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无锡台创机械浅析多轴器的设计流向

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2.5

本章小结

本章对基于快速响应的多轴器设计系统的实施策略进行了分析,并对其系统原型进行

了架构。通过分析系统的设计原则及想要实现的功能性,选用了先进的三维设计软件及高 效的有限元分析软件最为系统的软件平台。通过对系统原型的开发,给设计人员提供一个 能对客户定制的多轴器进行快速设计的无缝集成的 CAD/CAE 虚拟设计环境,对多轴器新 产品的开发做到快速响应。下文将对实现快速响应的技术进行具体研究分析。

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第3章

3.1 引言

基于快速响应的数据处理与布局计算

多轴器是普通机床的特殊附件,组成结构比较复杂,所够成的零部件很多。设计人员 在设计多轴器的过程中要处理各零部件大量的参数信息,主要包括各零部件的结构参数, 装配参数,制造参数,分析校核参数,参数间的关系等。对于传统的设计工作,设计人员 对大量参数的处理往往采用的是人工计算的方式,数据之间的交换传递滞后,产品设计的 协同性较差,处理数据的流程混乱,这样大大影响了产品的设计速度。除此,在多轴器的 设计过程中,传动系统的齿轮挂接的高效性是影响能否实现快速响应的重要因素之一。 系统是通过快速计算模块来作为设计人员读取客户需求信息进行参数计算及进行快 速布局计算的平台,而在设计模块之前,首先要对从客户需求参数到多轴器整机机构的参 数的数据流向进行准确分析,其次要设计一套能帮助设计人员进行快速布局无干涉计算算 法。

3.2

数据流向分析

对于多轴器整机设计来说,繁杂的参数处理是一个难题。本文从快速处理参数的角度

出发,对从客户需求到多轴器整机设计,分析的整个过程中产生的数据流进行了分析,并 通过高级语言编写程序模块来对参数进行计算,使设计人员快速准确地分析计算参数,使 设计工作事半功倍。 设计部门在接到订单后对订单上的原始信息经过转换才能够进行数据的下一步处理。 客户订单信息如下: 1.多轴器的加工能力,以每天连续工作多少小时计,年加工零件量是多少。 2.被加工孔的个数,孔的布置情况,工件的材料(通常会提供工件图) 。 3.多轴器可加工孔的适应范围等。 客户订单信息被转化成设计参数后,按照不同的流向传递到多轴器的各零部件的设计 中。快速响应参数计算模块是在正确的数据流的基础上编写的。

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客户需求参数 1 加工深度 h 生产率 Q 工进长度 快进长度 快退长度

客户需求参数 2 刀具的材料 孔径的大小

单轴进给力 F 切削转矩 M 切削功率 P

客户需求 3 工件的材料 HB 主轴的转矩 M主 主轴的功率 P总 配 凑齿 轮 参数 齿 轮传 动 系 统的 布 局计算 是否干涉

NO

客 户 订 单

客户需求参数 4 孔的数量 n 孔的布置情况 (工件图) 变速要求 i

查 询设 计 手册

YES

强度校核

不合理 合理

选择多轴器接头 参数并确定多轴 器主动轴结构

完成布局 参数确定(参 数化设计

客户需求参数 5 多轴器可调范 围

齿 轮布 局 参数

CAE 分析校核 合格与否

确定结构参数 动力座结构设计

不合理

CAE 分析

合理

确定参数

万向连轴器 调整座

多轴器上盖

图 3-1 多轴器设计数据流向图

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3.3