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箱体类零件工艺分析及知识库研究（减速机）【10张图/18000字】【优秀机械毕业设计论文】

资源目录

箱体类零件工艺分析及知识库研究（减速机）【】【优秀机械毕业设计论文】.rar

三维造型

B9912028quzhouxiang.prt.1

B9912028xianggai.prt.1

B9912028xiangti.prt.1

B9912028xiangzuo.prt.1

工艺预览界面

B9912028减速箱体.bmp

B9912028减速箱座.bmp

B9912028减速箱盖.bmp

B9912028曲轴箱.bmp

A1-减速箱座.dwg

A1-减速箱座1.dwg

A1-减速箱盖.dwg

A1-减速箱盖1.dwg

A1-曲轴箱.dwg

A1-装配图.dwg

A2-减速箱体.dwg

A4-底座的模板工艺.dwg

A4-箱体合后的模板工艺.dwg

A4-箱盖的模板工艺.dwg

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关键词：: 箱体零件工艺分析知识库研究钻研减速优秀优良机械毕业设计论文

资源描述：

文档包括:
说明书一份，30页。18000字。
任务书一份。
源程序代码一份。
三维造型一份。

图纸共10张，如下所示
A1-减速箱座.dwg
A1-减速箱座1.dwg
A1-减速箱盖.dwg
A1-减速箱盖1.dwg
A1-曲轴箱.dwg
A1-装配图.dwg
A2-减速箱体.dwg
A4-底座的模板工艺.dwg
A4-箱体合后的模板工艺.dwg
A4-箱盖的模板工艺.dwg

引言 1
1 开展箱体类零件工艺分析及知识库研究 2
1.1 开展箱体类零件工艺分析及知识库研究的意义 2
1.2 国内外箱体零件知识库及工艺模板的研究情况 2
1.3 课题来源及主要研究内容 3
2 减速器的设计 5
2.1 传动装置总体设计的分析与计算 5
2.2 齿轮设计计算 8
2.3 轴的设计计算 10
3 箱体类零件加工工艺分析 11
3.1 箱体类零件的结构特点及主要技术要求 11
3.2 箱体类零件的毛坯及材料 12
3.3 箱体类零件加工工艺分析 13
3.4 箱体类零件的加工工艺过程 15
4 箱体类零件的工艺知识库的研究 19
4.1知识库的框架 19
4.2 知识库的建立和表示 20
4.3 知识库的提取 21
4.4 知识库的存储 21
5 箱体类零件的工艺模板设计与开发 23
5.1 工艺模板的特点 23
5.2 工艺模板的建立 25
5.3 系统的软件设计及运行 26
6 总结与展望 30
致谢 31
参考文献 32

摘要
随着计算机在制造型企业中的运用，通过计算机进行工艺的辅助设计以成为可能，CAPP的运用将为提高工艺文件的质量，缩短生产准备周期，并为广大工艺人员从繁琐、复杂的劳动中解放出来提供一条切实可行的途径。本文介绍了箱体类零件的加工工艺分析以及对其知识库与工艺模板的建立和表示。知识库主要提供计算机辅助工艺过程设计（CAPP）系统中箱体类零件工艺设计所需的工艺决策规划、机床、刀具、量具等信息资源。本文在基于对箱体类零件工艺分析的同时，还描述了通用计算机辅助工艺过程设计（CAPP）所依据的知识库的表达、知识的存取，系统工艺模板的建立等一系列问题。

关键词：箱体计算机辅助工艺设计知识库

Abstract
With computer application of enterprise of making etc., carry on through computer craft supplementary to design in order to become possible, Application of CAPP for improve craft quality of file, shorten and produce cycle of planning, And liberate from tedious, complicated work and offer a feasible way for the masses of craft personnel.This text introduce case body processing technology of part analyse and to knowledge base and craft foundation and expression of template their. Knowledge base offer Computer Aided Process Planning (CAPP) System case body part technological design necessary craft make policy plan, lathe, cutter, measuring tool information resources. This text while because of analysing about the body part craft of the case, describe all-purpose Computer Aided Process Planning (CAPP) Expression, access of knowledge of knowledge base that base on, systematic craft foundation a series of problem of template.

Key words : Case CAPP Knowledge base
一、设计（论文）内容
根据企业的工艺现状，对减速器等产品中的箱体类零件进行工艺分析，并规范化，
标准化，建立知识框架模型，确定工知识结构，根据所确定的工艺知识结构录入工
艺知识，并建库保存。建立工艺模板知，首先调用工艺模板编制模块，根据工艺设计
规则，编制典型零件的工艺规程，并以此作为工艺规程模板。

二、设计（论文）依据
1、输送机滚筒转速为90r/min，减速器输出功率为3.4kW。
2、运输机连续工作，单向转动，载荷变化不大，空载起动，减速器小批生产，使用
年限10年，大修期3年，两班制工作，运输带容许速度误差为5%。
3、工艺决策规则的制定限制的条件为零件的总体信息，型面的特征信息，工艺常规
逻辑，企业的工艺习惯等。

三、技术要求
1. 对盖套类零件的工艺术语、工艺知识、工艺参数等进行规范化，标准化。
2、建立人机友好的工作界面，便于用户对工艺知识的获取、管理与维护。
3、采用Pro/E对零件进行三维造型。
4、数据库采用SQL Server2000，开发工具采用Delphi6.0/7.0。

四.毕业设计（论文）物化成果的具体内容及要求
(具体内容参照机械工程系毕业设计<论文>大纲及实施细则的有关要求填写)
图纸内容及张数
减速器装配图 1 张(A0)
零件图 4～6张(A1~A2)

实物内容及要求
完成满足该系统要求的原型系统

其他：
1、完成设计说明书1份（字数在2万字以上）
2、软件测试分析报告各一份。
3、零件三维造型3～5个。
4、源程序代码1份。
5、典型零件工艺模板1套。

内容简介：: 一、设计（论文）内容根据企业的工艺现状，对减速器等产品中的箱体类零件进行工艺分析，并规范化，标准化，建立知识框架模型，确定工知识结构，根据所确定的工艺知识结构录入工艺知识，并建库保存。建立工艺模板知，首先调用工艺模板编制模块，根据工艺设计规则，编制典型零件的工艺规程，并以此作为工艺规程模板。二、设计（论文）依据 1、输送机滚筒转速为 90r/速器输出功率为 2、运输机连续工作，单向转动，载荷变化不大，空载起动，减速器小批生产，使用年限 10年，大修期 3年，两班制工作，运输带容许速度误差为 5%。 3、工艺决策规则的制定限制的条件为零件的总体信息，型面的特征信息，工艺常规逻辑，企业的工艺习惯等。三、技术要求 1. 对盖套类零件的工艺术语、工艺知识、工艺参数等进行规范化，标准化。 2、建立人机友好的工作界面，便于用户对工艺知识的获取、管理与维护。 3、采用对零件进行三维造型。 4、数据库采用开发工具采用 . 四文）物化成果的具体内容及要求 (具体内容参照机械工程系毕业设计大纲及实施细则的有关要求填写 ) 图纸内容及张数减速器装配图 1 张 (零件图 4 6张 (2) - 实物内容及要求完成满足该系统要求的原型系统其他： 1、完成设计说明书 1份（字数在 2万字以上） 2、软件测试分析报告各一份。 3、零件三维造型 3 5个。 4、源程序代码 1份。 5、典型零件工艺模板 1套。五 . 毕业设计（论文）进度计划起讫日期工作内容备注业实习，收集资料。料整理，拟订设计方案。计传动系统，建立数据库与工艺模板，系统测试。写设计计算说明书。业设计资料审阅，修改。小组答辩。六 . 主要参考文献： 1、王先逵机械制造工艺学北京：机械工业出版社， 1995 2、赵汝嘉计算机辅助工艺设计（北京：机械工业出版社， 1995 3、三味工作屋京：中国水利水电出版社， 1999 4、戴曙金属切削机床北京：机械工业出版社， 1999 5、朱宝库机械设计哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社， 1994 6、周开勤机械零件手册北京：高等教育出版社， 1989 7、李存斌序设计及其应用开发北京，中国水利水电出版社， 2002 8、王细洋，王叔淳工艺知识管理系统的设计，计算机辅助设计与制造， 1998，（ 4）： 47 9、恒永兴，张振明，黄乃康等机械科学与技术 2001， 20（ 1）： 140 10、刘金坤，王匀，王雷刚等基于关系型数据的专家系统结构模型及实现技术，中国机械工程。 2001， 12（ 5）： 545 七、其他学科门类：工学单位代码：箱体类零件知识库及工艺模板的研究测试分析报告学生姓名于光耀所学专业机械设计制造及其自动化班级建材机械 99（ 5）班学号 B 9 9 1 2 0 2 7 指导教师王正刚盐城工学院机械工程系二三年六月盐城工学院毕业设计说明书 1摘要随着计算机在制造型企业中的运用，通过计算机进行工艺的辅助设计以成为可能，运用将为提高工艺文件的质量，缩短生产准备周期，并为广大工艺人员从繁琐、复杂的劳动中解放出来提供一条切实可行的途径。本文介绍了箱体类零件的加工工艺分析以及对其知识库与工艺模板的建立和表示。知识库主要提供计算机辅助工艺过程设计（统中箱体类零件工艺设计所需的工艺决策规划、机床、刀具、量具等信息资源。本文在基于对箱体类零件工艺分析的同时，还描述了通用计算机辅助工艺过程设计（所依据的知识库的表达、知识的存取，系统工艺模板的建立等一系列问题。关键词：箱体计算机辅助工艺设计知识库盐城工学院毕业设计说明书 2of of on to in to of of a of of to of of of of of a of of 测试分析报告一引言基于台的以充分利用强大功能，实现工艺设计过程控制和并行工程。在国内许多程中，越来越多的企业开始选择商用发基于 1编写目的编写此测试报告的目的是为了保证基于统的正常运行，所以要通过测试，来发现错误和异常情况，以保证程序在以后的运行过程中尽可能的少出现故障。 2背景本此测试的是基于统框架的构建，是由盐城工学院机械工程系提出的。它是由葛友华、刘道标、王正刚老师共同负责，由本届毕业生张健、刘忠明同学作为毕业设计的课题协同规划和开发，以期能建立起基于产品数据管理的计算机辅助工艺过程规划的实际应用系统，以期能够投入到企业的实际应用中。由于测试环境与实际运行环境之间可能存在着差异，所以在实际运行过程中难免存在着不足之处，有待于进一步的完善。 3定义计算机辅助设计，全称为计算机辅助制造，全称为产品数据管理，全称为算机辅助工艺规程设计，全称为算机集成制造系统，全称为 4参考资料（ 1）刘道标统框架的研究与实现 2002 年 12 月。（ 2）李善平 ,刘乃若 ,郭鸣等著 2002 年4 月。（ 3）魏志强，王先逵，杨志刚，吴丹 . 集成制造环境下的计算机辅助工艺设计框架系统 2001 年 2 月 21 号。（ 4）软件标准和指导性技术文件航空工业标准 90。二测试概要本次测试主要是对下面的程序进行的：（ 1）登陆界面的测试测试动态链接数据库，输入服务器名、服务器密码；测试登陆用户的合法性，输入用户名和密码；（ 2）系统主界面的测试测试简单的览器能否应用；测试各应用模块能否正常显示；（ 3）用户管理界面的测试测试用户管理输入数据是否有效；测试添加、修改、删除、关闭按钮是否有效，是否有异常情况；（ 4）数据备份的测试测试数据库中的内容能否以文件形式保存备份；（ 5）项目管理模块的测试测试该模块所有界面中的按钮能否正常实现功能；测试是否对所有项目都分配完成后才能进入下一流程；（ 6）产品管理模块的测试测试产品管理模块中所有功能是否能够正常实现；测试产品管理模块中的功能是否符合需求；（ 7）工艺文件管理模块的测试测试新建工艺、打开工艺、工艺提取、工艺预览、工艺打印能否正常实现功能；测试该界面中的各个子模块是否有异常情况；（ 8）工序文件管理模块的测试（图略）测试该模块中新建工序文件、打开工序文件是否正常实现功能；测试该模块中各个功能是否正常，有无异常情况；（ 9）工艺数据管理模块的测试测试该模块中典型工艺数据维护、知识库管理、切削用量和加工余量能否正常实现功能；测试各个子界面中的按钮等是否能实现其功能，有无异常情况；（ 10）工艺设计模块的测试测试该模块中基于实例的工艺生成和基于模板的实例生成、工艺路线能否正常实现其功能；测试该模块中各界面的需求功能能否正常实现，有无异常情况要处理；（ 11）系统查询模块的测试测试基于查询模块能否实现其功能；测试与后台数据库链接有无异常情况；三测试结果及发现（ 1）测试 1 输入错误的数据库服务器名称，系统报错，数据库自动断开，系统自动关闭。输入正确的数据库服务器名称，服务器密码错误，系统无法进入，关闭后重新登陆。输入正确的数据库服务器名称和密码，用户名出错时，无法登陆系统。输入正确的数据库服务器名称和密码，正确的用户名，密码错误时无法登陆系统。通过以上测试得出结果，只有当以上各项都符合时，方能成功登陆本系统。（ 2）测试 2 测试主界面能否实现简单的览器功能，在地址栏中输入所要访问的主页地址，测试在相应的能否正常显示网页内容。测试主菜单中的各个链接是否正常，点击时能否显示相应的界面。通过反复的测试，发现了一些意想不到的问题，尤其时在集成整个系统界面的时候，通过不断的调整最终集合成主界面。（ 3）测试 3 测试用户管理界面时，当姓名输入框为空时，无法对登陆用户进行添加、修改、删除；当登陆用户为系统管理员时，拥有最高权限可以对整个用户管理界面进行维护，当登陆用户为普通用户或工艺人员时，无法运用用户管理界面中的添加、修改、删除按钮进行用户权限管理。刚开始时，当用户栏为空时也可以对用户管理界面进行修改。（ 4）测试 4 测试数据备份界面时，当登陆用户为系统管理员时可以对基础资源库进行数据备份，以文件形式保存到硬盘中，而当普通用户登陆时则没有此权限功能。而在具体实现此功能时，经过反复调试后，总算实现了此功能。（ 5）测试 5 测试项目管理模块时，由于要实现通用化，所以在建立后台数据库时要建立关联库，具体实现的时候用询语言来实现，当项目分配完成后要进入下一个流程，关键在于要实现如下需求，只有当所有项目都分配完毕后才能进入下一个工作流程，这就要逐一读取数据库中关于项目分配的信息，来确定是否能够实现。但由于开发者自身条件的限制，导致后台数据库中的内容不够充实，只是实现了一定的设计思想。（ 6）测试 6 测试产品管理模块时，首先是对产品设计管理界面的测试，利用树形结构作导航，利用询语言，使左边的产品或零件与右边的详细信息相对应，当指针指到产品树中的某一零件时就触发事件，在右边相应的位置显示所查询到的详细信息，如零件的总体信息、工艺信息、其它信息，还可以查看其相应的图形，如果在数据库中未添加零件图形，则要到产品数据管理界面提供的图形管理处加入与零件相对应的图形，在测试过程中发现采用树形结构来导航是非常方便的，不过在维护过程中对树形结构管理时，容易产生数据库更新不足，产生一些意外的出错信息 ,经过反复测试后，调整了数据库的结构，终于实现了初步的功能，而工艺信息部分是通过显示按扭来触发事件，当零件的工艺已经制定好了以后，则通过查询来检索后台数据库零件工艺汇总中的关于此零件的工艺信息，如果零件的工艺未制定，则进入新建工艺界面对零件工艺进行编辑，而工艺设计可以运用两种方法，一种是基于实例的工艺生成，还有是基于模板的工艺生成，测试过程中主要是测试产品树中的零件与工艺信息是否能关联，以及后台数据库能否正常工作，经过修改后已经实现了初步功能。（ 7）测试 7 测试过程中主要是对新建工艺界面、打开工艺、工艺提取、工艺预览、工艺打印能否正常实现功能；测试该界面中的各个子模块是否有异常情况；在测试过程中主要是要使各个界面都能实现其初步功能，使之不出现异常情况，开始测试时总出现一些小错误，最后在程序中加入了异常处理后在运行时就把错误给排除拉，在动态输入数据时，可以选择数据库中的内容添加到数据输入框中，然后再通过按钮触发事件，保存到后台数据库中。通过动态输入的数据与保存到数据库中的内容相比较，最后确认程序是否能满足功能要求。（ 8）测试 8 主要是测试工序管理模块中的界面能否达到功能要求，测试该模块中新建工序文件、打开工序文件是否正常实现功能；测试该模块中各个功能是否正常，有无异常情况；通过在新建工序文件界面中动态输入数据，然后以文件形式保存到电脑中，然后再通过打开工序文件界面把刚才保存的文件打开来，查看数据是否与动态输入的数据一致。如果数据不一致则说明程序还存在着问题，需要修改再调试，如果显示的数据与动态输入的数据完全一致，说明程序已初步实现了需求功能，可以对下一面进行测试。（ 9）测试 9 主要是测试该模块中典型工艺数据维护、知识库管理、切削用量和加工余量界面能否正常实现其功能，最后测试各个子界面中的按钮等是否能实现其功能，有无异常情况；在测试过程中，对典型工艺数据维护界面测试主要是动态输入数据，再点击相应的功能按钮，查看生成的数据是否与动态输入的数据相一致，如果得出的结果确实如此，则说明所编写的程序是正确的，反之则需要修改，再不断调试，直到实现需求功能为止。（ 10）测试 10 主要是测试该模块中基于实例的工艺生成和基于模板的工艺生成、工艺路线能否正常实现其功能；测试该模块中各界面的需求功能能否正常实现，有无异常情况要处理；根据上面所示的界面，首先是查询与零件相对应的工艺，然后在网格中显示出来，再点击导出工艺按钮，把检索到的工艺单存储到临时表中，再显示在网格中，以便使用者进行修改，直到达到要求为止，然后再存储到零件工艺汇总表中，如果这一过程中输入与输出的数据相一致，则说明程序已实现了功能需求，反之，则要进行修改，调试直到达到要求为止。（ 11）测试 11 主要是测试基于查询模块，点击左边的查询按钮，在右边对应的位置显示链接的内容，如果未出现相应的界面，则说明源程序还需要修改，调试，直到能满足功能需求为止。四测试结论 1 功能 1 （ 1）能力登陆界面已具备了动态连接数据库的能力，以及辨别登陆用户合法性的能力，经过多次测试，已证明了登陆界面拥有了以上能力。（ 2）限制在测试过程中，发现了问题，开始时无法动态连接远程数据库，后来通过改进，才能够连接到远程数据库。 2 功能 2 （ 1）能力系统主界面已具备作为简单的览器的能力，能够访问外也达到了连接各个系统子模块的能力，经过多次测试，证明已具备了以上能力。（ 2）限制由于只是一个简单的览器，所以跟比还有一定的差距。 3 功能 3 （ 1）能力用户管理界面已经具备了对使用本系统的用户进行管理的能力，当登陆用户为系统管理员时可以对任何用户进行修改其所有信息，也可以添加和删除用户；而当登陆用户为普通用户时，则没有权限修改用户信息的能力。 4 功能 4 （ 1）能力数据备份界面已经具备了对基础库以文件形式保存的能力，经过多次测试后，已经能够实现功能需求，能够保存数据，并能够在系统中显示以文件形式保存的数据。（ 2）限制由于数据本身已保存在数据库中，以文件形式再保存、备份只是为了防止意外事故发生，导致数据丢失，欠缺是为能所有用到的数据库进行备份。 5 功能 5 （ 1）能力项目管理模块主要是对通用化的项目进行分配任务、编制任务，经过这一流程后，最后审核项目。经过测试，证明该模块已具备了此能力。（ 2）限制由于对项目内容及流程知道有限，导致建立的数据库内容教少，还不具备通用性，有待于改进、提高。 6功能 6 （ 1）能力产品管理模块主要是用来对企业中的产品自制件、标准件、外协件等进行分类管理，对自制件如果未制定工艺则到相应的新建工艺界面制定工艺，如果已经制定则能够显示其工艺内容。经过多次测试，证明该模块已经具备了以上能力。（ 2）限制由于设计人员水平的限制，采用树形结构导航时，没做到把树结构做到无穷级数展开，有待于进一步提高。 7功能 7 （ 1）能力工艺文件管理模块主要具有工艺、打开工艺、工艺提取、工艺预览、工艺打印的能力，经过多次测试后，证明该模块已经具备了以上能力。 8. 功能 8 （ 1）能力工序文件管理模块已经具备了新建工序卡片和显示已经保存的工序卡片的能力，经反复测试后，证明该模块已经具备了以上能力。 9. 功能 9 （ 1）能力工艺数据管理模块主要是对典型工艺数据维护、知识库管理、切削用量和加工余量库查询。经过多次测试后，证明该模块已经具备了以上能力。 10功能 10 （ 1）能力工艺设计管理模块主要是实现基于实例的工艺生成和基于模板的实例生成、工艺路线的查询的能力。（ 2）由于开发设计时间和自身水平的限制，还未能实现基于特征的工艺生成的能力，有待于进一步提高。 11功能 11 （ 1）能力系统查询模块主要是用来查询基础资源库中的信息，经过测试后已具备了此能力。（ 2）限制由于开发者本身对及网络发布了解不够，还未能把用作的网页发布到服务器上，以达到基于查询能力。五评价 1 能力经测试已证实了本软件的能力。 2 缺陷与限制经测试证实的软件缺陷和限制已经在测试结果和发现中交代过，综合以上的缺陷和限制，对本软件存在着一定程度的影响。六测试总结通过此次测试，基于统得到了很大的改进，但要消耗了测试人员很大的时间，设计人员更是消耗了大量的机时才使系统性能有了一定的提高，不过通过测试后，对于软件本身来说是必不可少的工作，有利于系统性能的改进。 X, Y: 1 2 3 4 $R * i,ss:+;D=+; 序名称库 ) ; +;D=+; 械加工工艺过程卡片 ) ; +;D=+; 序内容 ) ; +;D=+; 床库 ) ; +;D=+; 具库 ) ; +;D=+; 具库 ) ; +;D=+; 具库 ) ; +;D=+; 械加工工艺过程卡片 2) ; +;D=+; 件名称汇总 ) ; +;D=+; 件工艺汇总 ) ; do 10; i:=1 5 do 工序标志 :=0; 050; 100; 100; 60; 60; 70; 70; 70; 70; 60; = 工序名称 ); = 0; to = 0; do = 工序名称 )= ; = 5; = 2; = 工序内容 ); = 0; to = 0; do = 工序内容 )= ; = 5; = 2; do 机床标志 1=0) 机床标志 2=0) 机床标志 3=0)机床名称 ; = ; = 0; to = 0; 机床标志 1=0) 机床标志 2=0) 机床标志 3=1)= 机床分类 )= ; = 5; = 2; 机床标志 1=1) 机床标志 2=1) 机床标志 3=1)= 机床型号 )= ; = 5; = 2; do 夹具标志 1=0) 夹具标志 2=0) 夹具标志 3=0)夹具总称 ; = ; = 0; to = 0; 夹具标志 1=0) 夹具标志 2=0) 夹具标志 3=1)= 夹具分类 )= ; = 5; = 2; 夹具标志 1=1) 夹具标志 2=1) 夹具标志 3=1)= 夹具名称 )= ; = 5; = 2; do 刀具标志 1=0) 刀具标志 2=1) 刀具名称 ; = ; = 0; to = 0; 刀具标志 1=1) 刀具标志 2=0) = 刀具规格 )= ; = 5; = 2; do 量具标志 1=0) 量具标志 2=1) 量具名称 ; = ; = 0; to = 0; 量具标志 1=1) 量具标志 2=0) = 量具规格 )= ; = 5; = 2; X, Y: 1) ; 2) 5) 6) 7) 8) 1) 工序名称 := 2) 工序内容 := 5) 机床设备 := 6) 夹具设备 := 7) 刀具设备 := 8) 量具设备 := if = if ) 请加载图形后在编辑 ,谢谢 !); ; 1 目录引言 . 错误 !未定义书签。 1 开展箱体类零件工艺分析及知识库研究 . 错误 !未定义书签。展箱体类零件工艺分析及知识库研究的意义 . 错误 !未定义书签。内外箱体零件知识库及工艺模板的研究情况 . 错误 !未定义书签。题来源及主要研究内容 . 错误 !未定义书签。 2 减速器的设计 . 错误 !未定义书签。动装置总体设计的分析与计算 . 错误 !未定义书签。轮设计计算 . 错误 !未定义书签。的设计计算 . 错误 !未定义书签。 3 箱体类零件加工工艺分析 . 错误 !未定义书签。体类零件的结构特点及主要技术要求 . 错误 !未定义书签。体类零件的毛坯及材料 . 错误 !未定义书签。体类零件加工工艺分析 . 错误 !未定义书签。体类零件的加工工艺过程 . 错误 !未定义书签。 4 箱体类零件的工艺知识库的研究 . 错误 !未定义书签。识库的框架 . 错误 !未定义书签。识库的建立和表示 . 错误 !未定义书签。识库的提取 . 错误 !未定义书签。识库的存储 . 错误 !未定义书签。 5 箱体类零件的工艺模板设计与开发 . 错误 !未定义书签。艺模板的特点 . 错误 !未定义书签。艺模板的建立 . 错误 !未定义书签。统的软件设计及运行 . 错误 !未定义书签。 6 总结与展望 . 错误 !未定义书签。致谢 . 错误 !未定义书签。参考文献 . 错误 !未定义书签。盐城工学院毕业设计说明书 1 0 引言在整个生产过程中，工艺工作贯穿其中。工艺设计工作不仅涉及到企业的生产类型、产品结构、工艺装备、生产技术水平等，甚至还要受到工艺人员实际经验和生产管理体制的制约，其中的任何一个因素发生变化，都可能导致工艺设计方案的变化。因此说工艺设计是企业生产活动中最活跃的因素，工艺设计对其使用环境的依赖就必然导致工艺设计的动态性和经验性。随着计算机在制造型企业中的应用，通过计算机进行工艺的辅助设计已成为可能，应用将为提高工艺文件的质量，缩短生产准备周期，并为广大工艺人员从繁琐、重复的劳动中解放出来提供一条切实可行的途径。应用计算机辅助工艺设计的必要性已被越来越多的企业所认识，选取一个适宜本企业生产及管理环境的统不但能充分发挥计算机辅助工艺设计的优越性，更能为企业数据信息的集成及管理打下良好的基础。开发、研制是从 60 年代末开始的，在制造自动化领域，发展是最迟的部分。世界上最早研究国家是挪威，始于 1969 年，并于同年正式推出世界上第一个统 1973 年正式推出商品化的统。在展史上具有里程碑意义的是于 1976 年推出的 S 统。取其字首的第一个字母，称为统。目前对个缩写法虽然还有不同的解释，但把为计算机辅助工艺设计已经成为公认的释义。我国对研究始于 80 年代初，迄今为止，在国内学术会议、刊物上发表的统已有 50 多个，但被工厂、企业正式应用的系统只是少数，真正形成商品化的统还不多。手工进行工艺设计时，通常要经过如下过程： 1根据产品图纸，分析产品零件的结构特点以及技术要求； 2了解产品生产的纲领及批量； 3进行工艺决策，确定加工方法和工艺路线； 4按企业的实际情况，具体确定机床设备、切削用量、工艺装备以及工时定额； 5按规定格式生成正式工艺规程。计算机辅助工艺设计的基本原理正是基于人工设计的过程及需要解决的问题而提出的。首先，产品零件的数据信息应能利用，并建立零件信息的数据库；其次，工艺人员的工艺经验、工艺知识能够得到充分的利用和共享；第三，制造资源、工艺参数等以适当的形式建立制造资源和工艺参数库；第四，充分利用标准（典型）工艺生成新的工艺文件。箱体类零件知识库及工艺模板的研究 2 1 开展箱体类零件工艺分析及知识库研究展箱体类零件工艺分析及知识库研究的意义目前，国内计算机辅助工艺设计的应用还处于推广阶段。由于计算机在企业中的应用，尤其是在生产工程中的应用还刚刚起步，很多企业还是空白 ,因此对用开发还应解决以下几个问题 : 1 机界面友好的统。操作复杂 ,数据准备和系统调试时间长，需要大量培训才能使用的统很难让用户接受。 2 统。操作使用应符合工艺设计人员的工艺设计习惯，使之能迅速掌握。这样统才在企业中能得以推广。 3 于制造环境的多样和复杂，好的统应当满足：提供用户可以构造适合于本企业制造环境的台系统；当用户实际的经验与系统的解答不一致时，系统的推理和决策方法能方便的被用户修改。业欢迎的统应具有较好的柔性，能适应企业不同的产品和生产要求，能满足不同的经营目标和生产计划方案。成化发展是现代制造业的发展趋势，更是统的发展趋势，因此目前应用注意统的底层数据结构能否满足集成要求。 6. 统要考虑国内企业的管理模式。内外箱体零件知识库及工艺模板的研究情况计算机辅助工艺设计研究迄今已有 3 0多年的历史，早期统采用派生式方法 (基于成组技术原理进行工艺设计，系统柔性差。近年来大多数工艺设计系统研究基于创成式方法 (行工艺设计，基于人工智能方法，如：专家系统，开发创成式统。国内外在面也做了大量的研究工作，并取得很大的进展。传统的统大都采用批处理方式进行，统的输入常常是一个零件的完整设计，即零件设计完成后，才能进行工艺设计，不能实时提供产品设计的修改反馈信息，不能及时指导产品设计。并行工程强调向 (成，供丰富产品信息，同时设计阶段，通过基于产品功能、可制造性、可装配性、工艺时间和成本，来评价各种设计特征，又为设计者提供各种设计修改的反馈信息，即用来指导和改进产品设计，而且希望设计的反馈信息是实时交互进行，从而尽早发现问题和解决问题，来指导产品设计，实现实时并行。但目前能指导产品设计的统正处于研究的初期阶段。国内对面向并行工程的术进行了初步研究，盐城工学院毕业设计说明书 3 为了更具实用性和灵活性，术也不断向前发展，它的发展趋势如下：计算机集成制造是现代制造业的发展趋势，作为集成系统中的一个单元技术，统集成化也是必然的发展方向。在并行工程思想的指导下实现全面集成，进一步地发挥整个生产活动中的信息中枢和功能调节作用，这包括：与产品设计实现双向的信息交换与传送；与生产计划调度系统实现有效集成；与质量控制系统建立内在联系。 2 开发应用面广、适应性强的统，即大力发展工具型 3 统必将在获取、表达和处理各种知识的灵活性和有效性上有进一步的发展。为了能使统在企业中更好地推广应用，统应提供更好的开发模式。传统专用型统虽然针对性强，但由于开发周期长，缺乏商品化的标准模块，适应性差，已经很难适应企业的产品类型、工艺方法和制造环境的发展和变化。而应用面广、适应性强的平台型 (工具式 ) 统，已经成为开发和应用的趋势。平台型系统把系统的功能分解成一个个相对独立的工具，用户可以通过友好的用户界面根据本企业的情况输入数据和知识，针对不同的应用环境，形成面向特定的制造环境和工艺习惯的具体的系统。也可以将开发平台提供给用户，使用户可以进行系统的二次开发，在开发平台上构造符合用户需要的统。从理论上讲 ,它可以适应各种应用环境，具有较好的通用性和柔性；而且由于还具有二次开发能力，能适应企业内部发生的较大的变化。题来源及主要研究内容查阅国内外系统 ,从其结构的实质上看 ,基本上由加工信息输入、工艺过程生成、工艺结果输出及系统管理等几个部分组成。工艺设计是指产品（零件）的设计转换为对原材料加工成产品所需的一系列加工动作和资源需求的描述。在为把对产品本身进行定义的数据转换为面向制造的数据的一个关键性环节。在现之前，为一种孤岛式的自动化系统，其开发技术在国内外均取得很大的进展，但商业化的件还为数不多。从目前国内的商品软件（统）看，实际上主要是析和分类工具。在国内，虽然有众多的高校、研究所和工厂在成组技术研究和算机软件开发方面做了大量工作，尤其是对标准化、系列化方面，其中不乏成功的，但这些系统的使用化程度仍不高。一方面，统需借助于人工输入零件信息，效率低；另一方面，由于统是根据某一工厂制造环境而研制的，这就给统的推广带来困难。上面的这一切导致了本课题研究的可行性。本课题是研究箱体类零件的工艺分析及知识库的建立，该知识库主要提供中箱体类零件工艺设计所需的工艺决策规划、机床、刀具、量具等信息资源。箱体类零件知识库及工艺模板的研究 4 决策和推理都是围绕运用知识库中存储的知识进行匹配、约束等操作，从而得到新零件的工艺规程。本设计可以根据企业的工艺现状，对箱体类零件进行工艺分析（零件结构特点、技术要求、材料、毛坯；定位基准的选择；特征表面加工方法的选择；工序划分与安排；热处理工序安排、机床与工艺装备的选择；典型零件的工艺路线），寻找工艺设计的规律，建立知识框架模型，确定工艺知识的表示结构，根据所确定的工艺结构录入知识。工艺知识的存放采用台开发采用本设计具有规范化和标准化的工艺术语、工艺知识、工艺参数等，具有友好的人机工作界面，便于用户对工艺知识的获取、管理和维护。本设计是根据企业的工艺现状，对减速器的箱体进行工艺分析，并规范化，标准化。为了更好地了解箱体类零件的工艺过程，还进行了单级减速器用于带式运输的传动装置的设计，并建立了箱体类零件知识库与工艺模板。盐城工学院毕业设计说明书 5 2 减速器的设计动装置总体设计的分析与计算设计用于带式运输机的传动装置，其滚筒转速为 90r/输机连续工作，单向运转，载荷变化不大，空载起动。减速器小批生产，使用年限 10 年，大修期 3 年，两班制工作，运输带容许速度误差 5%。择电动机 1）选择电动机类型按以知工作要求和条件选用 Y 系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。 2）确定电动机功率工作装置所需功率按式wp=计算式中c为滑块联轴器效率，c=p =入上式得： cw (电动机的输出功率按式算式中为电动机轴至卷筒轴的传动装置总效率。由式 2；取带传动效率b=动轴承效率 r =8 级齿轮传动（稀油润滑）效率g= （因载荷变化不大，电动机额定功率电动机技术数据选用电动机的额定功率 3）确定电动机转速推荐的各传动机构比范围： V 带传动比范围2 4，单级圆柱齿轮传动比范围3 5，则总传动比范围为 i =2 3 4 5=6 20，可见电动机转速的可选范围为：箱体类零件知识库及工艺模板的研究 6 6 20） 90=540 180 （ r/ 符合这一范围的同步转速有 750 r/1000 r/ 1500 r/种。为了减少电动机的重量和价格，由表选择常用的同步转速为 1000 r/ Y 系列电动机 6，其满载转速60 r/ 算传动装置的总传动比和分配各级传动比 1）传动装置总传动比）分配转动装置各级传动比由式gb ，为使 V 带传动的外廓尺寸不至过大，取传动比，则齿轮传动比 bg 算传动装置的运动和动力参数 1）各轴转速轴 n= 203960 r/轴 n= gr/作轴 90w ）各轴的输入功率轴 P= c=轴 P= P r g=作轴 P r c=）各轴的输入转矩轴 T=9550n P =N M 盐城工学院毕业设计说明书 7 轴 T=9550 M 工作轴 550w =9550 M 电动机轴输出转矩 550 = M 将以上算得的运动和动力参数列表如下：轴名参数电动机轴轴轴工作轴转速 n（ r/ 960 320 90 90 功率 P(矩 T（ N m） 06 动比 i 率轮设计计算轮的材料、精度和齿数选择因传动功率不大、转速不高、材料都按机械设计课程设计中表 7取，都采用 45 钢，锻造毛坯，大齿轮正火处理，小齿轮调质，均用软齿面。齿轮精度用 8 级，轮齿表面粗糙度为软齿面闭式传动，失效形式为点蚀，考虑传动的平稳性，齿数宜取多些，取 1z =25，则 12 =25=89 计计算 1）设计准则按齿面接触疲劳强度设计，再按齿根弯曲疲劳强度校核 2）按齿面接触疲劳强度设计由式（ 7 箱体类零件知识库及工艺模板的研究 8 12 12)( , Z = u=i=3, d=1 106106 20 N 06005 N 图 7取材料的接触疲劳极限应力为： =580 =560图 7取材料的弯曲疲劳极限应力为： =230 =210力循环次数 N 由式（ 7算 00 960 (16 300 10)=910 则 1/ =910 /3=108 由图 7得接触疲劳寿命系数 , 图 7得弯曲疲劳寿命系数 , 由表 7,弯曲疲劳安全系数选式 (7（ 7许用接触应力和许用弯曲应力： m=80 71 28 00 有关值代入式（ 7得 12 12)( =3 2 3 131 10600 5)571 =城工学院毕业设计说明书 9 则 00060 11 nd t=s 00=25/100=m/s 查图 7 表 7得表 7得 K = K =1，则 K =1=正 =mm m=d1/5表 7标准模数 m=2.5 ）计算几何尺寸 d1=m 1z =252.5 mm d2=m 2z =8922.5 mm a=m ( 1z + 2z )/242.5 mm b=11 2.5 5 mm b1=05 校核齿根弯曲疲劳强度由图 7得取 Y =式（ 7核大小齿轮的弯曲强度 1F =321 12=32 51106005 1F 2F = 1F 12 2F 的设计计算择轴的材料及热处理由于减速器的传递功率不大 ,对其重量和尺寸也无特殊要求 ,故选择常用材料 45 钢 ,并进行调质处理 . 箱体类零件知识库及工艺模板的研究 10 估轴径根据扭矩强度条件粗略计算轴的直径是常用的估算方法。这种方法是按扭转强度条件确定轴的最小直径。计算时只考虑轴在转矩作用下所受到的切应力，而采用降低许用应力的方法适当地考虑弯曲应力是影响。这种方法还可以作为传动轴和不太重要的轴的最终强度计算方法。由材料力学可知，轴受转矩作用时，其强度条件为 T 写成设计公式，轴的直径为 d 336 按扭矩初步估算轴的直径 ,查机械设计中表 10 C=106 117,考虑到安装联轴器的轴段仅受扭矩作用 ,故可取 C=110,则 d36 =C3 110 3 24.5 d 5mm d 36 = C3 110 3 37.0 d 8检验轴的直径均能满足强度要求。轴的结构设计以及其校核过程从略。盐城工学院毕业设计说明书 11 3 箱体类零件加工工艺分析箱体类零件是机器及其部件的基础件。它是机器及其部件中的轴、套和齿轮等零件按一定的相互位置关系联在一起，按规定的传动关系协调地运动。因此，箱体类零件的加工质量，不但直接影响箱体的装配精度及运动精度，而且还会影响机器的工作精度、实用性能和寿命。体类零件的结构特点及主要技术要求箱体的种类很多，其尺寸大小和结构形式随其用途的不同有很大差异，但也有一些共同的特点：有一对或数对要求严、加工难度大的轴承支承孔；有一个或数个基准面及一些支承面；结构一般比较复杂，壁薄且壁厚不均匀；有许多精度要求不高的紧固用孔。箱体类零件的技术要求是根据其用途、工作条件等因素制定的，其主要技术要求是对孔和平面的精度及表面粗糙度的要求：支承孔的尺寸精度、几何形状精度和表面粗糙度；孔与孔的轴线之间的相互位置精度（平行度、垂直度）；装配基准面与加工中的定位基准面的平面度和表面粗糙度；各支承孔轴线和各平面对基准面的尺寸精度、平面度和垂直度。这些技术要求是保证机器与设备的性能和精度的重要因素。各种不同的箱体，对上述几方面技术要求的精度要求也不一样。例如，各项主要技术要求的指标如下：支承孔的尺寸精度、几何形状精度及表面粗糙度主轴孔的尺寸精度为圆度允差为面粗糙度 m;其它各支承孔的尺寸精度为面粗糙度均为 m。支承孔的相互位置精度主轴三孔的不同轴度允差为它各支承孔的不同轴度允差为各支承孔轴心线的不平行度允差为 00 主要平面的形状精度、相互位置精度和表面粗糙度主要平面的不平面度允差为面粗糙度为 m; 00 支承孔与主要平面的尺寸精度与位置精度主轴孔对装配基准面的不平行度允差为 00轴孔端面与轴心线的不垂直度允差为 00 体类零件的毛坯及材料箱体类零件的材料常用铸铁，这是因为铸铁容易成型、价格低廉，而且具有良好的吸振性、切削性、耐磨性。根据零件的要求可选用 26、 68（ 67）等各种牌号的灰铸铁，车床主轴箱箱体通常采用 40。某些简易机床的箱体零件和单件、小批量生产的箱体零件，为了缩短毛坯制造周箱体类零件知识库及工艺模板的研究 12 期，可采用钢板焊接结构。某些大负荷的箱体有时也采用铸钢件毛坯。在特定条件下，为了减轻重量，可采用铝镁合金或其它铝合金制作箱体毛坯。铸铁毛坯余量视铸件精度和生产批量而定，在单件小批量生产时，一般采用木模手工造型，这种毛坯的精度低、余量大，其平面余量一般为 712在半径上的余量为 8 14批大量生产时，通常采用金属模机器造型，毛坯的精度高、加工余量可适当减小，铸铁毛坯平面余量为 5 10（半径上）的余量为 7 12于等于 30孔，成批生产时一般不在毛坯上铸出顶孔。单件小批生产时，对于大于 50孔一般都铸出顶孔，以减小加工余量。体类零件加工工艺分析箱体类零件加工表面虽然很多，但主要是一些孔和平面。通常平面的加工精度较易保证，而精度要求较高的支承孔以及孔与孔之间、孔与平面之间的相互位置精度较难保证，成为生产的关键，所以在制定箱体类零件加工工艺过程时，应将如何保证孔的精度作为重点来考虑。虽然箱体类零件的加工工艺过程随其结构、精度要求和生产批量的不同差异很大。但由于主要是平面和孔系加工，故在加工方法上有共同特点。体类零件定位基准的选择 1）精基准的选择精基准的选择与保证箱体类零件的技术要求很大。在选择精基准时，首先要考虑“基准统一”的原则，使具有相互位置精度要求的加工表面的大部分工序，尽可能用同一组基准定位，以避免因基准转换带来的不重合误差，有利于保证箱体类零件各主要表面的相互位置精度；并且，由于多道工序采用同一组基准，使所用夹具具有相似的结构形式，以减少夹具设计与制造的工作量，对加速生产准备工作、降低生产成本很有益处。 (1) 以装备基面为精基准以床头箱为例，可选用作为装配基面的底面、导向面为精基准加工孔系和其它平面。因为箱体的底面、导向面既是主轴孔的设计基准，也与箱体的主要纵向孔系、端面、侧面有直接的相互位置关系，以它作为统一的定位基准加工上述表面时，不仅消除了基准不重合误差，有利于保证各表面的相互位置精度，而且在加工各孔时，箱口朝上，便于安装调整刀具、更换导向套、测量孔径尺寸、观察加工情况和加注切削液等。这种定位方式在单件和中小批生产中得到了广泛的应用。但也应看到，采用这一定位方式，当箱体中间隔壁上有精度较高的孔需要加工时，在箱体内部相应的地方需设置镗杆导向支承，以提高镗杆刚度，保证孔的加工精度。但由于箱口朝上，中间导向支承需装在吊架装置上，这种悬挂的吊架刚度差，安装误差大，影响箱体孔系的加工精度。并且，工件与吊架的装卸也很不方便，影响生产效盐城工学院毕业设计说明书 13 率的提高。因此，这种定位方式与大批大量生产不相适应。 (2) 以一面两孔作精基准由于吊架式镗模存在以上问题，大批大量生产的床头箱通常以顶面和两定位销孔为精基准，此时，箱口朝下，中间导向支架可固定在夹具体上。由于简化了夹具结构，提高了夹具的刚度，同时工件的装卸也比较方便，因而提高了孔系的加工质量和劳动生产率。应该指出：床头箱的这一定位方式也存在一定的问题，由于定位基准与设计基准不重合，产生了基准不重合误差。为了保证箱体的加工精度，必须提高作为定位基准的箱体顶面和二定位销的加工精度。因此，在大批大量生产的床头箱工艺过程中，安排了磨顶面工序，要求严格控制顶面的平面度和至底面、至主轴孔轴心线的尺寸精度与平行度，并将二定位销（设计上为主轴孔的油孔）通过钻、扩、铰等工序使其直径精度提高到加了箱体加工的工作量。此外，这种定位方式的箱口朝下，还不便在加工中直接观察加工情况，也无法在加工中测量尺寸和调整刀具。但在大批大量生产中，广泛采用自动循环的组合机床、定径刀具，加工情况比较稳定，问题也就不十分突出了。必须特别指出：实际生产中，一面二孔的定位方式在各种箱体加工中应用十分广泛。因为这种定位方式很简便地限制了工件的六个自由度，定位稳定可靠；在一次安装下，可以加工除定位面以外的所有五个面上的孔或平面，也可以作为从粗加工到精加工的大部分工序的定位基准，实现“基准统一”的原则；此外，这种定位方式夹紧方便，工件的夹紧变形小；易于实现自动定位和自动夹紧。因此，在组合机床与自动化线上加工箱体时多采用这种定位方式。由以上分析可知：箱体的粗基准的选择有两种不同的方案：一是以三平面为精基准（主要定位面为装配基面）；另一是以一面两孔为粗基准。这两种定位方式各有优缺点，实际生产中的选用与生产与设计基准有很大的关系。通常从“基准统一”的原则出发，中小批生产时，尽可能使定位基准与设计基准重合，即一般选择设计基准作为统一的定位基准；大批大量生产时，优先考虑的是如何稳定加工质量和提高生产效率，不过分地强调基准重合的问题，一般多用典型的一面两孔作为统一的定位基准，由此而引起基准不重合误差，可采用适当的工艺措施去解决。 2）粗基准的选择箱体的粗基准确定以后，就可以考虑加工第一个面所用的粗基准了。由于箱体的结构比较复杂，加工的表面多，粗基准选择得恰当与否，对各加工面能否分配到合理的加工余量及加工面与不加工面的相对关系有很大的影响，必须全面考虑，通常应满足以下几点要求：第一，在保证各加工面均有加工余量的前提下，应使重要孔的加工余量尽量均匀；第二，装入箱体内的旋转零件（如齿轮、轴套等）应与箱体内壁有足够的间隙；第三，注意保持箱体必要的外形尺寸；此外，还应保证定位、夹紧可靠。箱体类零件知识库及工艺模板的研究 14 为了满足上述要求，一般宜选箱体的重要孔的毛坯孔作粗基准。由于铸造箱体毛坯时，形成主轴孔、其它支承孔及箱体内壁的泥芯是装成一整体放入的，它们之间有较高的相互位置精度，因此，不仅可以较好地保证主轴孔及其它支承孔的加工余量均匀，有利于各孔的加工，而且还能较好地保证各孔的轴心线与箱体不加工的内壁的相互位置，避免装入箱体内的齿轮、轴套等旋转零件在运转时与箱体内壁相碰撞。因此，在实际生产过程中都以主轴孔为粗基准。以主轴孔为粗基准只能限制工件的四个自由度，为了实现工件的完全定位，一般还选一个与主轴孔相距较远的孔作为粗基准，以限制围绕主轴孔回转的自由度。体类零件的加工工艺过程体类零件加工工艺过程的制定在制订箱体类零件加工工艺过程时，应注意各种不同箱体的结构、精度要求和生产批量及工厂的具体条件。以车床主轴箱为例来分析箱体类零件的加工过程。 1）箱体主要表面加工方法的确定箱体的主要加工表面有平面和轴承支承孔。箱体上的平面粗糙读 m，平直度不大于般应该选用粗铣（刨）半精铣（刨）宽刀精刨刮研或粗、精磨的工艺路线。由于该工件是属于大批量生产的类型，粗加工和半精加工应选用铣削方案。又由于工件尺寸较大，选用龙门铣床比较合适，在多轴龙门铣床上可以进行组合铣削，这样可有效地提高箱体平面加工的生产效率。在单件、小批量生产中，一般选用龙门刨床进行平面加工，如果精度要求很高，再进行手工刮研加工，如精度要求不太高，通常用精刨代替传统的手工刮研。当生产批量大而精度又较高时，多采用磨削加工，为提高生产效率和平面间的相互位置精度，可采用专用磨床进行组合磨削加工。箱体上精度为轴承孔，一般需要经过 3 4 次加工。小批量生产中一般用镗床进行加工。在大批量生产中多用专用组合机床进行加工，一般用镗磨作夹具，视直径大小或用镗孔方法或用较孔方法。例如可采用镗（扩）粗铰精铰或镗（扩）半精镗精镗的工艺方案进行加工（若未铸出预孔应先钻孔）。该箱体上精度为面粗糙度 m，故还应增加一道精加工或精密加工工序作为终加工，常用的方法有精铣镗、滚压、珩磨等；在单件小批量生产中，可采用浮动铰孔。 2）箱体加工工艺过程的确定由于主轴箱的技术要求较高，故工艺方案应分粗加工、半精加工、精加工三个阶段，又因该零件的刚度较好，不易变形，所以加工阶段的划分不应过细，以免增加不必要的劳动量。根据先基准后一般、先平面后孔、先主要表面后次要表面等加工原则，盐城工学院毕业设计说明书 15 可将工艺顺序安排如下：（ 1）铸造、热时效刷防锈底漆；（ 2）用粗基准加工精基准（顶面和两销孔）；（ 3）用精基准粗加工、半精加工诸平面；（ 4）修整精基准；（ 5）用修整后的精基准粗精加工纵向孔；（ 6）精加工主轴孔；（ 7）加工非主要表面如横向孔、螺纹孔等；（ 8）以主轴孔为精基准 , 精加工平面。表 3 1 为车床主轴箱箱体的大批大量生产的工艺过程。表 3 1 车床主轴箱箱体的大批大量生产的工艺过程序号工序内容定位基准主要设备 1 铸造 2 时效 3 刷底漆 4 铣顶面轴及轴铸孔单柱立式铣床 5 钻、扩、铰顶面上的两工艺孔，保证其对顶面的垂直度误差小于 00加工顶面上的各个螺孔顶面、轴孔、内壁一端摇臂钻床 6 铣其余 5 个平面顶面及两工艺孔龙门铣床 7 磨顶面，保证平面度误差小于面转台平面磨 8 粗镗各纵向孔顶面及两工艺孔双工位组合铣床 9 自然失效 8 小时 10 精镗各纵向孔、半精镗主轴孔顶面及两工艺孔双工位组合铣床 11 精细镗主轴孔顶面及轴孔专用机床 12 加工横向孔及各面上的次要孔顶面及两工艺孔专用组合铣床 13 磨顶面以外 5 个面顶面及两工艺孔平面磨床 14 钳工去毛刺、清洗 15 检验和孔系的加工箱体的基本孔可分为通孔、阶梯孔、盲孔和交叉孔等几类。其中以通孔的工艺性箱体类零件知识库及工艺模板的研究 16 为最好，特别是 L/D =1 短圆柱孔，工艺性最好。当 L/D 5 时，称为深孔。孔的加工方法有钻、扩、铰、镗、磨等。钻孔时常用麻花钻，刚度和强度都较差，加工精度低（孔距精度为面粗糙度为度高的孔，钻孔只作为预加工。扩孔是采用扩孔钻对已经钻出、铸造、锻出的孔进一步加工的方法。扩孔能提高尺寸精度和表面质量。扩孔的尺寸精度为距精度为面粗糙度为常作为铰孔的预加工，或作为较低精度孔的终加工。扩孔的余量一般为孔径的 1/8 左右，切削用量因刀齿数较多而一般较大，效率高。对于孔径大于 100孔，一般镗孔。铰孔是未淬火孔进行精加工的一种方法。铰孔时，加工余量小（铰切削速度较低；采用刀齿较多，刚性好且制造精确的铰刀；加上排屑冷却等条件好，铰孔的加工质量很高。铰孔的尺寸精度为铰时可达孔距精度为面粗糙度为手铰时可达铰孔主要用于加工中小尺寸的孔，铰刀对于纠正孔的位置误差能力很差，因此孔的有关位置精度应由铰孔前的预加工工序保证，而且一般粗铰时直径上加工余量为铰时的为镗孔是常用的孔加工方法，既可为粗加工，也可精加工。镗孔的尺寸精度一般为距精度为面粗糙度为孔刀具因受到孔径尺寸的限制，一般刚性较差，镗孔是容易产生振动，生产率较低。但在单件小批量生产中，采用镗孔较为经济，无须许多不同尺寸的刀具，而且镗孔容易保证孔中心线的准确位置，这对矫正待加工孔中心线的偏歪，提高表面间相互位置精度具有重要意义。精细镗在良好的条件下，加工精度径在 15 100 时，尺寸误差为度误差小于面粗糙度为磨孔作为孔的精加工方法，主要应用于不宜铰削或拉削的孔。例如，工件的硬度0 40 或硬度不均的孔，精度很高、直径较大的孔等。磨孔的精度为度为柱度为 00面粗糙度要求更高，孔可以进行高光洁磨削。平行孔系的加工要求主要是保证孔与孔的轴线与基面之间的距离精度和平行度，尤其是对轴线间距离的准确度极为重要，按照零件生产类型极其结构尺寸的不同，加工时保证孔距精度的方法有： 1）找正法， 2）坐标法， 3）镗模法等。同轴线孔的同轴度是影响各轴装配后的回转精度，特别是影响机床主轴回转精度的重要因素。在成批生产中，一般采用镗模加工孔系，精度有镗模来保证，在单件小批生产中，一般采用以下几种方法： 1）利用以加工孔作支承导向； 2）利用镗床后立柱上的导向套支承盐城工学院毕业设计说明书 17 镗杆； 3）采用调头镗法等。 4 箱体类零件的工艺知识库的研究识库的框架知识库系统建模框架是信息一体化服务的基础，旨在从建模的角度出发研究知识库系统开发方法。早期对知识库系统的研究侧重于知识的表示及推理机制，与之对应的开发技术能够用于实现一些规模较小的系统，但将其用于构造大型商业化知识库系统的努力却往往以失败而告终。这种情形与 20世纪 60年代软件开发所遇到的情况有相似之处：用于开发小型实验室原型系统的技术无法适用于大型商业软件的开发与维护。软件危机最终导致了软件工程方法学的建立。因此，解决知识库系统开发中所面临的问题同样需要方法学的变革。知识库系统建模框架就是这种变革的产物。将工艺设计人员从工艺设计和工艺数据分析工作中解脱出来的一种工具 ,但目前能完成代替熟练工艺人员的统仍难以实现，过多地强调统工艺决策的自动化并不现实。鉴于派生式工艺生成方法有很好的理论支持及良好的应用实例，特别是对于向箱体这样的复杂类零件，要实现工艺设计的自动化是很困难的事件，而采用派生式的基于实例的工艺规则方法是保证工艺设计完整性的良好手段。在另一方面考虑到特定企业产品零件类型的继承性及零件加工方法的习惯性，对于设计已有的或相似的零件加工工艺，最好是借鉴已使用过的相似的加工工艺内容，经编辑修改而成。这样既提高了工作效率，也使一些成熟的加工方法得以继承，因此在统中采用基于实例的工艺生成方法是一种很有效的手段。当然对于大量的旋转类零件采用创成式的工艺生成方式乃是理想的工艺设计方法，该方法不但可以实现工艺设计过程的自动化，而且使集成成为可能，特别是基于专家系统知识库的零件工艺决策模式具有很好的实用性。知识库描述了一组相关模型的建立，其中每一个均与知识库系统的开发及其所处环境中的特定方面有关，包括组织、任务、主体、通信、知识及设计等模型。主要贡献及其精髓在于 “ 知识模型 ” （该模型将用于求解特定任务的知识划分为三个不同的层次：领域层、推理层和任务层，分别对应着知识库系统的静态视图、功能视图和动态视图。其中领域层（含了求解问题所需的特定领域内的知识及对该领域概念的描述。构建领域层的一个重要目标就是使其尽可能多地被重用于求解各种不同的问题。推理层指明了求解问题采用的方法，包含推理箱体类零件知识库及工艺模板的研究 18 步骤和领域知识在其中所起的作用。任务层则将所需求解的问题分解成子任务，并为每一个子任务确定目标，同时明确了对子任务的控制。对知识库结构层次的划分使知识库的可维护性大大提高，并使知识的重用成为可能。例如，在以上模型中，领域知识与问题求解方法被明确地划分到领域层和推理层，这将有利于两种类型的重用：一方面，对特定领域的描述可以被不同的问题求解方法所重用；另一方面，问题求解方法通过定义新的领域视图可以被不同的领域所重用。但仅仅将不同层次的知识区分开还是不够的。要实现系统的重用，还需要一种有效的机制来实现各层次间的灵活配置，将相互独立的层次紧密地联系在一起，共同组成一个完整的系统。本体（是这一机制的核心。 “ 本体 ” 是对共享概念的正规、明确的表述。 20世纪 90年代初期，本体成为包括知识工程、自然语言处理和知识表示在内的诸多人工智能研究团体的热门课题。其主要原因在于本体使人或机器间的交流建立在对所交流领域共识的基础上。本体在知识库系统开发中较多应用于开发领域模型，它提供了建模所需的基本词汇并说明了它们之间的关系。建立大型知识库的第一步就是设计相应的本体，这对于整个知识库的组织至关重要。识库的建立和表示知识库由一系列的事实和规则组成，知识不但要在知识库中简洁地表达，而且要便于使用和重构。由于统中数据的复杂性，以及结论与结果之间的错综复杂关系，知识的表达方式仍是目前研究重点。统的核心是工艺知识 (工艺决策规则 ) ，知识是决定系统性能是否实用的主要因素。系统采用基于关系型数据库的知识表达方式，知识以表的形式存放，规则以表中记录的形式表达。由于关系型数据库具备很好的数据管理功能及标准的数据存储结构， ,从而可以保证统有较好的可移植性和可重构性。系统中工艺知识主要由两个知识库组成：形面加工链规则库和零件整体加工工艺规则库。统中制造资源数据库的结构是以关系型数据库为基础，以若干个制造资源子数据库为核心，每个子数据库记录相应的制造资源数据。在进行工艺设计时，各个子资源数据库可设置为“选用”或“不选用”，设计过程将使用被选用的资源子数据库，从而保证工艺设计的动态性与灵活性，另一方面资源子数据库可随时新建或移植，子数据库中的数据可添加或删除，这样就保证了制造资源数据库的重构性与移植性。由于在关系型数据库中可方便的实现对记录的修改及记录的添加或插入，因此盐城工学院毕业设计说明书 19 系统在使用过程中可以对知识库进行动态的修改和维护，调整相关内容或扩充新的规则，从而为系统的自学习功能的实现提供了条件，保证系统有广泛的适应性。知识库系统采用规则和框架结构相结合的知识表示方法，控制知识用框架结构表示。知识库中的知识以规则的形式表示，分级分类存贮，其中含有多个规则库，通常包括加工方法的选择、刀具的选择、量具的选择、加工余量的确定以及定位经基准的确定等规则库在知识系统中，规则库的维护应遵循以下两个原则：（ 1）知识库的一致性维护，即当知识库中原有规则进行修改或输入新规则时，必须排除不一致的规则，保证规则的一致性。（ 2）规则库的完备性维护，即对于给定的推理前提，必须保证规则库中至少有一个规则的结论与之相对应。识库的提取知识库管理层函数直接面向应用，用于知识库管理的各项操作调用，它直接调用知识库层的各函数。知识库层函数位于知识库管理层和知识库表层之间，起到连接两层函数的纽带作用。在进行大型的应用程序系统设计时，多人协作编程是不可避免的。随着应用的不断深入，系统的功能和结构都会有所变化，系统的维护就成为该系统基本定型后最经常进行的工作。要做到维护和修改

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