基于公理化設(shè)計(jì)的氧化鋁陶瓷素坯管自動(dòng)磨切加工設(shè)備研發(fā).pdf

1、氧化鋁陶瓷素坯管的磨切加工是透明氧化鋁陶瓷燈管制備過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其加工質(zhì)量直接影響氧化鋁陶瓷燈管的成品質(zhì)量。目前，國內(nèi)氧化鋁陶瓷素坯管的加工企業(yè)普遍存在著設(shè)備簡陋，嚴(yán)重依賴人工作業(yè)的特點(diǎn)，生產(chǎn)效率低、成本高、質(zhì)量不穩(wěn)定。而且，加工過程中粉塵較大，對(duì)工人的健康極為不利。針對(duì)以上問題，本文提出了基于公理化設(shè)計(jì)的氧化鋁陶瓷素坯管自動(dòng)磨切加工設(shè)備的研發(fā)。具體的內(nèi)容有:
　　(1)介紹了本設(shè)備的研究背景及研發(fā)意義，闡述了脆性材料磨削、切

2、割技術(shù)的發(fā)展，概述了公理化設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及其研究現(xiàn)狀;針對(duì)實(shí)際需求，以公理化設(shè)計(jì)理論為基礎(chǔ)，結(jié)合設(shè)計(jì)方法學(xué)設(shè)計(jì)步驟，研究了基于公理化設(shè)計(jì)的氧化鋁陶瓷素坯管自動(dòng)磨切加工設(shè)備的研發(fā)流程。
　　(2)借助質(zhì)量功能配置的質(zhì)量屋，彌補(bǔ)了公理化設(shè)計(jì)理論各域中元素主次不明、相關(guān)關(guān)系不清的不足，構(gòu)建了基于公理化設(shè)計(jì)的簡化質(zhì)量屋模型，在此基礎(chǔ)上，開展了客戶需求分析，完成了客戶域到功能域的映射，并進(jìn)一步采用AHP法配置了用戶需求權(quán)重，根據(jù)用戶需求與功

3、能特性的相關(guān)矩陣，確定了功能特性的權(quán)重，同時(shí)，分析了各功能的功能時(shí)序關(guān)系，確定了功能特性之間的相關(guān)關(guān)系，構(gòu)建了需求質(zhì)量屋。
　　(3)對(duì)權(quán)重較大的功能特性:傳送、切割、磨削進(jìn)行了方案設(shè)計(jì)階段的研究，以需求質(zhì)量屋中的相關(guān)關(guān)系為約束，遵循獨(dú)立公理的原則，開展了傳送、切割、磨削等功能的功能分解和功構(gòu)映射，但由此獲得的結(jié)構(gòu)方案較為單一，且該方案并非最優(yōu)，針對(duì)該問題，對(duì)功能分解后的功能元進(jìn)行解的綜合，采用形態(tài)學(xué)矩陣的形式進(jìn)行表達(dá)，以信息公理

4、為評(píng)價(jià)決策依據(jù)，對(duì)傳送、磨削、切割的重要子功能:支撐功能、產(chǎn)生徑向空間功能、磨削軸向進(jìn)給功能等進(jìn)行了結(jié)構(gòu)方案優(yōu)選。
　　(4)對(duì)關(guān)鍵零部件進(jìn)行了參數(shù)設(shè)計(jì)，從關(guān)鍵零部件配置矩陣中選取了重要的結(jié)構(gòu):雙動(dòng)力傳動(dòng)輥為參數(shù)設(shè)計(jì)對(duì)象，改進(jìn)該配置矩陣為質(zhì)量屋，以質(zhì)量屋中的相關(guān)關(guān)系作為約束、結(jié)合自然科學(xué)定律，確定了傳動(dòng)輥的直徑12mm、包膠層厚度4mm、中心距23mm、平行度誤差0.15mm等參數(shù)，并對(duì)影響系統(tǒng)可靠性、穩(wěn)定性的關(guān)鍵執(zhí)行部件進(jìn)行了參

5、數(shù)設(shè)計(jì)，對(duì)設(shè)備的控制系統(tǒng)進(jìn)行了控制流程分析，選用了合適的控制器。
　　(5)在以上研究內(nèi)容的基礎(chǔ)上，介紹了樣機(jī)制成，圍繞著試驗(yàn)論證和工藝參數(shù)優(yōu)選這一目的，采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，分別進(jìn)行了砂帶轉(zhuǎn)速、工件轉(zhuǎn)速、砂帶粒度在不同水平組合下對(duì)工件表面粗糙度影響的試驗(yàn)，以及刀片轉(zhuǎn)速、工件轉(zhuǎn)速、工件進(jìn)給速度在不同水平組合下對(duì)切割長度、切口質(zhì)量影響的試驗(yàn)，利用直觀分析法和方差分析法分析試驗(yàn)結(jié)果，確定了砂帶轉(zhuǎn)速3000r/min，工件轉(zhuǎn)速150r/