英文翻译-平面度公差在自由制造时的可行性分析

南京理工大学泰州科技学院 毕业设计 (论文 )外文资料翻译 系 部： 机械工程系 专 业： 机械工程及自动化 姓 名： 尤庆 学 号： 05010252 外文出处： 附 件： 指导教师评语： 译文基本能表达原文思想 ， 语句较流畅 ， 条理 较清晰 ， 专业用语翻译基本准确 ， 基本符合中文习惯 ， 整体翻译质量一般 。 签名： 年 月 日 附件 1：外文资料翻译译文 平 面 度公差在自由制造时的可行性分析 越来越多 自由制造的功能零件正在被 设 计 制造中 。 在这类应用中， 能用来创建工具 （ 即模式铸造，低量模具等 ）或直接创造 功能零件本身 。 为了 矫正 缺损的功能部件，在允许范围内编造部分几何公差是极为重要的 。 本文系统的介绍了零件生产过程中的 我们的研究预期 在以下几方面 帮助 提供商 。 通过 评估 设计公差对某一过程的帮助，这将会帮助设计者消除制造的问题和选择合适的 也将有助于供应商能满足所有的设计公差要求 。 1 介绍 固体的自由制造采用分层制造模式 。 先生成 后输入制作单位，建立各层次顺序 直到整个部分被编写好 。一些 商用的体的 ， 如熔融沉积成型， 坚硬的地面硬化， 分层实体制造技术 等等 。图 1表示 的是如何分解成层的 点是，它们并不需要任何特定加工的一部分，而是完全自动化的 。 图 1 阶梯 效应 由于程序的固有性质和高度自动化， 1。 逐渐地， 设计者 公开他们的程序在网站 上。 设计者 能下载 分析制造过程，以确保制造可行性 。这将会在大幅减少重复的修正。 直到最近 ， 主要 用来 创造原型 零 件。越来越多的 在此类的应用中 ， 低量铸模等。 或直接创造功能部分本身。 为了矫正有缺陷的功能部件 ， 在允许范围内改写部分几何公差是必要的 。 为了确定一个进程能否产生在该公差范围内，我们需要分析制造公差和工艺方面的限制 。 在本文中，我们主要侧重于制造的平面度公差分配的一部分。 使用 了图 层，因此 一部分产品可能会出现阶梯效应 。 这阶梯效应取决于层的厚度 。 给定进程的最低层厚度是确定的 。因此 给定了一个程序，最初决定的范围 因数 的 楼梯效果是 阶梯效果的夹角 。如图 2所示 ， 为 两个 不同方 向阴影面的投影 ， 阶梯影响的部分是不同的。因此，可以实现精度的 不同的常态不同 的 定向的 投影面存在不确定性 。 如果 一个部 有许多不同种类的要求，这可能建立一个研究方向，满足个人需求 。 但可能无法找到一个研究方向满足所有人要求。 图 2 影响定位精度 本文讨论 鉴于用 文提出了一种新办法 。我们使用二阶段的方法。首先分析每个指定的 要求，并确定一套可行的方案来满足该要求 。作为第二个阶段，我们占 采取交叉每套可行方 案的方法来建立一套能同时满足所有要求的方案 。 如果至少有一个方向能满足所有要求，那么，这部分就可以被制造 。 否则被认定为不可制造 。 其余的文字将介绍以下内容 。第 2节 介绍了与以往工作相关的领域 。第 3节 介绍了系统是如何准确的建立层的 。它识别各种不同的来源 的 误差 ，并提出了一个数学模型来模拟平面度的影响 。第 4节描述如何有系统 的 评估 制造过程的可行性 。它描述 了 一能被用来运行此分析的运算法则。第 5节描述我们的执行 。它描述如何 用 几何学 来处理信息，并提供了一个例子 。第 6节描述我们的结论和 当前我们工作的局限 。 2 相关的工作 度很容易被影响。 精度 受机械和程序的有关错误的影响 。为了要生产功能零件，我们应该能够 满足 所有的 要求 。一 个 系统的方法是不可或缺的 ， 以便 制造特定设计方案的产品 。 以下小结讨论所做的工作，建模过程和影响建模质量的原因 。 艺参数和零件精度 人 2审议零件表面聚碳酸酯选择性激光烧结，以确定零件的特性 。 用数学上的 方法 计算 ，以确定表面精度定量 。 对分析的差异进行研究，来揭示表面精度的一个参数 。 3已经调查统计程序控制的使用 ,在 他研究影响代理收 缩系数和线宽补偿因子， 人 4提出了一个经验模型 。 这有助于建立各定量之间的关系和 好的表现了这些公差 。 5已经应用 法 研究 量 化 层厚度的 影响 、舱口间隔 ，舱口 过度 深入 ， 深入舱口纠正 6已经广泛的研究 做 到试图定量 ，并且纠正了 z 误差。接下来利用 z 误差部 分所引起的时间差，用激光扫描截面的第一部分到最后部分的多个层 。由于液体树脂的 特性，在受激光照射后会发生 变化 。使用正确 的时间间隔 连续的 使用激光扫描 差能被减少。 找最优 方案 7开发了一个系统，只要输入用户要求的功能，并说明其相对重要性，就会产生建议的最佳方案 。 他们的工作并不计算阶梯效果的影响，并取决于输入的优先考虑的两个功能 。 它仅适用于原始方案的建立 。 人 8描述的一个方法是使每一个要求都被认为是基础的一部分，建立稳定的配置 。 在每个这样的配置中，表面积乘以重量因素，得到了考虑阶梯效应的结构，从而得到最好的方案 。 如果在这些项目中有一个以上是类似的，那么就 是最佳方案 。 9考虑 了两个不同的标准， 薄的切片和 阶梯比率的总面积 ，并提出一个公式，找出最佳设计方案 。最初的标准是薄的切片的数目和 二级 标准 的阶梯比率地区总面积的一部分 。 而错误是因为制造过程没有考虑到他们的工作 。 10开发了一种算法来 计算程序计划 中的 误差，处理误差和层的数目。 输入用户所要求的旋转轴和轮换的间隔，然后错误和建议就会提出 。描述 错误的程序只适用于这些使用激光束和光敏聚合物的部分 。 11提出 了一个方法 ， 建议最优方案使用四个主要目标 。尽量减少方案建设高度和最大限度提高表面精度和强度的一部分 。问题是 目标之一，可能受其他三个目标的制约 。 然后的问题就是如何解决问题并优化来获得最佳方案 。 12开发了一种基于特征识别来获得最佳方案的方法 。一个目 标的 功能与标准一起定义，分开强度，表面 光洁度等 ， 所有这些标准 ，不同的 功能 是提取模型的标准 。 接着是目标的 功能 评估，然后利用非线性优化技术找出最佳的方案 。 人 14已经 开发了一种计算方法，找到了最佳方案的建设方向形状沉积制造 。 固体制造方法，可以创建复杂形状的零件 。 他们考虑的领域中，代表所有可能的方向和形式的一套方案 。 他们发现了最佳方案，最后全球最好的方案的选择和比较方法出现了。 3在 我们已经 制作了一个模型，使一个抽 象的 该过程模型考虑到了三维错误，这两个方向的建设载体和平面层正在建造。我们确定了三个主要的错误之处 ： 阶梯 误差： 快速成型过程基于分层制造模式 。 是通过无数有限厚度的薄层来建立的。因此 ，将会有 阶梯效应 。阶梯误差的效果能 在图 2中见到。 这个阶梯效果取决于层的 厚度与方向上的建立 。对于一个给定的程序最小层厚度是已知的。因此，对某一过程中 ， 首要的因素是确定阶梯效应间的夹角 。各种不同的叁数 ，如表面平整度，尺寸精度和其他几何公差，都受阶梯效应的影响。 误差：可能有 一个变化中的层，在平面 层 中 ， 有 机器特性和程序特性误差 。这误差是指在这总体误差层由于效果的各种参数如图 3所显示的错误。 图 3 误差 z 误差： 由于设备和工艺的一些错误，可能有变化的层 。由于各种不同 参数 的组合决定了 z误差。图 4就演 示这一个误差。 图 4 Z 误差 我们 进行了案例研究，建立 了一个测试的进程 。 该个案的细节 在 13中解释。当时的部分测量机和偏离的层面，被称为 于程序的 误差的 值估计 为 于程序的 z误差的值估计 为 米是。这些值作为目标在本文 对于平面误差，将出现两种情况，要加以区别对待。这些案例的出现取决于是否引入阶梯效果面。但是，如图 5所示，当之间的夹角方向正常的面和载体接近于 0或 用阶梯式可能会出现更多的错误。图 5（ a）显示了阶梯逼近图。图 5（ b）显示了水平层逼近图。 图 5 夹角接近 0 和 图 6 显示的 z 误差 的平面度误差 。 坐标参照如图 6 所示 。 图 6 z 误差的影响 当建立 方向的影响只有通过了 z 误差。当 建立方向 和水平面垂直，受影响的就不仅仅是是 误差 。 图 7中是平面度误差的允许范围，就是一个角度间隔 。 图 7 夹角的影响 当没有阶段需要 建立一个面 的时候 ， 平面度仅仅产生 z误差。 图 8显示的是投影在平面上时的样子。 图 8 载体的投影平面 4评估部分制造误差 对于每一个 果我 们我们选择的方向在这区域内，那么 通过分析影响层建设进程的各种误差，是有可能用数学定义可行性区域的不同公差的。 对于给定的 要求列三种情况可能产生可行性区域： 没有能实行的 建设方向。所给定要求很重要，而没有任何可以建设的方向来满足这些要求。 只有有限的要求能被满足的情况。 所有的建设方向都是可行的。要求比较放松，所有的要求都能产生建设方向。 当可行性区域的映射到达一个区域，我们应该用符号来表示它的坐标。直到可行性区域的面上，我们建立的球面坐标系沿面建立。因 此，极地和方位角可以用来代表可行性的程度 。在此讨论出每个被定的要求。 同图 7提出的三种不同情况。 1 如果 然后可行性区域 S， 会 被定义为， 这在单位球体 中表现的是一个区域如图 9。 图 9 球体坐标 2 如果 ， 那么一个区域的可行性就给出了， 这是一个很大的单位球面，可以近似的看其厚度很小。 3 如果 ，然后阶梯效应将是无作用的的， 图 10示了一个简单的平面度 。图 11显示了这些面的可行性。 图 10 平面度的简单显示 图 11 10中的可行性区域 图 12显示 出这样一个区域的范围。从预定的对称面建立载体，可以看出方位角是 和 。因此，获得的是封闭区域对称的极轴。 图 12 可行性区域的位置 查找 程序的价值。对于每个平面的要求，我们需要建造一个圆锥，如图 13，如果是建立载体内锥，然后在投影面建设小于层厚度的载体。 图 13 计算每个 对于 的值 阶段 1： 构建区域方向 对于每一个功能，需要控制其准确性，可行性区域的一个单位代表所有领域可能建立的方向，在 行性区域的功能是集所有领域的单位，如果建设载体在其中，然后指 定的要求是可以被实现的。 阶段 2： 所有区域相交的可能性 如果最后的 共同可行性区域不是空的，那么有一部分就是制造的规格。 否则，该部分是不可制造的。 5 执行 我们已经 完成了系统算法描述的一节 。 我们的系统由以下三个部分组成 ： 部分几何学 关于部分的 需求 资讯 工艺参数资料 利用这些知识，我们的可制造性分析能够更加准确。 主要有两类用户，供应商和设计师。注册中提供服务和创建的个人账户，他们可以注册或者更新。 设计者在使用我们的服务前要了解分层技术。他们将上传必要的几何形状和要求信息，并选择一个进 程登记名字。 我们利用 C+和 们使用 如 可行性区域包含一个波段的单位球面。特定情况来决定它是否为空。我们也开发了一个算法来计算结果，然后根据结果中的一项来确定可制造的部分。 ，图 14中左上角的是俯视图，而右上角的是张立体图，左下角的是主视图，右下角的是左视图。 图 14 绘制的例子 在图 15（ a） 显示的是不可制造的部分 。 图 15 可制造性案例分析 在图 15（ b）中 显示的是当要求比较放 松时的本来不可制造部分。 图 16显示了两套可行的制造方案来实现图 15（ b）的情况。 图 16 制造的可行性方案 6 结论 本文介绍了用两步的方法来分析制造可行性部分所产生的 我们首先分析每个指定的要求，并确定一个可行的制造方案 ，来满足要求。而第二步，我们采取将相交的两套方案结合来确定 出一个新的方案来满足多个要求。 本文提出了准确的数学模型，如果公差是同心度，圆柱度的话还需要分析。 在 实践 中，第二 步 的操作被 要求 符合需求。方法在 本文中提出，可以满足特定的要求 。 此 方法也可 以扩大到量化 公差的范围 。 分析算法只会产生一套可行的方案，可以用来制造的进行 。 没有进行优化找出最佳方案。通过选择合适的 目标函数，可延长工作时间，也优化了配置，就能找出可行的建设方案。 原型服务 可以 帮助设计者选择一 个 适当的 生产过程 。 在材料的选择上没有什么要求 。设计者必须每次选择一个 他需要分析的 程序。 该 系统可 以分析给出 设计所需的数据 。但是设计者可能有一些 要 求在材料的选择 上 。在那 种 情况 下 ， 所有的程序，可以被建立 。 一个程序就能完成这些分析 。 在我们进行的案例分析中，我们建立了一个测试用的 获得的测 量数据是用来估计 述程序的实验可以正式估算工艺参数对任何 7 致谢： 这 项研究已经得到了 来自史丹福 大学 助。 任何的意见，调查结果 ， 和结论或在这被表达的忠告 只 是作 者 的而 不反映赞助者的意见 。 参考文献 1 S., J. M., P., Q, S. K., 1998, “综合设计制造网” 亚特兰大工程会议 9月 . 2 I., D. C., R. H., K. L., 1995, “表面聚碳酸酯