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1、ISSN1000-3762轴承2004年第1期14-17CN41-1148/THBearing2003,No.12工艺与装备轴承磨床的参数创成式模块化设计张利,朱芸,张建军(合肥工业大学,安徽合肥230009)摘要:产品族设计是面向大批量定制的产品开发方法,其基本设计方法是模块化设计,本文针对轴承磨床的设计特点,分析了传统模块化设计和广义模块化设计的特点和局限性,提出了参数化、模块动态匹配的参数创成式模块化设计方法,并结合轴承磨床给出了参数创成式模块化设计的原理及关键技术。关键词:磨
2、床;动态;参数创成式模块化设计;结构优化中图分类号:TH133.33;TG580.2文献标识码:B文章编号:1000-3762(2003)12-0014-04ParameterBuiltModularDesignforGrindingMachineZHANgLi,ZHUYun,ZHANGJian-jun(HefeiUniversityofTechnology,Hefei230009,China)Abstract:Modulardesigningisthekingtechniqueofproductfamilydesigningformasscu
3、stomization.Thispaperintroducesaparameterbuiltmodulardesigningmethodbydynamicmodularmatchingbasedonthegrindingmachineforaxletreebyanalyzingthetraditionalmodulardesigningandgeneralizedmodulardesigningandpresentstheprinciplesandkeytechniqueofit.Keywords:grindingmachine;dynamic;para
4、meterbuiltmoduloardesign;structureoptimization;随着市场竞争的日益激烈和客户需求多样磨床是加工轴承内外圈的专用磨床,要求精度高、化、个性化的发展,以大批量生产的低成本和高效产品系列丰富,又由于轴承磨床由主轴部件、床身率向客户提供定制产品和服务的大批量定制部件、进给部件、上下料机构、工件箱、修整器等部[1](MC,MassCustomization)生产模式已经成为制分组成,各功能模块清晰、易于划分,所以采用模[2]块化设计可以很好的解决其产品品种、规格与设造业发展的主流模式。产品族设计(PFD,Produ
5、ctFamilyDesign)是面向大批量定制的产品开发计制造周期和生产成本之间的矛盾,提高效益。方法(DFMC,DesignforMassCustomization),是实现本文结合项目经验介绍轴承磨床的模块化设计原大批量定制生产的有效途径,其基本设计方法是理及应用。[3]模块化设计。1模块化设计思想产品模块化设计方法是建立在系统分析原理和标准化理论基础上的一种方法,它要求在市场模块化设计的目的是要在事先设计好的大量调查和分析的基础上,对一定范围内的产品进行产品模块中进行匹配、优选以迅速组合成用户所功能分析,划分并设计出一系列功能模块或结构需的定制产品
6、。在模块化设计中,同一种功能的模块,通过更换或加、减相应模块以构成满足不同单元不是一种单一的部件,而是若干可互换的模需求的产品,缩短产品开发周期,降低成本。轴承块,同一功能的模块可在基型、变型,甚至跨系列、[4]跨类型产品中使用。传统的模块化设计将功能收稿日期:2003-10-21和结合特征作为模块划分、组合的主要依据,要求作者简介:张利,合肥工业大学机械与汽车工程学院副尽量将功能单元设计成较小型的标准模块,并使教授,硕士生导师,研究方向为CIMS、数字化设计与制造,其和与其直接相关的模块之间的链接形式及结构信息家电。要素一致,或使其标准化,以便装配和互
7、换。张利等:轴承磨床的参数创成式模块化设计15设模块矩阵PM由模块PMij组成:Pr影响模块设计的载荷、应力、应变PM=[PL1,PL2,,PLj,,PLn]等参数THs材料特性等参数=[PR1,PR2,,PRi,,PRm]此时,若产品结构要求不变,即:=[PMij],PSu=[P1,P2,,Pw,,Pk],(i=1,2,m;j=1,2,,n)(1)(w=1,2,,k;km;PwPRi)(6)式中m模块的纵向类型总数n模块的最多横向系列数各产品结构组成要素具有相对固定的接口,PRi某一模块及其变形模块的集合且结构
8、部件可以用(4)式来表达,而结构参数Gq可以用变量Pr、Hs进行优
