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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文翻譯 題目 基于注塑磨具鋼研磨和拋光 工序的自動(dòng)化表面處理 專 業(yè) 名 稱 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 068105304 學(xué) 生 姓 名 蔡海平 指 導(dǎo) 教 師 于斐 填 表 日 期 2010 年 5 月 15 日 基于注塑模具鋼研磨和拋光工序的自動(dòng)化表面處理 摘要: 本文研究了注塑模具鋼自動(dòng)研磨與球面拋光加工工序的可能性，這種注塑模具鋼P(yáng)DS5的塑性曲面是在數(shù)控加工中心完成的。這項(xiàng)研究已經(jīng)完成了磨削刀架的設(shè)計(jì)與制造。 最佳表面研磨參數(shù)是在鋼鐵PDS5 的加工中心測(cè)定的。對(duì)于PDS5注塑模具鋼的最佳球面研磨參數(shù)是以下一系列的組合：研磨材料的磨料為粉紅氧化鋁，進(jìn)給量500毫米/分鐘，磨削深度20微米，磨削轉(zhuǎn)速為18000RPM。用優(yōu)化的參數(shù)進(jìn)行表面研磨，表面粗糙度Ra值可由大約1.60微米改善至0.35微米。 用球拋光工藝和參數(shù)優(yōu)化拋光，可以進(jìn)一步改善表面粗糙度Ra值從0.343微米至0.06微米左右。在模具內(nèi)部曲面的測(cè)試部分，用最佳參數(shù)的表面研磨、拋光，曲面表面粗糙度就可以提高約2.15微米到0 0.07微米。 關(guān)鍵詞: 自動(dòng)化表面處理，拋光，磨削加工，表面粗糙度，Taguchi方法 一、引言: 塑膠工程材料由于其重要特點(diǎn),如耐化學(xué)腐蝕性、低密度、易于制造,并已日漸取代金屬部件在工業(yè)中廣泛應(yīng)用。 注塑成型對(duì)于塑料制品是一個(gè)重要工藝。注塑模具的表面質(zhì)量是設(shè)計(jì)的本質(zhì)要求,因?yàn)樗苯佑绊懥怂苣z產(chǎn)品的外觀和性能。 加工工藝如球面研磨、拋光常用于改善表面光潔度。 研磨工具(輪子)的安裝已廣泛用于傳統(tǒng)模具的制造產(chǎn)業(yè)。自動(dòng)化表面研磨加工工具的幾何模型將在[1]中介紹。自動(dòng)化表面處理的球磨研磨工具將在[2]中得到示范和開發(fā)。 磨削速度, 磨削深度，進(jìn)給速率和砂輪尺寸、研磨材料特性（如磨料粒度大?。┦乔蛐窝心スに囍兄饕膮?shù)，如圖1（球面研磨過(guò)程示意圖）所示。注塑模具鋼的球面研磨最優(yōu)化參數(shù)目前尚未在文獻(xiàn)得到確切的依據(jù)。 近年來(lái) ，已經(jīng)進(jìn)行了一些研究，確定了球面拋光工藝的最優(yōu)參數(shù)(圖2) （球面拋光過(guò)程示意圖）。 比如，人們發(fā)現(xiàn), 用碳化鎢球滾壓的方法可以使工件表面的塑性變形減少,從而改善表面粗糙度、表面硬度、抗疲勞強(qiáng)度[3,4,5,6]。 拋光的工藝的過(guò)程是由加工中心 [3,4]和車床〔5,6〕共同完成的。對(duì)表面粗糙度有重大影響的拋光工藝主要參數(shù)，主要是球或滾子材料，拋光力， 進(jìn)給速率,拋光速度,潤(rùn)滑、拋光率及其他因素等。注塑模具鋼P(yáng)DS5的表面拋光的參數(shù)優(yōu)化，分別結(jié)合了油脂潤(rùn)滑劑，碳化鎢球,拋光速度200毫米/分鐘,拋光力300牛， 40微米的進(jìn)給量[7]。采用最佳參數(shù)進(jìn)行表面研磨和球面拋光的深度為2.5微米。 通過(guò)拋光工藝，表面粗糙度可以改善大致為40%至90%[3-7]。 此項(xiàng)目研究的目的是，發(fā)展注塑模具鋼的球形研磨和球面拋光工序，這種注塑模具鋼的曲面實(shí)在加工中心完成的。表面光潔度的球研磨與球拋光的自動(dòng)化流程工序，如圖3所示。 我們開始自行設(shè)計(jì)和制造的球面研磨工具及加工中心的對(duì)刀裝置。利用田口正交法，確定了表面球研磨最佳參數(shù)。選擇為田口L18型矩陣實(shí)驗(yàn)相應(yīng)的四個(gè)因素和三個(gè)層次。 用最佳參數(shù)進(jìn)行表面球研磨則適用于一個(gè)曲面表面光潔度要求較高的注塑模具。 為了改善表面粗糙, 利用最佳球面拋光工藝參數(shù)，再進(jìn)行對(duì)表層打磨。 圖1.球狀研磨過(guò)程的簡(jiǎn)圖 圖2.球狀拋光過(guò)程的簡(jiǎn)圖 PDS試樣的設(shè)計(jì)與制造 選擇最佳矩陣實(shí)驗(yàn)因子 確定最佳參數(shù) 實(shí)施實(shí)驗(yàn) 分析并確定最佳因子 進(jìn)行表面拋光 應(yīng)用最佳參數(shù)加工曲面 測(cè)量試樣的表面粗糙度 球研磨和拋光裝置的設(shè)計(jì)與制造 圖3自動(dòng)球面研磨與拋光工序的流程圖 二、球研磨的設(shè)計(jì)和對(duì)準(zhǔn)裝置: 實(shí)施過(guò)程中可能出現(xiàn)的曲面的球研磨,研磨球的中心應(yīng)和加工中心的Z軸相一致。 球面研磨工具的安裝及調(diào)整裝置的設(shè)計(jì)，如圖4（球面研磨工具及其調(diào)整裝置）所示。電動(dòng)磨床展開了兩個(gè)具有可調(diào)支撐螺絲的刀架。磨床中心正好與具有輔助作用的圓錐槽線配合。 擁有磨床的球接軌,當(dāng)兩個(gè)可調(diào)支撐螺絲被收緊時(shí)，其后的對(duì)準(zhǔn)部件就可以拆除。研磨球中心坐標(biāo)偏差約為5微米, 這是衡量一個(gè)數(shù)控坐標(biāo)測(cè)量機(jī)性能的重要標(biāo)準(zhǔn)。 機(jī)床的機(jī)械振動(dòng)力是被螺旋彈簧所吸收。球形研磨球和拋光工具的安裝，如圖5（a. 球面研磨工具的圖片. b.球拋光工具的圖片）所示。為使球面磨削加工和拋光加工的進(jìn)行，主軸通過(guò)球鎖機(jī)制而被鎖定。 圖4.球面研磨工具及其調(diào)整裝置 三 矩陣實(shí)驗(yàn)的規(guī)劃 3.1田口正交表: 利用矩陣實(shí)驗(yàn)田口正交法，可以確定參數(shù)的有影響程度[8]. 為了配合上述球面研磨參數(shù)，該材料磨料的研磨球(直徑10毫米),進(jìn)給速率，研磨深度,在次研究中電氣磨床被假定為四個(gè)因素(參數(shù))，指定為從A到D（見表1實(shí)驗(yàn)因素和水平）。三個(gè)層次(程度)的因素涵蓋了不同的范圍特征,并用了數(shù)字1、2、3標(biāo)明。挑選三類磨料,即碳化硅(SiC),白色氧化鋁(Al2O3,WA),粉紅氧化鋁(Al2O3, PA)來(lái)研究. 這三個(gè)數(shù)值的大小取決于每個(gè)因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果。選定L18型正交矩陣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而研究四——三級(jí)因素的球形研磨過(guò)程。 3.2數(shù)據(jù)分析的界定: 工程設(shè)計(jì)問(wèn)題,可以分為較小而好的類型,象征性最好類型,大而好類型，目標(biāo)取向類型等[8]。 信噪比(S/N)的比值，常作為目標(biāo)函數(shù)來(lái)優(yōu)化產(chǎn)品或者工藝設(shè)計(jì)。 被加工面的表面粗糙度值經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)亟M合磨削參數(shù)，應(yīng)小于原來(lái)的未加工表面。 因此,球面研磨過(guò)程屬于工程問(wèn)題中的小而好類型。這里的信噪比（S/N）,η,按下列公式定義[8]: η =?10 log （平方等于質(zhì)量特性) =?10 log 這里，y——不同噪聲條件下所觀察的質(zhì)量特性 n——實(shí)驗(yàn)次數(shù) 從每個(gè)L18型正交實(shí)驗(yàn)得到的信噪比（S/N）數(shù)據(jù)，經(jīng)計(jì)算后，運(yùn)用差異分析技術(shù)(變異)和殲比檢驗(yàn)來(lái)測(cè)定每一個(gè)主要的因素 [8]。 優(yōu)化小而好類型的工程問(wèn)題問(wèn)題更是盡量使η最大而定。各級(jí)η選擇的最大化將對(duì)最終的η因素有重大影響。 最優(yōu)條件可視研磨球而待定。 圖5.a. 球面研磨工具的圖片. b.球拋光工具的圖片 四、實(shí)驗(yàn)工作和結(jié)果: 這項(xiàng)研究使用的材料是PDS5工具鋼(相當(dāng)于艾西塑膠模具)[9]， 它常用于大型注塑模具產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)汽車零件領(lǐng)域和國(guó)內(nèi)設(shè)備。 該材料的硬度約HRC33(HS46)[9]。 具體好處之一是, 由于其特殊的熱處理前處理，模具可直接用于未經(jīng)進(jìn)一步加工工序而對(duì)這一材料進(jìn)行加工。式樣的設(shè)計(jì)和制造,應(yīng)使它們可以安裝在底盤，來(lái)測(cè)量相應(yīng)的反力。 PDS5試樣的加工完畢后，裝在大底盤上在三坐標(biāo)加工中心進(jìn)行了銑削，這種加工中心是由楊*鋼鐵公司所生產(chǎn)(中壓型三號(hào)),配備了FANUC-18M公司的數(shù)控控制器(0.99型)[10]。用hommelwerket4000設(shè)備來(lái)測(cè)量前機(jī)加工前表面的粗糙度,使其可達(dá)到1.6微米。 圖6試驗(yàn)顯示了球面磨削加工工藝的設(shè)置。 一個(gè)由Renishaw公司生產(chǎn)的視頻觸摸觸發(fā)探頭，安裝在加工中心上，來(lái)測(cè)量和確定和原始式樣的協(xié)調(diào)。 數(shù)控代碼所需要的磨球路徑由PowerMILL軟件產(chǎn)。這些代碼經(jīng)過(guò)RS232串口界面，可以傳送到裝有控制器的數(shù)控加工中心上。 圖6.球面磨削加工工藝的設(shè)置 完成了L18型矩陣實(shí)驗(yàn)后，表2 （PDS5試樣光滑表層的粗糙度）總結(jié)了光滑表面的粗糙度RA值，計(jì)算了每一個(gè)L18型矩陣實(shí)驗(yàn)的信噪比（S/N）,從而用于方程1。通過(guò)表2提供的各個(gè)數(shù)值，可以得到4中不同程度因子的平均信噪比（S/N），在圖7中已用圖表顯示。 圖7.四種不同程度因子的平均信噪比 表2.PDS5試樣光滑表層的粗糙度 表3.由因素水平(dB)的平均S/N比率 球面研磨工藝的目標(biāo)，就是通過(guò)確定每一種因子的最佳優(yōu)化程度值，來(lái)使試樣光滑表層的表面粗糙度值達(dá)到最小。因?yàn)? log是一個(gè)減函數(shù)，我們應(yīng)當(dāng)使信噪比（S/N）達(dá)到最大。因此，我們能夠確定每一種因子的最優(yōu)程度使得η的值達(dá)到最大。因此基于這個(gè)點(diǎn)陣式實(shí)驗(yàn)的最優(yōu)轉(zhuǎn)速應(yīng)該是18000RPM，如表4（優(yōu)化組合球面研磨參數(shù)）所示。 表4.優(yōu)化組合球面研磨參數(shù) 通過(guò)使用數(shù)據(jù)方差分析的技術(shù)和F比檢驗(yàn)方法，進(jìn)一步確定了每一種因子有什么主要的影響，從而確定了它們的影響程度(見表5信噪比和表面粗糙度)。F0.1，2，13的F比的比值是2.76，相當(dāng)于10%的影響程度。（或者置信水平為90%）這個(gè)因子的自由度是2，自由度誤差是13，根據(jù)F分布表[11]。如果F比值大于2.76，就可以認(rèn)為對(duì)表面粗糙度有顯著影響。結(jié)果，進(jìn)給量和磨削深度都對(duì)表面粗糙度有顯著影響。 表5.信噪比和表面粗糙度 為了觀察使用最優(yōu)磨削組合參數(shù)的重復(fù)性能，進(jìn)行了5種不同類別的實(shí)驗(yàn)，如表6所示。獲得被測(cè)試樣的表面粗糙度值RA大約是0.35微米。使用球研磨組合參數(shù)，可使表面粗糙度提高了78%。使用球面拋光的優(yōu)化參數(shù)，光滑表面進(jìn)一步被拋光。經(jīng)過(guò)球面拋光可獲得粗糙度RA值為0.06微米的表面。被改善了的拋光表面，可以在30×光學(xué)顯微鏡觀察下進(jìn)行觀察，如圖8.（未加工表面、光滑面和拋光面的測(cè)試樣品的顯微鏡象(30×)的比較）所示。經(jīng)過(guò)拋光工藝，工件機(jī)加工前的表面粗糙度改善了近95%。 圖8.未加工表面、光滑面和拋光面的測(cè)試樣品的顯微鏡象(30×)的比較 從田口矩陣實(shí)驗(yàn)獲得的球面研磨優(yōu)化參數(shù)，適用于曲面光滑的模具，從而改善表面的粗糙度。選擇香水瓶為一個(gè)測(cè)試載體。對(duì)于被測(cè)物體的模具數(shù)控加工中心，由PowerMILL軟件來(lái)模擬測(cè)試。經(jīng)過(guò)精銑，通過(guò)使用從田口矩陣實(shí)驗(yàn)獲得的球面研磨優(yōu)化參數(shù)，模具表面進(jìn)一步光滑。緊接著,使用打磨拋光的最佳參數(shù)，來(lái)對(duì)光滑曲面進(jìn)行拋光工藝，進(jìn)一步改善了被測(cè)物體的表面粗糙度。(見圖 9)。模具內(nèi)部的表面粗糙度用hommelwerket4000設(shè)備來(lái)測(cè)量。模具內(nèi)部的表面粗糙度RA的平均值為2.15微米，光滑表面粗糙度RA的平均值為0.45微米，拋光表面粗糙度RA的平均值為0.07微米。被測(cè)物體的光滑表面的粗糙度改善了：(2.15-0.45)/2.15=79.1%，拋光表面的粗糙度改善了：(2.15-0.07)/2.15=96.7%。 圖9.改善后的粗糙度 五、結(jié)論: 在這項(xiàng)工作中,對(duì)注塑模具的曲面進(jìn)行了自動(dòng)球面研磨與球面拋光加工，并將其工藝最佳參數(shù)成功地運(yùn)用到加工中心上。 設(shè)計(jì)和制造了球面研磨裝置(及其對(duì)準(zhǔn)組件)。通過(guò)實(shí)施田口L18型矩陣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，確定了球面研磨的最佳參數(shù)。對(duì)于PDS5注塑模具鋼的最佳球面研磨參數(shù)是以下一系列的組合：材料的磨料為粉紅氧化鋁，進(jìn)給量料500毫米/分鐘，磨削深度20微米，轉(zhuǎn)速為18000RPM。通過(guò)使用最佳球面研磨參數(shù)，試樣的表面粗糙度RA值從約1.6微米提高到0.35微米。應(yīng)用最優(yōu)化表面磨削參數(shù)和最佳拋光參數(shù)，來(lái)加工模具的內(nèi)部光滑曲面，可使模具內(nèi)部的光滑表面改善79.1%，拋光表面改善96.7%。 參考文獻(xiàn) 1. 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Zhang） 本文介紹了人工智能在注塑模架工藝規(guī)中的使用。計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃系統(tǒng)的IMOLD制定中，將提取和識(shí)別認(rèn)為是在連同其優(yōu)先約束和現(xiàn)有的機(jī)器前為模具底板進(jìn)程產(chǎn)生的切削加工.。這種行動(dòng)計(jì)劃所需的操作，該工藝方案用分支定界算法進(jìn)行了優(yōu)化，而切削加工時(shí)間已經(jīng)被提議作為優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)。以智能工業(yè)為例，該算法與具有遺傳算法的工藝規(guī)劃系統(tǒng)相比較，該算法能夠搜索一個(gè)可行的優(yōu)化方案。這一發(fā)展的結(jié)果將使用戶能夠輕松地優(yōu)化工藝計(jì)劃對(duì)任何給定模具 基地選擇，以適應(yīng)在生產(chǎn)車間的動(dòng)態(tài)變化。 關(guān)鍵詞：分支定界算法;計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃（CAPP系統(tǒng)）;優(yōu)化;注塑模具基地 1.簡(jiǎn)介 計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃（CAPP）。近幾年來(lái)已備受關(guān)注，一直以來(lái)它與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）和計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）系統(tǒng)被認(rèn)定為是實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化的工廠的橋梁。盡管CAPP系統(tǒng)已經(jīng)為不同行業(yè)所需要，但這項(xiàng)技術(shù)仍存在許多不足。這項(xiàng)工作的重點(diǎn)是發(fā)展基礎(chǔ)模具制造的CAPP系統(tǒng)。目前，最基礎(chǔ)的模具生產(chǎn)工藝規(guī)劃是手動(dòng)完成的。該過(guò)程在很大程度上取決于這一進(jìn)程的計(jì)劃人員引進(jìn)的CAPP系統(tǒng)，它應(yīng)確保更全面的考慮國(guó)稅發(fā)制造參數(shù)的工藝計(jì)劃。 CAPP系統(tǒng)中仍需考慮行因素業(yè)，原因如下： 1、 模具基地公司在收到定制模具制造基地的要求時(shí)，這種功能被要求添加到模具基地的情況愈來(lái)愈多。因此，需要額外的操作來(lái)創(chuàng)建這些新功能，通常，標(biāo)準(zhǔn)模架有一個(gè)預(yù)定的工藝規(guī)劃，用來(lái)優(yōu)化加工所需的金額。隨著新業(yè)務(wù)的增加，這種手工工藝規(guī)劃優(yōu)化工藝的方案，是無(wú)法跟上變化的步伐的。 CAPP系統(tǒng)能夠重新優(yōu)化工藝方案，以確保不斷提供最優(yōu)方案。 2、 車間整體條件，應(yīng)考慮到工藝過(guò)程規(guī)劃。手工工藝規(guī)劃是無(wú)法考慮各車間的變化提高其應(yīng)用效率的。只有嚴(yán)格的讓CAPP系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行優(yōu)化考慮。??這項(xiàng)工作的目標(biāo)是建立一個(gè)基地規(guī)劃模具CAPP系統(tǒng)。 IMOLD?（智能模具設(shè)計(jì)）是一個(gè)以知識(shí)為基礎(chǔ)的應(yīng)用軟件。在機(jī)械工程學(xué)系發(fā)達(dá)的新加坡國(guó)立大學(xué)，用此以方便注塑模具設(shè)計(jì)，分支定界的技術(shù)是選擇的搜索算法，在模具基地計(jì)劃建立過(guò)程中使用IMOLD優(yōu)先約束工具，機(jī)器，模型數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取部分文件連同機(jī)器可用性實(shí)時(shí)投入在生產(chǎn)過(guò)程規(guī)劃。經(jīng)營(yíng)者需要輸入自定義功能來(lái)產(chǎn)生工藝方案，然后使用某種形式的人工智能。 本文介紹了一種靈活的CAPP系統(tǒng)，他能在協(xié)助操作過(guò)程中更全面的規(guī)劃考慮規(guī)劃旨在系統(tǒng)的運(yùn)作。在一個(gè)簡(jiǎn)短的調(diào)查中，文獻(xiàn)能提供人工智能一些規(guī)劃并在相關(guān)工作過(guò)程中使用這一領(lǐng)域。問(wèn)題制定和分支定界算法的實(shí)現(xiàn)都包含在下面的章節(jié)。最后，個(gè)案研究表明，該系統(tǒng)具有易用性和非常大的潛力。分支定界之間的CAPP和遺傳算法的CAPP比較顯示在第二個(gè)案例研究。 2.背景 工藝規(guī)劃是一個(gè)為所有需要建立從產(chǎn)品的原料[1]到最終編制一套步驟的詳細(xì)說(shuō)明。一個(gè)進(jìn)程的計(jì)劃質(zhì)量在很大程度上取決于這一進(jìn)程的計(jì)劃人員的技能。作為可利用的工具，機(jī)器，需要建立一個(gè)廣泛的知識(shí)體系 [2]。因此，一個(gè)CAPP系統(tǒng)看作是在工藝規(guī)劃協(xié)助的重要工具。優(yōu)化的CAPP系統(tǒng)應(yīng)是所有可能的方法制造的一部分。然而，許多報(bào)道CAPP系統(tǒng)無(wú)法產(chǎn)生整體優(yōu)化工藝方案[3]。因此，出現(xiàn)了越來(lái)越多地使用人工智能為全球解決方案搜索[4,5]。所報(bào)告的許多方法只涉及功能排序，而不包括整個(gè)行動(dòng)的細(xì)節(jié)要求[6,7]。詳細(xì)的操作分配應(yīng)用于執(zhí)行操作車間資源的需要。 績(jī)效指標(biāo)是對(duì)目標(biāo)函數(shù)的最大化或最小化問(wèn)題的所有優(yōu)化。對(duì)于過(guò)程的規(guī)劃，不標(biāo)是盡量減少或時(shí)間，成本，有時(shí)兩者。有多種工作完成使用成本 作為衡量性能的標(biāo)準(zhǔn)[8]，但可用于考慮和計(jì)算成本[9,10]車型范圍。據(jù)了解，為了盡量減少中的在一個(gè)車間內(nèi)的作業(yè)時(shí)間提高工作進(jìn)度，用最少的整體加工工藝方案時(shí)，應(yīng)使用[11]。因此，我們使用時(shí)間，因?yàn)樗且粋€(gè)較明確的依據(jù)，他是量化的過(guò)程中產(chǎn)生的計(jì)劃質(zhì)量。這個(gè)選擇進(jìn)一步說(shuō)明，模架的交貨時(shí)間對(duì)模具制造產(chǎn)業(yè)的非常重要。當(dāng)一個(gè)詳盡的計(jì)劃解決方案的一個(gè)過(guò)程順序查找導(dǎo)致不可接受的計(jì)算時(shí)間時(shí)，大量的操作是必需的。這項(xiàng)工作采用分支定界算法來(lái)搜索最優(yōu)或接近最優(yōu)的工藝方案智能。分支定界算法是一種搜索空間的隱枚舉著名的搜索算法[12]。它作為一個(gè)人工智能方法的使用已被廣泛報(bào)道，用于解決工藝規(guī)劃等領(lǐng)域問(wèn)題[13]。 已經(jīng)有報(bào)道說(shuō)一些工作開始使用分支定界法,[14-16工藝設(shè)計(jì))，然而自然界中作品的計(jì)劃不同于過(guò)程計(jì)劃所需的模具制造產(chǎn)業(yè)。這項(xiàng)工作采用分支定界法,處理計(jì)劃考慮的所有操作工具，所有可用的訪問(wèn)方向，以機(jī)器和工具為每個(gè)模具底座。據(jù)我們所知,這一水平的考慮未見有人論及其他相關(guān)研究。 3。問(wèn)題制定 一個(gè)工藝設(shè)計(jì)操作的次數(shù)的約束關(guān)系,機(jī)器設(shè)備、加工方向,和工具的優(yōu)先是一個(gè)問(wèn)題。解決方案的優(yōu)化是一種序列，是與其關(guān)聯(lián)的操作機(jī)器的生產(chǎn)工藝方案,以最少的生產(chǎn)時(shí)間來(lái)完成設(shè)計(jì)。 3.1工藝規(guī)程模型 在所需的信息提取的基礎(chǔ)上, 用數(shù)據(jù)庫(kù)的操作、機(jī)器設(shè)備、加工方向、工具和優(yōu)先約束等工藝設(shè)計(jì)提高機(jī)器的可用性來(lái)優(yōu)化模型，用以模具基地使用。該模型的原理表示圖1顯示的是,以下假設(shè)如下: 1.只有一臺(tái)機(jī)器，一個(gè)操作。 2.所有機(jī)器都可以訪問(wèn)這個(gè)作用只有一個(gè)特定的臉。如果加工是給予另一張鬼臉,那么必須取下來(lái)設(shè)置的時(shí)候還將發(fā)生代替部分面臨著不同的方向。 3。起重機(jī)或機(jī)器人隨時(shí)可用。不需要等待時(shí)間許可，將時(shí)間浪費(fèi)在等機(jī)械或勞動(dòng)將部分。 提供度身訂造的學(xué)科特點(diǎn)決定次過(guò)程中應(yīng)輸入規(guī)劃師的必需數(shù)據(jù)操作，因?yàn)橐粋€(gè)單一的功能可以由許多可能的方法,這會(huì)讓過(guò)程計(jì)劃更多的控制系統(tǒng)。指定的操作和最后生成的進(jìn)程計(jì)劃要滿足下列條件: 1。將模具的基礎(chǔ)板作業(yè)的認(rèn)可指派給他們。指定的操作應(yīng)該產(chǎn)生預(yù)期的形狀、尺寸、容忍、及完成這個(gè)功能。 2。操作序列得到進(jìn)度計(jì)劃的優(yōu)先級(jí)關(guān)系不應(yīng)違反有關(guān)業(yè)務(wù)。 3。操作才能必須在它能加工那個(gè)特別的特征內(nèi)。 計(jì)劃應(yīng)包括得到的數(shù)量，進(jìn)行作業(yè)的層序過(guò)程，這些業(yè)務(wù),機(jī)器、加工的發(fā)展方向和相應(yīng)工具的使用。這些細(xì)節(jié)是必要的時(shí)間，它可以保存某個(gè)特定的機(jī)器使用，對(duì)作業(yè)進(jìn)行相同的設(shè)置。例如,一個(gè)盲孔必須打在x軸方向而通過(guò)漏洞可以鉆來(lái)自x或x的方向。。它可以被考慮的操作,目的就進(jìn)程計(jì)劃應(yīng)該執(zhí)行這兩種操作在同一臺(tái)機(jī)器上來(lái)自x指導(dǎo)。 3.2目標(biāo)函數(shù) 我們使用類似疾病學(xué)組的計(jì)算框架作為量化的目標(biāo)函數(shù)[17] 。這是一個(gè)全面的加工時(shí)間(OMT),目標(biāo)函數(shù)是通過(guò)計(jì)算每個(gè)連續(xù)序列的過(guò)程的計(jì)劃和序列的最低OMT來(lái)確定的視最終的過(guò)程。有三個(gè)方面,促進(jìn)了OMT的計(jì)算,他們分別是用機(jī)器設(shè)置次,加工方向設(shè)置次和加工次。 3.2.1機(jī)器安裝時(shí)間 機(jī)器安裝時(shí)間(MST)被認(rèn)為兩種操作機(jī)器之間的任何變動(dòng)時(shí)間。它的定義是在某一特定方向上時(shí)間機(jī)器和賽車的各種換模時(shí)間機(jī)器之間移動(dòng)所需要的時(shí)間。它被定義為總氮的業(yè)務(wù)活動(dòng) 我是指工藝操作機(jī)器選擇我,MSTIi指機(jī)器安裝時(shí)間指數(shù)運(yùn)行機(jī)用我,而且操作的次數(shù)是挑選了整個(gè)系列的操作模具的特點(diǎn)。 3.2.2加工方向安裝時(shí)間 準(zhǔn)備(MDST)加工方向是在同一臺(tái)機(jī)器上改變各種模具所需要的時(shí)間的方向。計(jì)算MDST只有改變加工的方向發(fā)展,但沒有變化機(jī)器之間的兩種操作。它的定義是： MDi加工方向是選擇過(guò)程的操作方向，MDSTIi加工方向安裝時(shí)間指標(biāo)操作器。有關(guān)MDSTIi和MSTIi差異的移動(dòng)部分在機(jī)器的新和舊之間。因?yàn)槭羌俣ɑ驒C(jī)器人的起重機(jī)所以沒有等待的時(shí)間,我們采取MDSTIi和MSTIi一樣。 4．結(jié)論 本文說(shuō)明了基礎(chǔ)的CAPP系統(tǒng)的分枝定界，它為操作序列、機(jī)器設(shè)備、加工方法,和工具提供詳細(xì)的過(guò)程計(jì)劃。它可以定制容易占模具的更換時(shí)間,且能適應(yīng)不同的環(huán)境。該系統(tǒng)提供的綜合商店地板考慮其優(yōu)化的整體加工時(shí)間。 案例研究計(jì)劃取得了良好的過(guò)程,能調(diào)節(jié)操作序列,以適應(yīng)任何車間的變化。計(jì)算實(shí)際模具解決方案需要的時(shí)間達(dá)到發(fā)現(xiàn)合理的工藝設(shè)計(jì)。比較與基因演算法結(jié)合系統(tǒng)證明,分支定界系統(tǒng)是無(wú)法與基因演算法結(jié)合的，對(duì)大多數(shù)問(wèn)題,取得了較好的解決方案。 這個(gè)模塊提供了一種假定有固定車間的適合動(dòng)態(tài)變化的環(huán)境。CAPP系統(tǒng)的發(fā)展將使不同產(chǎn)生之間計(jì)劃定量有助于評(píng)估過(guò)程的生產(chǎn)工藝優(yōu)化，在未來(lái),其他性能措施, 對(duì)于較復(fù)雜的部分的探索諸如成本還將使用這個(gè)模塊。 參考 1. 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China, 26–28 July 2000. 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期報(bào)告 題目：電話機(jī)話筒蓋塑料模具設(shè)計(jì) 系 別 機(jī)電信息系 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) B070203 姓 名 曹 亢 學(xué) 號(hào) B07020301 導(dǎo) 師 王 麗 君 2011年 03 月 15 日 撰寫內(nèi)容要求（可加頁(yè)）： 1. 設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)展?fàn)顩r 通過(guò)兩個(gè)月的不懈努力，我查找的大量的相關(guān)資料，到目前為止成功的的將一篇外文通篇翻譯成中文形式，另外，通過(guò)翻閱《塑料模具手冊(cè)》，《塑料模具設(shè)計(jì)》等一系列相關(guān)書籍，現(xiàn)已將裝配圖的基本草圖通過(guò)CAD完成，現(xiàn)已確定自己的模具加工方法，考慮到模型的復(fù)雜程度、批量等綜合因素，該模具設(shè)計(jì)為一模一腔、直澆口、斜導(dǎo)柱滑塊抽芯。該塑件材料采用ABS（丙烯腈/ 丁二烯/苯乙烯樹脂），抗沖擊強(qiáng)度極好，可在低溫下使用，即使ABS 制品被破壞也只能是拉伸破壞而不會(huì)是沖擊破壞。其沖擊強(qiáng)度隨溫度的降低下降緩慢，即使-40℃的溫度時(shí)，仍能保持原抗沖擊強(qiáng)度的1/3以上。 2. 存在問(wèn)題及解決措施 存在問(wèn)題 不同參考書上的資料不吻合，可能用到以前沒有學(xué)過(guò)的知識(shí)，所以還得花費(fèi)一定的時(shí)間去學(xué)習(xí); 對(duì)設(shè)計(jì)中的一些細(xì)節(jié)步驟不明白怎么操作; 對(duì)課題的要求不很清楚。 對(duì)一些零件的尺寸還不是很精確。 在中英文翻譯方面，有的專業(yè)的名詞不能理解，在未來(lái)的幾個(gè)周內(nèi)我將增加外文文獻(xiàn)的閱讀，制定閱讀計(jì)劃，提高自己的英語(yǔ)水平 解決方法： 請(qǐng)教老師; 多與同學(xué)交流; 多查相關(guān)書籍及論文 3. 后期工作安排 側(cè)向分型與側(cè)芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 成型零件工作尺寸的設(shè)計(jì)。 排氣系統(tǒng)、溫度調(diào)結(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 對(duì)圖型進(jìn)行CAD繪制。 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 注：1. 正文：宋體小四號(hào)字，行距22磅；標(biāo)題：加粗 宋體四號(hào)字 2. 中期報(bào)告由各系集中歸檔保存，不裝訂入冊(cè)。 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告 題目：電話機(jī)蓋塑料模設(shè)計(jì) 系 （部）： 機(jī)電信息系 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí)： B070203 學(xué) 生： 曹亢 學(xué) 號(hào)： B07020301 指導(dǎo)教師： 王麗君 2010年11月25日 一、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目背景、研究意義及國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究情況。 1、課題名稱 電話機(jī)話筒蓋塑料模設(shè)計(jì) 2、課題研究背景和意義 塑料注射模具是成型塑料制件的一種重要工藝裝備，在塑料制品的生產(chǎn)中起著關(guān)鍵的作用，利用PRO/E軟件進(jìn)行塑料模具設(shè)計(jì)是目前較為先進(jìn)的塑料模具設(shè)計(jì)方法，在生產(chǎn)實(shí)踐中得到了較為廣泛的應(yīng)用。本次設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)電話機(jī)話筒蓋這一具體塑件利用PRO/E進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，使學(xué)生掌握塑料模具設(shè)計(jì)的基本原則、方法，并能較為熟練的使用PRO/E、AUTOCAD軟件，為今后從事設(shè)計(jì)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 目前，我國(guó)塑料模具行業(yè)日趨大型化，而且精度將越來(lái)越高。10年前，精密塑料模具的精度一般為5μｍ，現(xiàn)在已達(dá)2－3μｍ。不久，1μｍ精度的模具將上市。專家認(rèn)為，我國(guó)塑料模具行業(yè)要進(jìn)一步發(fā)展多功能復(fù)合模具，一套多功能模具除了沖壓成型零件外，還擔(dān)負(fù)疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務(wù)。通過(guò)這種多功能的模具生產(chǎn)出來(lái)的不再是成批零件，而是成批的組件，如觸頭與支座的組件、各種微小電機(jī)、電器及儀表的鐵芯組件等。多色和多材質(zhì)塑料成形模具也將有較快發(fā)展。這種模具縮短了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，今后在不同領(lǐng)域?qū)⒌玫桨l(fā)展和應(yīng)用。 隨著熱流道技術(shù)的日漸推廣應(yīng)用，熱流道模具在塑料模具中的比重將逐步提高。采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量，并能大幅度節(jié)約制件的原材料，這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用在國(guó)外發(fā)展很快，已十分普遍。隨著塑料成型工藝的不斷改進(jìn)與發(fā)展，氣輔模具及適應(yīng)高壓注射成型工藝的模具將隨之發(fā)展。 有關(guān)專家認(rèn)為，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日漸廣泛，模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用能極大地影響模具制造周期。使用模具標(biāo)準(zhǔn)件不但能縮短模具制造周期，而且能提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本。同時(shí)，快速經(jīng)濟(jì)模具的前景十分廣闊。另外采用計(jì)算機(jī)控制和機(jī)械手操作的快速換模裝置、快速試模裝置技術(shù)也會(huì)得到發(fā)展和提高。隨著人類社會(huì)的不斷進(jìn)步，模具必然會(huì)向更廣泛的領(lǐng)域和更高水平發(fā)展?，F(xiàn)在，能把握機(jī)遇、開拓市場(chǎng)，不斷發(fā)現(xiàn)新的增長(zhǎng)點(diǎn)的模具企業(yè)和能生產(chǎn)高技術(shù)含量模具企業(yè)的業(yè)務(wù)很是紅火，利潤(rùn)水平和職工收入都很好。因此，模具企業(yè)應(yīng)把握這個(gè)趨向，不斷提高綜合素質(zhì)和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。 本設(shè)計(jì)旨在鍛煉學(xué)生在專業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力上達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)的基本要求，在塑料成型工藝與塑料模具設(shè)計(jì)技術(shù)方面得到全面提高，并受到模具設(shè)計(jì)工程師的基本訓(xùn)練。 3、國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究情況 塑料模具的發(fā)展是隨著塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的。近年來(lái)，人們對(duì)各種設(shè)備和用品輕量化及美觀和手感的要求越來(lái)越高，這就為塑料制品提供了更為廣闊的市場(chǎng)。塑料制品要發(fā)展，必然要求塑料模具隨之發(fā)展。汽車、家電、辦公用品、工業(yè)電器、建筑材料、電子通信等塑料制品主要用戶行業(yè)近年來(lái)都高位運(yùn)行，發(fā)展迅速，因此，塑料模具也快速發(fā)展。 在生產(chǎn)量高速增長(zhǎng)的情況下，中國(guó)塑料模具水平也有很大提高 (1)、模具產(chǎn)品將向著更大型、更精密、更復(fù)雜及更經(jīng)濟(jì)快速方向發(fā)展；模具生產(chǎn)將朝著信息化、無(wú)圖化、精細(xì)化、自動(dòng)化方向發(fā)展；模具企業(yè)將向著技術(shù)集成化、設(shè)備精良化、產(chǎn)品品牌化、管理信息化、經(jīng)營(yíng)國(guó)際化方向發(fā)展。 (2)、模具CAD／CAE／CAM／PDM正向集成化、三維化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化和信息化方向發(fā)展?？旖莞咚俚男畔⒒瘯r(shí)代將帶領(lǐng)模具行業(yè)進(jìn)入新時(shí)代。 (3)、模具的質(zhì)量、周期、價(jià)格、服務(wù)四要素中，已有越來(lái)越多的用戶將周期放在首位，要求模具盡快交貨，因此模具生產(chǎn)周期將繼續(xù)不斷縮短。 (4)、大力提高開發(fā)能力，將開發(fā)工作盡量往前推，直至介入到模具用戶的產(chǎn)品開發(fā)中去，甚至在尚無(wú)明確的用戶對(duì)象之前進(jìn)行開發(fā)(這需要在有較大把握和敢冒一定風(fēng)險(xiǎn)的情況下進(jìn)行)，變被動(dòng)為主動(dòng)。以及“你給我一個(gè)概念，我還你一個(gè)產(chǎn)品”的一站式服務(wù)模式都已成為發(fā)展趨勢(shì)。 (5)、隨著模具企業(yè)設(shè)計(jì)和加工水平的提高，過(guò)去以鉗工為核心，大量依靠技藝的現(xiàn)象已有了很大變化。在某種意義上說(shuō)：? “模具是一種工藝品”的概念正在被“模具是一種高新技術(shù)工業(yè)產(chǎn)品”所替代，模具“上下模單配成套”的概念正在被? “只裝不配"的概念所替代。模具正從長(zhǎng)期以來(lái)主要依靠技藝而變?yōu)榻窈笾饕揽考夹g(shù)。這不但是一種生產(chǎn)手段的改變，也是一種生產(chǎn)方式的改變，更是一種觀念的改變。這一趨向使得模具標(biāo)準(zhǔn)化程度不斷提高，模具精度越來(lái)越高，生產(chǎn)周期越來(lái)越短，鉗工比例越來(lái)越低，最終促使整個(gè)模具工業(yè)水平不斷提高。 (6)、高速加工、復(fù)合加工、精益生產(chǎn)、敏捷制造及新材料、新工藝、新技術(shù)將不斷得到發(fā)展。 設(shè)計(jì)的電話機(jī)話筒蓋零件圖見圖1： 圖一 設(shè)計(jì)的電話機(jī)話筒蓋模型見圖2 圖二 3、研究方法、手段第1頁(yè) ： 本設(shè)計(jì)題目涉及目標(biāo)均為工程實(shí)際零件，通過(guò)對(duì)塑件的實(shí)體測(cè)繪，完成基本參數(shù)的采集，然后運(yùn)用《塑料模具設(shè)計(jì)》、《塑料成型工藝》等知識(shí)，指導(dǎo)學(xué)生利 用Pro/E軟件完成模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，并進(jìn)行相關(guān)的校核計(jì)算，完成包括選材熱處理、制造工藝規(guī)程、可行性分析等工作。本設(shè)計(jì)旨在鍛煉學(xué)生在專業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力上達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)的基本要求，在塑料成型工藝與塑料模具設(shè)計(jì)技術(shù)方面得到全面提高，并受到模具設(shè)計(jì)工程師的基本訓(xùn)練。 三.預(yù)期成果形式。 ① 實(shí)驗(yàn)（時(shí)數(shù)）*或?qū)嵙?xí)（天數(shù)）： 3天 ② 圖紙（幅面和張數(shù)）*： 不少于3張0號(hào)圖紙 ③ 其他要求： 英文翻譯漢字字?jǐn)?shù)在3000字以上；中文文獻(xiàn)不得少于15篇，外文文獻(xiàn)不少于3篇 四.本課題研究的重點(diǎn)及難點(diǎn)，前期已開展工作。 1、重點(diǎn)及難點(diǎn): 本課題研究的重點(diǎn)是模具總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化選擇,應(yīng)用相關(guān)軟件進(jìn)行零件圖和裝配圖繪制,以及對(duì)模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維剖析輸出開合模具結(jié)構(gòu)圖.難點(diǎn)在于抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和總體方案的優(yōu)化選擇,以及模具三維結(jié)構(gòu)剖析和開合模具圖輸出. 2、前期工作： （1）查閱了相關(guān)專業(yè)資料為設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備； （2）完成模具三維圖的繪制、文獻(xiàn)綜述； （3）完成了零件圖的測(cè)繪及其工藝性分析； （4）進(jìn)行了模具結(jié)構(gòu)的分析，擬訂了兩套備選結(jié)構(gòu)方案。 五、完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃（按周次填寫）。 1）1-4周，下達(dá)任務(wù)書，收集資料，分析塑件零件圖，撰寫開題報(bào)告； 2）5-10周，完成方案設(shè)計(jì)、裝配圖設(shè)計(jì)，完成外文翻譯、撰寫中期報(bào)告； 3）11-15周，完成全部零件設(shè)計(jì)，并對(duì)模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維剖析，作出模具開合結(jié)構(gòu)圖； 4）16-17周，撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 5）18周，整理資料，準(zhǔn)備答辯。 參考文獻(xiàn) [1] 張克惠，注塑模設(shè)計(jì)，西北工業(yè)大學(xué)出版社，1955年1月 [2] 模具實(shí)用技術(shù)叢書編委會(huì)，塑料模具設(shè)計(jì)制造與應(yīng)用實(shí)例，機(jī)械工業(yè)出版社 [3] 葛正浩，楊芙蓮，Pro/E塑料制品設(shè)計(jì)入門與實(shí)踐，化學(xué)工業(yè)出版社 [4] 徐政坤，塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)，北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2008 [5] 李秦蕊，塑料模具設(shè)計(jì)，西北工業(yè)大學(xué)出版社，2006 [6] 王樹勛，蘇樹珊模具實(shí)用技術(shù)設(shè)計(jì)綜合手冊(cè)，華南理工大學(xué)出版社， 2003 [7] 凱德Pro/ENGINEER，中國(guó)野火版4.0， 中國(guó)青年出版社，2008 [8] 申開智，塑料成型模具，中國(guó)輕工業(yè)出版社，2002 [9] 陳劍鶴，模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，機(jī)械工業(yè)出版社，2003 [10] 陳萬(wàn)林，實(shí)用模具技術(shù)，機(jī)械工業(yè)出版社，2000 [11] 陳志剛，塑料模具設(shè)計(jì)，機(jī)械工業(yè)出版社，2002 [12] Frank W. 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