復(fù)雜寶石加工專用裝備方案設(shè)計(jì)技術(shù)及其應(yīng)用研究.pdf

1、現(xiàn)代化生產(chǎn)與科技的飛速發(fā)展，對機(jī)電裝備的功能需求日趨復(fù)雜，因此對于復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)技術(shù)的研究與探索，成為學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的研究重點(diǎn)。本文針對復(fù)雜寶石加工專用裝備的方案設(shè)計(jì)進(jìn)行了深入的研究，提出了基于語義特征的復(fù)雜寶石加工專用裝備功能方案求解技術(shù)、基于可拓邏輯的復(fù)雜寶石加工專用裝備結(jié)構(gòu)方案變型技術(shù)、基于機(jī)電分析的復(fù)雜寶石加工專用裝備傳動(dòng)系統(tǒng)控制方案耦合技術(shù)。并且，將其成功應(yīng)用于裝備的設(shè)計(jì)和開發(fā)過程之中。 第1章，概述了機(jī)電一體化

2、技術(shù)的發(fā)展，介紹了復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)的定義和特點(diǎn)，闡述了本課題的研究背景及其意義，綜述了復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及今后的發(fā)展趨勢，說明了復(fù)雜寶石加工專用裝備方案設(shè)計(jì)技術(shù)的提出，并給出了論文的主要研究內(nèi)容及總體結(jié)構(gòu)框架。 第2章，提出了基于語義特征的復(fù)雜寶石加工專用裝備功能方案求解技術(shù)。從方案設(shè)計(jì)開始，就以功能語義作為設(shè)計(jì)者表達(dá)創(chuàng)新思維的工具，通過對設(shè)計(jì)語義及其關(guān)聯(lián)信息的形式化描述，構(gòu)建復(fù)雜寶石加工專用裝備的功能語義結(jié)構(gòu)樹

3、，并對其進(jìn)行功能分析得到裝備的功能元，抽象關(guān)聯(lián)為語義特征，構(gòu)建了復(fù)雜寶石加工專用裝備的功能模型，給出了產(chǎn)品的功能結(jié)構(gòu)映射體系，最后詳細(xì)闡述了復(fù)雜寶石加工專用裝備功能求解的詳細(xì)流程。 第3章，提出了基于可拓邏輯的復(fù)雜寶石加工專用裝備結(jié)構(gòu)方案變型技術(shù)。針對傳統(tǒng)產(chǎn)品信息模型存在的不足，將可拓理論引入到復(fù)雜寶石加工專用裝備信息建模中，構(gòu)建了復(fù)雜寶石加工專用裝備概念結(jié)構(gòu)形式化表達(dá)的可拓復(fù)合元模型，定義了支持產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的衍生、變異、擴(kuò)縮、

4、重組等5類變型運(yùn)算操作，詳細(xì)介紹了復(fù)雜寶石加工專用裝備概念結(jié)構(gòu)變型設(shè)計(jì)的算法和過程。 第4章，提出了基于機(jī)電分析的復(fù)雜寶石加工專用裝備傳動(dòng)系統(tǒng)控制方案耦合技術(shù)。在分析復(fù)雜寶石加工專用裝備機(jī)電耦合特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了電流環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán)三閉環(huán)高精度控制方案，通過構(gòu)建各個(gè)子系統(tǒng)的耦合控制數(shù)學(xué)模型，并對其進(jìn)行耦合關(guān)聯(lián)，建立復(fù)雜精密傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)電耦合數(shù)學(xué)模型，最后對復(fù)雜寶石加工專用裝備精密傳動(dòng)系統(tǒng)的性能進(jìn)行了仿真分析，驗(yàn)證了上述理論的

5、正確性和有效性。 第5章，將前面章節(jié)的技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際的復(fù)雜寶石加工專用裝備的設(shè)計(jì)和開發(fā)過程中。在功能方案求解階段，應(yīng)用功能語義對裝備的功能進(jìn)行分解得到裝備的功能語義結(jié)構(gòu)樹，通過語義特征的功構(gòu)映射獲得實(shí)現(xiàn)復(fù)雜寶石加工專用裝備功能元的機(jī)構(gòu)，進(jìn)行機(jī)構(gòu)重組建立了裝備的設(shè)計(jì)方案并擇優(yōu)選取。在結(jié)構(gòu)方案變型設(shè)計(jì)階段，應(yīng)用文中的5類變型操作方法，對裝備中的復(fù)雜零件進(jìn)行變型設(shè)計(jì)，直到滿足設(shè)計(jì)的需求為止。最后，給出了復(fù)雜寶石加工專用裝備精密傳動(dòng)控制