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在确定数控机床整体风格后进行细部设计时,钣金零件的结构工艺性往往与造型意图冲突,使设计方案制另一方面,实验结果指出结构工程师一般采用自下而上的设计程序。工程师把机床整体造型看成是若干部件组合在一起之后自然形成的形态,因此他们更多地把注意力集中在对标准化部件的简单覆盖上。此时工程师面临的最大难题是形成并表达机床的整体造型,以及把握细节与整体风格相协调的能力。工程师的设计结果通常具有较好的可制造性,但整体形态支离破碎,一般不存在明确表达的设计风格。
通过对实验结果的分析,结合著名机床厂商的设计经验,我们认为:
(1) 确定机床整体风格时必须由工业设计师先
设计。仅靠结构工程师设计机床整体形态是不可取的。
(2) 工业设计师的考虑范围应适当延伸,必须
完成机床防护罩钣金零件的初步分块工作,以便结构工程师接手进行细节设计时最大程度地保持整体风格。
因此,机床防护罩钣金零件的分块方案是工业设计师和结构工程师之间重要的接口信息。工业设计师应掌握一般的分块规律,结构工程师也应理解钣金分块对整体风格的重大影响。
1机床防护罩钣金分块的考虑因素在实验分析的基础上,我们构建了ICAID系统的造型知识库和结构知识库以辅助两类设计师更好地完成数控机床造型设计。在规划系统的钣金分块功能的
算法依据和评价规则方面,我们结合数控机床造型设计中的造型知识和结构知识,归纳了防护罩钣金零件的分块应考虑的主要因素有以下几点。板材原料和成型设备对分块的影响数控机床防护罩采用的板材一般是表面质量较好的冷轧板,比如10、15、20等。防护罩钣金零件的展开尺寸不能大于现有板材的供货尺寸,并尽量避免用小尺寸板材拼焊成大尺寸板材。
数控机床防护罩一般不采用模具成形,而是利用数控钣金设备(如数控转塔冲数控折弯机等)并辅以必要的手工操作。最大分块尺寸要考虑设备的成型能力,如数控转塔冲的最大加工幅面、数控折弯机的最大刃口宽度等,以免零件分块过大、超出设备的加工能力防护罩钣金零件的制造精度一般较低。过大的钣金零件分块将增加手工加工误差,其装配精度也会受到影响,导致钣金零件的结合缝分块过大导致的误差宽窄不一,影响整台机床的外观效果钣金零件的分块过小则增加零件数目,使加工和装配的累积误差增大,难以保证各钣金零件都位于设计表面内,造成防护罩表面起伏不平钣金零件结构对条原则“板材毛边不外露”,
以免产生不利影响第三条原则与结合缝的位置设计有关:结合缝不应与棱边重合;否则在棱边处至少有一块钣金零件将不可避免地把毛边露在外面曲面零件在装配时找正所需要的调整环节比较复杂。如果两钣金零件在曲面位置上拼合,那么要求各零件必须都具有准确一致的外形。只要零件外形稍有误差,拼合后整体形态将大受影响。这势必增大加工难度。