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1、《宁夏机械》2006年第1期计算机技术与应用基于DFMA的摆线针轮行星减速器的装配设计孙建彪(宁夏瀛海银川建材有限公司,宁夏银川750021)摘要如何将产品的可制造性和可装配性在产品设计阶段一并予以考虑,实现面向制造和装配的设计(DFMA)是并行工程的研究方向之一。这里针对摆线针轮行星减速器提出了面向制造和装配的设计(DFMA),介绍了该系统原形(BXL-DFMA),并重点分析了摆线针轮减速器的装配设计。关键词DFMA产品设计加工制造总体装配并行工程1前言可制造性,其目标是在保证功能和性能的前提下使制传统的产品设计制造模式,又称“串行工程”,其造成本最低。
2、根据DFM,在设计时不仅很多隐含的工艺产品开发的过程是顺序完成的,彼此是反馈式的信息问题能够及早暴露出来,避免了设计返工,而且通过对交流。整个设计制造中的环节一般由不同的部门负责,不同设计方案的可制造性分数进行评估取舍,根据加工他们以本环节的需求和优化为出发点,很少也很难同费用进行优化,能显著降低成本,提高市场竞争力。面向时考虑相关环节的需要,按这种串联模式,设计人员只装配设计(DFA)是对设计反应装配的难易程度,是一负责按照功能要求完成产品的运动学设计、力学分析、种优化产品结构的设计,以获得最低的装配费用的技强度和刚度校核,并完成画图,对于如何加工生产被
3、认术。DFA在产品设计阶段,通过分析影响产品装配的各为是制造工程师的事,这种"扔过墙"式的设计,直接种因素,降低产品的装配费用的技术。DFA在产品设计影响产品的设计质量、开发周期和制造成本,已难以适阶段,通过分析影响产品装配的各种因素,对产品的可应激烈的市场竞争。装配性进行评价,在评价基础上,给出再设计建议,通过并行工程是针对传统的串联开发顺序而言的,是从再设计,使产品易于装配,从而降低产品的装配费用。改进产品设计过程的角度出发,并行地、集中地完成产2摆线针轮行星减速器设计原型系统品及其相关制造过程的设计,以保证产品的结构与其功2.1原型系统介绍能需求,相
4、关的制造性能要求,装配性能要求相适应。并2.1.1原型系统结构根据面向并行工程的DFMA行工程的实施有两种基本方法:基于团体的和基于计算的设计思想,结合摆线针轮行星减速器的结构特点,针机的方法。基于计算机的方法,针对计算机而言,主要对生产厂家生产的摆线针轮行星减速器的条件和情有:面向制造的设计(DFM)、面向装配的设计(DFA)、况,开发研制了BXL-DFMA原型系统,该系统的结构使用性能(DFQ)设计、可靠性设计(DFR)等。框图见图1。面向制造的设计(DFM)是一种设计方法,其主要2.1.2原型系统菜单结构及开发根据原型系统思想是在产品设计时不但要考虑
5、功能和性能要求,而结构,在中文Win9x环境下,以AutCAD、VisualBasic、且同时考虑制造的可能性、高效性和经济性,即产品的Foxpro为系统开发软件,初步完成BXL-DFMA原型系作者简介:孙建彪(1975-),男,助理工程师,主要从事设备技术管理工作。-22-计算机技术与应用《宁夏机械》2006年第1期体设计和零部件校核计算部分。产品总体设计是根据开始摆线针轮行星减速器的工作原理和设计计算过程,编产品总体设计程完成该模块的开发,输入减速器的传统结构形式、传动功率、传动比、使用寿命和输入轴转速,通过辅助设产品装配关系分析产品库计和优化设计,求
6、得产品的主要传动参数和结构参数,装配关系库即摆线针轮齿数Za、针轮齿数Zb、针轮直径Dz、短幅零件特征造型特征库系数K1、偏心距e、转臂轴承型号、摆线轮结构尺寸、柱零部件校核计算制造资源库销孔尺寸及数目、中心圆直径等。将产品的主要参数存评价知识库可装配性评价入产品库,供装配关系分析和零件造型使用。零件数据库零部件校核计算是根据装配关系分析确定的零部可制造性评价零件图形库件主要尺寸及特征造型生成的零件,分别进行强度校装配模拟核,刚度校核或寿命计算,保证零部件在规定工作寿命下,不发生失效,若校核不满足要求,可进一步修改特画图征造型和主要尺寸。结束2.2.2产品
7、的装配设计根据产品总体设计形成图1BXL-DFMA原型系统结构框图的产品数据,完成摆线针轮行星减速器的总体概念设产品总体设计计,确定装配关系,完成装配性能评价,并在AutoCAD、产品设计AME下完成三维装配模拟。零部件校核计算2.2.3零件特征造型根据装配关系确定的零件主产品装配关系分析要尺寸及精度要求,进行零件的特征造型。零件特征造装配关系可装配性评价型旨在完整地描述零件的形状特征和加工信息,根据产装配模拟b品的特点完成轴类和盘套类零件的特征造型,特征造型oo过程中所形成的信息均记录在零件数据库中,并同时生轴类零件t成三维图形。零件数据库信息供可制造性
8、评价和可装配零件特征造型盘类零件性评价及出图用,三维图形供装配模拟
