708 陶瓷拋光機旋風(fēng)磨頭機構(gòu)的設(shè)計【全套10張CAD圖+文獻(xiàn)翻譯+說明書】
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端銑削自適應(yīng)切削力的模糊控制策略
摘要
這篇文章討論了在高速端銑削時的切削力的模糊適應(yīng)的控制策略。這項研究是關(guān)于運用標(biāo)準(zhǔn)計算機數(shù)字控制裝置來憂化金屬切削過程的整合自適應(yīng)性控制。它被設(shè)計成服務(wù)于允許在刀具上對長時間復(fù)雜成形加工很有益的切削力時適應(yīng)性地使切削速度最大化的控制.目的是產(chǎn)生一個可靠的,強有力的人工神經(jīng)控制器協(xié)助自適應(yīng)協(xié)調(diào)切削速度來防止過分的刀具磨損,即刀具的磨損量和保持高的排屑率。許多的仿真和實驗用來肯定這個體系的功效。
關(guān)鍵詞:端銑;自適應(yīng)力控制;模糊
1.諸論
一個CNC系統(tǒng)遺留下來的缺點是加工參數(shù),如進(jìn)給速度,切削速度和深度,被離線編程。加工參數(shù)通常在加工前根據(jù)編程者的經(jīng)驗和加工手冊被選擇。為了防止損害和避免加工失敗。運行的條件通常被設(shè)置的很保守。結(jié)果是,有很多的CNC系統(tǒng)運行于遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于憂化標(biāo)準(zhǔn)運行條件下效率差。即使加工參數(shù)在離線時通過憂化計算法憂化了,在加工過程中它們也不能被協(xié)調(diào)起來。為了確保加工產(chǎn)品的質(zhì)量,為了降低加工成本和提高加工的效率,協(xié)調(diào)實時加工的參數(shù)來符合憂化的加工標(biāo)準(zhǔn)是有必要的。由此,提供在線運行下協(xié)調(diào)的自適應(yīng)控制,被有興趣地研究起來。在我們的自適應(yīng)控制系統(tǒng)中,不管是在切削條件下變化時,進(jìn)給速度總是在線協(xié)調(diào)下來保持一個常數(shù)切削力。在這篇文章中,一個簡單的模糊控制策略被在智能系統(tǒng)和一些運用模糊控制策略的實驗性的仿真中發(fā)展起來。結(jié)果證明這個目標(biāo)系統(tǒng)有效地控制在一般端銑削條件下的峰值切削力。力的控制運算法則已經(jīng)被眾多的研究者開發(fā)和評估了。被固定的增加比例積分控制器,先前是為銑削現(xiàn)為了一個可協(xié)調(diào)的增加比例積分控制器,在那里控制器根據(jù)變化的切削條件被協(xié)調(diào)。完整的自適應(yīng)參考模擬,自適應(yīng)控制裝置方法最初是被Cusand Balic研究的。這些控制器被模擬和求解及實際上地被實現(xiàn)。兩項研究發(fā)現(xiàn)全布三參數(shù)自適應(yīng)控制器執(zhí)行得比已固定的遞增積分器要好。關(guān)于模糊控制系統(tǒng),Huang and Lin提供了一個先驅(qū)活動的介紹性調(diào)查,另一個系統(tǒng)性觀念被提出。模糊系統(tǒng)對照比例積分微分控制和模糊系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析及管理模糊控制在[3]中反映.被提到。關(guān)于為銑削的自適應(yīng)切削力控制很多的工作已經(jīng)被做。然而,很多以前的工作把問題簡單化在一個自由度運動上。這次投稿中,我們將考慮到三個自由度上銑削的切削力。文章的組成如下。第二部分主要描述全面的力控制策略。第三部分包括了CNC加工模擬1.第五部分描述了仿真/實驗和目標(biāo)控制計劃執(zhí)行的方法。最后,第六和七部分展現(xiàn)實驗結(jié)果,結(jié)論和以后研究的建議。
2.自適應(yīng)模糊控制器結(jié)構(gòu)
一個新的在線控制計劃,這個計劃被稱作自適應(yīng)模糊控制,是通過使用模糊集合論開發(fā)的。這個方法的基本思想是合并人操作者在控制設(shè)計中的經(jīng)驗。這個控制策略是用公式表達(dá)成許多的規(guī)則,這些規(guī)則手工執(zhí)行很簡單但是對于用一般的數(shù)學(xué)運算法則來實現(xiàn)很困難。基于這個新的控制策略,很多復(fù)雜的過程能夠標(biāo)準(zhǔn)方法似的更容易地和更精確地被控制。模糊控制的目標(biāo)是保持金屬切除率,能可能的高和保持切削力盡可能地接近一個給定的參照值。此外,計算任務(wù)和時間可能就像金典或者現(xiàn)代控制理論那樣被減少。示意性的控制規(guī)則通過使用真實的實驗數(shù)據(jù)被構(gòu)造出。模糊自適應(yīng)控制確保了連續(xù)地憂化進(jìn)給速度的控制。這個控制是自動被協(xié)調(diào)到每一個特殊的切削情況。當(dāng)軸的負(fù)載低的時候,系統(tǒng)增加切削進(jìn)給到或者超過預(yù)先編程的進(jìn)給速度,直接導(dǎo)致循環(huán)周期和產(chǎn)品成本相當(dāng)大的減少。當(dāng)軸的負(fù)載高時,進(jìn)給速度就被降低,以保護工作母機不損害和損壞。當(dāng)系統(tǒng)偵測到極端的切削力時,它會自動停機來保護切削工具。它減少了一定的操作者的監(jiān)督管理。在線銑削憂化的步驟次序如下:
1.預(yù)編程進(jìn)給速度被送到銑床CNC控制器。
2.測量出的切削力被送到模糊控制器。
3.模糊控制器使用輸入的規(guī)則來找到(協(xié)調(diào))憂化的進(jìn)給速度,將它送回到機器。
4.第一步和第三步被重復(fù)直到加工結(jié)束。
自適應(yīng)切削力控制器協(xié)調(diào)進(jìn)給速度是基于一個測量出的峰值切削力通過布置一個進(jìn)給速度超過CNC控制器在四軸上的百分比, 真實的切削速度是超過部分和已編程的進(jìn)給速度。如果進(jìn)給速度憂化模擬是完美的,憂化的進(jìn)給速度也將總是等于參照的峰值力。在這種情況下,超出部分的正確率將是100%。為了控制器調(diào)整峰值力,力的信息必須在每個采樣時間對控制運算法則是有用的。一個探測軟件被用來提供這些信息。
2.1一個模糊控制器的結(jié)構(gòu)
在模糊過程控制中,專門技術(shù)被壓縮成一個根據(jù)關(guān)于人操作標(biāo)準(zhǔn)和輸入輸出關(guān)系的系統(tǒng)。運算法則是基于操作者的知識但考慮到過程編輯通過改寫誤差,它也包括了控制理論。 從而,控制器有輸入切削力誤差F和第一次不同誤差2F,輸出變化的進(jìn)給速度f。模糊控制變化和規(guī)則創(chuàng)基礎(chǔ)創(chuàng)建從專家操作者那帶走。切削力誤差和第一次誤差的差異被計算,在每一個采樣時間k,如_F(k) = Fref ?F(k)和_2F(k) =_F(k)?_F(k?1),這里F是測量的切削力,F(xiàn)ref是力的設(shè)定點。
3.CNC加工模擬
在進(jìn)行實驗測試之前,一個CNC加工模擬模擬器被用來估算控制者的設(shè)計。
過程模擬由人工神經(jīng)力模擬和進(jìn)給驅(qū)動模擬。人工神經(jīng)力模擬基于切削條件和已描述的形狀切削估算切削力。進(jìn)給驅(qū)動模擬模擬機器對已指定進(jìn)給速度變化的反應(yīng)。進(jìn)給驅(qū)動模擬通過檢查步的已指定速度的改變被決定。最好的模擬被發(fā)現(xiàn)是一個頻率為3Hz和節(jié)拍時間為0.4s的二級命令系統(tǒng)。對比實驗和仿真從7到22mm/s圖3顯示的速度步調(diào)改變結(jié)果。進(jìn)給驅(qū)動和人工神經(jīng)力模擬被結(jié)合形成CNC加工模擬。模擬輸入是已指定的進(jìn)給速度,輸出是X、Y合成的切削力。切削形狀在人工神經(jīng)力模擬中被定義。模擬器通過比較實驗和模擬仿真結(jié)果被修改。伴隨進(jìn)給速度改變的各種切削被確定。從0.05到2mm/tooth每一步改變,實驗和仿真合力展現(xiàn)如圖4。實驗結(jié)果與在平均和峰值力方面模擬結(jié)果聯(lián)系的很好。明顯的差異可能是因為人工神經(jīng)模擬和沒有模擬的系統(tǒng)編輯器的錯誤。
3.1切削力模擬
為明白在線切削力模擬,基于流行的反饋原理,一個標(biāo)準(zhǔn)BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(NN)被提出在預(yù)備實驗期間,它被證明是很有可能直接從實驗加工數(shù)據(jù)提取力模擬。它被用來模擬切削過程。用來模擬的NN需要為進(jìn)給速度f,切削速度vc 切削軸向深度AD 和切削徑向深度RD 4個輸入人工神經(jīng)元。NN的輸出是切削力的要素,因此需要兩個輸出神經(jīng)元。帶優(yōu)化參數(shù)使用的NN詳細(xì)的布局和神經(jīng)元的數(shù)學(xué)原理如圖5所示。最好的NN配置包含5,3和7在隱藏層隱藏的神經(jīng)元。
3.2神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的布局和其模擬問題的自適應(yīng)性
布局的效果也通過考慮不同的情況而被研究。通過改變在隱藏層的人工神經(jīng)元的個數(shù)來改變布局。為估計個別與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)性能有關(guān)程序參數(shù)的效果,40個不同網(wǎng)絡(luò)被訓(xùn)練,測試和分析。網(wǎng)絡(luò)性能使用ETstMax, ETst, ETrn, and ETrnMax四個不同標(biāo)準(zhǔn)和程序周期數(shù)來估計。在輸入輸出層的神經(jīng)元數(shù)通過輸入輸出參數(shù)的數(shù)量來決定。由結(jié)果得到的如下所述結(jié)論:
? 0.3比率給出可接受的預(yù)期誤差而掌握比率必須在0.01到0.2之間來最小化程序周期數(shù)。
?為了最小化判斷誤差,比率在0.001到0.005之間是好的。然而,如果程序周期數(shù)也是最小化,掌握比率應(yīng)該不超過0.004
?最佳的隱蔽層節(jié)點數(shù)是3或6.節(jié)點數(shù)在2到12或不是3或6的網(wǎng)絡(luò)也表現(xiàn)的好但是導(dǎo)致更高的程序周
期。
?用正弦函數(shù)的網(wǎng)絡(luò)需要最低的程序周期數(shù),緊跟的是正切函數(shù)而用雙曲線切線那些需要更高的程序周期。
4.數(shù)據(jù)獲得系統(tǒng)和實驗設(shè)備
用在這個獲取系統(tǒng)的數(shù)據(jù)獲取設(shè)備由測力計,固定模塊,硬件和軟件如圖1所示。切削力使用安在工件和工作臺壓電測力計測量。當(dāng)?shù)毒哒谇邢鞴ぜr,力將通過刀具施加到測力計。在測力計上的壓電石英產(chǎn)生形變,電荷將會產(chǎn)生。電荷然后通過連接電纜傳遞到多通道電荷放大器。電荷然后使用多通路放大器放大。在多通路電放大器中,不同參數(shù)能被調(diào)整以完成必需解決的。在放大器的輸出端,電壓將對應(yīng)于取決于設(shè)置在放大器中參數(shù)的力。接口硬件模塊由連接設(shè)計塊,模擬信號協(xié)調(diào)模塊和一個16通道A/D接口板(PC-MIO-16E-4)。在A/D板里,模擬信號將轉(zhuǎn)變成數(shù)了信號,以使LabVIEW軟件能讀和接收數(shù)據(jù)。用LabVIEW電壓將轉(zhuǎn)變成在X,Y和Z方向的力。用這個程序,三個軸向力要素能同時獲得,并能為分析力的變化而顯示在屏幕上。選R216-16B20-040型直徑16mm10度螺旋角帶雙刃可互換球狀端立銑刀來加工。前角12度R216-1603 M-M型立銑刀被選。立銑刀的材料是P10-P20涂上TiC/TiN ,GC4040。冷卻液RENUS FFM用來冷卻。模糊控制被智能操縱器模塊(Labview),修正進(jìn)給速度被遞到力控制軟件和NC機床之間CNC通信設(shè)備??刂破髂芡ㄟ^存儲器共享。在頻率1KHz時,超出部分的進(jìn)給速度,可變DNCFRO對分配力控制軟件有用。
5.模擬和模糊控制銑實驗
為檢查自適應(yīng)模糊控制策略的穩(wěn)定性和耐用度,通過用Simulink and Labview fuzzy Toolset模擬來檢查系統(tǒng)。然后,通過在一個CNC銑床的對Ck45和Ck45鋼工件改變切削深度的不同實驗來改變系統(tǒng)(如圖6)R216-16B20-040型直徑16mm10度螺旋角帶雙刃可互換球狀端立銑刀被選來進(jìn)行實驗。切削條件為:銑削寬度RD = 3 mm,銑削深度AD = 2mm和切削速度vc = 80m/min.
模糊控制的參數(shù)相同于對傳統(tǒng)系統(tǒng)性能的實驗。用模糊控制結(jié)構(gòu)如圖1,憂化進(jìn)給速度,想要的切削力是[Fref] = 280 N,預(yù)編程的進(jìn)給是0.05mm/teech,允許調(diào)整率為[0–150%]。當(dāng)切削深度改變時,圖7是切削力和進(jìn)給速度的反映。它顯示出實驗結(jié)果,結(jié)果中進(jìn)給速度在線調(diào)整來保持切削力在最大想要值。模擬控制器響應(yīng)在軸向深度一步改變,顯示如圖8.模擬代表了一個16mm,兩面銑刀,在2000rpm時,正遇到一步從軸向深度從3到4.2mm的改變。這步改變發(fā)生在2s,在0.5s內(nèi)控制器返回峰值成參考峰值力在這項研究中模糊控制器的穩(wěn)定性通過模擬被估算。用在過程增益中小和大步改變測試模擬是為確保系統(tǒng)穩(wěn)定在一定范圍條件內(nèi)。小的過程增益改變用一個在2000rpm轉(zhuǎn)速下從3到4.2mm軸向深度改度來模擬。大的增益改變用一個軸向深度在2000rpm時從3到6mm改變來模擬。伴隨很少的性能降低系統(tǒng)在全布模擬仿真中保持穩(wěn)定。
6.結(jié)果和討論
在用不變進(jìn)給速度(常用切削,如圖7a)的第一次實驗中,MRR僅僅在最后一步時達(dá)到它的固有值。然而,在第二次測試中,使用模糊控制加工相同的工件,平均完成的MRR很接近固有的MRR值。對比圖7a和b,人工神經(jīng)控制銑削系的在切削力是保持在240N左右,自適應(yīng)銑削系統(tǒng)的進(jìn)給速度接近于傳統(tǒng)CNC銑削系統(tǒng)從C點到D點。從A點到C點,自適應(yīng)銑削系統(tǒng)的進(jìn)給速度高于正統(tǒng)CNC系統(tǒng),因此 ,自適應(yīng)銑削系統(tǒng)銑削效率提高了。實驗結(jié)果顯示出MRR可能提高高到27%。相比于大多數(shù)的現(xiàn)有端銑削控制系統(tǒng),目標(biāo)模糊控制系統(tǒng)有下列優(yōu)勢:
1.多參數(shù)調(diào)整。
2.對工件形狀、刀具形狀和工件材料的改變敏感;
3.合算和容易實現(xiàn);
4.數(shù)學(xué)建模方便模擬仿真結(jié)果顯示使用設(shè)計的模糊控制器的銑削過程耐用度、穩(wěn)定性,比標(biāo)準(zhǔn)的控制器有更高加工效率。實驗顯示模糊控制器比傳統(tǒng)控制器有重大的優(yōu)勢。主要的優(yōu)勢是一個控制器快速響應(yīng)復(fù)雜傳感輸入而在傳統(tǒng)控制器上老的控制運算法則下運行速度受限制。當(dāng)前研究顯示模糊控制比傳統(tǒng)控制器有很大的優(yōu)勢。
第一個優(yōu)勢是一個模糊控制器能有效率地利用在計劃和執(zhí)行一個控制動作方面比一個工人更巨大的感官信息。
第二個優(yōu)勢是模糊控制器快速響應(yīng)復(fù)雜的傳感輸入而在傳統(tǒng)控制器的傳統(tǒng)控制法則下的執(zhí)行速度受到嚴(yán)格的限制。
7.結(jié)論
這次投稿的目的是為介紹一輔助自適應(yīng)調(diào)整進(jìn)給速度來防止過度刀具磨損,刀具破損和保持高的金屬去除率的可靠而耐用的模糊力控制器。帶自適應(yīng)控制策略的智能銑削實驗結(jié)果表明模糊控制器有高的耐用度和完全穩(wěn)定性。方法成功應(yīng)用于實驗Heller銑削加工中。目標(biāo)在線最佳切削條件決定系統(tǒng)在這篇文章中應(yīng)用于球端銑削,但顯然此系統(tǒng)也可延伸到其它的機床上來提高切削效率。
開題報告
題 目
陶瓷拋光機旋風(fēng)磨頭機構(gòu)的設(shè)計
學(xué)生姓名
班級學(xué)號
專業(yè)
1. 結(jié)合課題任務(wù)情況,查閱文獻(xiàn)資料,撰寫2000字以上的文獻(xiàn)綜述。
隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展,人們生活水平的持續(xù)提升,中國老百姓對陶瓷墻地磚的消費也產(chǎn)生了多樣化的需求,拋光磚的產(chǎn)銷量仍然保持強勁增長之外,釉面磚的需求不知不覺間悄然興起,近兩年以來愈來愈紅火的“復(fù)古磚”現(xiàn)象就是這種需求的具體表現(xiàn)。而陶瓷磚的生產(chǎn)是由建筑陶瓷機械來完成的。
改革開放以前,我國建材機械工業(yè)十分弱小,附屬于幾個產(chǎn)瓷區(qū)的陶機廠是在修理廠的基礎(chǔ)發(fā)展起來的國有企業(yè),生產(chǎn)設(shè)備落后,產(chǎn)品質(zhì)量低、產(chǎn)量小。近十幾年來,由于建材行業(yè)的高速發(fā)展,建材機械工業(yè)亦得到了極其迅猛的發(fā)展。特別是經(jīng)過“九五”、“十五”的項目攻關(guān)開發(fā)、研究,在原有引進(jìn)、消化、吸收的基礎(chǔ)上,建筑陶瓷國產(chǎn)生產(chǎn)線裝備的生產(chǎn)技術(shù)水平有了很大的提高,包括原料制備裝備、成形設(shè)備、干燥施釉裝飾設(shè)備、燒成設(shè)備、拋光裝備等已基本實現(xiàn)了建筑陶瓷生產(chǎn)的整線國產(chǎn)化。
截止2000年底,在我國現(xiàn)在仍生產(chǎn)的2900條建筑陶瓷生產(chǎn)線中,瓷質(zhì)磚拋光線共有580條,其中進(jìn)口線約占30%,大多進(jìn)口線為97年以前引進(jìn),其余70%為95年開始投放市場的國產(chǎn)線。在廣東地區(qū)984條建筑陶瓷生產(chǎn)線中,瓷質(zhì)磚拋光線有387條,約占全國瓷質(zhì)磚拋光線總量的70%左右。
1992年中國第一臺陶瓷磨邊機、1994年中國第一臺陶瓷刮平定厚機、1995年中國第一臺陶瓷拋光機誕生。96年開始,由以上產(chǎn)品組成的具有國際先進(jìn)技術(shù)水平的國產(chǎn)陶瓷拋光線開始大量替代進(jìn)口產(chǎn)品,并以其良好的價格性能比優(yōu)勢,開始小批量出口南美、中東、東南亞等國家。瓷質(zhì)磚拋光設(shè)備的國產(chǎn)化,極大推動了我國建陶拋光磚市場的極大發(fā)展。
據(jù)對我國瓷質(zhì)磚生產(chǎn)廠家新建、技改的需求統(tǒng)計分析。我國建筑陶瓷企業(yè)1999年對瓷質(zhì)磚拋光線的總需求量約110條,2000年總需求量為125條。目前,我國建筑陶瓷企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整的主要方向是向高檔有釉磚或中高檔拋光磚調(diào)整,廠家對拋光線設(shè)備和高水平釉線設(shè)備的需求保持著穩(wěn)定增長的態(tài)勢。
國家“十一五”期間將繼續(xù)扶持機電一體化機械裝備的研發(fā)與生產(chǎn),大力振興裝備制造業(yè),進(jìn)行重點技術(shù)改造,提高設(shè)計與制造水平,推進(jìn)機電一體化,為各行業(yè)提供先進(jìn)和成套的技術(shù)裝備。陶瓷行業(yè)未來的發(fā)展方向是“總量控制,結(jié)構(gòu)調(diào)整”。產(chǎn)業(yè)政策和市場環(huán)境促使我國陶瓷行業(yè)從數(shù)量價格競爭轉(zhuǎn)向技術(shù)和質(zhì)量的競爭,陶瓷企業(yè)出路的一個重要方面在于技術(shù)設(shè)備改造和產(chǎn)業(yè)升級,然而建陶產(chǎn)業(yè)的升級,客觀上需要上游產(chǎn)業(yè)建陶制造裝備技術(shù)進(jìn)步的支持,這就為一些科技含量高、新產(chǎn)品開發(fā)能力強的陶機生產(chǎn)企業(yè)提供了巨大的市場機會,同時客觀上要求他們加大技改和研發(fā)投資,面對來自國內(nèi)和國際的競爭。
陶瓷拋光磚在國內(nèi)市場風(fēng)行以來,各種利用機械加工瓷磚以提高產(chǎn)品檔次的方法不斷涌現(xiàn),如水刀切割、圓弧拋光、線條拋光等等。深加工已經(jīng)成為陶瓷產(chǎn)品錦上添花的主要手段之一,在提高產(chǎn)品附加值方面大有可為。為陶瓷深加工專門制作的深加工機械是陶瓷機械行業(yè)中的后起之秀,近年來在國內(nèi)外的需求呈現(xiàn)急劇上升的勢頭。
拋光機是瓷磚深加工,也就是生產(chǎn)拋光磚的關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備,拋光加工由兩臺的拋光機完成,第一臺進(jìn)行精磨、粗拋,第二臺進(jìn)行半精拋、精拋。根據(jù)拋光磨頭所用磨料的粗細(xì),按工藝將拋光機分為粗拋機和精拋機,但機器結(jié)構(gòu)及工作原理完全相同。其結(jié)構(gòu)主要由機架、橫梁、磨頭、導(dǎo)軌、調(diào)節(jié)機構(gòu)及輸送系統(tǒng)等組成。拋光過程是:瓷磚由主傳動皮帶送到機內(nèi),有磚檢測裝置檢出有磚進(jìn)入,磨頭上的氣缸動作,使旋轉(zhuǎn)的磨頭緩慢下降,磨輪對瓷磚表面進(jìn)行磨削拋光,瓷磚經(jīng)過若干個個磨頭的拋光后由人工取料。連續(xù)進(jìn)磚,磨頭便對瓷磚連續(xù)磨削。采用先進(jìn)的磨頭對陶瓷墻地磚表面進(jìn)粗磨拋光的,有效率高、加工表面質(zhì)量好、破損率少等優(yōu)點,經(jīng)拋光機加工的瓷磚表面可達(dá)鏡面光度。
談到陶瓷深加工的前景,個人認(rèn)為,陶瓷產(chǎn)品要提高檔次,必定離不開深加工技術(shù)。深加工,其實是對陶瓷產(chǎn)品起了錦上添花的作用,有助于企業(yè)增加產(chǎn)品附加值和提高經(jīng)濟效益。如佛山某企業(yè)今年的最新產(chǎn)品線條拋光機,就是根據(jù)客戶的要求將陶瓷深加工成木線的形狀和效果,與拋光磚搭配使用,不僅提高了產(chǎn)品檔次,還產(chǎn)生了富貴華麗,蓬蓽增輝的藝術(shù)效果。而這一切都是建筑陶瓷機械的功勞。這是一個很有前途的行業(yè)和機械,隨著人們對居住環(huán)境藝術(shù)性要求的提高,陶瓷深加工行業(yè)和機械的前景將會更好。
2.選題依據(jù)、主要研究內(nèi)容、研究思路及方案。
本課題所涉及的拋光機是廣泛用于陶瓷地磚、石材等建材產(chǎn)品精磨、拋光的生產(chǎn)設(shè)備,其特點是對脆性材料進(jìn)行磨削,要求加工后的表面平整、無劃痕,達(dá)到鏡面光亮而且破損率低。因此要求其關(guān)鍵部分——磨頭驅(qū)動部分必須有良好的動態(tài)性能。
磨頭驅(qū)動部分是瓷質(zhì)拋光機的關(guān)鍵設(shè)備,目前,瓷磚拋光機所使用的磨頭種類大致有三種:
1. 擺動式磨頭,即磨頭伸展出6個或7個擺腳,工作時磨頭以420~500轉(zhuǎn)/分鐘的速度旋轉(zhuǎn),同時擺腳以50~80/分鐘的頻率左右往復(fù)擺動,以實現(xiàn)磨削時磨塊對磚坯是線接觸而非面接觸。這種磨頭使用最廣泛,適合于粗磨和精磨階段。
2. 滾動式磨頭,即磨頭向外伸展出6根軸,每根軸上各安裝一個圓筒形砂輪磨具,工作時磨頭以420~500轉(zhuǎn)/分鐘的速度旋轉(zhuǎn),圓筒形磨具以50~80/分鐘的速度繞自身軸線旋轉(zhuǎn)。這種磨頭與擺動式磨頭相比較,生產(chǎn)效率可以提高10%以上,主要用于粗磨階段。
3. 旋風(fēng)磨頭,它的結(jié)構(gòu)特點是向外伸展出8根軸,每根軸上各安裝一個圓筒形金剛磨輪,磨頭由2根電機驅(qū)動產(chǎn)生兩個動作,一是每根軸上的金剛磨輪自身的高速自轉(zhuǎn)(轉(zhuǎn)速高達(dá)2700轉(zhuǎn)/分鐘),二是整個磨頭帶動八個金剛磨輪的低速公轉(zhuǎn)(轉(zhuǎn)速為70轉(zhuǎn)/分鐘)。這種磨頭與滾動式磨頭有些相似,但區(qū)別也是很明顯的,前者使用金剛磨具,并由兩個電機驅(qū)動,自轉(zhuǎn)高速,公轉(zhuǎn)低速;而后者則是使用普通磨料磨具,僅由一個電機驅(qū)動,自轉(zhuǎn)低速,公轉(zhuǎn)高速。旋風(fēng)磨頭可取代原來的刮平磨頭,適用于刮平階段和粗磨階段。
本設(shè)計所研究的是陶瓷拋光機的旋風(fēng)磨頭機構(gòu)。旋風(fēng)磨頭是粗磨機對瓷磚進(jìn)行加工的執(zhí)行部件,是比較新式的磨頭,該磨頭是采用八組高速旋轉(zhuǎn)的金剛石砂輪對瓷質(zhì)磚表面進(jìn)行剛性磨削,對拋光磚進(jìn)行粗加工,使磚面平整細(xì)滑,減小粗拋磨塊的消耗量,降低生產(chǎn)成本,提高了生產(chǎn)效率。
設(shè)計的主要研究就是從運動學(xué)理論、空間機構(gòu)學(xué)理論拋光機磨頭旋風(fēng)傳動機構(gòu),因為旋風(fēng)磨頭的傳動機構(gòu)是一個高速、增速機構(gòu)。這必將引起高溫、噪聲等問題,所以傘齒輪組潤滑、密封、降溫等是本機構(gòu)的設(shè)計要點。希望可以通過本設(shè)計的研究以求得一個性能良好且從動件振動小的設(shè)計方案,改善陶瓷拋光機的性能,降低磨頭的振動及故障率,提高瓷地磚的表面質(zhì)量,降低震碎率。
主要的研究思路及方案為:
1.傘齒輪組
在旋風(fēng)磨頭中,傘齒輪組是用于實現(xiàn)金剛磨輪的自轉(zhuǎn),是一個高速、增速的運動副,并且又是八個的齒輪組,所以是最重要的機構(gòu),設(shè)計時著重考慮了機構(gòu)的強度、壽命和噪聲問題。主要的解決方案為采用大模數(shù)的格里森制螺旋傘齒輪形式,因為格里森傘齒輪有著比直齒傘齒輪更好的嚙合性能,承載能力高,運轉(zhuǎn)平穩(wěn),噪聲小。同時,還采取了提高齒輪精度和降低齒面表面粗糙度,合理的齒輪安裝間隙等措施來降噪,取得了明顯的效果。齒輪材料使用20CrMnTi,并經(jīng)滲碳淬火,提高齒輪的齒面硬度,從而提高齒輪的壽命。
2.磨頭的公轉(zhuǎn)
由于磨輪的轉(zhuǎn)速很高,如果采用同一個動力源的話那減速機構(gòu)會比較龐大,因此采用雙電機的形式。磨頭的公轉(zhuǎn)采用一個公轉(zhuǎn)電機再加上螺桿減速機構(gòu)就可以實現(xiàn)磨頭的公轉(zhuǎn)問題。
3.潤滑
在傘齒輪嚙合處由于轉(zhuǎn)速較高且溫度也較高可以采用浸浴的方式并且可以選擇極壓齒輪油。
4.密封
在磨頭小傘齒輪軸端的密封是一個關(guān)鍵,因為這里轉(zhuǎn)速度高,溫度高,很容易就產(chǎn)生泄漏,可以考慮采用骨架密封圈和密封環(huán)等。
5.降溫
因為磨頭工作時產(chǎn)生高溫,可以采用大流量壓力水源來對著磨頭噴水。
旋風(fēng)磨頭的設(shè)計參數(shù)為:
磨頭轉(zhuǎn)速:50~80轉(zhuǎn)/分鐘,公轉(zhuǎn)阻力矩:300~320?!っ祝?
磨輪轉(zhuǎn)速:2500~2800轉(zhuǎn)/分鐘,自轉(zhuǎn)阻力矩:7~10?!っ?;
磨頭直徑:500~600mm
設(shè)計時,在確定了方案的基礎(chǔ)上,進(jìn)行總體設(shè)計和詳細(xì)設(shè)計,繪制拋光機磨頭總圖和主要零部件圖,要求結(jié)構(gòu)合理,操作方便。圖紙要求符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,圖面清晰,投影正確。并且撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書。
3.工作進(jìn)度及具體安排。
第7學(xué)期 14~20周:收集資料,文獻(xiàn)綜述、開題報告
第8學(xué)期 1~4周:畢業(yè)實習(xí)
第8學(xué)期 5~7周:總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計、外文翻譯
第8學(xué)期 8~12周:磨頭主要零部件設(shè)計,撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書
第8學(xué)期 13~14周:設(shè)計修改完善
第8學(xué)期 14~15周:畢業(yè)設(shè)計評閱
指導(dǎo)教師批閱意見
指導(dǎo)教師(簽名): 年 月 日
端銑削自適應(yīng)切削力的模糊控制策略
摘要
這篇文章討論了在高速端銑削時的切削力的模糊適應(yīng)的控制策略。這項研究是關(guān)于運用標(biāo)準(zhǔn)計算機數(shù)字控制裝置來憂化金屬切削過程的整合自適應(yīng)性控制。它被設(shè)計成服務(wù)于允許在刀具上對長時間復(fù)雜成形加工很有益的切削力時適應(yīng)性地使切削速度最大化的控制.目的是產(chǎn)生一個可靠的,強有力的人工神經(jīng)控制器協(xié)助自適應(yīng)協(xié)調(diào)切削速度來防止過分的刀具磨損,即刀具的磨損量和保持高的排屑率。許多的仿真和實驗用來肯定這個體系的功效。
關(guān)鍵詞:端銑;自適應(yīng)力控制;模糊
1.諸論
一個CNC系統(tǒng)遺留下來的缺點是加工參數(shù),如進(jìn)給速度,切削速度和深度,被離線編程。加工參數(shù)通常在加工前根據(jù)編程者的經(jīng)驗和加工手冊被選擇。為了防止損害和避免加工失敗。運行的條件通常被設(shè)置的很保守。結(jié)果是,有很多的CNC系統(tǒng)運行于遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于憂化標(biāo)準(zhǔn)運行條件下效率差。即使加工參數(shù)在離線時通過憂化計算法憂化了,在加工過程中它們也不能被協(xié)調(diào)起來。為了確保加工產(chǎn)品的質(zhì)量,為了降低加工成本和提高加工的效率,協(xié)調(diào)實時加工的參數(shù)來符合憂化的加工標(biāo)準(zhǔn)是有必要的。由此,提供在線運行下協(xié)調(diào)的自適應(yīng)控制,被有興趣地研究起來。在我們的自適應(yīng)控制系統(tǒng)中,不管是在切削條件下變化時,進(jìn)給速度總是在線協(xié)調(diào)下來保持一個常數(shù)切削力。在這篇文章中,一個簡單的模糊控制策略被在智能系統(tǒng)和一些運用模糊控制策略的實驗性的仿真中發(fā)展起來。結(jié)果證明這個目標(biāo)系統(tǒng)有效地控制在一般端銑削條件下的峰值切削力。力的控制運算法則已經(jīng)被眾多的研究者開發(fā)和評估了。被固定的增加比例積分控制器,先前是為銑削現(xiàn)為了一個可協(xié)調(diào)的增加比例積分控制器,在那里控制器根據(jù)變化的切削條件被協(xié)調(diào)。完整的自適應(yīng)參考模擬,自適應(yīng)控制裝置方法最初是被Cusand Balic研究的。這些控制器被模擬和求解及實際上地被實現(xiàn)。兩項研究發(fā)現(xiàn)全布三參數(shù)自適應(yīng)控制器執(zhí)行得比已固定的遞增積分器要好。關(guān)于模糊控制系統(tǒng),Huang and Lin提供了一個先驅(qū)活動的介紹性調(diào)查,另一個系統(tǒng)性觀念被提出。模糊系統(tǒng)對照比例積分微分控制和模糊系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析及管理模糊控制在[3]中反映.被提到。關(guān)于為銑削的自適應(yīng)切削力控制很多的工作已經(jīng)被做。然而,很多以前的工作把問題簡單化在一個自由度運動上。這次投稿中,我們將考慮到三個自由度上銑削的切削力。文章的組成如下。第二部分主要描述全面的力控制策略。第三部分包括了CNC加工模擬1.第五部分描述了仿真/實驗和目標(biāo)控制計劃執(zhí)行的方法。最后,第六和七部分展現(xiàn)實驗結(jié)果,結(jié)論和以后研究的建議。
2.自適應(yīng)模糊控制器結(jié)構(gòu)
一個新的在線控制計劃,這個計劃被稱作自適應(yīng)模糊控制,是通過使用模糊集合論開發(fā)的。這個方法的基本思想是合并人操作者在控制設(shè)計中的經(jīng)驗。這個控制策略是用公式表達(dá)成許多的規(guī)則,這些規(guī)則手工執(zhí)行很簡單但是對于用一般的數(shù)學(xué)運算法則來實現(xiàn)很困難?;谶@個新的控制策略,很多復(fù)雜的過程能夠標(biāo)準(zhǔn)方法似的更容易地和更精確地被控制。模糊控制的目標(biāo)是保持金屬切除率,能可能的高和保持切削力盡可能地接近一個給定的參照值。此外,計算任務(wù)和時間可能就像金典或者現(xiàn)代控制理論那樣被減少。示意性的控制規(guī)則通過使用真實的實驗數(shù)據(jù)被構(gòu)造出。模糊自適應(yīng)控制確保了連續(xù)地憂化進(jìn)給速度的控制。這個控制是自動被協(xié)調(diào)到每一個特殊的切削情況。當(dāng)軸的負(fù)載低的時候,系統(tǒng)增加切削進(jìn)給到或者超過預(yù)先編程的進(jìn)給速度,直接導(dǎo)致循環(huán)周期和產(chǎn)品成本相當(dāng)大的減少。當(dāng)軸的負(fù)載高時,進(jìn)給速度就被降低,以保護工作母機不損害和損壞。當(dāng)系統(tǒng)偵測到極端的切削力時,它會自動停機來保護切削工具。它減少了一定的操作者的監(jiān)督管理。在線銑削憂化的步驟次序如下:
1.預(yù)編程進(jìn)給速度被送到銑床CNC控制器。
2.測量出的切削力被送到模糊控制器。
3.模糊控制器使用輸入的規(guī)則來找到(協(xié)調(diào))憂化的進(jìn)給速度,將它送回到機器。
4.第一步和第三步被重復(fù)直到加工結(jié)束。
自適應(yīng)切削力控制器協(xié)調(diào)進(jìn)給速度是基于一個測量出的峰值切削力通過布置一個進(jìn)給速度超過CNC控制器在四軸上的百分比, 真實的切削速度是超過部分和已編程的進(jìn)給速度。如果進(jìn)給速度憂化模擬是完美的,憂化的進(jìn)給速度也將總是等于參照的峰值力。在這種情況下,超出部分的正確率將是100%。為了控制器調(diào)整峰值力,力的信息必須在每個采樣時間對控制運算法則是有用的。一個探測軟件被用來提供這些信息。
2.1一個模糊控制器的結(jié)構(gòu)
在模糊過程控制中,專門技術(shù)被壓縮成一個根據(jù)關(guān)于人操作標(biāo)準(zhǔn)和輸入輸出關(guān)系的系統(tǒng)。運算法則是基于操作者的知識但考慮到過程編輯通過改寫誤差,它也包括了控制理論。 從而,控制器有輸入切削力誤差F和第一次不同誤差2F,輸出變化的進(jìn)給速度f。模糊控制變化和規(guī)則創(chuàng)基礎(chǔ)創(chuàng)建從專家操作者那帶走。切削力誤差和第一次誤差的差異被計算,在每一個采樣時間k,如_F(k) = Fref ?F(k)和_2F(k) =_F(k)?_F(k?1),這里F是測量的切削力,F(xiàn)ref是力的設(shè)定點。
3.CNC加工模擬
在進(jìn)行實驗測試之前,一個CNC加工模擬模擬器被用來估算控制者的設(shè)計。
過程模擬由人工神經(jīng)力模擬和進(jìn)給驅(qū)動模擬。人工神經(jīng)力模擬基于切削條件和已描述的形狀切削估算切削力。進(jìn)給驅(qū)動模擬模擬機器對已指定進(jìn)給速度變化的反應(yīng)。進(jìn)給驅(qū)動模擬通過檢查步的已指定速度的改變被決定。最好的模擬被發(fā)現(xiàn)是一個頻率為3Hz和節(jié)拍時間為0.4s的二級命令系統(tǒng)。對比實驗和仿真從7到22mm/s圖3顯示的速度步調(diào)改變結(jié)果。進(jìn)給驅(qū)動和人工神經(jīng)力模擬被結(jié)合形成CNC加工模擬。模擬輸入是已指定的進(jìn)給速度,輸出是X、Y合成的切削力。切削形狀在人工神經(jīng)力模擬中被定義。模擬器通過比較實驗和模擬仿真結(jié)果被修改。伴隨進(jìn)給速度改變的各種切削被確定。從0.05到2mm/tooth每一步改變,實驗和仿真合力展現(xiàn)如圖4。實驗結(jié)果與在平均和峰值力方面模擬結(jié)果聯(lián)系的很好。明顯的差異可能是因為人工神經(jīng)模擬和沒有模擬的系統(tǒng)編輯器的錯誤。
3.1切削力模擬
為明白在線切削力模擬,基于流行的反饋原理,一個標(biāo)準(zhǔn)BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(NN)被提出在預(yù)備實驗期間,它被證明是很有可能直接從實驗加工數(shù)據(jù)提取力模擬。它被用來模擬切削過程。用來模擬的NN需要為進(jìn)給速度f,切削速度vc 切削軸向深度AD 和切削徑向深度RD 4個輸入人工神經(jīng)元。NN的輸出是切削力的要素,因此需要兩個輸出神經(jīng)元。帶優(yōu)化參數(shù)使用的NN詳細(xì)的布局和神經(jīng)元的數(shù)學(xué)原理如圖5所示。最好的NN配置包含5,3和7在隱藏層隱藏的神經(jīng)元。
3.2神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的布局和其模擬問題的自適應(yīng)性
布局的效果也通過考慮不同的情況而被研究。通過改變在隱藏層的人工神經(jīng)元的個數(shù)來改變布局。為估計個別與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)性能有關(guān)程序參數(shù)的效果,40個不同網(wǎng)絡(luò)被訓(xùn)練,測試和分析。網(wǎng)絡(luò)性能使用ETstMax, ETst, ETrn, and ETrnMax四個不同標(biāo)準(zhǔn)和程序周期數(shù)來估計。在輸入輸出層的神經(jīng)元數(shù)通過輸入輸出參數(shù)的數(shù)量來決定。由結(jié)果得到的如下所述結(jié)論:
? 0.3比率給出可接受的預(yù)期誤差而掌握比率必須在0.01到0.2之間來最小化程序周期數(shù)。
?為了最小化判斷誤差,比率在0.001到0.005之間是好的。然而,如果程序周期數(shù)也是最小化,掌握比率應(yīng)該不超過0.004
?最佳的隱蔽層節(jié)點數(shù)是3或6.節(jié)點數(shù)在2到12或不是3或6的網(wǎng)絡(luò)也表現(xiàn)的好但是導(dǎo)致更高的程序周
期。
?用正弦函數(shù)的網(wǎng)絡(luò)需要最低的程序周期數(shù),緊跟的是正切函數(shù)而用雙曲線切線那些需要更高的程序周期。
4.數(shù)據(jù)獲得系統(tǒng)和實驗設(shè)備
用在這個獲取系統(tǒng)的數(shù)據(jù)獲取設(shè)備由測力計,固定模塊,硬件和軟件如圖1所示。切削力使用安在工件和工作臺壓電測力計測量。當(dāng)?shù)毒哒谇邢鞴ぜr,力將通過刀具施加到測力計。在測力計上的壓電石英產(chǎn)生形變,電荷將會產(chǎn)生。電荷然后通過連接電纜傳遞到多通道電荷放大器。電荷然后使用多通路放大器放大。在多通路電放大器中,不同參數(shù)能被調(diào)整以完成必需解決的。在放大器的輸出端,電壓將對應(yīng)于取決于設(shè)置在放大器中參數(shù)的力。接口硬件模塊由連接設(shè)計塊,模擬信號協(xié)調(diào)模塊和一個16通道A/D接口板(PC-MIO-16E-4)。在A/D板里,模擬信號將轉(zhuǎn)變成數(shù)了信號,以使LabVIEW軟件能讀和接收數(shù)據(jù)。用LabVIEW電壓將轉(zhuǎn)變成在X,Y和Z方向的力。用這個程序,三個軸向力要素能同時獲得,并能為分析力的變化而顯示在屏幕上。選R216-16B20-040型直徑16mm10度螺旋角帶雙刃可互換球狀端立銑刀來加工。前角12度R216-1603 M-M型立銑刀被選。立銑刀的材料是P10-P20涂上TiC/TiN ,GC4040。冷卻液RENUS FFM用來冷卻。模糊控制被智能操縱器模塊(Labview),修正進(jìn)給速度被遞到力控制軟件和NC機床之間CNC通信設(shè)備??刂破髂芡ㄟ^存儲器共享。在頻率1KHz時,超出部分的進(jìn)給速度,可變DNCFRO對分配力控制軟件有用。
5.模擬和模糊控制銑實驗
為檢查自適應(yīng)模糊控制策略的穩(wěn)定性和耐用度,通過用Simulink and Labview fuzzy Toolset模擬來檢查系統(tǒng)。然后,通過在一個CNC銑床的對Ck45和Ck45鋼工件改變切削深度的不同實驗來改變系統(tǒng)(如圖6)R216-16B20-040型直徑16mm10度螺旋角帶雙刃可互換球狀端立銑刀被選來進(jìn)行實驗。切削條件為:銑削寬度RD = 3 mm,銑削深度AD = 2mm和切削速度vc = 80m/min.
模糊控制的參數(shù)相同于對傳統(tǒng)系統(tǒng)性能的實驗。用模糊控制結(jié)構(gòu)如圖1,憂化進(jìn)給速度,想要的切削力是[Fref] = 280 N,預(yù)編程的進(jìn)給是0.05mm/teech,允許調(diào)整率為[0–150%]。當(dāng)切削深度改變時,圖7是切削力和進(jìn)給速度的反映。它顯示出實驗結(jié)果,結(jié)果中進(jìn)給速度在線調(diào)整來保持切削力在最大想要值。模擬控制器響應(yīng)在軸向深度一步改變,顯示如圖8.模擬代表了一個16mm,兩面銑刀,在2000rpm時,正遇到一步從軸向深度從3到4.2mm的改變。這步改變發(fā)生在2s,在0.5s內(nèi)控制器返回峰值成參考峰值力在這項研究中模糊控制器的穩(wěn)定性通過模擬被估算。用在過程增益中小和大步改變測試模擬是為確保系統(tǒng)穩(wěn)定在一定范圍條件內(nèi)。小的過程增益改變用一個在2000rpm轉(zhuǎn)速下從3到4.2mm軸向深度改度來模擬。大的增益改變用一個軸向深度在2000rpm時從3到6mm改變來模擬。伴隨很少的性能降低系統(tǒng)在全布模擬仿真中保持穩(wěn)定。
6.結(jié)果和討論
在用不變進(jìn)給速度(常用切削,如圖7a)的第一次實驗中,MRR僅僅在最后一步時達(dá)到它的固有值。然而,在第二次測試中,使用模糊控制加工相同的工件,平均完成的MRR很接近固有的MRR值。對比圖7a和b,人工神經(jīng)控制銑削系的在切削力是保持在240N左右,自適應(yīng)銑削系統(tǒng)的進(jìn)給速度接近于傳統(tǒng)CNC銑削系統(tǒng)從C點到D點。從A點到C點,自適應(yīng)銑削系統(tǒng)的進(jìn)給速度高于正統(tǒng)CNC系統(tǒng),因此 ,自適應(yīng)銑削系統(tǒng)銑削效率提高了。實驗結(jié)果顯示出MRR可能提高高到27%。相比于大多數(shù)的現(xiàn)有端銑削控制系統(tǒng),目標(biāo)模糊控制系統(tǒng)有下列優(yōu)勢:
1.多參數(shù)調(diào)整。
2.對工件形狀、刀具形狀和工件材料的改變敏感;
3.合算和容易實現(xiàn);
4.數(shù)學(xué)建模方便模擬仿真結(jié)果顯示使用設(shè)計的模糊控制器的銑削過程耐用度、穩(wěn)定性,比標(biāo)準(zhǔn)的控制器有更高加工效率。實驗顯示模糊控制器比傳統(tǒng)控制器有重大的優(yōu)勢。主要的優(yōu)勢是一個控制器快速響應(yīng)復(fù)雜傳感輸入而在傳統(tǒng)控制器上老的控制運算法則下運行速度受限制。當(dāng)前研究顯示模糊控制比傳統(tǒng)控制器有很大的優(yōu)勢。
第一個優(yōu)勢是一個模糊控制器能有效率地利用在計劃和執(zhí)行一個控制動作方面比一個工人更巨大的感官信息。
第二個優(yōu)勢是模糊控制器快速響應(yīng)復(fù)雜的傳感輸入而在傳統(tǒng)控制器的傳統(tǒng)控制法則下的執(zhí)行速度受到嚴(yán)格的限制。
7.結(jié)論
這次投稿的目的是為介紹一輔助自適應(yīng)調(diào)整進(jìn)給速度來防止過度刀具磨損,刀具破損和保持高的金屬去除率的可靠而耐用的模糊力控制器。帶自適應(yīng)控制策略的智能銑削實驗結(jié)果表明模糊控制器有高的耐用度和完全穩(wěn)定性。方法成功應(yīng)用于實驗Heller銑削加工中。目標(biāo)在線最佳切削條件決定系統(tǒng)在這篇文章中應(yīng)用于球端銑削,但顯然此系統(tǒng)也可延伸到其它的機床上來提高切削效率。
課題任務(wù)書
指導(dǎo)教師
學(xué)生姓名
課題名稱
陶瓷拋光機旋風(fēng)磨頭機構(gòu)的設(shè)計
內(nèi)容及任務(wù)
內(nèi)容:陶瓷拋光機的旋風(fēng)磨頭機構(gòu)是陶瓷拋光機的關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備,要求確定其傳動方案,對磨頭傳動裝置進(jìn)行總體設(shè)計,對磨頭傳動件進(jìn)行設(shè)計計算以及磨頭軸系、磨頭箱體進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計。
任務(wù):
(1) 繪制磨頭總裝圖
(2)繪制磨頭殼體圖;
(3)繪制蝸輪部件裝配圖;
(4)繪制零件圖
(5)撰寫設(shè)計計算說明書。
擬達(dá)到的要求或技術(shù)指標(biāo)
(1) 統(tǒng)一要求:
按任務(wù)書要求完成規(guī)定的任務(wù),撰寫設(shè)計說明書(論文),一律采用計算機編輯。內(nèi)容包括設(shè)計的意義與作用、設(shè)計方案選擇和計算、主要零件的受力分析和強度校核、經(jīng)濟技術(shù)分析等。寫出不少于400字的中文摘要;至少翻譯一篇本專業(yè)外文文獻(xiàn)(10000個以上印刷符號),并附譯文。
需完成不少于3張零號圖紙的結(jié)構(gòu)設(shè)計圖、裝配圖和零件圖,其中應(yīng)包含一張以上用計算機繪制的具有中等難度的1號圖紙,同時至少有折合1號圖幅以上的圖紙用手工繪制,查閱到10篇以上與題目相關(guān)的文獻(xiàn),按要求格式獨立撰寫不少于12000字的設(shè)計說明書。
(2) 主要技術(shù)參數(shù):
磨塊自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速:50~80轉(zhuǎn)/分鐘
公轉(zhuǎn)阻力矩:300~320?!っ?;
磨塊公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速:2500~2800轉(zhuǎn)/分鐘
自轉(zhuǎn)阻力矩:7~10?!っ?;
磨頭直徑:500~600mm
進(jìn)度安排
起止日期
工作內(nèi)容
備注
第2~5周(2.28~3.27)
畢業(yè)調(diào)研及實習(xí)、搜集設(shè)計的相關(guān)資料
第6周(3.28~4.3)
方案論證及總體設(shè)計
第7~12周(4.4~5.15)
主要零部件設(shè)計
第13周(5.16~5.22)
繪制總裝配圖
第14~15周(5.23~6.5)
設(shè)計修改完善
第16周(6.6~6.10)
畢業(yè)答辯
主要參考資料
[1] 申永勝主編.機械原理教程[M]..北京:清華大學(xué)出版社,1998
[2] 濮良貴 紀(jì)名剛 主編. 機械設(shè)計[M]. 北京:高等教育出版社, 2003.5 :
[3] 陳國威等.機械設(shè)計手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社,1992
[4] 楊志偉.旋風(fēng)磨頭的設(shè)計介紹.佛山陶瓷.2001,4:17-19
[5]高鎮(zhèn)清,蔡小蘭.建筑陶瓷工業(yè)的發(fā)展趨勢淺析.中國陶瓷工業(yè).2005,2(12)-1:50-51.
[6] 中國陶瓷工業(yè)協(xié)會.我國建筑陶瓷及技術(shù)裝備行業(yè)現(xiàn)狀分析.
[7] 吳宗澤,羅圣國.機械設(shè)計課程設(shè)計手冊[M].北京:高等教育出版社,1999.
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[9] 徐灝.機械設(shè)計手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社,1991:3-43.
[10] 陳立德.機械設(shè)計基礎(chǔ)[M].北京:高等教育出版社,2000:71-98.
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[12] 張 榮,章劍青.工程力學(xué)[M].北京:機械工業(yè)出版社,2003:238-241.
[13] 數(shù)字化手冊編委會.機械設(shè)計手冊軟件版V3.0[EB/OL].http://www.minfre.com.
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陶瓷拋光機旋風(fēng)磨頭機構(gòu)的設(shè)計【全套10張CAD圖+文獻(xiàn)翻譯+說明書】
陶瓷
拋光機
旋風(fēng)
機構(gòu)
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