本文對(duì)電火花加工加工中心的運(yùn)行可靠性工作進(jìn)行了初步的探討,,拋磚引玉,希望引起業(yè)界學(xué)者的關(guān)注,,后續(xù)工作還需積累更多的加工中心數(shù)據(jù),優(yōu)化維護(hù)策略,,進(jìn)而更好地提升電火花加工加工中心的運(yùn)行可靠性。
通過(guò)硏究加工中心氣動(dòng)夾具的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),,改善了傳統(tǒng)的機(jī)械加工操作,。將工序合理調(diào)整,大大提高了工作效率,。在機(jī)械加工過(guò)程中采用中心氣動(dòng)夾具,,需要注意的是在設(shè)立回轉(zhuǎn)中心以及側(cè)面中要找準(zhǔn)正基準(zhǔn)。選擇夾具上精度比較高的長(zhǎng)側(cè)面作為夾具安裝時(shí)的校正基準(zhǔn),,同時(shí)在設(shè)計(jì)過(guò)程中還需要確定好具體的位置,確保圓柱銷(xiāo),、菱形銷(xiāo)的具體位置,為中心氣動(dòng)夾具安裝提供有效的保證,。
加工中心實(shí)訓(xùn)是高校工程基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)中承上啟下的重要實(shí)踐環(huán)節(jié),,文中提出的改良實(shí)訓(xùn)教學(xué)方法不僅可以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐興趣、活躍謀堂氣氛,、使學(xué)生積極參與到實(shí)訓(xùn)中,而且?guī)椭鷮W(xué)生樹(shù)立正確的勞動(dòng)觀,、提高綜合工程實(shí)訓(xùn)能力,更能培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,。
隨著科技的進(jìn)步,,精工加工中心加工工件能耗建模與許多其他科技領(lǐng)域發(fā)生交集。例如,,精工加工中心加工工件能耗建模技術(shù)與信息通信技術(shù),、機(jī)電控制技術(shù)以及智能制造技術(shù)具有交集,運(yùn)用精工加工中心模擬加工能耗預(yù)測(cè)技術(shù)替代試切過(guò)程,節(jié)約該環(huán)節(jié)能耗,自動(dòng)生成加工工件NC代碼并解析,,預(yù)測(cè)出加工能耗,,最后運(yùn)用_個(gè)加工實(shí)例驗(yàn)證了該預(yù)測(cè)方法的可行性,。該能耗預(yù)測(cè)方法可以運(yùn)用于車(chē)間生產(chǎn)調(diào)度與產(chǎn)品工藝方案評(píng)價(jià)中,為企業(yè)生產(chǎn)加工中能源精細(xì)化管理打下基礎(chǔ),。
隨著制造業(yè)向創(chuàng)新型產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化,,制造業(yè)將從“成本優(yōu)勢(shì)+大規(guī)模”向“專(zhuān)業(yè)化+信息化+小批量”轉(zhuǎn)變,。特別是隨著勞動(dòng)力成本的上升,,以及客戶(hù)對(duì)產(chǎn)品小批M、個(gè)性化和及時(shí)性的需求,,加工中心+上下料機(jī)械手+網(wǎng)絡(luò)+物流,,即向工業(yè)4.0發(fā)展是一個(gè)趨勢(shì)。而利用現(xiàn)有車(chē)間設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造,,對(duì)企業(yè)提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的個(gè)性化技術(shù)服務(wù),,將信息化逐步融入傳統(tǒng)的生產(chǎn)線上,通過(guò)系統(tǒng)升級(jí),、構(gòu)違物流網(wǎng),,將傳統(tǒng)制造工藝勾現(xiàn)代化信總有機(jī)的結(jié)合,既符合節(jié)儉辦人少的國(guó)情,,乂符合我們?cè)僦圃焐a(chǎn)梭式.為我們?cè)僦圃灬?'業(yè)提供/一個(gè)嶄新的空間,。苒制造比制造業(yè)需要更多的坫礎(chǔ)工作,這包括對(duì)舊設(shè)備的誚化理解,、通過(guò)再制造提升原設(shè)備的性能,,能夠迎過(guò)新的制造工藝、熱處理I:藝,、精工應(yīng)用技術(shù)解決及替代缺損裕件:來(lái)的他題,。通過(guò)對(duì)終端產(chǎn)二工藝技術(shù)的理解,采用新技術(shù),、新工藝提高;lj:制造設(shè)備的效能,,最終達(dá)到鉍色制造、循環(huán)利用的目的,。
改變精工加工中心粗車(chē)過(guò)程中以恒定的進(jìn)給速度進(jìn)行切削的加工方式,,使之根據(jù)實(shí)際的切削工況,實(shí)時(shí)地優(yōu)化進(jìn)給速度,是提高加工效率的有效手段,。同時(shí),,通過(guò)對(duì)進(jìn)給速度進(jìn)行優(yōu)化還可以有效降低加工成本,提高加工中心利用率,。鑒于此,,本文提出一種基于功率預(yù)測(cè)的精工加工中心粗車(chē)過(guò)程中進(jìn)給系統(tǒng)速度控制模型。該模型可以基于對(duì)粗車(chē)過(guò)程中功率信息的有效預(yù)測(cè),,實(shí)現(xiàn)對(duì)切削工況即背吃刀量的預(yù)測(cè),,進(jìn)而根據(jù)功率預(yù)設(shè)值和所預(yù)測(cè)的背吃刀量,,進(jìn)行調(diào)速,不僅可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)給速度控制,又有效解決了調(diào)速滯后問(wèn)題,,提高了切削效率,。試驗(yàn)測(cè)試和仿真分析的結(jié)果驗(yàn)證了調(diào)速控制模型的可行性。由于未能獲取試驗(yàn)加工中心控制系統(tǒng)的接口和權(quán)限,,因此對(duì)調(diào)速部分只做了靜態(tài)仿真,,該調(diào)速控制模型的效率如何,以及控制參數(shù)的整定和優(yōu)化,還有待于在加工中心上進(jìn)行進(jìn)一步的試驗(yàn)測(cè)試,。
精工加工中心是_個(gè)日趨復(fù)雜化的系統(tǒng),,對(duì)于其可靠性,常規(guī)的解析法雖能得到精確解,,但對(duì)建立模型的精確度要求高且求解工作量大;采用現(xiàn)場(chǎng)跟蹤考核,,容易受到人員、時(shí)間,、資源、樣本量等的限制,。本文提出了基于蒙特卡羅法的故障樹(shù)仿真法,物理背景清晰,,工程人員易于建模,邏輯關(guān)系可直觀建立,,易于掌握,,可全面分析精工加工中心的可靠性特性,具有較好的可用性。
1)故障相關(guān)度的大小與部件間故障關(guān)聯(lián)關(guān)系成正比,存在故障相關(guān)關(guān)系的部件的故障相關(guān)度大于不存在故障相關(guān)關(guān)系的部件的故障相關(guān)度,;2)故障相關(guān)度反映部件在故障傳遞中的位置.若部件被影響度大,,影響度小,說(shuō)明其是故障表象部件;反之,影響度大而被影響度小的是故障源部件,,這有助于故障診斷與維護(hù).3)通過(guò)對(duì)某加工中心相關(guān)故障數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn),進(jìn)給系統(tǒng),、刀庫(kù)和主軸系統(tǒng)的被影響度比較高,這些子系統(tǒng)屬于執(zhí)行機(jī)構(gòu),,是故障表象子系統(tǒng),;電氣系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng),、液壓系統(tǒng),、氣動(dòng)系統(tǒng)等子系統(tǒng)的影響度比較高,它們屬于動(dòng)力或控制系統(tǒng),,屬于故障源子系統(tǒng).這與故障相關(guān)性定性分析結(jié)果一致,,說(shuō)明該方法是合理有效的.4)基于I’a^ank算法的子系統(tǒng)相關(guān)度計(jì)算,能夠定量評(píng)價(jià)系統(tǒng)部件故障相關(guān)度,,為后續(xù)的系統(tǒng)部件故障率計(jì)算,、可靠性評(píng)價(jià)及可靠性分配等研究奠定理論基礎(chǔ).
(1) 建立了立式加工中心的有限元模型,,并重點(diǎn)介紹了螺栓固定結(jié)合面和導(dǎo)軌滑塊結(jié)合面的建模方法,仿真得到了加工中心的前4階固有頻率和模態(tài)振型.(2) 試驗(yàn)測(cè)量了加工中心的模態(tài)參數(shù),,并與仿真結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比.前4階固有頻率的仿真誤差******為I4.59%,,模態(tài)振型仿真結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果一致,證明本文的仿真方法合理.(3) 以立柱和主軸箱為對(duì)象,,對(duì)加工中心的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化.優(yōu)化后加工中心的前4階固有頻率******提高了5.69%,,證明了優(yōu)化方法的有效性.
(1) 對(duì)橫梁進(jìn)行結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化并建立振動(dòng)力學(xué)模型^理論計(jì)算原橫梁的******變形量和一階固有頻率,其結(jié)果與仿真結(jié)果相近,。通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)橫梁外形結(jié)構(gòu),,對(duì)比優(yōu)化前后橫梁靜、動(dòng)態(tài)特性,,優(yōu)化后的橫梁中間薄弱位置總變形減小了 10.6%,y向形變減少了 13. 1%,橫梁整體質(zhì)量減輕了 136kg,—階固有頻率也有所增加,,橫梁整體剛性得到了提高,取得了良好的輕量化效果。證明了該優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的合理可性,,為其它零部件優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了借鑒方法,。(2) 文中僅對(duì)橫梁上下導(dǎo)軌處的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)與改進(jìn),從而達(dá)到提高橫梁剛性及輕量化效果,。若對(duì)橫梁內(nèi)部筋板結(jié)構(gòu)(井字形,口字形,x形,,等)進(jìn)行設(shè)計(jì)與分析,以及針對(duì)橫梁變形問(wèn)題采取相應(yīng)的補(bǔ)償措施,,將進(jìn)一步優(yōu)化橫梁結(jié)構(gòu)與性能,這將作為今后的研究方向,。