機(jī)床夾具常用計(jì)算計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)含開題報(bào)告及文獻(xiàn)綜述、任務(wù)書
機(jī)床夾具常用計(jì)算計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)含開題報(bào)告及文獻(xiàn)綜述、任務(wù)書,機(jī)床,夾具,常用,經(jīng)常使用,計(jì)算,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),開題,報(bào)告,講演,呈文,文獻(xiàn),綜述,任務(wù)書
機(jī)床夾具常用計(jì)算計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)
附錄1：外文翻譯
原文
中尺度機(jī)床多道工序的優(yōu)化設(shè)計(jì)與分析
樸賢旭·樸斌英·梁.史提芬
2010年6月25日發(fā)出/2011年1月4日收到
2011年施普林格出版社倫敦有限公司
摘要
由于這種方法產(chǎn)生的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)勢，傳統(tǒng)的機(jī)床正在被微型化。除了這些優(yōu)勢外，市場化的中尺度機(jī)床反應(yīng)時(shí)間也逐漸縮短。因此，在早期設(shè)計(jì)階段這方面的進(jìn)一步發(fā)展將需要一個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案以減少主觀條件影響?；趥€(gè)人建模和關(guān)鍵參數(shù)的模擬，比如體積誤差和機(jī)器的工作空間，以及靜態(tài)、熱、和動(dòng)態(tài)剛度參數(shù)方面的綜合設(shè)計(jì)策略，本文介紹了一個(gè)小型銑床結(jié)構(gòu)上的最優(yōu)化設(shè)計(jì)。微型銑床在優(yōu)化設(shè)計(jì)中使用基于數(shù)字化模型的計(jì)算機(jī)產(chǎn)生一個(gè)處理函數(shù)來決定它的最優(yōu)結(jié)構(gòu)。這種集成方法使用的分析法進(jìn)行開發(fā)，然后實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。本文還討論了各種敏感性加權(quán)因素，從而來確定哪一個(gè)加權(quán)因素是最有效的優(yōu)化解決方案。這項(xiàng)研究有助于發(fā)展更可靠的中尺度機(jī)床。
關(guān)鍵詞：
多工序的優(yōu)化設(shè)計(jì)；中尺度機(jī)床；結(jié)構(gòu)優(yōu)化；靜態(tài)/動(dòng)態(tài)剛度；體積誤差
1 簡介
由于對微尺度零件和部件的需求，加工工業(yè)和學(xué)術(shù)行業(yè)在中尺度機(jī)床方面已經(jīng)做出很多的研究。雖然與其他機(jī)械制造加工技術(shù)相比，微細(xì)加工技術(shù)仍然是一個(gè)相對年輕的研究領(lǐng)域，但是隨著迅速變化和高競爭市場領(lǐng)域的發(fā)展，未來的幾十年里在生存的行業(yè)中它最終將成為一個(gè)關(guān)鍵因素。因此，為了滿足日益嚴(yán)格的要求和期望，新的設(shè)計(jì)概念、程序、和機(jī)器配置將會(huì)被需要。支撐以理論和定量為基礎(chǔ)的微制造，在這個(gè)領(lǐng)域中傳統(tǒng)機(jī)床的微型化成為一個(gè)重要的研究區(qū)域。
微型化所帶來的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)勢已經(jīng)激發(fā)了多樣微型機(jī)床模型的建立。大多數(shù)研究在這一領(lǐng)域的工作重點(diǎn)集中在對合適的小型機(jī)床和組件配合于特定的微型零件的開發(fā)。這些微型機(jī)床的模型可以生產(chǎn)出高質(zhì)量的微型零件。然而，現(xiàn)有的對于微型機(jī)床設(shè)計(jì)的研究是不夠的；因此，在這些系統(tǒng)微型化過程中我們需要積累相對貧乏的理論知
識或經(jīng)驗(yàn)。盡管經(jīng)過多次嘗試，迄今為止系統(tǒng)的微型化最優(yōu)設(shè)計(jì)大部分還是不成功的，但是對于這些系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究為了其進(jìn)一步發(fā)展是必須的。
在早期的微型化設(shè)計(jì)研究中，三島由紀(jì)夫等人提出了一個(gè)設(shè)計(jì)的評價(jià)方法。和田口方法結(jié)合，運(yùn)用一個(gè)運(yùn)動(dòng)代表機(jī)構(gòu)去評估每一個(gè)局部誤差分量所起作用，在此過程中這個(gè)方法扮演一個(gè)指導(dǎo)角色。陳等人開發(fā)出了一種新型的虛擬工具機(jī)（虛擬制造技術(shù)）集成設(shè)計(jì)環(huán)境，其中運(yùn)動(dòng)功能是嵌入在描述的所屬組件中。對于微型機(jī)床虛擬制造技術(shù)結(jié)構(gòu)結(jié)果的分析類似于配置傳統(tǒng)機(jī)床零部件。在這些研究中，對于各種各樣機(jī)械配置的體積誤差在微型機(jī)床評定合適的配置中被用來作為一個(gè)關(guān)鍵的標(biāo)準(zhǔn)。李等人負(fù)責(zé)進(jìn)行了對于一個(gè)中度尺寸機(jī)床動(dòng)態(tài)行為特征的測量，從實(shí)驗(yàn)和數(shù)值上調(diào)查了機(jī)床尺寸大小的一項(xiàng)工作?；舻热艘惭芯苛艘粋€(gè)綜合設(shè)計(jì)方法來處理，從而決定微型機(jī)床的動(dòng)態(tài)性能，并把它應(yīng)用到頂部臺(tái)置式微型銑床機(jī)構(gòu)的最優(yōu)設(shè)計(jì)。不過。在早期設(shè)計(jì)階段，這方面進(jìn)一步的發(fā)展需要一個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案來有效地減少主觀性判斷和提高優(yōu)化效率。
在傳統(tǒng)和微型機(jī)床設(shè)計(jì)中所有關(guān)鍵元件的概念設(shè)計(jì)階段是很重要的。這一階段決定了傳統(tǒng)和微型機(jī)床的特征和性能。因?yàn)槲⑿蜋C(jī)床所生產(chǎn)出來的產(chǎn)品整體尺寸明顯小于傳統(tǒng)機(jī)床制造生產(chǎn)的，所以對于微型機(jī)床而言，這個(gè)階段的設(shè)計(jì)占據(jù)著越來越重要的作用。微機(jī)床的設(shè)計(jì)必須與機(jī)床可能的有影響的因素的重點(diǎn)分析相結(jié)合，比如靜剛度、動(dòng)剛度和熱剛度，還有機(jī)器精度和工作空間。
這項(xiàng)研究的方式就是建立一個(gè)理論模型，對于可能的微型機(jī)床設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行一個(gè)實(shí)驗(yàn)分析，并由重錘撞擊試驗(yàn)進(jìn)行測試補(bǔ)充。通過一個(gè)微型機(jī)床尺寸函數(shù)在設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí)考慮機(jī)床三個(gè)不同方向的尺寸參數(shù)來測試它們的變化。通過試驗(yàn)測量固有頻率和阻尼比來模擬連接處的動(dòng)態(tài)屬性。這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)為微銑床運(yùn)行建立理論模型，對于在這個(gè)階段設(shè)計(jì)機(jī)器設(shè)備的最佳尺寸最小化提供了依據(jù)。提案的設(shè)計(jì)模型如圖1所示，通過此模型來獲取微銑床的最佳尺寸。
考慮到靜剛度、熱剛度和動(dòng)剛度因素的影響，以下部分對微銑床的結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行了評估。通過計(jì)算對于不同機(jī)床尺寸大小的體積誤差和工作空間的大小來完成評估工作，反過來，計(jì)算的同時(shí)它也引導(dǎo)一臺(tái)微銑床多學(xué)科方面的最優(yōu)化設(shè)計(jì)。
2 結(jié)構(gòu)性能評估
一臺(tái)機(jī)床的結(jié)構(gòu)是由固定部件和移動(dòng)部件組成。一臺(tái)機(jī)器結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要的決策，因?yàn)闄C(jī)床的機(jī)構(gòu)決定了機(jī)床上一些組件連接的的方式，它需要考慮到所生產(chǎn)產(chǎn)品多樣性的許多方面，比如機(jī)床的主軸和工作臺(tái)。因?yàn)楝F(xiàn)存資源的不確定性，機(jī)床結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作比較具有挑戰(zhàn)性，譬如由于幾何裝配產(chǎn)生的誤差、熱力變形誤差和由載荷引起的誤差都會(huì)影響機(jī)器的最終性能。為了去提供更加可靠的機(jī)床性能和高的制造質(zhì)量，在設(shè)計(jì)階段一些關(guān)鍵因素，比如靜剛度、熱剛度和動(dòng)剛度，機(jī)器精度和工作空間必須考慮到。
2.1 靜剛度評估
在機(jī)器運(yùn)行時(shí)，微機(jī)床所受到的外在力將會(huì)影響機(jī)床結(jié)構(gòu)的變形。這種變形影響了機(jī)床的精度等級。在這項(xiàng)研究中，復(fù)雜的微型機(jī)床簡化成一個(gè)受中等載荷的懸臂梁，如圖2a所示。在這個(gè)概念模型中包括一個(gè)計(jì)算模型的滑動(dòng)力和力矩，這將引起機(jī)器連接處力矩傳遞的損耗。假設(shè)F1和F2是相等的，微機(jī)床的靜剛度可以表示為
（A1）
其中、代表機(jī)器的尺寸，代表力矩?fù)p耗，代表彈性模量，代表慣性力矩。對于這臺(tái)微機(jī)床，靜態(tài)剛度數(shù)值的計(jì)算數(shù)值如圖2b所示。圖2b表明，隨著機(jī)器中心高度的減小，它的靜剛度值隨之增加。這個(gè)增加是由于懸臂梁長度相對于它整體尺寸減小引起。靜剛度大小也高度依賴于連接處的剛度。
2.2 熱剛度評估
如果周圍的溫度是恒定的，一臺(tái)微機(jī)床的主要熱源就是高速運(yùn)轉(zhuǎn)的主軸，它可引起微銑床大約10°的溫度變化，如圖3a所示。主軸與B部件相連，這樣熱剛度數(shù)值大小與機(jī)器的尺寸線性變化數(shù)值相關(guān)，其值可表示為
（A2）
其中代表熱膨脹系數(shù)。
在這項(xiàng)研究中使用的材料是36號合金鋼，它的熱膨脹系數(shù)為。熱剛度數(shù)值計(jì)算通過公式A2計(jì)算，圖3b表明熱剛度大小隨著主軸懸臂梁長度變化情況。圖像表明，一臺(tái)機(jī)床對周圍環(huán)境溫度的熱膨脹能力可以通過減小機(jī)床尺寸的大小改變，因?yàn)闄C(jī)床整體容積的減小。機(jī)器尺寸減小的比例與熱剛度增加的比例接近于1。這樣結(jié)果表明，具有較低的力變形能力和熱敏感性的尺寸較小的機(jī)器可以通過這個(gè)途徑提高它的性能。
附錄2：外文原文
任務(wù)書
論文(設(shè)計(jì))題目：機(jī)床夾具常用計(jì)算計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)
工作日期：2016年12月12日 ~ 2017年05月26日
1.選題依據(jù):
機(jī)床夾具是機(jī)械加工工藝系統(tǒng)中重要組成部分，是機(jī)械制造中的意向重要工藝裝備，它直接影響機(jī)械加工質(zhì)量。夾具設(shè)計(jì)中，有許多計(jì)算和分析，使得夾具設(shè)計(jì)周期長，易出錯(cuò)，開發(fā)機(jī)床夾具常用計(jì)算軟件有一定的實(shí)際意義。
該題目為科研題目，綜合性較強(qiáng)，通過設(shè)計(jì)分析，可以使學(xué)生得到較好的較全面的專業(yè)訓(xùn)練，符合專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求。
2.論文要求(設(shè)計(jì)參數(shù)):
1、夾具定位精度的有關(guān)計(jì)算
2、夾具定位尺寸的有關(guān)計(jì)算
3、各種夾緊裝置夾緊力分析計(jì)算，包括：
1）典型夾緊方式所需夾緊力計(jì)算。
2）斜楔加緊機(jī)構(gòu)、偏心加緊機(jī)構(gòu)、螺旋夾緊機(jī)構(gòu)、定心夾緊機(jī)構(gòu)夾緊力計(jì)算。
4、氣壓傳動(dòng)裝置計(jì)算。
5、液壓傳動(dòng)裝置計(jì)算。
6、相關(guān)外文資料翻譯。
7、撰寫說明書。
3.個(gè)人工作重點(diǎn):
1、夾具定位精度的有關(guān)計(jì)算
2、夾具定位尺寸的有關(guān)計(jì)算
3、各種夾緊裝置夾緊力分析計(jì)算
1）典型夾緊方式所需夾緊力計(jì)算。
2）斜楔加緊機(jī)構(gòu)、偏心加緊機(jī)構(gòu)、螺旋夾緊機(jī)構(gòu)、定心夾緊機(jī)構(gòu)夾緊力計(jì)算。
4.時(shí)間安排及應(yīng)完成的工作:
第1周：安排設(shè)計(jì)任務(wù)，布置設(shè)計(jì)要求
第2周：分析設(shè)計(jì)題目，了解設(shè)計(jì)內(nèi)容，復(fù)習(xí)相關(guān)專業(yè)知識 第3周：查找設(shè)計(jì)資料，查找設(shè)計(jì)文獻(xiàn)
第4周：撰寫開題報(bào)告，修改開題報(bào)告，開題答辯 第5周：軟件總體方案設(shè)計(jì)，主界面設(shè)計(jì)
第6周：夾具定位精度的有關(guān)計(jì)算模塊設(shè)計(jì)第7周：夾具定位精度的有關(guān)計(jì)算模塊設(shè)計(jì)第8周：夾具定位尺寸的有關(guān)計(jì)算模塊設(shè)計(jì)
第9周：斜楔加緊機(jī)構(gòu)、偏心加緊機(jī)構(gòu)夾緊力模塊設(shè)計(jì)第10周：螺旋夾緊機(jī)構(gòu)、定心夾緊機(jī)構(gòu)夾緊力模塊設(shè)計(jì) 第11周：氣壓傳動(dòng)裝置計(jì)算模塊設(shè)計(jì)
第12周：液壓傳動(dòng)裝置計(jì)算模塊設(shè)計(jì)第13周：程序運(yùn)行與調(diào)試
第14周：撰寫設(shè)計(jì)說明書和外文翻譯第15周：修改設(shè)計(jì)說明書，準(zhǔn)備答辯
5.應(yīng)閱讀的基本文獻(xiàn):
[1] 劉讓賢.基于圖形法的機(jī)床夾具定位誤差計(jì)算[J].裝備制造技術(shù)，2007（5）. [2]張強(qiáng).三維定位誤差計(jì)算軟件原型系統(tǒng)開發(fā).機(jī)械工程，2013（5）. [3]李大磊.利用SolidWorks建立專用夾具元件庫和輔助定位誤差計(jì)算[J].機(jī)床與液壓
，2010（3）. [4]王春.定位誤差計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算系統(tǒng)的開發(fā)[J].機(jī)械工程與自動(dòng)化，2006（2）. [5]王維.夾具增力機(jī)構(gòu)的串聯(lián)組合與計(jì)算機(jī)輔助創(chuàng)新設(shè)計(jì)[D].蘇州大學(xué)，2007. [6]蘇東寧,鐘康民,孫蓓.一種斜楔增力液壓夾具的力學(xué)計(jì)算[J].山東機(jī)械，2003（9）. [7]融亦鳴等著.計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2002. [8]劉麗.基于知識的計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)[D].山東科技大學(xué) 2005. [9]于善平,吳斌,管莉娜.典型機(jī)床夾具定位誤差計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算[J].大連民族學(xué)院學(xué)報(bào)
.2006(03).
[10]盧秉恒.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2012.
指導(dǎo)教師簽字：
XX
教研室主任意見：
同意
簽字：XX 2016年12月08日
教學(xué)指導(dǎo)分委會(huì)意見：
同意
簽字：XX 2016年12月08日 學(xué)院公章
進(jìn)度檢查表
第
-3
周
工作進(jìn)展情況
辦公室找老師答辯，老師提出了一些建議。第一，要以機(jī)床夾具，夾具常用計(jì)算以及計(jì)算機(jī)的輔助三個(gè)大框來寫。第二，擬開展研究的幾個(gè)方面
，寫主要計(jì)算。第三，取得成果是通過VB的文本框，循環(huán)語句，條件語句等把有關(guān)計(jì)算的符號，公式輸入，編程。來實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助夾具計(jì)算。
2017年01月03日
指導(dǎo)教師意見
開題報(bào)告中研究的意義分析不夠，主要開展的研究工作不完整，提交的研究成果不完整，需修改。
指導(dǎo)教師(簽字)：XX 2017年01月09日
第
-1
周
工作進(jìn)展情況
采用VB程序設(shè)計(jì)語言，通過程序框圖，條件語句，循環(huán)語句等來實(shí)現(xiàn)機(jī)床夾具常用的計(jì)算。
2017年01月10日
指導(dǎo)教師意見
進(jìn)行總體方案研究，除實(shí)現(xiàn)常用公式計(jì)算外，需要配合圖形，軟件應(yīng)具有參數(shù)化繪圖功能。
指導(dǎo)教師(簽字)：XX 2017年01月11日
第 1
周
工作進(jìn)展情況
用VB軟件確定方案，設(shè)計(jì)程序主菜單及所能實(shí)現(xiàn)的功能。
2017年03月10日
指導(dǎo)教師意見
要根據(jù)題目要求確定主要實(shí)現(xiàn)的功能及各子功能，按功能模塊確定程序主界面。
指導(dǎo)教師(簽字)：XX 2017年03月12日
第 5
周
工作進(jìn)展情況
完成夾具定位精度，定位尺寸的有關(guān)計(jì)算模塊設(shè)計(jì)，正在進(jìn)行斜楔加緊機(jī)構(gòu)、偏心加緊機(jī)構(gòu)夾緊力模塊設(shè)計(jì)
2017年04月06日
指導(dǎo)教師意見
重新設(shè)計(jì)各功能模塊，進(jìn)行主菜單設(shè)計(jì)，各設(shè)計(jì)圖形以圖片的形式導(dǎo)入程序中
指導(dǎo)教師(簽字)：XX 2017年04月12日
第 11
周
工作進(jìn)展情況
本次檢查中，有的缺少程序框圖，有的框圖圖名不清晰。程序里缺少容錯(cuò)編程。
2017年05月19日
指導(dǎo)教師意見
檢查說明書，插圖圖號和圖名有問題，每個(gè)程序段五程序框圖和功能框圖。檢查程序，程序運(yùn)行容錯(cuò)能力不好，改進(jìn)。
指導(dǎo)教師(簽字)：XX 2017年05月19日
第周
工作進(jìn)展情況
年 月 日
指導(dǎo)教師意見
指導(dǎo)教師(簽字)： 年 月 日
過程管理評價(jià)表
評價(jià)內(nèi)容
具體要求
總分
評分
工作態(tài)度
態(tài)度認(rèn)真，刻苦努力，作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)
3
3
遵守紀(jì)律
自覺遵守學(xué)校有關(guān)規(guī)定，主動(dòng)聯(lián)系指導(dǎo)教師,接受指導(dǎo)
3
3
開題報(bào)告
內(nèi)容詳實(shí)，符合規(guī)范要求
5
4
任務(wù)完成
按時(shí)、圓滿完成各項(xiàng)工作任務(wù)
4
3
過程管理評分合計(jì)
13
過程管 理評語
在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程，該生學(xué)習(xí)態(tài)度比較端正，學(xué)習(xí)比較刻苦，時(shí)間安排比較合理。
自覺遵守學(xué)校有關(guān)規(guī)定，能與指導(dǎo)教師溝通，接受指導(dǎo)。
開題報(bào)告內(nèi)容詳實(shí)，參考文獻(xiàn)選擇恰當(dāng)，文獻(xiàn)綜述敘述比較全面，擬采用設(shè)計(jì)方案合理，格式符合規(guī)范要求。
該生具有一定的獨(dú)立工作能力，專業(yè)知識比較掌握扎實(shí)，對問題的理解有一定的深度，分析問題解決問題能力較好。能綜合運(yùn)用來解決具體工程實(shí)際問題，設(shè)計(jì)中所采用的方法，對同類工程也有一定的參考價(jià)值。
能在每個(gè)階段完成相應(yīng)的任務(wù)，按時(shí)、較好地完成各項(xiàng)工作任務(wù)。
指導(dǎo)教師簽字:XX 日期:2017-05-21
指導(dǎo)教師評價(jià)表
評價(jià)內(nèi)容
具體要求
總分
評分
選題質(zhì)量
符合培養(yǎng)目標(biāo)要求,有一定的研究價(jià)值和實(shí)踐意義,有一定的開拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿
5
4
能力水平
有較強(qiáng)的綜合運(yùn)用知識能力、科研方法運(yùn)用能力、中文表達(dá)與外語能力、文獻(xiàn)資料檢索能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力
5
4
完成質(zhì)量
文題相符,概念準(zhǔn)確,分析、論證、計(jì)算、設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)等正確合理,結(jié)論明確；論文結(jié)構(gòu)、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī)
10
8
指導(dǎo)教師評分合計(jì)
16
指導(dǎo)教 師評語
畢業(yè)設(shè)計(jì)針對機(jī)床夾具常用計(jì)算計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)開展研究設(shè)計(jì)工作，選題符合機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)培養(yǎng)方案要求，有較強(qiáng)的研究價(jià)值和理論意義。
畢業(yè)設(shè)計(jì)以VB為開發(fā)工具，綜合運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)知識，采用模塊化設(shè)計(jì)方法，采用了數(shù)據(jù)庫技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了軟件總體方案設(shè)計(jì)、各功能模塊設(shè)計(jì)和各功能子模塊設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)床夾具定位誤差計(jì)算、定位尺寸計(jì)算和夾緊裝置的夾緊力計(jì)算等的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)工作具有應(yīng)用性，深度和難度適宜。
設(shè)計(jì)說明書針對所開發(fā)的軟件進(jìn)行了較全面的論述，層次比較分明，論點(diǎn)正確、論據(jù)比較充分，有功能框圖和程序框圖，圖文能夠?qū)?yīng)，說明書格式符合規(guī)范。英文摘要和外文翻譯語言比較流暢
，能完整表達(dá)原文意思。
畢業(yè)設(shè)計(jì)共完成程序代碼文件1000余行，完成VB工程文件和可執(zhí)行文件，完成說明書一份，畢業(yè)設(shè)計(jì)工作量比較飽滿。
指導(dǎo)教師簽字:XX 日期:2017-05-26
評閱人評價(jià)表
評價(jià)內(nèi)容
具體要求
總分
評分
選題質(zhì)量
符合培養(yǎng)目標(biāo)要求,有一定的研究價(jià)值和實(shí)踐意義,有一定的
開拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿
5
4
能力水平
有較強(qiáng)的綜合運(yùn)用知識能力、科研方法運(yùn)用能力、中文表
達(dá)與外語能力、文獻(xiàn)資料檢索能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力
5
4
完成質(zhì)量
文題相符,概念準(zhǔn)確,分析、論證、計(jì)算、設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)等正確
合理,結(jié)論明確；論文結(jié)構(gòu)、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī)
10
8
評閱人評分合計(jì)
16
評閱人 評語
該生的選題符合機(jī)械學(xué)科畢業(yè)生培養(yǎng)目標(biāo)要求。其選題具有一定的研究價(jià)值和實(shí)踐意義，有一定的創(chuàng)新性，深度難度合理適中
，工作量適中。該生具有一定的綜合運(yùn)用知識能力，科研方法運(yùn)用能力、中文表達(dá)與外語能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力均較好，但是其文獻(xiàn)資料檢索能力較一般。其論文文題相符，期中所使用的概念準(zhǔn)確
，論文的分析、論證、計(jì)算、設(shè)計(jì)和驗(yàn)證正確合理，結(jié)論明確。論文結(jié)構(gòu)合理，撰寫格式正確。但是其圖表的格式需要進(jìn)一步修改
，以使自己的工作得到更好的表達(dá)。綜上所述，該生圓滿的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)，推薦其參加畢業(yè)答辯。
評閱人簽字：XX 評閱人工作單位：XX日期：2017-05-23
答辯紀(jì)錄
學(xué)生姓名：XX 專業(yè)班級：XX畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))題目： 機(jī)床夾具常用計(jì)算計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)
答辯時(shí)間：2017年05月25日 時(shí) 分 ~ 時(shí) 分
答辯委員會(huì)(答
主任委員(組長)： XX
辯小組)成員
委 員(組 員)： XX XXXX
答辯委員會(huì)(答辯小組)提出的問題和答辯情況
問題1：計(jì)算的T是什么？
回 答： V型塊基面到定位圓中心距離。問題2：為什么要標(biāo)注V型塊的尺寸？ 回 答： 更方便讀數(shù)，以便校核。
問題3：V型塊定位誤差是什么？ 回 答： △y=（D-d）/2sin（α/2)問題4：選用什么刀？
回 答： 不需選用。
問題5：定位誤差包括什么？為什么要計(jì)算定位誤差？
回 答： 基準(zhǔn)不重合誤差和基準(zhǔn)位移誤差。用來評價(jià)定位方案，確定定位精度
問題6：C語言與VB6.0區(qū)別？
回 答： C語言不支持可視化編程，VB支持可視化編程
記錄人： XX 2017年05月25日
答辯委員會(huì)評價(jià)表
評價(jià)內(nèi)容
具體要求
總分
評分
自述總結(jié)
思路清晰,語言表達(dá)準(zhǔn)確,概念清楚,論點(diǎn)正確,分析歸納合理
10
9
答辯過程
能夠正確回答所提出的問題,基本概念清楚,有理論根據(jù)
10
8
選題質(zhì)量
符合培養(yǎng)目標(biāo)要求,有一定的研究價(jià)值和實(shí)踐意義,有一定的
開拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿
5
5
完成質(zhì)量
文題相符,概念準(zhǔn)確,分析、論證、計(jì)算、設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)等正確
合理,結(jié)論明確；論文結(jié)構(gòu)、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī)
10
8
能力水平
有較強(qiáng)的綜合運(yùn)用知識能力、科研方法運(yùn)用能力、中文表
達(dá)與外語應(yīng)用能力、文獻(xiàn)資料檢索能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力
10
9
答辯委員會(huì)評分合計(jì)
39
答辯委員會(huì)評語
XX同學(xué)在畢業(yè)設(shè)計(jì)工作期間，工作努力，態(tài)度認(rèn)真，能遵守各項(xiàng)紀(jì)律
，表現(xiàn)良好。
能按時(shí)、全面、獨(dú)立地完成與畢業(yè)設(shè)計(jì)有關(guān)的各環(huán)節(jié)工作，具有一定的綜合分析問題和解決問題的能力。
論文立論正確，理論分析得當(dāng)，解決問題方案實(shí)用，結(jié)論正確。
論文使用的概念正確，語言表達(dá)準(zhǔn)確，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，條理清楚。
論文中使用的圖表，設(shè)計(jì)中的圖紙?jiān)跁鴮懞椭谱鲿r(shí)，能夠執(zhí)行國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范化較好。
具有一定的獨(dú)立查閱文獻(xiàn)資料及外語應(yīng)用能力，原始數(shù)據(jù)搜集得當(dāng)，實(shí)驗(yàn)或計(jì)算結(jié)論準(zhǔn)確。
答辯過程中，能夠簡明和正確地闡述論文的主要內(nèi)容，思路清晰，論點(diǎn)基本正確；回答問題準(zhǔn)確，有應(yīng)變力；有較好的語言表達(dá)能力。
答辯成績： 39 答辯委員會(huì)主任： XX 2017年05月31日
成績評定
項(xiàng)目分類
成績評定
過程管理評分
13
指導(dǎo)教師評分
16
評閱人評分
16
答辯委員會(huì)評分
39
總分
84
成績等級
B
成績等級按“A、B、C、D、F”記載
成績審核人簽章： XX
審核人簽章： XX
一、選題依據(jù)
1．論文（設(shè)計(jì)）題目
2．研究領(lǐng)域
機(jī)床夾具常用計(jì)算計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造
機(jī)械設(shè)計(jì)
3．論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值
機(jī)床夾具是機(jī)床上用以裝夾工件（和引導(dǎo)刀具）的一種裝置。其作用是將工件定位，以使工件獲得相對于機(jī)床和刀具的正確位置，并把工件可靠地夾緊。
機(jī)床夾具按所使用的機(jī)床不同，夾具可分為：車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪機(jī)床夾具和其他機(jī)床夾具等。根據(jù)夾具所采用的夾緊動(dòng)力源不同，又可分為：手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、氣液夾具、電動(dòng)夾具、磁力夾具、真空夾具等。
機(jī)床夾具由定位元件，夾緊裝置，對刀、引導(dǎo)元件或裝置，連接元件，夾具體等組成。任何夾具都必須有定位元件和夾緊裝置，它們是保證工件加工精度的關(guān)鍵，目的是使工件定準(zhǔn)、夾牢。
機(jī)床夾具作用是（1）能穩(wěn)定地保證工件的加工精度：用夾具裝夾工件時(shí)，工件相對于刀具及機(jī)床的位置精度由夾具保證，不受工人技術(shù)水平的影響，使一批工件的加工精度趨于一致。（2）能減少輔助工時(shí)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率：使用夾具裝夾工件方便、快速，工件不需要?jiǎng)澗€找正，可顯著地減少輔助工時(shí)；工件在夾具中裝夾后提高了工件的剛性，可加大切削用量；可使用多件、多工位裝夾工件的夾具，并可采用高效夾緊機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。（3）能擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能： 根據(jù)加工機(jī)床的成形運(yùn)動(dòng) ，附以不同類型的夾具，即可擴(kuò)大機(jī)床原有的工藝范圍。例如在車床的溜板上或搖臂鉆床工作臺(tái)上裝上鏜模，就可以進(jìn)行箱體零件的鏜孔加工。
機(jī)床夾具設(shè)計(jì)中常用的計(jì)算有（1）夾具定位尺寸計(jì)算：a.V 形塊的設(shè)計(jì) b.一面兩孔為基準(zhǔn)的定位誤差計(jì)算等（2）夾具定位精度計(jì)算：a.常見定位形式的定位誤差計(jì)算 b.鉆模的鉆孔精度計(jì)算等（3）夾緊力的計(jì)算（4）夾緊機(jī)構(gòu)所需夾緊力的作用力計(jì)算（5）各種加工方法的切削力計(jì)算（6）氣液缸傳動(dòng)的計(jì)算（7）液壓缸傳動(dòng)的計(jì)算等
計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是 20 世紀(jì) 50 年代末發(fā)展起來的綜合性計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)。它是以計(jì)算機(jī)為工具，處理產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中的圖形和數(shù)據(jù)信息，輔助完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程的技術(shù)。
現(xiàn)使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，可以使機(jī)床夾具計(jì)算能夠快速進(jìn)行。只要輸入或者選擇相關(guān)的參數(shù)，就能夠得到有關(guān)數(shù)據(jù)。目前全國范圍內(nèi)機(jī)床夾具計(jì)算計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)已經(jīng)有了大量的設(shè)計(jì)論文，但仍需努力。
4．目前研究的概況和發(fā)展趨勢
夾具最早出現(xiàn)在 18 世紀(jì)后期。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。
現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化、精密化、高效化和柔性化等四個(gè)方面。
（1）標(biāo)準(zhǔn)化 機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個(gè)方面。我國已有夾具零件及部件的國家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T2148~T2259－91 以及各類通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。
（2）精密化 隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢必相應(yīng)提高了對夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達(dá)±0.1"； 用于精密車削的高精度三爪自定心卡盤，其定心精度為 5μm。
（3）高效化 高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。常見的高效化夾具有自動(dòng)化夾具、高速化夾具和具有夾緊力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動(dòng)虎鉗裝夾工件，效率可提高 5 倍左右；在車床上使用高速三爪自定心卡盤，可保證卡爪在試驗(yàn)轉(zhuǎn)速為 9000r/min 的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高，除了在生產(chǎn)流水線、自動(dòng)線配置相應(yīng)的高效、自動(dòng)化夾具外，在數(shù)控機(jī)床上，尤其在加工中心上出現(xiàn)了各種自動(dòng)裝夾工件的夾具以及自動(dòng)更換夾具的裝置，充分發(fā)揮了數(shù)控機(jī)床的效率。
（4）柔性化 機(jī)床夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似，它是指機(jī)床夾具通過調(diào)整、組合等方式，以適應(yīng)工藝可變因素的能力。工藝的可變因素主要有：工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、模塊化夾具、數(shù)控夾具等。為適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)多品種、中小批量生產(chǎn)的需要，擴(kuò)大夾具的柔性化程度，改變專用夾具的不可拆結(jié)構(gòu)為可拆結(jié)構(gòu)， 發(fā)展可調(diào)夾具結(jié)構(gòu)，將是當(dāng)前夾具發(fā)展的主要方向。
計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是人和計(jì)算機(jī)相結(jié)合，各盡所長的新型設(shè)計(jì)方法。在設(shè)計(jì)過程中， 人可以進(jìn)行創(chuàng)造性的思維活動(dòng)，完成設(shè)計(jì)方案構(gòu)思、工件原理擬定等，并將設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)方法經(jīng)過綜合、分析、轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可以處理的數(shù)學(xué)模型和解析這些模型的程序。在程序運(yùn)行過程中，人可以評價(jià)設(shè)計(jì)結(jié)果，控制設(shè)計(jì)過程；計(jì)算機(jī)則可以發(fā)揮其分析計(jì)算和存儲(chǔ)信息的能力，完成信息管理、繪圖、模擬、優(yōu)化和其他數(shù)值分析任務(wù)。一個(gè)好的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)既能充分發(fā)揮人的創(chuàng)造性作用，又能充分利用計(jì)算機(jī)的高速分析計(jì)算。
夾具是一種工藝化程度很高的裝備，用現(xiàn)代科技來進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)開發(fā)可以提高生產(chǎn)效率，滿足不同的工藝要求，減少人力資源的浪費(fèi)。計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)技術(shù)的復(fù)雜性和應(yīng)用性決定了該項(xiàng)技術(shù)潛在巨大的市場價(jià)值。
二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容
1.重點(diǎn)解決的問題
（1）夾具定位精度的有關(guān)計(jì)算
（2）夾具定位尺寸的有關(guān)計(jì)算
（3）各種加緊裝置夾緊力分析計(jì)算
主要機(jī)床夾具常用計(jì)算，借助于 vb 編程，實(shí)現(xiàn)人機(jī)結(jié)合的理念。
2.擬開展研究的幾個(gè)主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計(jì)思路）
首先對夾具的概念進(jìn)行了解，再對機(jī)床夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)，從定為誤差分析到確保加工精度，然后計(jì)算出夾緊力情定夾緊點(diǎn)位數(shù)等細(xì)節(jié)計(jì)算。最后再給出氣壓傳動(dòng)裝置、液壓傳動(dòng)裝置等方面的計(jì)算，具體如下：
1． 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1.3 論文研究內(nèi)容
1.4 論文研究技術(shù)路線
2.夾具定位尺寸的計(jì)算：
2.1 V 形塊的計(jì)算
2.2 以一面兩孔為定位基準(zhǔn)，夾具上兩定位銷的尺寸及定位誤差計(jì)算
2.3 定位銷高度計(jì)算
2.4 小錐度高度的計(jì)算
2.5 齒輪按漸開線齒形定位時(shí)，定位滾柱（或鋼球）直徑及其外公切圓直徑計(jì)算：
a.直齒圓柱齒輪
b.斜齒圓柱齒輪
c.直齒圓錐齒輪
2.6 彈簧夾頭結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算
3.夾具定位精度的計(jì)算：
3.1 常見定位形式的定位誤差計(jì)算
3.2 鉆模的鉆孔精度計(jì)算
4.各種典型夾緊形式所需夾緊力的計(jì)算：
4.1 計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮的計(jì)算系數(shù)：
a.摩擦系數(shù)
b.安全系數(shù)
5.各種典型夾緊機(jī)構(gòu)所需作用力的計(jì)算：
5.1 螺旋夾緊機(jī)構(gòu)
5.2 圓偏心夾緊機(jī)構(gòu)
6.各種復(fù)合夾緊機(jī)構(gòu)所需作用力的計(jì)算
7.液性塑料薄壁套筒的有關(guān)計(jì)算
8.各種加工方法的切削力計(jì)算
9.氣液缸傳動(dòng)的計(jì)算
10.液壓缸傳動(dòng)的計(jì)算
11.夾具設(shè)計(jì)中零件尺寸鏈的換算
12.結(jié)論
3.本論文（設(shè)計(jì)）預(yù)期取得的成果
（1）根據(jù)課題要求對機(jī)床夾具，夾具計(jì)算及計(jì)算機(jī)輔助進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)與研究。
（2）通過用 VB 的文本框，條件語句，循環(huán)語句，源代碼等對機(jī)床夾具常用計(jì)算開發(fā)軟件。實(shí)現(xiàn)只要輸入或者選擇相關(guān)的參數(shù)，就能夠得到有關(guān)數(shù)據(jù)來計(jì)算夾具。
（3）翻譯相關(guān)外文資料。
（4）完成畢業(yè)論文。
三、論文（設(shè)計(jì)）工作安排
1.擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù)）；
1、夾具定位精度的有關(guān)計(jì)算
1）常見定位形式的定位誤差計(jì)算
2）鉆模的鉆孔精度計(jì)算
3）用定位銷定位的分度裝置的分度概率精度
2、夾具定位尺寸的有關(guān)計(jì)算
1）V 形塊的計(jì)算
2）定位銷的高度的計(jì)算
3）小錐度心軸尺寸的計(jì)算
3、各種夾緊裝置夾緊力分析計(jì)算
1）典型夾緊方式所需夾緊力計(jì)算。
2）斜楔加緊機(jī)構(gòu)、偏心加緊機(jī)構(gòu)、螺旋夾緊機(jī)構(gòu)、定心夾緊機(jī)構(gòu)夾緊力計(jì)
算。
4、氣壓傳動(dòng)裝置計(jì)算。
5、液壓傳動(dòng)裝置計(jì)算。
6、采用 Visual Basic 語言來進(jìn)行夾具計(jì)算常用參數(shù)的設(shè)計(jì)。
2.論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃
第 1 周：安排設(shè)計(jì)任務(wù)，布置設(shè)計(jì)要求
第 2 周：分析設(shè)計(jì)題目，了解設(shè)計(jì)內(nèi)容，復(fù)習(xí)相關(guān)專業(yè)知識
第 3 周：查找設(shè)計(jì)資料，查找設(shè)計(jì)文獻(xiàn)
第 4 周：撰寫開題報(bào)告，修改開題報(bào)告，開題答辯
第 5 周：軟件總體方案設(shè)計(jì)，主界面設(shè)計(jì)
第 6 周：夾具定位精度的有關(guān)計(jì)算模塊設(shè)計(jì)
第 7 周：夾具定位精度的有關(guān)計(jì)算模塊設(shè)計(jì)
第 8 周：夾具定位尺寸的有關(guān)計(jì)算模塊設(shè)計(jì)
第 9 周：夾具定位尺寸的有關(guān)計(jì)算模塊設(shè)計(jì)
第 10 周：斜楔加緊機(jī)構(gòu)、偏心加緊機(jī)構(gòu)夾緊力模塊設(shè)計(jì)
第 11 周：螺旋夾緊機(jī)構(gòu)、定心夾緊機(jī)構(gòu)夾緊力模塊設(shè)計(jì)
第 12 周：氣壓傳動(dòng)裝置計(jì)算模塊設(shè)計(jì)
第 13 周：液壓傳動(dòng)裝置計(jì)算模塊設(shè)計(jì)
第 14 周：程序運(yùn)行與調(diào)試
第 15 周：撰寫設(shè)計(jì)說明書和外文翻譯
第 16 周：修改設(shè)計(jì)說明書，準(zhǔn)備答辯
四、需要閱讀的參考文獻(xiàn)
[1]劉讓賢.基于圖形法的機(jī)床夾具定位誤差計(jì)算[J].裝備制造技術(shù)，2007（5）.
[2]張強(qiáng).三維定位誤差計(jì)算軟件原型系統(tǒng)開發(fā).機(jī)械工程，2013（5）.
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文獻(xiàn)綜述
計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)作為新興的設(shè)計(jì)手段，已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，在夾具的設(shè)計(jì)中也有著廣泛的應(yīng)用。文獻(xiàn)一中描述了計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)作為計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，克服了傳統(tǒng)夾具設(shè)計(jì)存在的設(shè)計(jì)周期長，設(shè)計(jì)效率低等問題，降低了設(shè)計(jì)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了夾具設(shè)計(jì)的質(zhì)量，從而能夠大幅度縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，提高企業(yè)的市場競爭力。
1 計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)發(fā)展概述
1.1 國內(nèi)外計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)現(xiàn)狀
CAD/CAM 系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)以其本身特點(diǎn)是相對獨(dú)立的一部分，并和其他部分尤其是 CAPP 緊密連接。文獻(xiàn)二中對計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)做了如下描述： 廣義的說，計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)是新興的計(jì)算機(jī)輔助工藝裝備范疇。準(zhǔn)確的說，CAPP 和計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)共同構(gòu)成 CAD 和 CAM 的接口，而二者彼此之間又是相互獨(dú)立的。前蘇聯(lián)學(xué)者在 20 世紀(jì) 70 年代開始了夾具 CAD 的研究工作，由于計(jì)算機(jī)硬件和軟件的落后，進(jìn)一步發(fā)展受到很大的阻礙。20 世紀(jì) 80 年代歐美學(xué)者投入這一工作，
80 年代中期以后我國也開始進(jìn)行研究。到現(xiàn)在大約經(jīng)歷了三代:
（1）第一代是交互式夾具 CAD 系統(tǒng)，該系統(tǒng)應(yīng)用 CAD 軟件建立夾具元件庫， 菜單驅(qū)動(dòng)的夾具裝配程序，借助規(guī)定的坐標(biāo)系統(tǒng)和 X-Y 平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度來執(zhí)行夾具裝配操作，實(shí)際操作時(shí)費(fèi)時(shí)較多，但在工業(yè)上有實(shí)用價(jià)值。
（2）第二代計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)是基于成組技術(shù)和基于知識的變異式和生成式系統(tǒng)，基于 GT 的計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)主要用零件及夾具分類編碼系統(tǒng)進(jìn)行檢索， 修改生成合乎要求的夾具。文獻(xiàn)三和文獻(xiàn)四描述的是基于知識的系統(tǒng)，主要是搜集人類夾具專家的知識整理成知識庫中的各種規(guī)則，然后通過專家系統(tǒng)推理機(jī)得到各種決策。這種系統(tǒng)主要解決定位、夾緊方法的選擇，位置的確定。有的系統(tǒng)己搜集了上千條規(guī)則，但因工件的多樣性和夾具設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，只能設(shè)計(jì)一些簡單的夾具。
（3）第三代能生成夾具結(jié)構(gòu)的商品化夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)，如文獻(xiàn)五中描述的美國吳士脫理工學(xué)院容亦鳴教授和清華大學(xué)朱耀祥、羅振璧教授合作開發(fā)的孔系數(shù)數(shù)控組合夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)，國內(nèi)有中國航空工業(yè)總公司保定向陽機(jī)械廠用 AUTOCAD 開發(fā)的組合夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)，建有元件庫，交互式生成組合夾具。
1.2 計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)發(fā)展方向
計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展為夾具設(shè)計(jì)提供了有利的工具。計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)已經(jīng)從對二維繪圖軟件的二次開發(fā)發(fā)展到實(shí)現(xiàn)與三維繪圖軟件的集成設(shè)計(jì)，使夾具的結(jié)構(gòu)表達(dá)更清晰。三維繪圖軟件成為計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)的有利工具。
歸納目前計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)的發(fā)展方向主要包括以下幾個(gè)方面：
（1）集成化 計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)是生產(chǎn)準(zhǔn)備的重要部分。確定該工序所使用的夾具，給出夾具的裝配圖和零件圖是連接 CAD 與 CAM 的橋梁。集成化的計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)應(yīng)首先實(shí)現(xiàn)與 CAPP 的集成。集成化是計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)發(fā)展的必然方向，是企業(yè)信息集成的必然要求。
（2）標(biāo)準(zhǔn)化 標(biāo)準(zhǔn)化是提高計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)適應(yīng)性和促進(jìn)集成的基礎(chǔ)。功能模塊標(biāo)準(zhǔn)化將有利于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)與 CAD 的集成。
（3）并行化 以往的計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)總是在 CAPP 制定完所有工序之后才開始進(jìn)行，并行化則強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)與 CAPP 并行實(shí)現(xiàn)。計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)并行化的發(fā)展將更加提高夾具設(shè)計(jì)效率，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。
（4）智能化 人工智能技術(shù)在計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)中的最初的主要應(yīng)用是專家系統(tǒng)。但是，專家系統(tǒng)在知識獲取、推理方法等方面還存在一些問題。各種技術(shù)的綜合應(yīng)用，如模糊數(shù)學(xué)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合，將更進(jìn)一步推進(jìn)計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)智能化的發(fā)展。
如何使計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)更加實(shí)用是當(dāng)前研究者們最為關(guān)注的問題。計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)將繼續(xù)朝著集成化、標(biāo)準(zhǔn)化、并行化和智能化的方向發(fā)展，同時(shí)各方向間相互交叉、互相促進(jìn)是計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)發(fā)展的必然方向。
1.3 機(jī)床夾具零件庫設(shè)計(jì)現(xiàn)狀
各種二次開發(fā)的系統(tǒng)如模具 CAD、夾具 CAD、組合夾具 CAD 等大多是基于
AutoCAD 平臺(tái)開發(fā)的二維工程數(shù)據(jù)庫。基于 AutoCAD 的機(jī)床夾具零部件庫開發(fā)已有一定成果。文獻(xiàn)六中對機(jī)床夾具零件庫的組成描述為如下幾個(gè)功能模塊：零部件庫應(yīng)用程序、零部件數(shù)據(jù)庫、圖片庫。圖片庫應(yīng)用于存放不同種類夾具的工程圖，供預(yù)覽用?！傲悴考?shù)據(jù)庫”是將機(jī)床夾具零部件國家標(biāo)準(zhǔn) GB2148-GB2269-80 中的所有零部件的尺寸數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)中，建立起多個(gè)數(shù)據(jù)文件，構(gòu)成數(shù)據(jù)庫，其中每種類型夾具不同規(guī)格的尺寸構(gòu)成一個(gè)數(shù)據(jù)文件，供應(yīng)用程序在 AutoCAD 中生成工程圖。一些優(yōu)秀的三維 CAD 軟件如 UG、Solid Edge 等都未提供機(jī)床夾具零部件庫。
目前，進(jìn)行簡單開發(fā)的一些零部件庫，如文獻(xiàn)七描述的大部分是基于 CAD 開發(fā)的三維圖形庫，或者說以塊的形式存儲(chǔ)的圖形文件，一般也是針對專門的系統(tǒng)，可移植性不強(qiáng)。而且，這些圖形庫存在一些問題：（1）不同系統(tǒng)開發(fā)的零部件庫由于對零部件沒有統(tǒng)一的描述格式，不能進(jìn)行信息的交換，造成了資源的極大浪費(fèi)；（2） 包括的信息不完整，多數(shù)只描述零件的幾何特性，而不包括材料、性能等級等技術(shù)信息；（3）在建庫方法上，多采用建立圖庫的方法，即把預(yù)先定義好的圖形放入庫中， 需要時(shí)重新調(diào)用。由于機(jī)床夾具零部件的數(shù)量、種類、規(guī)格非常多，而且許多尺寸不是標(biāo)準(zhǔn)尺寸或固定值，全部做成圖形要造成極大的資源浪費(fèi)，而且有些零件也不可能全部做成圖形，比如鉆套的內(nèi)孔尺寸、定位銷的外圓柱面定位尺寸等，它們是由工件的加工要求確定的，可能是整數(shù)，也可能是幾位小數(shù)，建立鉆套及定位銷模型時(shí)不可能預(yù)知這一尺寸，所以，我們需要尋求一種對這一信息的統(tǒng)一描述，包括盡可能多的信息，減少不必要的浪費(fèi)。
目前，文獻(xiàn)八和九中描述的基于UG 的夾具零部件庫及其系統(tǒng)的研究和開發(fā)較多。譬如基于 UG 和 Oracle 的夾具參數(shù)化零部件庫及其系統(tǒng)的研究和開發(fā)，在系統(tǒng)中，機(jī)床夾具零部件的各參數(shù)的數(shù)據(jù)存放在服務(wù)器中。夾具零部件按樹狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行管理，安裝于客戶機(jī)中，用 C++語言及 UG/OPEN API 提供的類庫，編制夾具零部件參數(shù)化繪圖程序，通過接口程序讀取服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中的字段值，這些值作為尺寸參數(shù)傳遞給繪圖程序庫中的繪圖程序，在 UG 環(huán)境中進(jìn)行繪圖，實(shí)現(xiàn)機(jī)床夾具零部件的三維和二維參數(shù)化設(shè)計(jì)。這種圖樣是基于特征的圖樣，不僅包含了三維幾何信息，也包含了其二維工程圖。它們不僅可以進(jìn)行三維可視化夾具裝配建模，進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)相關(guān)檢查（裝配干涉檢查、運(yùn)動(dòng)干涉檢查），還可以針對零部件，輸出二維工程圖（這些圖所針對的零部件雖然是標(biāo)準(zhǔn)的、常用的，由于批量較小，一般市場難以購得，廠家可能要自行組織生產(chǎn)，故要出其工程圖）。三維零部件庫的建立，離不開種類豐富的標(biāo)準(zhǔn)件模型。三維建模方式可分為靜態(tài)建模、編程動(dòng)態(tài)建模和造型動(dòng)態(tài)建模三種。
1）靜態(tài)建模，就是建立完全的三維標(biāo)準(zhǔn)件模型，逐個(gè)輸入計(jì)算機(jī)中的標(biāo)準(zhǔn)零件庫中，然后按照要求調(diào)用零件。由于每種標(biāo)準(zhǔn)件其實(shí)就是一個(gè)系列，如果把各個(gè)尺寸的零件逐一輸入，工作量巨大不說，并且出現(xiàn)存儲(chǔ)量占用龐大，管理困難，調(diào)用速度慢等一系列問題。例如一個(gè)簡單的螺栓，徑向尺寸多達(dá)十幾種規(guī)格，再與長度尺寸相乘其規(guī)格總數(shù)將達(dá)幾十種，一一建模也十分可觀。由此可說明靜態(tài)建模是沒有實(shí)際意義和應(yīng)用價(jià)值的。
2）編程動(dòng)態(tài)建模，就是利用二次開發(fā)工具通過編程來實(shí)現(xiàn)三維標(biāo)準(zhǔn)件建模，對于每一系列的標(biāo)準(zhǔn)件，采用一個(gè)獨(dú)立的子程序來實(shí)現(xiàn)，通過預(yù)留的接口來實(shí)現(xiàn)參數(shù)化。這樣的好處是不必建立三維實(shí)體模型庫，標(biāo)準(zhǔn)件實(shí)例化是在程序運(yùn)行時(shí)自動(dòng)形成裝配用的零件圖形文件，大大節(jié)省了硬盤空間。缺點(diǎn)是編程工作量龐大，有些復(fù)雜零件建
模困難，容易出錯(cuò)。
3）造型動(dòng)態(tài)建模，就是采用參數(shù)化方法建立三維標(biāo)準(zhǔn)件模型，由于相同系列標(biāo)準(zhǔn)件具有相同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和不同的尺寸參數(shù)，對同一系列的標(biāo)準(zhǔn)件就可以使用同一三維實(shí)體模型。不同的實(shí)際尺寸由存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中的參數(shù)表來提供。特點(diǎn)一是現(xiàn)用現(xiàn)生成，執(zhí)行速度快，占用空間小。二是只通過修改參數(shù)表就可以修改標(biāo)準(zhǔn)，給標(biāo)準(zhǔn)件庫的維護(hù)和擴(kuò)充帶來了極大的便利。它是一種非常可行的建庫方法。三是采用基于特征和約束的參數(shù)驅(qū)動(dòng)方法來建立三維標(biāo)準(zhǔn)件庫，這種方法建立在對構(gòu)成零件的基本特征體素及其相關(guān)約束進(jìn)行自動(dòng)識別和處理的基礎(chǔ)上。其思想是通過在幾何元素或特征間添加約束關(guān)系來定義標(biāo)準(zhǔn)件的產(chǎn)品模型，當(dāng)需要生成某一規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)件時(shí)，可根據(jù)用戶給定的相關(guān)約束變量參數(shù)值，對已定義好的標(biāo)準(zhǔn)件模型的相應(yīng)約束關(guān)系進(jìn)行修改與求解，使其幾何元素和特征的幾何或拓?fù)湫畔l(fā)生改變，并引起相關(guān)圖形元素及關(guān)系的聯(lián)動(dòng)，生成所需的零件。這種方法不用重復(fù)圖形的生成過程，程序代碼量較少，便于獲得系列化的零件圖形，而且可以對用戶開放。作為新一代 CAD/CAM/CAE 集成系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，基于特征造型的參數(shù)驅(qū)動(dòng)技術(shù)己經(jīng)成為三維造型中不可缺少的手段。利用 UG/OPEN API 和 C++A 進(jìn)行圖形編程是基于 UG、比較適合的零部件庫程序編制方式，這是一種動(dòng)態(tài)建模。對圖形程序采用樹狀管理模式，提出的基于客戶服務(wù)器的夾具零部件三維圖形庫模式，由于在運(yùn)行之前沒有生成三維 part 文件，對標(biāo)準(zhǔn)或通用數(shù)據(jù)進(jìn)行集中統(tǒng)一的管理，因而所占用的計(jì)算機(jī)資源少，便于管理，便于在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進(jìn)行夾具的協(xié)同設(shè)計(jì)。這種方法，對缺乏經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)者來說，缺少直觀性， 在中小企業(yè)難以推廣，相反，建立模型對無經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)者是有好處的。
2 課題的意義及內(nèi)容
2.1 課題的意義
夾具的設(shè)計(jì)制造在機(jī)械制造生產(chǎn)準(zhǔn)備工作中占有很重要的地位，它的設(shè)計(jì)與制造質(zhì)量對保證產(chǎn)品質(zhì)量有決定性的影響，其設(shè)計(jì)與制造的周期在整個(gè)生產(chǎn)準(zhǔn)備中最長， 實(shí)際決定著整個(gè)生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。一般來說，夾具的生產(chǎn)屬于單件生產(chǎn)，減少設(shè)計(jì)周期是減少整個(gè)生產(chǎn)準(zhǔn)備周期的關(guān)鍵。通過查閱文獻(xiàn)我們注意到夾具設(shè)計(jì)有以下的特點(diǎn)：
1）夾具設(shè)計(jì)中盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件和常用件
設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)時(shí)，盡量選用標(biāo)準(zhǔn)件或通用件進(jìn)行設(shè)計(jì)，若每次設(shè)計(jì)人員都需要重新對這些零件進(jìn)行造型，設(shè)計(jì)人員必然要做許多重復(fù)性的勞動(dòng)。
2）夾具設(shè)計(jì)是一個(gè)高度倚賴經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)問題
設(shè)計(jì)師在構(gòu)思新工件的夾具設(shè)計(jì)方案時(shí)，往往根據(jù)個(gè)人的設(shè)計(jì)制造經(jīng)驗(yàn)將新工件的結(jié)構(gòu)特征、制造特征與已有工件的結(jié)構(gòu)特征和制造特征相比較，根據(jù)這些特征的相似性找出與新工件最為相似的工件及它的裝夾規(guī)劃方案和夾具元件，經(jīng)過調(diào)整來獲得新夾具的設(shè)計(jì)，很少是從頭做起的。
針對這兩個(gè)特點(diǎn)，著重研究并充分利用已有的夾具設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，將參數(shù)化技術(shù)應(yīng)用到系統(tǒng)當(dāng)中，以進(jìn)一步縮短工裝設(shè)計(jì)周期，提高夾具的設(shè)計(jì)質(zhì)量。并應(yīng)用數(shù)據(jù)庫管理、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、成組技術(shù)，參數(shù)化技術(shù)為用戶提供一個(gè)良好的設(shè)計(jì)環(huán)境，將標(biāo)準(zhǔn)件、通用件以及以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中輔助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)，將大大提高設(shè)計(jì)人員的效率，減輕他們的勞動(dòng)強(qiáng)度，因此，本課題是具有先進(jìn)性和實(shí)用價(jià)值的。
2.2 課題的研究內(nèi)容
本課題的研究內(nèi)容是圍繞如何充分利用已有的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和資源，提高夾具設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率，主要進(jìn)行了以下幾方面的研究：
（1）根據(jù)課題要求對機(jī)床夾具，夾具計(jì)算及計(jì)算機(jī)輔助進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)與研究。
（2）通過用 VB 的文本框，條件語句，循環(huán)語句，源代碼等對機(jī)床夾具常用計(jì)算開發(fā)軟件。實(shí)現(xiàn)只要輸入或者選擇相關(guān)的參數(shù)，就能夠得到有關(guān)數(shù)據(jù)來計(jì)算夾具。
（3）夾具輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例。
指導(dǎo)教師評閱意見（對選題情況、研究內(nèi)容、工作安排、文獻(xiàn)綜述等方面進(jìn)行評閱）
審
核
簽字： 年 月 日
意
見
教研室主任意見
簽字： 年 月 日
學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)意見
簽字： 年 月 日公章：
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