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八环公司“机床用高速电主轴轴承工艺”完成 2014年版雕刻机电主轴行业市场供应商全景市场调查研究报告

数控车床主轴箱计算机辅助装配工艺设计系统的研究(2

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基于典型装配副的装配工序图自动化生成子系统,利用装配信息描述数据及装配工艺规划产生的工艺文件,实现了装配工序图的自动生成。

零件副的装配顺序按类型分若干典型样本,依具体情况调用并赋相应参数。如:对直接联接电磁离合器的组合齿轮,若基准件是齿轮且齿轮内有轴承,同时轴上有电磁离合器且电磁离合器与齿轮螺钉联接,则装配顺序为清洗零件;去毛刺、倒钝;装挡圈、隔套、轴承于齿轮孔内成齿轮小组件;将齿轮小组件、垫片装于离合器上;调整垫片控制轴向间隙,压紧后垫片不得松动。

7 结束语

5.l 确定基本装配顺序

通过整理现有的装配工序图,确立了数控车床主轴箱所涉及的典型装配副的类型、结构;然后整理了典型装配副和零部件的联结方式,确立了它们之间的相互关系,最后总结了典型装配副和零部件在生成装配工序图过程中的组合方法。系统的主要工作包括:建立典型副装配工序简图库;设计典型副装配工序简图及零件简图间的组合方法;特殊装配工序图的设计;标注信息的处理。

数控车床主轴箱的装配可分为两部分:先组装、再部装。确定基本装配顺序的工作主要是确定组装时的零件与部装时的零件,并分析组装与部装的潜在装配顺序,从而得到一个大的装配顺序框架。处理过程为:确定各组件组装时的零件或零件副、确定部装时的零件或零件副、确定组装潜在顺序、确定部装潜在顺序。

关于零件副,这是我们为简化问题而提出来的概念,它分为两类,一类实质上可视为是小组件,如轮副与分油器副等,它们内部的装配顺序有固定模式,而对外装配中则表现了其整体性,如轴与齿轮、轴与轴承等,它们的装配顺序已有成熟的方法可循。

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装配顺序的设计应该分阶段有层次地进行。即从建立整体框架入手,由粗到细,逐渐细化,不断充实与调整,最终生成合理的顺序。其决策过程如图3所示。

2)建立所有零件的图形库。生成装配工序图时,可根据相应规律将有关零件按一定关系“装配”到一起,从而生成装配工序图。

3)基于典型的装配副关系,生成典型副装配工序图并建立图库,其参数为变量。实际生成装配工序图时,可按一定规则对装配工序图库中的相应图形进行适当的修改,必要时允许少量的人工干预。

5.2 确定零件副装配顺序

6.1 工作原理

1)采用一定方式获取装配图、生成装配工序图时,可按一定规则截取装配图的某一有限部分,然后进行必要的修改。

影响装配顺序的因素还有很多,如效率、精度、操作的方便性等,本文将这些因素归入综合调整部分。该部分根据前面因素确定的装配顺序进行总体调整。如:尽可能减少装配方向的改变;重量大、形状复杂、连接多的先安装等。综合调整后将优化装配工艺。

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本文在863/CIMS主题的资助下,以数控车床主轴箱为对象,对计算机辅助装配工艺设计系统作了较深入的研究,并在此基础上开发了SECAAP系统,并得到了成功的应用。

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6.2 实现方法

本系统在生成装配顺序时采用的是面向典型装配结构的多级推理,系用数据驱动的正向推理方式。确定装配顺序时分组装、部装两个阶段,按组装(部装)基准件、典型副两个级别进行。在推理决策过程的控制下,在每个推理过程中对各典型副进行分析处理,并调用知识库中的规则,将条件匹配的规则和结论插入动态数据库,进而生成工艺文件。

对上述信息进行描述时应该具有层次性,逐渐细化。其描述过程如图2所示。

5 装配顺序自动决策

6 装配工序图的自动生成

·金方圆参展2011年中国国际工业博览会数控机床与金属加工展

与机加工工序图相比,装配工序图自动生成的研究要更困难。其原因在于装配工序图涉及不同类型的零件及其空间的关系,难于处理。目前,国内外在装配工序图自动生成方面的研究基本上处于起步状态。笔者通过对装配工序图的仔细分析,认为装配工序图的自动生成一般可采取如下几种分析方案。

可装配性分析主要解决装配顺序直接影响到装配性的问题。当针对同一根轴上各零件副之数控车床主轴箱计算机辅助装配工艺设计系统的研究(2间作可装配性分析时,一般不同零件副之间的可装配性可由装配优先级确定,如:齿轮比轴上同一方向的外轴承先装,则可赋以较高优先级。当难于确定其优先级或零件副的优先级相同时,可根据其几何形状来分析。如:阶梯轴同一方向上先装大直径处的零件,后装小直径处的零件等。

上述方案各有优缺点,方案1在目前未用CAD设计装配图的情况下,计算机难于获取装配图。同时,在生成装配工序图时,需要做大量的修改工作,耗费较大的劳动量,不利于实现高效率的自动化。方案2较先进,是今后的努力方向,但其开发的难度较大,目前难于实现。方案3在范围不大的场合,可以针对有限目标来实现。SECAAP系统采用了方案3的作法,并部分吸收了方案2的思想。

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5.4 综合调整

5.3 可装配性分析

装配工序图的自动生成是一个参数化设计的过程,其设计的模型取自装配工序简图库,而参数的具体值则由动态数据库决定,即由装配信息描述过程和装配任务输入过程共同产生。装配工序图的自动生成应作为CAAP系统的一个有机组成部分来进行研究,这样才能有效地处理装配工序图自动生成与装配CAAP中其它模块之间的关系,特别是与信息描述系统和装配工艺知识库之间的联系。



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