高速车削中心模块化设计方法研究

论文摘要

模块化设计技术在现代制造和尖端产品生产中占有非常重要的地位,现已成为在激烈的市场竞争中取胜的关键技术之一。另外,由于高新技术的发展和国内外市场需求的不断变化,使得产品更新换代的速度越来越快,因此,必须增强产品创新能力、缩短新产品设计周期、提高用户使用方便程度,同时又要降低产品制造成本,保证产品质量及良好的售后服务。传统的产品设计方法已经无法满足这些要求,而模块化设计技术通过模块的划分与组合,实现了用户化产品的批量化生产及大规模生产条件下的个性化,可适应市场激烈竞争的需求。高速数控车床及车削中心是金属切削机床中应用范围最为广泛的机床之一,因此将模块化设计方法引入到高速车削中心的设计和生产领域具有十分重要的理论意义和实际应用价值。论文的主要工作有：(1)在用户需求获取和分析的基础上,确定了机床的主要参数和总功能,研究了功能分解方法,提出了用功能原理结构树表示分解结果的方法,建立了高速车削中心的功能结构模型。(2)提出了机床模块划分的原则和过程模型,在功能分析的基础上,综合考虑各种相关准则,通过计算子功能相关度对机床进行了合理的模块划分；详细研究了数控机床模块划分的评价方法,通过层次分析法对本文的划分方案进行了合理的评价与决策,得出了模块划分的最优方案。(3)提出了模块系列化设计的思想,对用SolidWorks的系列零件设计表及用VB对SolidWorks二次开发进行模块系列化设计的方法分别做了系统的研究并进行了实例应用,为数控机床的模块化设计提供了基础。(4)在功能分析、模块划分及评价和系列化设计理论的基础上,基于Visual Basic6.0开发了高速车削中心模块化设计系统。(5)探讨了基于Teamcenter Engineering产品生命周期管理平台实施高速车削中心产品结构与配置管理的途径和方法,给出了部分应用实例。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 课题来源及研究背景和意义
• 1.1.1 课题来源
• 1.1.2 课题研究背景
• 1.1.3 课题研究意义
• 1.2 模块化设计的概念及发展历程
• 1.2.1 模块化设计的概念
• 1.2.2 模块化设计的发展历程
• 1.3 机床模块化的研究现状
• 1.3.1 国外研究现状
• 1.3.2 国内研究现状
• 1.4 模块化设计方法与传统设计方法
• 1.4.1 模块化设计与传统设计方法的联系
• 1.4.2 模块化设计与传统设计方法的区别
• 1.5 模块化设计存在的主要问题
• 1.6 论文主要内容及组织结构
• 1.6.1 论文内容
• 1.6.2 论文组织结构
• 1.7 本章小结
• 第2章 高速车削中心的功能分析与建模
• 2.1 客户需求的获取与分析
• 2.1.1 客户需求的获取
• 2.1.2 客户需求数据分析
• 2.2 机床系列型谱的拟定
• 2.3 确定机床主参数
• 2.3.1 主参数定义
• 2.3.2 机床参数及主参数的确定
• 2.4 确定机床总功能
• 2.5 机床功能分解
• 2.5.1 功能分解方法
• 2.5.2 功能分解底层的确定
• 2.5.3 功能分解结果的表示
• 2.5.4 高速车削中心功能分解结果
• 2.5.5 高速车削中心子功能关系结构模型
• 2.6 本章小结
• 第3章 高速车削中心的功能模块划分及评价
• 3.1 机床各功能模块的划分原则
• 3.2 机床功能模块划分过程模型
• 3.3 功能模块的划分
• 3.3.1 子功能为独立模块的条件
• 3.3.2 子功能之间相关度计算
• 3.3.3 模块的形成
• 3.3.4 高速车削中心的功能模块划分实例
• 3.4 模块划分方案的评价
• 3.4.1 确定模块划分方案的评价准则
• 3.4.2 确定模块划分方案的评价方法
• 3.4.3 模块划分方案的评价过程
• 3.4.4 模块划分方案的实例评价
• 3.5 本章小结
• 第4章 模块系列化设计方法研究
• 4.1 模块系列化设计的原理与条件
• 4.2 模块系列化设计平台的选择
• 4.3 模块系列化设计的方法研究
• 4.4 基于系列零件设计表的系列化设计
• 4.5 基于SolidWorks二次开发的系列化设计
• 4.5.1 SolidWorks二次开发原理
• 4.5.2 SolidWorks二次开发的工具
• 4.5.3 ActiveX Automation技术
• 4.5.4 SolidWorks二次开发总体设计
• 4.5.5 二次开发过程及实例应用
• 4.6 本章小结
• 第5章 高速车削中心的模块化设计系统
• 5.1 基于Visual Basic 6.0的可视化编程技术
• 5.2 系统的结构功能与流程设计
• 5.2.1 系统的设计思想
• 5.2.2 系统的功能概述
• 5.2.3 系统的主要工作流程
• 5.3 系统界面的开发
• 5.4 用户需求获取与分析
• 5.5 高速车削中心功能分析
• 5.5.1 功能原理结构树的建立
• 5.5.2 子功能关系结构模型
• 5.6 高速车削中心功能模块划分
• 5.6.1 独立模块判断
• 5.6.2 功能模块划分
• 5.7 高速车削中心模块划分方案的评价
• 5.7.1 系统的实现步骤
• 5.7.2 高速车削中心模块划分评价系统
• 5.8 高速车削中心结构模块库
• 5.9 高速车削中心模块示意图
• 5.10 高速车削中心模块系列化设计
• 5.10.1 与SolidWorks2009的集成
• 5.10.2 主轴系列化设计界面
• 5.11 本章小结
• 第6章 基于TCEng的产品结构与配置管理
• 6.1 产品配置管理实施的PLM平台选择
• 6.2 TCEng系统的基本对象
• 6.3 装配部件的导入/导出
• 6.4 产品结构管理
• 6.4.1 产品结构树的建立
• 6.4.2 产品-文档关系管理
• 6.4.3 产品版本管理
• 6.5 产品配置管理
• 6.5.1 配置的概念
• 6.5.2 产品配置管理存在的问题
• 6.5.3 产品配置的目标
• 6.5.4 产品配置规则
• 6.5.5 高速车削中心产品配置管理实例
• 6.6 本章小结
• 第7章 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表论文