【正文】 11111514132 1514132 ????? jejjjj SeQjererereR ?????? 若 將 下剪 切 刃尖點(diǎn) N的位置 用 直角坐標(biāo)表示 ， 則 可以表示為： 11111515141413132221111151514141313222 c oss i ns i ns i ns i ns i n ,s i nc osc osc osc osc os ????? ????? QSrrrRY QSrrrRX ??????? ???????(12) 20xx 屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)論文 13 圖 3 4剪切機(jī)構(gòu) OJKLMHO簡(jiǎn)圖 若假定 3個(gè)主動(dòng)件角位置 為 不同的值 ，那么就可以 計(jì)算 出在 一 個(gè) 系列 中 上、下剪刃位置點(diǎn) ，于是就可以 得 到 上、下剪 切 刃運(yùn)動(dòng) 的 軌跡 。 剪刃水平分速度的優(yōu)化 將 輸送輥喂料速度用 V0 表示 ，將 剪刃水平速度 用 V 1 表示。由此 可以看出， 剪 切 刃 的 水平速度的均勻化是 極 其重要的 ， 它 不但 影響 著 軋件的剪切質(zhì)量、表面光潔度等 ，還能夠 影響剪切機(jī)的使用壽命 ，因此， 分目標(biāo)函數(shù) 應(yīng)該為 在剪切區(qū)域內(nèi)使剪 切 刃各位置的水平速度與軋件運(yùn)動(dòng) 的 速度之差累計(jì) 的 最小 值 。 時(shí)， 即 為 C點(diǎn) 處于 OE連線 的 中間 位置，而 此時(shí) 的 傳動(dòng)角 為 最小 ： ? ? 42 )(a rc c os m in76252726m in ??? ???????? ???? rr rRrrD 當(dāng) OC桿旋轉(zhuǎn)角θ 5=180176。 它跟 傳統(tǒng)的質(zhì)量定義 相比較，有所 不同 。 而如果 質(zhì)量特性的 值偏離 其 目標(biāo)值 越大， 那么 損失 就有可能會(huì) 越大， 也就是說 質(zhì)量 會(huì) 越差 ；相反 ，質(zhì)量就 會(huì) 越好。由此可見，田口方法是一種聚焦于最小化過程變異或使產(chǎn)品、過程對(duì)環(huán)境變異最不敏感的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，是一種能設(shè)計(jì)出環(huán)境多變條件下能夠穩(wěn)健和優(yōu)化操作的高效方法。而它的特點(diǎn)主要有 ： (1)“源流” 的 管理理論。產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì) (主要分為三個(gè)階段 ，即參數(shù)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、 容差設(shè)計(jì) 。 運(yùn)用容差設(shè) 計(jì)方法不僅能夠達(dá)到質(zhì)量與成本的平衡，而且還能夠生產(chǎn)出物美價(jià)廉的產(chǎn)品，從而從整體上還能夠提高公司在整個(gè)行業(yè)中的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。 實(shí)驗(yàn)步驟 田口方法 的 實(shí)施步驟： 選定品質(zhì)特性 → 判定品質(zhì)特性之理想機(jī)能 → 列出所有影響此品質(zhì)特性的因子 → 定出信號(hào)因子的水準(zhǔn) → 定出控制因們的水準(zhǔn) → 定出干擾因子的水準(zhǔn)，必要的話，進(jìn)行干擾實(shí)驗(yàn) → 選定適當(dāng)?shù)闹苯槐?，并安排完整的?shí)驗(yàn)計(jì)劃 → 執(zhí)行實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) → 資料分析 → 確認(rèn)實(shí)驗(yàn) 建立田口直交表 通過 ADAMS 軟件，對(duì)整個(gè)機(jī)構(gòu)建立動(dòng)態(tài)模擬分析，得出當(dāng)在倍尺系數(shù) K=1 和 K=2 的時(shí)候的上下剪切刃的運(yùn)動(dòng)軌跡，如圖 5 1 所示。這就是所謂的田口方法 [ 21 ]的動(dòng)態(tài)模型。在此樣本空間中是以各桿長長度的變化為變量因子，從而確定出桿長變化時(shí)個(gè)角度所產(chǎn)生的變化。 在 IHI擺式飛剪剪切過程中，主動(dòng)桿件 COH桿、 OJ 桿與 JK桿作整周旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，θ 1θ 1θ 14的位置已知．取工作起始位置為［ 5］： H點(diǎn)位于 y軸負(fù)最下方， J點(diǎn)和 K點(diǎn)在 y軸最上方，即 θ 12=θ 13=θ 14 =π /2。 圖 5 3 剪切機(jī)構(gòu)桿件模型 故在此項(xiàng)工作中，為確保曲柄機(jī)構(gòu)的存在， r r r r r確定為五個(gè)變量因子如： 根據(jù)參考數(shù)據(jù)以及動(dòng)態(tài)模擬分析以及其剪切的運(yùn)動(dòng)軌跡，假設(shè) 設(shè) r5＝ 69mm， r6＝ 947mm， r7＝ 311mm，r9＝ 996mm， r10＝ 943mm，這是一組標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，并每個(gè)因子分別以 +/（ minitab的內(nèi)定變化量）的偏差取值，當(dāng)一個(gè) r在變化時(shí)，其余的都保持不變。程序分別如下： 20xx 屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)論文 21 程序 1： clear all； %清變量 close all； %關(guān)閉所有圖像 clc %清屏 R=1000； r12=50； r8=510； r11=1120； θ 12=75/180*pi； OEH=15/180*pi； fai=171/180*pi； R5_θ 7=[]； for i=1:5 r5=70+(i3)*； r6=948； r7=310； r9=996； r10=740； θ 5=faiθ 12； % θ 8=faiθ 7； θ 7_1=acos((r5^2+R^22*r5*R*cos(θ 5)r6^2+r7^2)/(2*r7*sqrt(r5^2+R^22*r5*R*cos(θ5)))) ； θ 7_2=atan((r5*sin(θ 5))/(Rr5*cos(θ 5)))； θ 7=θ 7_1θ 7_2； θ 7=θ 7*180/pi； R5_θ 7=[R5_θ 7； r5 θ 7]； End R5_θ 7 R6_θ 7=[]； for i=1:5 r5=70； r6=948+(i3)*； r7=310； r9=996； r10=740； θ 5=faiθ 12； % θ 8=faiθ 7； θ 7_1=acos((r5^2+R^22*r5*R*cos(θ 5)r6^2+r7^2)/(2*r7*sqrt(r5^2+R^22*r5*R*cos(θ5)))) ； θ 7_2=atan((r5*sin(θ 5))/(Rr5*cos(θ 5)))； 基于田口設(shè)計(jì) IHI 擺式飛剪機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化 22 θ 7=θ 7_1θ 7_2； θ 7=θ 7*180/pi； R6_θ 7=[R6_θ 7； r6 θ 7]； End R6_θ 7 R7_θ 7=[]； for i=1:5 r5=70； r6=948； r7=310+(i3)*； r9=996； r10=740； θ 5=faiθ 12； % θ 8=faiθ 7； θ 7_1=acos((r5^2+R^22*r5*R*cos(θ 5)r6^2+r7^2)/(2*r7*sqrt(r5^2+R^22*r5*R*cos(θ5)))) ； θ 7_2=atan((r5*sin(θ 5))/(Rr5*cos(θ 5)))； θ 7=θ 7_1θ 7_2； θ 7=θ 7*180/pi； R7_θ 7=[R7_θ 7； r7 θ 7]； End R7_θ 7 程序 2： clear all； %清變量 close all； %關(guān)閉所有圖像 clc %清屏 R=1000； r12=50； r8=510； r11=1120； θ 12=75/180*pi； OEH=15/180*pi； fai=171/180*pi； r5=70； r6=948； r7=310； R9_θ 9=[]； for i=1:5 20xx 屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)論文 23 r9=996+(i3)*； r10=740； θ 5=faiθ 12； θ 7_1=acos((r5^2+R^22*r5*R*cos(θ 5)r6^2+r7^2)/(2*r7*sqrt(r5^2+R^22*r5*R*cos(θ5)))) ； θ 7_2=atan((r5*sin(θ 5))/(Rr5*cos(θ 5)))； θ 7=θ 7_1θ 7_2； θ 8=faiθ 7； m=sqrt(r12^2+R^22*r12*R*cos(θ 12))； l=sqrt(m^2+r8^22*r8*m*cos(θ 8+OEH))； θ 9=2*piθ 8acos((r9^2+l^2r10^2)/(2*r9*l))acos((l^2+r8^2m^2)/(2*l*r8))； θ 9=θ 9*180/pi； R9_θ 9=[R9_θ 9； r9 θ 9]； End R9_θ 9 R10_θ 9=[]； for i=1:5 r9=996； r10=740+(i3)*； θ 5=faiθ 12； θ 7_1=acos((r5^2+R^22*r5*R*cos(θ 5)r6^2+r7^2)/(2*r7*sqrt(r5^2+R^22*r5*R*cos(θ5)))) ； θ 7_2=atan((r5*sin(θ 5))/(Rr5*cos(θ 5)))； θ 7=θ 7_1θ 7_2； θ 8=faiθ 7； m=sqrt(r12^2+R^22*r12*R*cos(θ 12))； l=sqrt(m^2+r8^22*r8*m*cos(θ 8+OEH))； θ 9=2*piθ 8acos((r9^2+l^2r10^2)/(2*r9*l))acos((l^2+r8^2m^2)/(2*l*r8))； θ 9=θ 9*180/pi； R10_θ 9=[R10_θ 9； r10 θ 9]； End R10_θ 9 則得出數(shù)據(jù)，并 通過建立了 minitab 建立的田口樣本空間表和 matlab 計(jì)算而得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理出算出的每組數(shù)據(jù)的結(jié)果后，將這些數(shù)據(jù)錄入至田口樣本空間表內(nèi)，形成一 個(gè)直交表，如表 5 1所示。根據(jù)每一組數(shù)據(jù)計(jì)算出各值所對(duì)應(yīng)的擺角（θ）值。 m） min/max g=G(r5， r6， r7， r8， r9， r10， r11， r12， r13， r15，θ， ?） ， . f1（ r5， r6， r7， r8， r9， r10， r11， r12， r13， r15，θ， ?）≤０， f2（ r5， r6， r7， r8， r9， r10， r11， r12， r13， r15，θ， ?）≤０， ?? fj（ r5， r6， r7， r8， r9， r10， r11， r12， r13， r15，θ， ?）≤０ 速度公式： g=G()/ 通過上面步驟可以得出每組數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的上、下剪切刀的最大速度以及最小速度分別為多少，然后列出以下表格。這樣就達(dá)到了通過田口方法來對(duì) IHI擺式飛剪機(jī)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化的目的。 ３） 根據(jù)對(duì)剪切本體的四桿機(jī)構(gòu) OEDEO和五桿機(jī)構(gòu) OEFGHO 曲柄的存在條件和傳動(dòng)角條件作為約束條件［ 8］，利用 ADAMS軟件對(duì)飛剪剪切機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì) ，并將田口正交表以及計(jì)算出的桿長和擺角的數(shù)據(jù)錄入 ADAMS軟件中進(jìn)行模擬分析出各對(duì)應(yīng)的上下剪切刃剪切時(shí)的最大值和最小值。 優(yōu)化后上剪刃的水平方向最大剪切速度為 1810mm/s，相對(duì)鋼板水平移動(dòng)速度超前 ％（原設(shè)計(jì)超前 ％），最小剪切速度為1773mm/s，相對(duì)鋼板水平移動(dòng)速度滯后 ％（原設(shè)計(jì)滯后 ％） 。最后，也要感謝學(xué)校的任課老師們，正因?yàn)橛辛四銈兊慕虒?dǎo)和幫助，我才能夠知道如何去運(yùn)用所學(xué)到的知識(shí)去做好自己的畢業(yè)論文。 時(shí)光匆匆如流水，轉(zhuǎn)眼便是大學(xué)畢業(yè)時(shí)節(jié)，春夢(mèng)秋云，聚散真容易。 Strip workshop design mechanical equipment [M]。 Beijing: Higher Education Press，1996. [4] 孟令君，楊德林 .曲柄搖桿飛剪徑向勻速機(jī)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型 [J].機(jī)械傳動(dòng)， 1999， 23(3):1518。 [6] Wang machine design [M]. Beijing: Mechanical Industry Press， 1983 [7] 王平．高速鐵路道岔設(shè)計(jì)理論與實(shí)踐［ M］．成都：西南交通大學(xué)出版社， 20xx:209212，248 [8] Li detailed introduction and examples (M). Beijing: National Defence Industry Press， 20xx:23. [9] 陳立平，張?jiān)魄?，任為群．機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析及 ADAMS應(yīng)用教程［ M］．北京：清華大學(xué)出 版社， 20xx： 30