高效磨床的數(shù)字化設計

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高效磨床的數(shù)字化設計 1、數(shù)字化設計 數(shù)字化技術是基于計算機軟硬件、外圍設備、協(xié)議和網(wǎng)絡的信息離散化表述、定量、感知、傳遞、存儲、處理、控制、聯(lián)網(wǎng)的集成技術。若將其用于機械制造業(yè)，則可包括數(shù)字化制造技術與數(shù)字化產(chǎn)品兩方面。其中，前者是將數(shù)字化技術用于支持產(chǎn)品全生命周期的制造活動和企業(yè)的全局優(yōu)化運作；后者則是通過將數(shù)字化技術引入制造業(yè)形成。數(shù)字化技術以 CAD／CAM／CAE為設計技術主體，以數(shù)控機床為制造主要手段。 數(shù)字化設計是通過數(shù)字化技術手段建立起來的，旨在支持產(chǎn)品創(chuàng)新設計、支持產(chǎn)品相關數(shù)據(jù)管理、支持產(chǎn)品開發(fā)流程的控制與優(yōu)化，基于計算機技術、網(wǎng)絡信息技術，支持產(chǎn)品開發(fā)與生產(chǎn)全過程的設計方法，它以產(chǎn)品建模為基礎，優(yōu)化設計為主體，數(shù)據(jù)管理為核心。數(shù)字化設計制造則是數(shù)字化描述制造過程，并在數(shù)字空間中完成產(chǎn)品制造過程。數(shù)字化設計制造所必需的基礎技術包含產(chǎn)品統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型表示和交換方法，數(shù)字化設計制造應用工具如 CAD系統(tǒng)、CAE系統(tǒng)、CAPP系統(tǒng)、CAM系統(tǒng)和DFx系統(tǒng)，產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術和面向產(chǎn)品數(shù)字化設計制造的標準規(guī)范。 2、高效磨床數(shù)字化設計的重要性 高效磨床是在動態(tài)載荷作用下工作的精密機械，其工作性能自然會直接影響到被加工零件的精度和加工的效率。同時在高效磨床工作時，磨床各運動部件之間具有高速的相對運動，運動副結合面之間會有急劇的摩擦和發(fā)熱，而高的加速度對平面磨床也會帶來較大的動載荷。這則要求高效磨床要比普通機床有更高的靜動剛度和抗振性，以及更合理的結構。 這些只能通過數(shù)字化設計在產(chǎn)品設計階段采用實體建模、虛擬裝配、靜動力學特性有限元分析、系統(tǒng)動態(tài)仿真等技術來增加高速磨床設計的合理性，以達到必要的靜動剛度和抗振性。 1)數(shù)字化設計技術可以在高效磨床生產(chǎn)之前，模擬機床零部件甚至整機的性能和工作狀況，從而使大多數(shù)問題都在設計階段通過仿真得到解決。 2)數(shù)字化設計技術改變了傳統(tǒng)設計中的依靠經(jīng)驗進行定性分析、缺少定量數(shù)據(jù)的設計方法，使高效磨床結構和性能優(yōu)化成為可能；同時，采用數(shù)字化設計計算能在短時間內(nèi)嘗試和比較眾多的設計方案，能獲得較佳甚至的設計方案以提高產(chǎn)品設計質(zhì)量。 3)數(shù)字化設計技術的應用也使得以往設計中的一些經(jīng)驗性的知識可以定量化的形式出現(xiàn)，同時，靈活、方便、快捷的特點使數(shù)字化設計技術能為高效磨床設計提供大量的仿真試驗數(shù)據(jù)和技術參數(shù)。 4)數(shù)字化設計技術可以在高效平面磨床產(chǎn)品設計階段對結構和性能作出預先評估，也可以替代大部分試驗。