A0紙；夾具零件圖1張，采用A0紙
4.數(shù)控加工宏程序設計。編寫鉆削工序數(shù)控加工宏程序。
5.要求最后有文件綜述1份，4000字以上；開題報告1份；閱讀15篇相關文獻資料，至少3篇外文資料；翻譯英文資料2000字以上；完成畢業(yè)設計說明書5000字以上；完成1張A0夾具設計圖，夾具裝配圖，夾具零件圖。
6.擬采取的技術方法：
條件：電子閱覽室數(shù)據(jù)庫，銀川起重機廠零件圖2張，圖書館藏書，期刊雜志，其他圖書館。
方法：通過自己所查最新資料，采用德國OPITZ 編碼系統(tǒng)把零件編碼分類，
設計成組夾具，采用成組技術的多品種小批量產品工藝編碼編寫工藝工序，用戶宏程序實現(xiàn)編程成組加工。
措施：1.通過各種渠道搜集更多的資料不斷充實論文論題的支持點。
2.定時與指導老師就論文的各方面情況進行交流，不斷的改進論文中的不足，完善其論據(jù)。
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