針對(duì)具體工程實(shí)際中的加工中心類(lèi)夾具進(jìn)行三維建模，夾具元件裝配仿真。對(duì)這一類(lèi) 夾具及元件實(shí)現(xiàn)基于PDM軟件的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)管理。從而在航空類(lèi)零件的精工夾具設(shè)計(jì)及 調(diào)用過(guò)程中，使得檢索夾具及夾具元件，評(píng)價(jià)現(xiàn)有夾具元件的可工裝性提供有利的平臺(tái)。 具體研究工作分為四個(gè)方面
加工中心在機(jī)械加工領(lǐng)域越來(lái)越重要，加工中心機(jī)床上所用的夾具的作用 也隨之?dāng)U大。加工中心夾具的快速發(fā)展使得這類(lèi)夾具的分類(lèi)細(xì)化，由于此類(lèi)機(jī)床要求的精 度較高，所以要求機(jī)床的各個(gè)部件也需要在結(jié)構(gòu)和功能上到達(dá)一定的精度，傳統(tǒng)夾具工裝 設(shè)計(jì)在當(dāng)今時(shí)代不能滿(mǎn)足要求，數(shù)字化技術(shù)的實(shí)施，使得加工中心機(jī)床及夾具都邁向了一 個(gè)新的臺(tái)階，替代傳統(tǒng)的工裝設(shè)計(jì)已是歷史的必然。數(shù)字化裝配及仿真具體能解決加工中 心夾具的以下問(wèn)題：
本論文基于PDM環(huán)境對(duì)加工中心類(lèi)夾具進(jìn)行建模分析、裝配仿真、數(shù)據(jù)管理。完 成產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到成品管理的流程。對(duì)于現(xiàn)代制造企業(yè)的制造生產(chǎn)管理及數(shù)據(jù)保密有很好的 指導(dǎo)作用。
機(jī)床的靜態(tài)特性只能反映把所受到力作為靜力考慮時(shí)機(jī)床抵抗變形的能力，但 是，為了適應(yīng)機(jī)床的高速化，智能化發(fā)展，僅僅研宄它的靜剛度是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。機(jī) 床是一個(gè)彈性系統(tǒng)，在一定條件下，例如受外界切削力變化及機(jī)床本身不平衡旋轉(zhuǎn) 部件產(chǎn)生的慣性激振力的作用會(huì)使機(jī)床產(chǎn)生劇烈的振動(dòng)[33]。
本章首先建立橫梁導(dǎo)軌的有限元模型，并對(duì)其進(jìn)行靜態(tài)分析和補(bǔ)償，得到變形 曲線(xiàn)和補(bǔ)償曲線(xiàn)。在此基礎(chǔ)上對(duì)導(dǎo)軌進(jìn)行熱分析，得到穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)和瞬態(tài)溫度場(chǎng)， 并將熱分析結(jié)果與靜態(tài)分析結(jié)果對(duì)比，發(fā)現(xiàn)溫度場(chǎng)變化引起的熱變形對(duì)于橫梁系統(tǒng) 變形的影響不能忽略，并且導(dǎo)軌溫度場(chǎng)對(duì)結(jié)構(gòu)性能影響較大，熱變形產(chǎn)生的誤差應(yīng) 該是加工中需要考慮的誤差。最后，分析影響導(dǎo)軌變形的因素，通過(guò)合理的選擇對(duì) 流換熱系數(shù)和進(jìn)給速度，從而有效的減少熱變形和溫升，減少加工過(guò)程中的誤差， 提高加工精度。
FMECA分析包括故障模式影響分析（FMEA)和危害性分析（CA)兩個(gè)步驟。 FMEA又包括故障模式分析、故障原因分析、故障影響分析、故障檢測(cè)方法分析與補(bǔ)償 措施分析等步驟。故障模式分析是找出系統(tǒng)中每一產(chǎn)品（或功能、生產(chǎn)要素、工藝流程、 生產(chǎn)設(shè)備等）所有可能出現(xiàn)的故障模式。故障原因分析是找出每一個(gè)故障模式產(chǎn)生的原 因。故障影響分析是找出系統(tǒng)中每一產(chǎn)品（或功能、生產(chǎn)要素、工藝流程、生產(chǎn)設(shè)備等) 每一可能的故障模式所產(chǎn)生的影響，并按這些影響的嚴(yán)重程度進(jìn)行分類(lèi)。故障檢測(cè)方法 分析是分析每一種故障模式是否存在特定的發(fā)現(xiàn)該故障模式的檢測(cè)方法，從而為系統(tǒng)的 故障檢測(cè)與隔離設(shè)計(jì)提供依據(jù)。補(bǔ)償措施分析是針對(duì)故障影響嚴(yán)重的故障模式，提出設(shè) 計(jì)改進(jìn)和使用補(bǔ)償?shù)拇胧?/section>
針對(duì)VMC650加工中心搭建的軟件平臺(tái)共收錄了 1600多條FMECA故障數(shù)據(jù)，軟 件內(nèi)部涉及的子系統(tǒng)如圖2.3所示。其中，各個(gè)子系統(tǒng)下又有部件的分層，例如工作臺(tái) 子系統(tǒng)又包括工作臺(tái)擺動(dòng)系統(tǒng)、工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)，換刀系統(tǒng)又包括刀庫(kù)、刀架，輔助系 統(tǒng)包括潤(rùn)滑、測(cè)量等下級(jí)子系統(tǒng)。
精密復(fù)合式鏜銑加工中心作為機(jī)械制造生產(chǎn)中的大型基礎(chǔ)設(shè)備，其在航空、 航天、船舶、汽車(chē)、發(fā)電裝置、軍工等領(lǐng)域的產(chǎn)品制造中占據(jù)著重要地位，機(jī)床 的加工精度和加工效率將直接影響到終端產(chǎn)品的質(zhì)量和成本。本文在綜合分析國(guó) 內(nèi)外鏜銑床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)組合創(chuàng)新與工藝原理性創(chuàng)新相 結(jié)合，研發(fā)出擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、國(guó)內(nèi)外領(lǐng)先的精密復(fù)合式鏜銑加工中心，研究 并解決了在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，具體的解決方法及結(jié)果如下：
本章介紹了“精密復(fù)合式鏜銑加工中心的開(kāi)發(fā)與研究”課題來(lái)源與研究背景， 在明確本文所研究的復(fù)合式鏜銑加工中心的基礎(chǔ)上，介紹國(guó)內(nèi)外復(fù)合式加工中心 產(chǎn)品和其關(guān)鍵技術(shù)，比較國(guó)內(nèi)、外先進(jìn)技術(shù)水平的差距，闡述了研究高精密復(fù)合 式鏜銑加工中心產(chǎn)品和關(guān)鍵技術(shù)的意義及重要性，且提出本論文的主要研究?jī)?nèi)容。
精密復(fù)合鏜銑加工中心要具有高速、高精度的切削性能，加工中心的主軸及 主軸箱、進(jìn)給系統(tǒng)和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)等部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是關(guān)鍵難點(diǎn)。這包括如何使加 工中心在進(jìn)給過(guò)程中產(chǎn)生的振動(dòng)最小，如何設(shè)計(jì)高速、高精度的滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn) 給系統(tǒng)，如何設(shè)計(jì)高精度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)等，本課題所研制的復(fù)合式鏜銑加工中心CAD 結(jié)構(gòu)模型如圖3.1所示。
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