1877_MJ—50型數(shù)控車床電動(dòng)刀架設(shè)計(jì)

1877_MJ—50型數(shù)控車床電動(dòng)刀架設(shè)計(jì),_mj,50,數(shù)控車床,電動(dòng),刀架,設(shè)計(jì) 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(文獻(xiàn)翻譯 ) 第 1 頁(yè)集成制造單元面向多產(chǎn)品類型的形成和多樣化批量生產(chǎn)技術(shù)摘要：追求的類型和不同多產(chǎn)品體積(MPTVV)生產(chǎn)快速反應(yīng)、快速的切換，使結(jié)構(gòu)線的轉(zhuǎn)移制造系統(tǒng)不再是一成不變的。細(xì)胞形成(CF)算法的關(guān)鍵技術(shù)是細(xì)胞制造系統(tǒng)(CMS)。目前，CF 手段主要擴(kuò)展理念的成組技術(shù)(GT)，涵蓋了許多資源能力匹配分析及其算法。不同的約束都認(rèn)為，但很少利用綜合運(yùn)用。摘要針對(duì)生產(chǎn)單元的問(wèn)題(MC)下形成 MPTVV 生產(chǎn)模式，形成典型的 MC 技術(shù)集成分組類型的細(xì)胞(GC)、流量類型(FC),即繼承了細(xì)胞(IC)技術(shù)分析提出了基于自由度。面向?qū)嶋H生產(chǎn)像交貨期約束、生產(chǎn)批號(hào)、設(shè)備能力、關(guān)鍵設(shè)備、關(guān)鍵部分和機(jī)共享等，是一個(gè)完整的地層模型的建立和內(nèi)部相互關(guān)系綜合分析這些約束。進(jìn)而，形成目標(biāo)的類型及其生成程序變換器在聯(lián)合作用形成的約束和規(guī)則是傳播。在案例研究，形成三個(gè)高度平衡氣相色譜第一；然后俱樂(lè)部實(shí)施形成基于相同的數(shù)據(jù)表明良好的平衡作用荷載和 flow-style 細(xì)胞生產(chǎn)關(guān)鍵任務(wù)；當(dāng)任務(wù)是調(diào)整，通過(guò)使用 IC 形成方法在 FC 配置的結(jié)果上構(gòu)建了一項(xiàng)新計(jì)劃，更優(yōu)的性能 flow-style 生產(chǎn)的表現(xiàn)。該制度的研究比較不同類型的細(xì)胞強(qiáng)烈說(shuō)明驗(yàn)證的綜合 MC 形成快速制造資源的支持下 MPTVV 轉(zhuǎn)變生產(chǎn)方式。關(guān)鍵詞：多產(chǎn)品批量生產(chǎn)類型和變異，細(xì)胞的形成，流式制造單元，繼承制造單元1 介紹如今，多種類型和可變的生產(chǎn)模式已成為必然選擇，對(duì)于大多數(shù)企業(yè)來(lái)說(shuō)，在適應(yīng)或正在適應(yīng)不斷變化的需求，我們的社會(huì)當(dāng)然這是一個(gè)自然的結(jié)果。幾個(gè)類型和流動(dòng)的專用生產(chǎn)線和多種類型和離散柔性生產(chǎn)線，多類型和變量生產(chǎn)的小型或中型生產(chǎn)批量生產(chǎn)之間的定位模式，定位系統(tǒng)的變異性和快速反應(yīng)的效率和靈活性兩者的優(yōu)點(diǎn)。細(xì)胞制造業(yè)是一個(gè)可容納這種類型的生產(chǎn)模式，并支持快速響應(yīng)制造系統(tǒng)的生產(chǎn)組織形式，細(xì)胞制造的核心是制造資源的重組和重用;自治，協(xié)作為特征的制造單元和靈活性的核心組成部分，因此，細(xì)胞的形成和重構(gòu)技術(shù)是執(zhí)行 CMS 的鑰匙。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(文獻(xiàn)翻譯 ) 第 2 頁(yè)目前，細(xì)胞的形成（CF）技術(shù)主要集中在它的構(gòu)造算法。可能形成的規(guī)則和約束方面。如多路線和設(shè)備類型，工作時(shí)間分配，批量生產(chǎn)，設(shè)備共享，單位平衡和機(jī)容量已全部參與，但有沒(méi)有這些因素的綜合應(yīng)用。研究人員像安田等人 [1]和 GARBIE 等人 [2]用于細(xì)胞分析的相似性系數(shù)。 TB 根據(jù)不斷變化的市場(chǎng)解決集群和細(xì)胞形成的問(wèn)題，皮萊等 [3]，提出了一個(gè)健全的設(shè)計(jì)方法，結(jié)果細(xì)胞結(jié)構(gòu)竟然是相對(duì)穩(wěn)定的。智能算法被引入到 CF 求解之中，智能算法考慮的因素，如部分?jǐn)?shù)量、路線加工時(shí)間、設(shè)備容量設(shè)備的狀態(tài)和細(xì)胞的平衡和細(xì)胞間移動(dòng)的最小化的目標(biāo)。ASOKAN 等 [4]，普拉巴卡蘭等 [5]，和其他許多學(xué)者采用蟻群算法。VENKATARAMANAIAH 等 [6]，構(gòu)建了一個(gè)單元的配置與使用特殊元素的混合啟發(fā)式算法。MAHAPATRA 等 [ 7]，細(xì)胞負(fù)載平衡和細(xì)胞間移動(dòng)和就業(yè)，解決遺傳算法的最小化集中。曼蘇里等 [8]，使用 GA 算法來(lái)研究瓶頸設(shè)備、特殊零部件和設(shè)備共享的約束。韓元等 [9]，采用了模糊 ART 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法來(lái)解決復(fù)雜的零部件和設(shè)備的分組問(wèn)題。DEFERSHA 等 [10]，引入 CF 遺傳算法的并行運(yùn)算，在許多實(shí)際限制，如單元的配置，替代工藝，設(shè)備共享，容量和負(fù)載考慮平衡或和生產(chǎn)費(fèi)用。FTS 等 [11]，切割 CF 卡的過(guò)程分為兩個(gè)步驟。首先，構(gòu)建了多目標(biāo)函數(shù)為尺度單位，然后采用一個(gè)單一的目標(biāo)函數(shù)來(lái)優(yōu)化內(nèi)部和單位之間的移動(dòng)。白氏等 [12]，他們的注意力主要在 FC 形成的理論和緊急動(dòng)員一批批量生產(chǎn)的技術(shù)上。作為一個(gè)整體，上述研究主要集中在靜態(tài)細(xì)胞形成，而在可持續(xù)發(fā)展的動(dòng)態(tài)形成的研究很少，甚至不說(shuō)綜合形成多類型的細(xì)胞。本文的主要是制造單元（MC）的多產(chǎn)品類型的多樣化和變異量（MPTVV）生產(chǎn)模式下的問(wèn)題，從多類型的 MC，綜合形成模型和基于方法的綜合建設(shè)。統(tǒng)一的約束，制定規(guī)則和算法將會(huì)是研究和決策的工具。2 技術(shù)上的挑戰(zhàn)根據(jù) MPTVV 生產(chǎn)模式，產(chǎn)品類型及數(shù)量是在不斷變化，在不同時(shí)期的時(shí)間或階段，不同時(shí)期市場(chǎng)需求的變化所引起的，因此使制造系統(tǒng)的配置變化的直接原因是動(dòng)態(tài)的要求。在細(xì)胞制造系統(tǒng)（CMS ） ，這種變化將最終歸咎于細(xì)胞形成，或由細(xì)胞進(jìn)行和實(shí)現(xiàn)。細(xì)胞的形成和重構(gòu)的實(shí)質(zhì)是優(yōu)化制造資源的分配，它是一種能力制造資源的分配或再分配。資源分配的需要之間的極端情況下的權(quán)衡“一臺(tái)機(jī)器是一個(gè) 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(文獻(xiàn)翻譯 ) 第 3 頁(yè)細(xì)胞”和“整條生產(chǎn)線也是一個(gè)細(xì)胞” 。此外，以實(shí)現(xiàn)快速的資源轉(zhuǎn)化，而不是任務(wù)與資源的相匹配，條件下的資源分配和優(yōu)化比如一批關(guān)鍵設(shè)備、關(guān)鍵零部件、設(shè)備共享，也是必須要考慮的。執(zhí)行不成功的重要原因是傳統(tǒng)的 CF 技術(shù)的應(yīng)用，缺乏綜合考慮。CF 的結(jié)果是邏輯細(xì)胞，所以有細(xì)胞間和細(xì)胞中的機(jī)器有沒(méi)有固定的歸屬、沒(méi)有明確的界限。機(jī)器可以作為一個(gè)獨(dú)立的“設(shè)備單位” ，對(duì)于分散的任務(wù)，或者他們可以分享它們的能力與其他細(xì)胞，并完成任務(wù)與其他機(jī)器一起。在這種情況下，它可能會(huì)出現(xiàn)離散單元。結(jié)果配置是一個(gè)多元結(jié)構(gòu)的“完整”的單位和一個(gè)獨(dú)立的單位組成。傳統(tǒng)的分析，強(qiáng)調(diào)太多，可能會(huì)導(dǎo)致部分家庭和細(xì)胞的獨(dú)立性不和諧的生產(chǎn)。因此，瓶頸業(yè)務(wù)和設(shè)備，將出現(xiàn)和交配組裝生產(chǎn)的要求不能得到滿足。此外，細(xì)胞負(fù)荷分布不均，機(jī)器不能被細(xì)胞間的共享。MPTVV 生產(chǎn)模式下的細(xì)胞類型應(yīng)靈活多樣。在生產(chǎn)多種產(chǎn)品的類型和體積小或試生產(chǎn)中，細(xì)胞（GC）組類型的細(xì)胞形態(tài)是必需的，而在大規(guī)模批量生產(chǎn)中，需要實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。此外，在不同時(shí)期，繼承可持續(xù)重構(gòu)將是一個(gè)基本要求，努力推進(jìn)傳統(tǒng)組技術(shù)（GT）為基礎(chǔ)的技術(shù)的直接原因是，由于需求的快速變化頻繁布局調(diào)整是難以實(shí)現(xiàn)的。作為一個(gè)剛性的形成技術(shù)，有太多的努力是物理布局調(diào)整的成本。設(shè)備及零件的相似性為基礎(chǔ)的施工方法上存在的資源要求，只強(qiáng)調(diào)適應(yīng)，而不是生產(chǎn)流程的流暢性，認(rèn)為這也是一個(gè)重要的任務(wù)路線組織者同意的問(wèn)題。流線式運(yùn)行在 MC 的形成也是一個(gè)重要的目標(biāo)。打擊周期性變化的需求，以減少成本和機(jī)器調(diào)整的影響，CF 程序具有繼承原有的生產(chǎn)線。存在的 CF 分析氣相色譜儀，研究主要集中在類型的細(xì)胞（FC ）和繼承細(xì)胞（IC）的相對(duì)很少，相同的地位，形成約束分析和不同類型的管委會(huì)統(tǒng)一建設(shè)提出。選區(qū)、功能界別和 IC 分別代表不同的目標(biāo)和 CF 的目標(biāo)，并在制造系統(tǒng)中是典型的細(xì)胞形態(tài)。面向他們將是進(jìn)行整合形成多類型細(xì)胞的技術(shù)分析。3 MC 的形成和其約束分析的綜合模型MC 形成多個(gè)相關(guān)的約束下，在 MC 的形成，如生產(chǎn)的要求，交貨時(shí)間和作為批處理內(nèi)部外部因素，處理時(shí)間，機(jī)器的能力，關(guān)鍵設(shè)備和可選擇的機(jī)器一并考慮。此外，在生產(chǎn)周期時(shí)間目標(biāo)，成本，設(shè)備必須滿足實(shí)用，因而 MC 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(文獻(xiàn)翻譯 ) 第 4 頁(yè)的形成過(guò)程又是一個(gè)多目標(biāo)優(yōu)化過(guò)程，沒(méi)有最佳，但許多次優(yōu)的解決方案，其中普遍存在。在這里，約束和目標(biāo)分解和它們的相互關(guān)系，以不同類型的 MC如圖 1 所示。圖 1 MC 形成和約束分析的綜合模型在 CF 中資源、路線和任務(wù)是三個(gè)主要的需要數(shù)據(jù)，還繼承了 CF 使用前進(jìn)行比較的數(shù)據(jù)源配置模式。CF 卡規(guī)則，包括路由選擇，機(jī)器（類型）選擇和機(jī)器任務(wù)分配規(guī)則。這里主要的 CF 約束是機(jī)器能力，關(guān)鍵還是質(zhì)量和關(guān)鍵設(shè)備。輸出政策的細(xì)胞和設(shè)備，在機(jī)器的能力，在資源分配中，三個(gè)加班的情況下，外包和設(shè)備采購(gòu)，可以選擇短缺的情況下潘氏規(guī)則分區(qū)組成。在不同類型，甚至 MC 的形成階段的過(guò)程中，必須采取量化指標(biāo)，包括相似系數(shù)，操作數(shù)的細(xì)胞間，細(xì)胞負(fù)載和生產(chǎn)節(jié)拍平衡，所有這些規(guī)則，約束和目標(biāo)，構(gòu)建形成多類型的限制細(xì)胞，其中大部分是蹣跚，但一些特殊用途，例如，為 FC 的形成，是有規(guī)則，強(qiáng)調(diào)操作平衡的路線和設(shè)備的生產(chǎn)節(jié)拍時(shí)間，和目標(biāo)細(xì)胞中的節(jié)拍，壓力平衡。形成三種類型的細(xì)胞，是不是獨(dú)立的，還是相互關(guān)聯(lián)的，主要的階段：設(shè)備集群的資源選擇與分配，細(xì)胞的優(yōu)化和調(diào)整，電池的輸出都可以被重用集群和輸出的過(guò)程是完全通用的，而不同的分配和優(yōu)化。規(guī)則、約束和目標(biāo)需求可以選擇不同類型的細(xì)胞。根據(jù)圖 1，選區(qū)和功能界別有兩個(gè)基本的細(xì)胞（BC） ，而且 FC 是 GC 和 IC 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(文獻(xiàn)翻譯 ) 第 5 頁(yè)的擴(kuò)展也可以看作是基本細(xì)胞 BC 的一個(gè)擴(kuò)展，作為一個(gè)整體，GC 和 FC 構(gòu)造一樣，就像 BC 和 IC 一樣。4 一體化形成的目的和步驟為方便起見(jiàn)，采取流動(dòng)的符號(hào)表達(dá)圖約束。（1）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)集：S0={D1，D2，D3，D4} DL 表示生產(chǎn)任務(wù)；D2 表示部分航線； D3 表示設(shè)備資源；D4 表示配置方案。（2）形成規(guī)則的設(shè)置：S1 = {E1{E11，E12，E13 ，E14，E15}，E2{E21，E22} ，E3{E31，E32}} 。E1 表示路線的選擇，包括規(guī)則，E1L 表示我的第一條路線； E12。表示至少機(jī)器類型；E13 表示最短的加工時(shí)間；E14表示至少細(xì)胞間運(yùn)行時(shí)間；E15 表示最高操作平衡指數(shù) E2 的代表機(jī)（類型）選擇規(guī)則；E21 表示當(dāng)前機(jī)器類型； E22 表示最短的加工時(shí)間；E23 加工節(jié)拍時(shí)間限制表示 E3 的代表機(jī)任務(wù)分配規(guī)則。E31 表示任務(wù)分散機(jī)平均使用；E32 表示任務(wù)集中和集中使用的機(jī)器。（3）形成的制約：S2 = {F1，F(xiàn)2 F3，F(xiàn)4，F(xiàn)5 }。 F1 表示機(jī)器的能力；F2表示批次； F3 鍵表示關(guān)鍵零部件； F4 鍵表示質(zhì)量部分； F5 表示關(guān)鍵設(shè)備。（4）設(shè)置的輸出規(guī)則：S3 = {G1，G2 G3} 。 G1 的表示細(xì)胞的分區(qū)規(guī)則；G2 表示部分分區(qū)規(guī)則；G3 表示共享設(shè)備的分區(qū)規(guī)則。（5）形成一套目標(biāo)：S4= {H1{h11，h12}，H2 ，H3{h31，h32}，H4} 。H1的表示相似系數(shù)，h11 表示相似系數(shù)；h12 表示聯(lián)合國(guó)的相似性系數(shù)。H2 表示至少間細(xì)胞的細(xì)胞操作數(shù)；H3 的表示細(xì)胞負(fù)載平衡； h31 表示細(xì)胞的負(fù)荷率；h32 代表比例平衡細(xì)胞。H4 表示節(jié)拍時(shí)間平衡。（6）設(shè)備短缺的對(duì)待：S5={I1 ，I2 ，I3} 。 I1 表示加班；I2 表示外包；I3表示設(shè)備的采購(gòu)。（7）對(duì) CF 的四個(gè)步驟描述如下：第 1 步表示設(shè)備集群； 第二步表示將代表資源分配；第 3 步表示細(xì)胞的優(yōu)化和調(diào)整；第四步表示模式輸出。在本文中，四個(gè)不同約束條件和目標(biāo)的步驟，標(biāo)記清楚，使用步進(jìn)目標(biāo)的啟發(fā)式算法，將是最合適的解決問(wèn)題的方法。5 示例分析 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(文獻(xiàn)翻譯 ) 第 6 頁(yè)以上啟發(fā)式算法已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的 VC++環(huán)境案例研究中使用表 1 和表 2 中的設(shè)備資源數(shù)據(jù)的任務(wù)數(shù)據(jù)它是指出，在表 1 括號(hào)中的數(shù)量后，一部分是我們的任務(wù)數(shù)、序列部分操作數(shù)路線和它的操作數(shù);由三部分 P2，P8，P11 組成的選擇路線，他們用陰影標(biāo)注出來(lái);加工時(shí)間以分鐘為單位，這個(gè)任務(wù)的交付時(shí)間為兩個(gè)月。表 1 任務(wù)資源列表 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(文獻(xiàn)翻譯 ) 第 7 頁(yè)表 2 設(shè)備資源列表6 結(jié)論（1）綜合模型的構(gòu)建，對(duì) MC 形成約束進(jìn)行了分析。MC 形成受多個(gè)相關(guān)的約束。它的目標(biāo)可以被容易的擴(kuò)展，使它可以用于優(yōu)化一種多元化的“更多”的目標(biāo)的問(wèn)題中。MC 形成不同類型的影響及其形成過(guò)程相互之間的內(nèi)在聯(lián)系。在細(xì)胞形成的不同時(shí)期、不同的約束和規(guī)則逐步付諸實(shí)施。（2）形成一體化的目標(biāo)和程序提出。細(xì)胞形成約束是數(shù)學(xué)符號(hào)和不同階段細(xì)胞 的類型來(lái)表示的。形成目標(biāo)的公式描述。應(yīng)用這種約束和目標(biāo)的過(guò)程也是詳細(xì)的。（3）示例分析表明，綜合 MC 的形成是一個(gè)有價(jià)值的方法，適應(yīng) MPTVV生產(chǎn)模式。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(文獻(xiàn)翻譯 ) 第 8 頁(yè)參考文獻(xiàn)[1] LI Liang，LI Hongzhi，SONG lian，et a1．Road friction estimation under complicated maneuver conditions for active yaw control[J]．Chinese Journal of Mechanical Engineering,2009，22(4) ：514—520．[2] VAN ZANTEN A T．Control aspect of Bosch-VDC[C]／／The3rd International Symposium on Advanced Vehicle Control Aachen, Germany．1 996：573—607．[3]HAITTOR1 H，KOIBUCHI 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黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(文獻(xiàn)綜述) 第 0 頁(yè)數(shù)控電動(dòng)刀架摘要：數(shù)控刀架是數(shù)控車床最普遍的一種輔助裝置，它可使數(shù)控車床在工件一次裝夾中完成多種甚至所有的加工工序，以縮短加工的輔助時(shí)間，減少加工過(guò)程中由于多次安裝工件而引起的誤差，從而提高機(jī)床的加工效率和加工精度。電動(dòng)刀架是數(shù)控車床進(jìn)行自動(dòng)換刀的實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)刀架上刀盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)和刀盤(pán)的開(kāi)定位、定位與夾緊的運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)刀具的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，具有傳動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)、電氣正反轉(zhuǎn)控制、PLC 編程控制等數(shù)控機(jī)床的核心內(nèi)容，是每一個(gè)學(xué)習(xí)數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)所必須掌握的，具有機(jī)械、電氣的綜合特點(diǎn)，同時(shí)電動(dòng)刀架在數(shù)控加工過(guò)程中容易出現(xiàn)故障，因而對(duì)于該刀架的結(jié)構(gòu)和故障分析，也是相當(dāng)重要的。而常見(jiàn)的電動(dòng)刀架中具有典型的結(jié)構(gòu)有 TND360 刀架和 LDB4 刀架，這兩種刀架都實(shí)現(xiàn)了刀盤(pán)的正向換刀和反向鎖緊，刀盤(pán)的圓周定位功能。關(guān)鍵字：數(shù)控車床，電動(dòng)刀架，TND360 刀架，LDB4 刀架，故障1、數(shù)控刀架的發(fā)展趨勢(shì)數(shù)控刀架的發(fā)展趨勢(shì)是：數(shù)控刀架開(kāi)始向快速換刀、簡(jiǎn)單實(shí)用、造價(jià)低、可靠、電液組合驅(qū)動(dòng)和伺服驅(qū)動(dòng)方向發(fā)展。如下圖 1 所示：圖 1 10 工位刀架目前國(guó)內(nèi)數(shù)控刀架以電動(dòng)為主，分為立式和臥式兩種。立式刀架有四、六工位兩種形式，主要用于簡(jiǎn)易數(shù)控車床；臥式刀架有八、十、十二等工位，可正、反方向旋轉(zhuǎn)，就近選刀，用于全功能數(shù)控車床。另外臥式刀架還有液動(dòng)刀架和伺服驅(qū)動(dòng)刀架。 數(shù)控刀架的市場(chǎng)分析：國(guó)產(chǎn)數(shù)控車床今后將向中高檔發(fā)展，中檔采用普及 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(文獻(xiàn)綜述) 第 1 頁(yè)型數(shù)控刀架配套，高檔采用動(dòng)力型刀架，兼有液壓刀架、伺服刀架、立式刀架等品種，近年來(lái)需要量可達(dá) 10000～50000 臺(tái)。 2、數(shù)控刀架的開(kāi)發(fā)應(yīng)用數(shù)控刀架是以回轉(zhuǎn)分度實(shí)現(xiàn)刀具自動(dòng)交換及回轉(zhuǎn)動(dòng)力刀具的傳動(dòng)。因此技術(shù)含量高，已趨向?qū)I(yè)化開(kāi)發(fā)生產(chǎn)。所以對(duì)數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架的研究開(kāi)發(fā)及應(yīng)用已引起數(shù)控機(jī)床行業(yè)重視。 典型數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架一般由動(dòng)力源（電機(jī)或油缸、液壓馬達(dá)） 、機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、預(yù)分度機(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)、鎖緊機(jī)構(gòu)、檢測(cè)裝置、接口電路、刀具安裝臺(tái)（刀盤(pán)） 、動(dòng)力刀座等組成。數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架的動(dòng)作循環(huán)為：T 指令（換刀指令——刀盤(pán)旋轉(zhuǎn)——刀位檢測(cè)——預(yù)分——精確定位——刀盤(pán)鎖緊——結(jié)束信號(hào)。 3、數(shù)控刀架的功能數(shù)控機(jī)床上的刀架是安放刀具的重要部件，許多刀架還直接參與切削工作，如臥式車床上的四方刀架，轉(zhuǎn)塔車床的轉(zhuǎn)塔刀架，回轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)塔車床的回轉(zhuǎn)刀架，自動(dòng)車床的轉(zhuǎn)塔刀架和天平刀架等。這些刀架既安放刀具，而且還直接參與切削，承受極大的切削力作用，所以它往往成為工藝系統(tǒng)中的較薄弱環(huán)節(jié)。隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，機(jī)床的刀架也有了許多變化，特別是數(shù)控車床上采用電(液)換位的自動(dòng)刀架，有的還使用兩個(gè)回轉(zhuǎn)刀盤(pán)。加工中心則進(jìn)一步采用了刀庫(kù)和換刀機(jī)械手，定現(xiàn)了大容量存儲(chǔ)刀具和自動(dòng)交換刀具的功能，這種刀庫(kù)安放刀具的數(shù)量從幾十把到上百把，自動(dòng)交換刀具的時(shí)間從十幾秒減少到幾秒甚至零點(diǎn)幾秒。因此，刀架的性能和結(jié)構(gòu)往往直接影響到機(jī)床的切削性能、切削效率和體現(xiàn)了機(jī)床的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)水平。 4、自動(dòng)換刀裝置的基本要求（1）換刀時(shí)間短，以減少非加工時(shí)間； （2）減少換刀動(dòng)作對(duì)加工范圍的干擾； （3）刀具重復(fù)定位精度高； （4）識(shí)刀、選刀可靠，換刀動(dòng)作簡(jiǎn)單可靠； （5）刀庫(kù)刀具存儲(chǔ)量合理； 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(文獻(xiàn)綜述) 第 2 頁(yè)（6）刀庫(kù)占地面積小，并能與主機(jī)配合，使機(jī)床外觀協(xié)調(diào)美觀； （7）刀具裝卸、調(diào)整、維修方便，并能得到清潔的維護(hù)。 5、數(shù)控刀架的類型按換刀方式的不同，數(shù)控車床的刀架系統(tǒng)主要有回轉(zhuǎn)刀架、排式刀架和帶刀庫(kù)的自動(dòng)換刀裝置等多種形式，下面對(duì)這三種形式的刀架作簡(jiǎn)單的介紹。 5.1 排式刀架 排式刀架一般用于小規(guī)格數(shù)控車床，以加工棒料或盤(pán)類零件為主。其結(jié)構(gòu)形式為： 夾持著各種不同用途刀具的刀夾沿著機(jī)床的 X 坐標(biāo)軸方向排列在橫向滑板上。這種刀架在刀具布置和機(jī)床調(diào)整等方面都較為方便，可以根據(jù)具體工件的車削工藝要求，任意組合各種不同用途的刀具，一把刀具完成車削任務(wù)后，橫向滑板只要按程序沿 X 軸移動(dòng)預(yù)先設(shè)定的距離后，第二把刀就到達(dá)加工位置，這樣就完成了機(jī)床的換刀動(dòng)作。這種換刀方式迅速省時(shí)，有利于提高機(jī)床的生產(chǎn)效率。眾鑫機(jī)床廠生產(chǎn)的 TC140 全功能數(shù)控車床配置的就是排式刀架。 5.2 回轉(zhuǎn)刀架 回轉(zhuǎn)刀架是數(shù)控車床最常用的一種典型換刀刀架，一般通過(guò)液壓系統(tǒng)或電氣來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)床的自動(dòng)換刀動(dòng)作，根據(jù)加工要求可設(shè)計(jì)成四方、六方刀架或圓盤(pán)式刀架，并相應(yīng)地安裝 4 把、6 把或更多的刀具?；剞D(zhuǎn)刀架的換刀動(dòng)作可分為刀架抬起、刀架轉(zhuǎn)位和刀架鎖緊等幾個(gè)步驟。它的動(dòng)作是由數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出指令完成的?；剞D(zhuǎn)刀架根據(jù)刀架回轉(zhuǎn)軸與安裝底面的相對(duì)位置，分為立式刀架和臥式刀架兩種。 5.3 帶刀庫(kù)的自動(dòng)換刀裝置 上述排刀式刀架和回轉(zhuǎn)刀架所安裝的刀具都不可能太多，即使是裝備兩個(gè)刀架，對(duì)刀具的數(shù)目也有一定限制。當(dāng)由于某種原因需要數(shù)量較多的刀具時(shí)，應(yīng)采用帶刀庫(kù)的自動(dòng)換刀裝置。帶刀庫(kù)的自動(dòng)換刀裝置由刀庫(kù)和刀具交換機(jī)構(gòu)組成。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(文獻(xiàn)綜述) 第 3 頁(yè)6、常用刀架的簡(jiǎn)介6.1 TND360 刀架的結(jié)構(gòu)與工作原理轉(zhuǎn)塔刀架是由換刀機(jī)構(gòu)和刀盤(pán)組成，刀盤(pán)用于刀具的安裝、刀盤(pán)的背面裝有端面齒盤(pán)，用于刀盤(pán)的定位。轉(zhuǎn)塔刀架的換刀機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)刀盤(pán)的開(kāi)定位轉(zhuǎn)動(dòng)換刀位定位和夾緊的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。要實(shí)現(xiàn)刀盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)換刀，就要使得刀盤(pán)的定位機(jī)構(gòu)脫開(kāi)后，才能進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到位后，刀盤(pán)要定位并夾緊，才能進(jìn)行加工。轉(zhuǎn)塔刀架的換刀傳動(dòng)是由刀架電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，刀盤(pán)的抬起是用凸輪機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而刀盤(pán)在圓周方向上的分度是用槽輪機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，分度完成后的回復(fù)也是在碟形彈簧的作用下進(jìn)行工作的 刀盤(pán)在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，經(jīng) 1：1 的齒輪副將運(yùn)動(dòng)傳遞給圓光柵，由圓光柵將轉(zhuǎn)位信號(hào)送可編程控制器進(jìn)行刀位計(jì)數(shù)在加工的過(guò)程中，當(dāng)端面齒盤(pán)上的定位銷拔出后，切削力過(guò)大或撞刀時(shí)，刀盤(pán)會(huì)產(chǎn)生微量轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)圓光柵的轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)就成為刀架過(guò)載報(bào)警信號(hào)，機(jī)床就會(huì)迅速停機(jī)。圓光柵將傳動(dòng)轉(zhuǎn)換成脈沖信號(hào)送給數(shù)控系統(tǒng)，正常時(shí)用于刀盤(pán)上刀具刀位的計(jì)數(shù)；撞刀時(shí)用于產(chǎn)生刀架報(bào)警信號(hào)。刀盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)可根據(jù)最近找刀原則實(shí)現(xiàn)正反向轉(zhuǎn)動(dòng)，以達(dá)到快速找刀的目的。6.2 LDB4 電動(dòng)刀架的結(jié)構(gòu)與工作原理LDB4 屬于四工位刀架，由電動(dòng)機(jī) 蝸輪和蝸桿結(jié)構(gòu)絲杠和螺母結(jié)構(gòu)霍爾元件定位系統(tǒng)等組成，正轉(zhuǎn)時(shí)，電動(dòng)機(jī)通過(guò)渦輪和蝸桿結(jié)構(gòu)將驅(qū)動(dòng)傳給絲杠，螺母和轉(zhuǎn)動(dòng)的刀架是鍵槽聯(lián)結(jié)，即螺母和轉(zhuǎn)動(dòng)的刀架只能做相對(duì)上下滑動(dòng)，而不能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，而螺母與電機(jī)底座是通過(guò)齒面嚙合形成定位機(jī)構(gòu)，在這對(duì)嚙合齒脫開(kāi)之前，螺母是不能轉(zhuǎn)動(dòng)的 ，也就是轉(zhuǎn)動(dòng)的刀架也是不能轉(zhuǎn)動(dòng)，剛剛開(kāi)始，由于絲杠的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，螺母相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)的刀架向上移動(dòng)，當(dāng)嚙合齒脫開(kāi)后，通過(guò)銷釘和止推槽的作用，使得絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)→螺母轉(zhuǎn)動(dòng)→刀架轉(zhuǎn)動(dòng)→進(jìn)行換刀，到指定的工位時(shí)，通過(guò)霍爾元件定位系統(tǒng)將到位信號(hào)傳遞給數(shù)控裝置系統(tǒng)，從而停止轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)霍爾元件定位系統(tǒng)和輔助定位銷釘進(jìn)行位置的定位；數(shù)控裝置控制刀架換刀電動(dòng)機(jī)進(jìn)行一定延時(shí)的反轉(zhuǎn)信號(hào)，因?yàn)橹雇其N釘?shù)? 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(文獻(xiàn)綜述) 第 4 頁(yè)作用，螺母系統(tǒng)和刀架系統(tǒng)不能反轉(zhuǎn)，因而螺母系統(tǒng)順著絲杠向下移動(dòng)，直到兩對(duì)嚙合齒重新嚙合為止，這樣完成了整個(gè)換刀的過(guò)程。6.3 兩種結(jié)構(gòu)的比較兩種結(jié)構(gòu)的共同點(diǎn)：都實(shí)現(xiàn)了刀盤(pán)的抬起與鎖緊動(dòng)作，刀盤(pán)的圓周定位，實(shí)現(xiàn)了同樣的功能。兩種結(jié)構(gòu)只是機(jī)械結(jié)構(gòu)的不同，而在電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的電氣控制上卻是完全相同的。兩者的區(qū)別：TND360 的刀盤(pán)的抬起與鎖緊是由凸輪機(jī)構(gòu)和碟形彈簧實(shí)現(xiàn)的，刀盤(pán)的圓周分度是由槽輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的，槽輪實(shí)現(xiàn)的是 8 工位的刀盤(pán)分度；LDB4電動(dòng)刀架的抬起與鎖緊是由絲杠螺母的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，而刀架的圓周分度是由霍爾元件定位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，其實(shí)現(xiàn)的是 4 工位的刀盤(pán)分度；結(jié)構(gòu)上是 LDB4 比較簡(jiǎn)單、實(shí)用。在分度精度上 TND360 定位精度比較高，同時(shí)比較可靠。而且TND360 存在一定的報(bào)警功能，當(dāng)切削力過(guò)大或撞刀時(shí)，刀盤(pán)產(chǎn)生不是常規(guī)的微量轉(zhuǎn)動(dòng)，這個(gè)時(shí)候圓光柵就傳遞出對(duì)應(yīng)的傳感器信號(hào)，而這個(gè)信號(hào)就成為刀架的過(guò)載報(bào)警信號(hào)，這樣數(shù)控系統(tǒng)就會(huì)停機(jī)，而這個(gè)功能 LDB4 是沒(méi)有的。7、常見(jiàn)的故障分析與診斷實(shí)例7.1 LDB4 刀架在換刀過(guò)程中找不到對(duì)應(yīng)的刀位故障分析：LDB4 刀架的換刀的過(guò)程是數(shù)控系統(tǒng)控制電動(dòng)刀架的正轉(zhuǎn)，在正轉(zhuǎn)的過(guò)程中，一個(gè)小磁塊固定不動(dòng)，4 個(gè)工位的霍爾元件跟隨刀架旋轉(zhuǎn)，當(dāng)其中一個(gè)霍爾元件接近小磁塊后，發(fā)出對(duì)應(yīng)的高電平或低電平信號(hào)，當(dāng)所需要工位的霍爾元件接近小磁塊時(shí)，該信號(hào)傳遞回?cái)?shù)控系統(tǒng)，這時(shí)數(shù)控系統(tǒng)停止正轉(zhuǎn)控制，發(fā)出延時(shí)的反轉(zhuǎn)信號(hào)，控制刀架縮緊。當(dāng)對(duì)應(yīng)的霍爾元件出現(xiàn)故障或信號(hào)回傳通道出現(xiàn)故障的時(shí)候，對(duì)應(yīng)的刀位信號(hào)無(wú)法反饋回?cái)?shù)控系統(tǒng)，就出現(xiàn)了刀位故障。排除方法：檢查霍爾元件是否出現(xiàn)故障、檢查信號(hào)通道是否暢通。7.2 LDB4 定位精度出現(xiàn)誤差故障分析：LDB4 的定位分為兩個(gè)層次：定位霍爾元件進(jìn)行電動(dòng)機(jī)定位， 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(文獻(xiàn)綜述) 第 5 頁(yè)定位卡銷與刀座上的卡槽進(jìn)行精確定位。如果出現(xiàn)定位精度出現(xiàn)誤差，主要是定位霍爾元件是否出現(xiàn)移位或位置出現(xiàn)誤差，或者彈簧定位卡銷出現(xiàn)故障排除方法：檢查定位霍爾元件的位置、檢查彈簧定位卡銷系統(tǒng)。7.3 LDB4 刀位無(wú)法鎖緊故障分析：LDB4 刀架的鎖緊是依靠螺母在絲杠上的下降來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而該下降的運(yùn)動(dòng)是由電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，如果無(wú)法鎖緊，就是螺母沒(méi)有對(duì)于絲杠做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，首先是數(shù)控系統(tǒng)有無(wú)反轉(zhuǎn)信號(hào)傳到 24V 繼電器、24V 繼電器是否工作、220V 反轉(zhuǎn)控制交流接觸器是否工作、刀架正反轉(zhuǎn)控制電動(dòng)機(jī)是否損壞、絲杠螺母機(jī)械結(jié)構(gòu)是否卡死。排除方法：24V 繼電器檢查、220V 交流接觸器檢查、電動(dòng)機(jī)檢查、絲杠螺母機(jī)械結(jié)構(gòu)檢查。7.4 TND360 刀盤(pán)無(wú)法抬起故障分析：TND360 刀盤(pán)的抬起是通過(guò)電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)帶動(dòng)凸輪旋轉(zhuǎn)，而凸輪的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)刀盤(pán)軸向上移動(dòng)，從而抬起刀盤(pán)，而刀盤(pán)無(wú)法抬起，一者電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，無(wú)法實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)；凸輪軸系統(tǒng)出現(xiàn)卡死現(xiàn)象或凸輪系統(tǒng)出現(xiàn)故障。排除方法：檢查電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)、檢查凸輪系統(tǒng)。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(文獻(xiàn)綜述) 第 6 頁(yè)參考文獻(xiàn)[1] 蔡厚道.數(shù)控機(jī)床構(gòu)造[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2007[2] 陳志雄.數(shù)控機(jī)床與數(shù)控編程技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2003[3] 徐夏民.數(shù)控原理與數(shù)控系統(tǒng)[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，1996[4] 廖常初.PLC 編程及應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007[5] 王海勇.數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)與維修[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009 畢業(yè)設(shè)計(jì) 文獻(xiàn)綜述院 （ 系 ） 名 稱 工 學(xué) 院 機(jī) 械 系專 業(yè) 名 稱 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 制 造 及 其 自 動(dòng) 化學(xué) 生 姓 名 杜 騰 飛 指 導(dǎo) 教 師 閆 存 富2012 年 03 月 10 日 畢業(yè)設(shè)計(jì) 文獻(xiàn)翻譯院 （ 系 ） 名 稱 工 學(xué) 院 機(jī) 械 系專 業(yè) 名 稱 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 制 造 及 其 自 動(dòng) 化學(xué) 生 姓 名 杜 騰 飛 指 導(dǎo) 教 師 閆 存 富2012 年 03 月 10 日黃河科技學(xué)院本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （論文） 任 務(wù) 書(shū)工 學(xué)院 機(jī)械 系 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 專業(yè) 08 級(jí) 1 班學(xué) 號(hào) 080105032 學(xué)生 杜騰飛 指 導(dǎo) 教 師 閆 存 富 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目MJ—50 型數(shù)控車床電動(dòng)刀架設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作內(nèi)容與基本要求（目標(biāo)、任務(wù)、途徑、方法，應(yīng)掌握的原始資料（數(shù)據(jù)） 、參考資料（文獻(xiàn)）以及設(shè)計(jì)技術(shù)要求、注意事項(xiàng)等） （紙張不夠可加頁(yè)）一、設(shè)計(jì)技術(shù)要求、原始資料（數(shù)據(jù)） 、參考資料（文獻(xiàn)） 1、設(shè)計(jì)要求：主要是電動(dòng)刀架整體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和關(guān)鍵零部件設(shè)計(jì)為主線，以理論計(jì)算及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)為輔的綜合性題目。2、參考文獻(xiàn)：數(shù)控機(jī)床構(gòu)造，機(jī)械設(shè)計(jì),金屬工藝學(xué)及熱處理、機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)、機(jī)械工程手冊(cè)等資料。 二、設(shè)計(jì)目標(biāo)與任務(wù) 1、查閱文獻(xiàn)資料不少于 12 篇，其中外文資料不少于 2 篇；編寫(xiě)文獻(xiàn)綜述（不少于 3000 字） 。2、翻譯外文科技資料，不少于 3000 字。3. 完成開(kāi)題報(bào)告。4、完成電動(dòng)刀架系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，繪制裝配圖、部件圖和零件圖，折合A1 圖紙 3 張以上。5、編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，不少于 8000 漢字。 三、時(shí)間安排1——3 周 完成開(kāi)題報(bào)告、文獻(xiàn)翻譯、文獻(xiàn)綜述等4——11 周 完成總體設(shè)計(jì)、撰寫(xiě)說(shuō)明書(shū)等12——13 周 修改論文、資格審查等14 周 畢業(yè)答辯畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）時(shí)間： 2012 年 2 月 13 日至 2012 年 5 月 15 日計(jì) 劃 答 辯 時(shí) 間： 2012 年 5 月 19 日專業(yè)（教研室）審批意見(jiàn)：審批人簽名：?jiǎn)挝淮a 11834 學(xué)　號(hào) 080105032分 類 號(hào) TH6 密 級(jí) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)MJ-50 型數(shù)控車床電動(dòng)刀架設(shè)計(jì)院 （ 系 ） 名 稱 工 學(xué) 院 機(jī) 械 系 專 業(yè) 名 稱 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 及 自 動(dòng) 化學(xué) 生 姓 名 杜 騰 飛 指 導(dǎo) 教 師 閆 存 富2012 年 5 月 12 日黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告表課題名稱 MJ—50 型數(shù)控車床電動(dòng)刀架設(shè)計(jì)課題來(lái)源 教師擬訂 課題類型 AX 指導(dǎo)教師 閆存富學(xué)生姓名 杜騰飛 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 號(hào) 080105032一、調(diào)研資料的準(zhǔn)備根據(jù)任務(wù)書(shū)的要求，在做本課題前，查閱了與課題相關(guān)的資料有：機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制圖、機(jī)械制造工藝學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)、數(shù)控機(jī)床構(gòu)造、數(shù)控車床設(shè)計(jì)與畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)等與設(shè)計(jì)相關(guān)的手冊(cè)。二、設(shè)計(jì)的目的與要求 畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)教學(xué)中最后一個(gè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，通過(guò)該設(shè)計(jì)過(guò)程，將數(shù)控技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)、零件設(shè)計(jì)、機(jī)械制圖等知識(shí)貫穿起來(lái)，是對(duì)學(xué)生綜合能力的一個(gè)鍛煉，另外數(shù)控行業(yè)是一個(gè)熱門(mén)的行業(yè)，希望能夠把握這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，多從設(shè)計(jì)中找到自己的不足，從而能夠提高自己。設(shè)計(jì)要求完成電動(dòng)刀架系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，繪制裝配圖、部分零件圖，三、設(shè)計(jì)的思路與預(yù)期成果 1、設(shè)計(jì)思路本設(shè)計(jì)主要設(shè)計(jì)數(shù)控車床電動(dòng)刀架，包括電動(dòng)刀架的機(jī)械部分設(shè)計(jì)和使用液壓控制部分的設(shè)計(jì)，機(jī)械部分包括典型零件的設(shè)計(jì)和選用等。控制部分包括 PLC 控制刀架的原理等。在確定設(shè)計(jì)方案之后，完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，并應(yīng)用 AUTOCAD 完成裝配圖及主要部分主要零件圖。最終設(shè)計(jì)出符合要求的數(shù)控車床電動(dòng)刀架。2、預(yù)期的成果（1）完成開(kāi)題報(bào)告；（2）完成文獻(xiàn)綜述一篇，不少與 3000 字，與專業(yè)相關(guān)的英文翻譯一篇，不少于 3000 字；（3）完成內(nèi)容與字?jǐn)?shù)都不少于規(guī)定量 8000 字的畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份；（4）繪制裝配圖、部分零件圖，折合 A1 圖紙三張以上。四、任務(wù)完成的階段內(nèi)容及時(shí)間安排1 周——2 周 收集設(shè)計(jì)資料并完成開(kāi)題報(bào)告；3 周——4 周 完成英文資料翻譯并寫(xiě)出文獻(xiàn)綜述；5 周——6 周 進(jìn)行總體設(shè)計(jì)和部分零部件的選擇與設(shè)計(jì)；7 周——10 周 繪制裝配圖和部分零件圖、編寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。11 周 修改整理，準(zhǔn)備答辯五、完成設(shè)計(jì)（論文）所具備的條件因素本人已修完機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制圖、液壓與氣壓傳動(dòng)、金屬工藝學(xué)、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、數(shù)控機(jī)床構(gòu)造、液壓與氣壓傳動(dòng)等課程，并且圖書(shū)館大量的相關(guān)文獻(xiàn)資料，以及相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)等資源可以參考。指導(dǎo)教師簽名： 日期： 課題來(lái)源：（1）教師擬訂；（2）學(xué)生建議；（3）企業(yè)和社會(huì)征集；（4）科研單位提供課題類型：（1）A—工程設(shè)計(jì)（藝術(shù)設(shè)計(jì)） ；B—技術(shù)開(kāi)發(fā)；C—軟件工程；D—理論研究；E—調(diào)研報(bào)告（2）X—真實(shí)課題；Y—模擬課題；Z—虛擬課題要求（1） 、 （2）均要填，如 AY、BX 等。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(文獻(xiàn)翻譯 ) 第 1 頁(yè)集成制造單元面向多產(chǎn)品類型的形成和多樣化批量生產(chǎn)技術(shù)摘要：追求的類型和不同多產(chǎn)品體積(MPTVV)生產(chǎn)快速反應(yīng)、快速的切換，使結(jié)構(gòu)線的轉(zhuǎn)移制造系統(tǒng)不再是一成不變的。細(xì)胞形成(CF)算法的關(guān)鍵技術(shù)是細(xì)胞制造系統(tǒng)(CMS)。目前，CF 手段主要擴(kuò)展理念的成組技術(shù)(GT)，涵蓋了許多資源能力匹配分析及其算法。不同的約束都認(rèn)為，但很少利用綜合運(yùn)用。摘要針對(duì)生產(chǎn)單元的問(wèn)題(MC)下形成 MPTVV 生產(chǎn)模式，形成典型的 MC 技術(shù)集成分組類型的細(xì)胞(GC)、流量類型(FC),即繼承了細(xì)胞(IC)技術(shù)分析提出了基于自由度。面向?qū)嶋H生產(chǎn)像交貨期約束、生產(chǎn)批號(hào)、設(shè)備能力、關(guān)鍵設(shè)備、關(guān)鍵部分和機(jī)共享等，是一個(gè)完整的地層模型的建立和內(nèi)部相互關(guān)系綜合分析這些約束。進(jìn)而，形成目標(biāo)的類型及其生成程序變換器在聯(lián)合作用形成的約束和規(guī)則是傳播。在案例研究，形成三個(gè)高度平衡氣相色譜第一；然后俱樂(lè)部實(shí)施形成基于相同的數(shù)據(jù)表明良好的平衡作用荷載和 flow-style 細(xì)胞生產(chǎn)關(guān)鍵任務(wù)；當(dāng)任務(wù)是調(diào)整，通過(guò)使用 IC 形成方法在 FC 配置的結(jié)果上構(gòu)建了一項(xiàng)新計(jì)劃，更優(yōu)的性能 flow-style 生產(chǎn)的表現(xiàn)。該制度的研究比較不同類型的細(xì)胞強(qiáng)烈說(shuō)明驗(yàn)證的綜合 MC 形成快速制造資源的支持下 MPTVV 轉(zhuǎn)變生產(chǎn)方式。關(guān)鍵詞：多產(chǎn)品批量生產(chǎn)類型和變異，細(xì)胞的形成，流式制造單元，繼承制造單元1 介紹如今，多種類型和可變的生產(chǎn)模式已成為必然選擇，對(duì)于大多數(shù)企業(yè)來(lái)說(shuō)，在適應(yīng)或正在適應(yīng)不斷變化的需求，我們的社會(huì)當(dāng)然這是一個(gè)自然的結(jié)果。幾個(gè)類型和流動(dòng)的專用生產(chǎn)線和多種類型和離散柔性生產(chǎn)線，多類型和變量生產(chǎn)的小型或中型生產(chǎn)批量生產(chǎn)之間的定位模式，定位系統(tǒng)的變異性和快速反應(yīng)的效率和靈活性兩者的優(yōu)點(diǎn)。細(xì)胞制造業(yè)是一個(gè)可容納這種類型的生產(chǎn)模式，并支持快速響應(yīng)制造系統(tǒng)的生產(chǎn)組織形式，細(xì)胞制造的核心是制造資源的重組和重用;自治，協(xié)作為特征的制造單元和靈活性的核心組成部分，因此，細(xì)胞的形成和重構(gòu)技術(shù)是執(zhí)行 CMS 的鑰匙。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(文獻(xiàn)翻譯 ) 第 2 頁(yè)目前，細(xì)胞的形成（CF）技術(shù)主要集中在它的構(gòu)造算法。可能形成的規(guī)則和約束方面。如多路線和設(shè)備類型，工作時(shí)間分配，批量生產(chǎn)，設(shè)備共享，單位平衡和機(jī)容量已全部參與，但有沒(méi)有這些因素的綜合應(yīng)用。研究人員像安田等人 [1]和 GARBIE 等人 [2]用于細(xì)胞分析的相似性系數(shù)。 TB 根據(jù)不斷變化的市場(chǎng)解決集群和細(xì)胞形成的問(wèn)題，皮萊等 [3]，提出了一個(gè)健全的設(shè)計(jì)方法，結(jié)果細(xì)胞結(jié)構(gòu)竟然是相對(duì)穩(wěn)定的。智能算法被引入到 CF 求解之中，智能算法考慮的因素，如部分?jǐn)?shù)量、路線加工時(shí)間、設(shè)備容量設(shè)備的狀態(tài)和細(xì)胞的平衡和細(xì)胞間移動(dòng)的最小化的目標(biāo)。ASOKAN 等 [4]，普拉巴卡蘭等 [5]，和其他許多學(xué)者采用蟻群算法。VENKATARAMANAIAH 等 [6]，構(gòu)建了一個(gè)單元的配置與使用特殊元素的混合啟發(fā)式算法。MAHAPATRA 等 [ 7]，細(xì)胞負(fù)載平衡和細(xì)胞間移動(dòng)和就業(yè)，解決遺傳算法的最小化集中。曼蘇里等 [8]，使用 GA 算法來(lái)研究瓶頸設(shè)備、特殊零部件和設(shè)備共享的約束。韓元等 [9]，采用了模糊 ART 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法來(lái)解決復(fù)雜的零部件和設(shè)備的分組問(wèn)題。DEFERSHA 等 [10]，引入 CF 遺傳算法的并行運(yùn)算，在許多實(shí)際限制，如單元的配置，替代工藝，設(shè)備共享，容量和負(fù)載考慮平衡或和生產(chǎn)費(fèi)用。FTS 等 [11]，切割 CF 卡的過(guò)程分為兩個(gè)步驟。首先，構(gòu)建了多目標(biāo)函數(shù)為尺度單位，然后采用一個(gè)單一的目標(biāo)函數(shù)來(lái)優(yōu)化內(nèi)部和單位之間的移動(dòng)。白氏等 [12]，他們的注意力主要在 FC 形成的理論和緊急動(dòng)員一批批量生產(chǎn)的技術(shù)上。作為一個(gè)整體，上述研究主要集中在靜態(tài)細(xì)胞形成，而在可持續(xù)發(fā)展的動(dòng)態(tài)形成的研究很少，甚至不說(shuō)綜合形成多類型的細(xì)胞。本文的主要是制造單元（MC）的多產(chǎn)品類型的多樣化和變異量（MPTVV）生產(chǎn)模式下的問(wèn)題，從多類型的 MC，綜合形成模型和基于方法的綜合建設(shè)。統(tǒng)一的約束，制定規(guī)則和算法將會(huì)是研究和決策的工具。2 技術(shù)上的挑戰(zhàn)根據(jù) MPTVV 生產(chǎn)模式，產(chǎn)品類型及數(shù)量是在不斷變化，在不同時(shí)期的時(shí)間或階段，不同時(shí)期市場(chǎng)需求的變化所引起的，因此使制造系統(tǒng)的配置變化的直接原因是動(dòng)態(tài)的要求。在細(xì)胞制造系統(tǒng)（CMS ） ，這種變化將最終歸咎于細(xì)胞形成，或由細(xì)胞進(jìn)行和實(shí)現(xiàn)。細(xì)胞的形成和重構(gòu)的實(shí)質(zhì)是優(yōu)化制造資源的分配，它是一種能力制造資源的分配或再分配。資源分配的需要之間的極端情況下的權(quán)衡“一臺(tái)機(jī)器是一個(gè) 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(文獻(xiàn)翻譯 ) 第 3 頁(yè)細(xì)胞”和“整條生產(chǎn)線也是一個(gè)細(xì)胞” 。此外，以實(shí)現(xiàn)快速的資源轉(zhuǎn)化，而不是任務(wù)與資源的相匹配，條件下的資源分配和優(yōu)化比如一批關(guān)鍵設(shè)備、關(guān)鍵零部件、設(shè)備共享，也是必須要考慮的。執(zhí)行不成功的重要原因是傳統(tǒng)的 CF 技術(shù)的應(yīng)用，缺乏綜合考慮。CF 的結(jié)果是邏輯細(xì)胞，所以有細(xì)胞間和細(xì)胞中的機(jī)器有沒(méi)有固定的歸屬、沒(méi)有明確的界限。機(jī)器可以作為一個(gè)獨(dú)立的“設(shè)備單位” ，對(duì)于分散的任務(wù)，或者他們可以分享它們的能力與其他細(xì)胞，并完成任務(wù)與其他機(jī)器一起。在這種情況下，它可能會(huì)出現(xiàn)離散單元。結(jié)果配置是一個(gè)多元結(jié)構(gòu)的“完整”的單位和一個(gè)獨(dú)立的單位組成。傳統(tǒng)的分析，強(qiáng)調(diào)太多，可能會(huì)導(dǎo)致部分家庭和細(xì)胞的獨(dú)立性不和諧的生產(chǎn)。因此，瓶頸業(yè)務(wù)和設(shè)備，將出現(xiàn)和交配組裝生產(chǎn)的要求不能得到滿足。此外，細(xì)胞負(fù)荷分布不均，機(jī)器不能被細(xì)胞間的共享。MPTVV 生產(chǎn)模式下的細(xì)胞類型應(yīng)靈活多樣。在生產(chǎn)多種產(chǎn)品的類型和體積小或試生產(chǎn)中，細(xì)胞（GC）組類型的細(xì)胞形態(tài)是必需的，而在大規(guī)模批量生產(chǎn)中，需要實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。此外，在不同時(shí)期，繼承可持續(xù)重構(gòu)將是一個(gè)基本要求，努力推進(jìn)傳統(tǒng)組技術(shù)（GT）為基礎(chǔ)的技術(shù)的直接原因是，由于需求的快速變化頻繁布局調(diào)整是難以實(shí)現(xiàn)的。作為一個(gè)剛性的形成技術(shù)，有太多的努力是物理布局調(diào)整的成本。設(shè)備及零件的相似性為基礎(chǔ)的施工方法上存在的資源要求，只強(qiáng)調(diào)適應(yīng)，而不是生產(chǎn)流程的流暢性，認(rèn)為這也是一個(gè)重要的任務(wù)路線組織者同意的問(wèn)題。流線式運(yùn)行在 MC 的形成也是一個(gè)重要的目標(biāo)。打擊周期性變化的需求，以減少成本和機(jī)器調(diào)整的影響，CF 程序具有繼承原有的生產(chǎn)線。存在的 CF 分析氣相色譜儀，研究主要集中在類型的細(xì)胞（FC ）和繼承細(xì)胞（IC）的相對(duì)很少，相同的地位，形成約束分析和不同類型的管委會(huì)統(tǒng)一建設(shè)提出。選區(qū)、功能界別和 IC 分別代表不同的目標(biāo)和 CF 的目標(biāo)，并在制造系統(tǒng)中是典型的細(xì)胞形態(tài)。面向他們將是進(jìn)行整合形成多類型細(xì)胞的技術(shù)分析。3 MC 的形成和其約束分析的綜合模型MC 形成多個(gè)相關(guān)的約束下，在 MC 的形成，如生產(chǎn)的要求，交貨時(shí)間和作為批處理內(nèi)部外部因素，處理時(shí)間，機(jī)器的能力，關(guān)鍵設(shè)備和可選擇的機(jī)器一并考慮。此外，在生產(chǎn)周期時(shí)間目標(biāo)，成本，設(shè)備必須滿足實(shí)用，因而 MC 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(文獻(xiàn)翻譯 ) 第 4 頁(yè)的形成過(guò)程又是一個(gè)多目標(biāo)優(yōu)化過(guò)程，沒(méi)有最佳，但許多次優(yōu)的解決方案，其中普遍存在。在這里，約束和目標(biāo)分解和它們的相互關(guān)系，以不同類型的 MC如圖 1 所示。圖 1 MC 形成和約束分析的綜合模型在 CF 中資源、路線和任務(wù)是三個(gè)主要的需要數(shù)據(jù)，還繼承了 CF 使用前進(jìn)行比較的數(shù)據(jù)源配置模式。CF 卡規(guī)則，包括路由選擇，機(jī)器（類型）選擇和機(jī)器任務(wù)分配規(guī)則。這里主要的 CF 約束是機(jī)器能力，關(guān)鍵還是質(zhì)量和關(guān)鍵設(shè)備。輸出政策的細(xì)胞和設(shè)備，在機(jī)器的能力，在資源分配中，三個(gè)加班的情況下，外包和設(shè)備采購(gòu)，可以選擇短缺的情況下潘氏規(guī)則分區(qū)組成。在不同類型，甚至 MC 的形成階段的過(guò)程中，必須采取量化指標(biāo)，包括相似系數(shù)，操作數(shù)的細(xì)胞間，細(xì)胞負(fù)載和生產(chǎn)節(jié)拍平衡，所有這些規(guī)則，約束和目標(biāo)，構(gòu)建形成多類型的限制細(xì)胞，其中大部分是蹣跚，但一些特殊用途，例如，為 FC 的形成，是有規(guī)則，強(qiáng)調(diào)操作平衡的路線和設(shè)備的生產(chǎn)節(jié)拍時(shí)間，和目標(biāo)細(xì)胞中的節(jié)拍，壓力平衡。形成三種類型的細(xì)胞，是不是獨(dú)立的，還是相互關(guān)聯(lián)的，主要的階段：設(shè)備集群的資源選擇與分配，細(xì)胞的優(yōu)化和調(diào)整，電池的輸出都可以被重用集群和輸出的過(guò)程是完全通用的，而不同的分配和優(yōu)化。規(guī)則、約束和目標(biāo)需求可以選擇不同類型的細(xì)胞。根據(jù)圖 1，選區(qū)和功能界別有兩個(gè)基本的細(xì)胞（BC） ，而且 FC 是 GC 和 IC 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(文獻(xiàn)翻譯 ) 第 5 頁(yè)的擴(kuò)展也可以看作是基本細(xì)胞 BC 的一個(gè)擴(kuò)展，作為一個(gè)整體，GC 和 FC 構(gòu)造一樣，就像 BC 和 IC 一樣。4 一體化形成的目的和步驟為方便起見(jiàn)，采取流動(dòng)的符號(hào)表達(dá)圖約束。（1）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)集：S0={D1，D2，D3，D4} DL 表示生產(chǎn)任務(wù)；D2 表示部分航線； D3 表示設(shè)備資源；D4 表示配置方案。（2）形成規(guī)則的設(shè)置：S1 = {E1{E11，E12，E13 ，E14，E15}，E2{E21，E22} ，E3{E31，E32}} 。E1 表示路線的選擇，包括規(guī)則，E1L 表示我的第一條路線； E12。表示至少機(jī)器類型；E13 表示最短的加工時(shí)間；E14表示至少細(xì)胞間運(yùn)行時(shí)間；E15 表示最高操作平衡指數(shù) E2 的代表機(jī)（類型）選擇規(guī)則；E21 表示當(dāng)前機(jī)器類型； E22 表示最短的加工時(shí)間；E23 加工節(jié)拍時(shí)間限制表示 E3 的代表機(jī)任務(wù)分配規(guī)則。E31 表示任務(wù)分散機(jī)平均使用；E32 表示任務(wù)集中和集中使用的機(jī)器。（3）形成的制約：S2 = {F1，F(xiàn)2 F3，F(xiàn)4，F(xiàn)5 }。 F1 表示機(jī)器的能力；F2表示批次； F3 鍵表示關(guān)鍵零部件； F4 鍵表示質(zhì)量部分； F5 表示關(guān)鍵設(shè)備。（4）設(shè)置的輸出規(guī)則：S3 = {G1，G2 G3} 。 G1 的表示細(xì)胞的分區(qū)規(guī)則；G2 表示部分分區(qū)規(guī)則；G3 表示共享設(shè)備的分區(qū)規(guī)則。（5）形成一套目標(biāo)：S4= {H1{h11，h12}，H2 ，H3{h31，h32}，H4} 。H1的表示相似系數(shù)，h11 表示相似系數(shù)；h12 表示聯(lián)合國(guó)的相似性系數(shù)。H2 表示至少間細(xì)胞的細(xì)胞操作數(shù)；H3 的表示細(xì)胞負(fù)載平衡； h31 表示細(xì)胞的負(fù)荷率；h32 代表比例平衡細(xì)胞。H4 表示節(jié)拍時(shí)間平衡。（6）設(shè)備短缺的對(duì)待：S5={I1 ，I2 ，I3} 。 I1 表示加班；I2 表示外包；I3表示設(shè)備的采購(gòu)。（7）對(duì) CF 的四個(gè)步驟描述如下：第 1 步表示設(shè)備集群； 第二步表示將代表資源分配；第 3 步表示細(xì)胞的優(yōu)化和調(diào)整；第四步表示模式輸出。在本文中，四個(gè)不同約束條件和目標(biāo)的步驟，標(biāo)記清楚，使用步進(jìn)目標(biāo)的啟發(fā)式算法，將是最合適的解決問(wèn)題的方法。5 示例分析 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(文獻(xiàn)翻譯 ) 第 6 頁(yè)以上啟發(fā)式算法已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的 VC++環(huán)境案例研究中使用表 1 和表 2 中的設(shè)備資源數(shù)據(jù)的任務(wù)數(shù)據(jù)它是指出，在表 1 括號(hào)中的數(shù)量后，一部分是我們的任務(wù)數(shù)、序列部分操作數(shù)路線和它的操作數(shù);由三部分 P2，P8，P11 組成的選擇路線，他們用陰影標(biāo)注出來(lái);加工時(shí)間以分鐘為單位，這個(gè)任務(wù)的交付時(shí)間為兩個(gè)月。表 1 任務(wù)資源列表 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(文獻(xiàn)翻譯 ) 第 7 頁(yè)表 2 設(shè)備資源列表6 結(jié)論（1）綜合模型的構(gòu)建，對(duì) MC 形成約束進(jìn)行了分析。MC 形成受多個(gè)相關(guān)的約束。它的目標(biāo)可以被容易的擴(kuò)展，使它可以用于優(yōu)化一種多元化的“更多”的目標(biāo)的問(wèn)題中。MC 形成不同類型的影響及其形成過(guò)程相互之間的內(nèi)在聯(lián)系。在細(xì)胞形成的不同時(shí)期、不同的約束和規(guī)則逐步付諸實(shí)施。（2）形成一體化的目標(biāo)和程序提出。細(xì)胞形成約束是數(shù)學(xué)符號(hào)和不同階段細(xì)胞 的類型來(lái)表示的。形成目標(biāo)的公式描述。應(yīng)用這種約束和目標(biāo)的過(guò)程也是詳細(xì)的。（3）示例分析表明，綜合 MC 的形成是一個(gè)有價(jià)值的方法，適應(yīng) MPTVV生產(chǎn)模式。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(文獻(xiàn)翻譯 ) 第 8 頁(yè)參考文獻(xiàn)[1] LI Liang，LI Hongzhi，SONG lian，et a1．Road friction estimation under complicated maneuver conditions for active yaw control[J]．Chinese Journal of Mechanical Engineering,2009，22(4) ：514—520．[2] VAN ZANTEN A T．Control aspect of Bosch-VDC[C]／／The3rd International Symposium on Advanced Vehicle Control Aachen, Germany．1 996：573—607．[3]HAITTOR1 H，KOIBUCHI K，YOKOYAMA T．Force and moment contr01 with nonlinear optimum distribution for vehicle dynamics[C]／／The 6th International Symposium on Advanced Vehicle Control, Hiroshima，Japan．2002：595-600．[4]LI Liang，SONG Jiang，WANG Huiyi，et a1．Fast estimation and compensation of the tire force in real time control 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