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計算機輔助機械零件精度設計研究
公差指的是一個零件的尺寸與幾何參數之間的允許變動量，下面是小編搜集整理的一篇探究計算機輔助機械零件精度設計的論文范文，供大家閱讀參考。
摘 要：現代的機械產品中，機械的精度計算是整個機械設計的完整度的判斷標準。計算機輔助機械零件的精度設計作為整個機械設計中的重要組成部分，整體設計會影響產品的使用性能和使用質量，對產品的制造成本也有著重要的影響。計算機輔助機械零件的精度設計也成為了 CAD 和 CAM 的核心技術之一，成為了影響設計和制造信息的集成的關鍵環節。通過對尺寸鏈的自動生成技術的相關研究，可以在AutoCAD 的基礎上對計算機輔助精度設計原型系統進行開發。
關鍵詞：計算機;輔助機械;零件精度;設計
計算機輔助機械零件精度的選擇，對整體的產品起著決定性的影響。隨著現代社會科技的不斷發展，計算機輔助機械制造的設計技術也在緊跟時代的腳步發展，但是總體來說，機械零件的精度設計還都處在初級階段。機械精度的設計是整個機械裝配的可靠程度的核心技術。通過對尺寸鏈和計算結果的分析，將分析情況做為提高機械研發能力的重要依據，解決研發周期長的問題。我們是將現階段的計算機輔助精度設計的生產程度的概念進行研究。
1、精度設計的概念
1.1、公差
公差指的是一個零件的尺寸與幾何參數之間的允許變動量，公差是機械精度的具體表現，也是一個機械產品設計和制造的一個技術指標，公差還是機械裝置在使用的過程中的要求與機械制造的經濟性之間的可協調的產物。公差是一個大的概念，主要分為尺寸公差、位置公差和形象，還包括機械本身的粗糙度等內容。對一個零件的整體特征的表面進行相對應的變動量的控制[1]。
1.2、尺寸鏈
尺寸鏈指的是一臺機器在裝配的過程中或者零件加工的過程中，出現的相互連接的尺寸之間形成的一個封閉的尺寸組，也可以叫公差鏈。其中的每個尺寸可以叫做也可以叫做尺寸鏈環，其中尺寸鏈環有三個十分重要的概念，他們是：封閉環、傳遞系數和組成環。每個概念的作用都不一樣，封閉環主要指的是在裝配的過程中或者加工完成后自然而然形成的環，也是最后的尺寸環。根據整體的質量的指標進行換算得出尺寸。傳遞系數指的是各個組成環中對分封閉環影響的大小的變量。
通過傳遞系數質在整個分閉環上起到了變動量與變動量之比。組成環又分為增環和減環，整個尺寸鏈中對封閉環有影響的其他的環，都可以叫做組成環，在整體的工藝尺寸鏈中，他可以直接的保證加工時環的尺寸大小，在裝配的過程中，參與裝配的原始尺寸，在這些環中的某一環如果發生了變化，會造成整個封閉環的變動，所以，各個組成環之間的誤差都將集中到受到影響的封閉環中，造成了積累和綜合的現象[2]。
1.3、公差設計
公差設計作為機械中的重要環節，主要的任務是求解封閉環之間的基本尺寸和公差之間的關系有什么問題。大致可以分為，對已知的組成環的尺寸和公差或者偏差，求封閉環的尺寸是多少，公差或者偏差也可以叫做校核計算、共查驗證、公差分析等都屬于公差控制，另一種是公差分配，就是對已知的封閉環尺寸和公差或者偏差進行分析，求每個組成環之間的尺寸和公差或者偏差，也可以叫這一過程為設計計算和公差綜合的過程。當然，還需要注意的是公差的分配是公差控制的逆過程。
1.4、公差優化設計
對公差的優化設計實質上指的是一個以尺寸鏈的其中的零部件的制造能否化成最低成本為目標，通過先進的技術條件對預期的裝配進行有約束的數學規劃問題，也是隨機的變量優化問題，通過公差初值、公差分配、公差分析、優化公差、成本只計算、裝配成功率等一系列的過程我們得出一個機械的零件的制造過程與諸多因素有關系，受到了多方面的綜合影響。
2、系統設計的思想與原則
根據現階段國內外的計算機輔助機械零件的精度設計研究表明，其技術和發展與實際的聯系還需要進行設計思想與成本的優化原則。既機械產品在生產過程中對加工所需要的總成本的占得比例起到了重要的作用，在一般情況下，設計過程中零件的公差越小就說明零件的功能要求越高，相對的零件的可裝配性就越高，這會從根本上導致加工時的高額加工費。設計者希望零件的公差越小越好，但是制造商確認為公差過小難度系數太高，成本也高，最佳的情況就是在滿足計算機輔助機械的零件的需要的條件下，計算出最合理的公差，制作最符合要求的零件，達到最好的效果，最低的成本，使整體成為計算機輔助機械的基本原則。
3、系統結構與功能劃分
通常來說，一個鏟平模型需要經過 CAD 的數據分析出優良的工藝方案，生成尺寸鏈，經過專家的系統分析進行公差的控制、參數的分配，達到生成優化目標，在公差的控制范圍內，得出分配結果，對產品進行輸出。
當然這一過程中設備資源，經驗數據和設計制造的標準，還有產品的生產成本的京都模型，公差計算的方法庫的利用，優化方法庫的使用，都會起到了一定的作用。
根據每個部件不同的作用，按照計算機的使用特點進行數據分析，制造資源和知識選擇的相應的參數，進行個性化的設置，這一些都要根據精度的設計來檢驗其過程。
4、系統關鍵技術分析
為了使產品在使用的過程中更加便捷，在生產過程中達到最小的制作成本，通過對系統進行分析，主要的關鍵技術就是集中在尺寸鏈中的自動生成技術，并面向加工環境的公差的計算方式，優化產品產業的生產技術，對相關的信息進行分析整理，通過 CAD 和 CAM 應用進行工程設計中國零件的裝配體與公差之間額運算和分配，通過輔助進行尺寸鏈的查找，公差的控制和公差的分配的全過程。達到最精準的計算的生產前的預備工作。
5、結束語
通過實踐證明，計算機的輔助設計中的思路與方法。對于相關的技術進行研究，通過對尺寸鏈自動生成的技術的研究，探討了現階段我國最新的機械精度設計，以及對于相關的保證方法及如何控制質量的技術。對于上述問題給予詳細的設計方案和計算結果。結果要盡可能的保證滿足使用者的需求和在機械使用過程中方便操作。為計算機軟件的開發技術和更好的完善打下了良好的基礎。
參考文獻：
[1] 龍紅能.大型發電設備制造工藝設計信息化平臺的關鍵技術與應用研究[D].成都：四川大學 ,2004.
[2] 高東強.基于層合速凝原理的陶瓷件快速制造設備及材料成型研究[D].西安：陜西科技大學 ,2012.
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