系统工程方法在组合机床设计中研究和应用.pdf

学兔兔 学兔兔 制造业信息化 仿鼻 ，建柱 ICADICAMICAEICAPP 机床配置型式 、制订影响机床总体布局和技术性能的主 要部件的结构方案等，这些不是本篇论文重点，本文研究 的是一种基于产品的自顶向下的三维设计理念及其在组 合机床总体设计中的应用，所以，本文的研究总体设计参 数计算开始，研究的重点是控制结构和产品结构的建立， 以及两者之间的关联。 在基于WAVE的系统工程的方法的组合机床设计 中，总设计师根据组合机床总体设计参数，设计组合机床 的控制结构，在控制结构中把组合机床设计分成主轴箱设 计、夹具设计、通用件选择设计等几个子模块，通过WAVE 足产品总体设计的要求。采用系统工程方法进行产品设 的方式生成子模块连接部件，把这些连接部件交由专门的 计的关键点就是控制结构的建立，WAVE控制结构是一 设计小组设计 ，各个专门设计小组完成设计后，由总设计 个装配。在保证关联性的条件下，可 以将产品总布置设计 师在NX交互环境中以绝对定位的方式加载组件，完成组 和子系统分离出来，形成各 自独立的装配结构，以满足总 合机床的装配。如果总设计师修改设计，只需要修改总体 体控制和结构细节设计 的不同需要 ，特别适用于大型复 设计参数，组合机床整个模块会 自动更新，实现了组合机 杂产品的设计 。在 WAVE控制结构的顶级装配 中，通常 床产品级的参数化全相关的 自顶向下的设计。 包含产品的关键参数，如汽车轴距或飞机机身长度 。这些 4．I 设计参数的计算 参数用于驱动几何对象，如基准、草图、外形曲面等，而几 根据被加工零件的信息，选择切削余量，计算组合机 何对象定义了子系统的约束并且体现了设计规则。在系 床各加工位置的切削力 、切削扭矩、切削功率等，为后续 统工程的方法中一般包含了两种装配树结构，一种就是 的通用件的选择提供依据。组合机床加工余量的选择，切 控制结构，另外一种是产品结构树，产品结构树 由产品装 削力、切削扭矩、切削功率以及主轴参数的计算参见组合 配子系统组成。控制结构与产品装配子系统之间采用连 机床简明设计手册。参数计算完成后，根据切削功率选择 接部件方法 ，建立独立的关联性部件 。在控制结构中看不 动力箱；根据进给力、工作行程、进给速度选择滑台；根据 到连接部件。另外，由于连接部件是单独部件文件，因此 滑台可以选择系列侧底座 、中间底座也可以自行设计整 需要另外定义产品子系统的装配结构。控制结构由总设 体底座。这里的通用件是组合机床行业的通用部件，比如 计师设计，通过产品的全局参数控制产品的基本特征型 CC系列侧底座、HY系列机械滑台等。这部分参数的计算 号；产品结构树中的连接部件是总设计师从控制结构中 和通用件的选择和传统的组合机床设计中的步骤是一 的起始部件在WAVE模式下创建连接部件的方法生成， 样。本步骤的设计参数不直接反映到下述的控制结构中， 是设计小组开始设计的原始部件 ，如果产品足够复杂 ，小 但是它们会影响控制结构中的表达式的大小和草