軍工產品機械設計論文
時間:2022-05-17 03:28:35
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1前言
要實現軍工產品發揮最佳功效,就要求其機械系統當中各個零部件能夠有效發揮自身功能并全力協調配合,這就要求機械系統精度要高度精確,尤其是各個子系統相應精度,在有效控制機械精度的基礎上,還能促使后續加工的工序難度降低,并對貴重金屬實現節省,降低產品的綜合成本。
2精度相關概念
2.1精度可靠度。所謂精度可靠度,就是指相關部件在實際規定的加工與測量、裝配等相應條件基礎上,自身實際精度對設計要求精度的滿足概率。將部件實際精度設定為c,那么相應部件的設計精度就是[C],由于設計當中涉及到的環節比較多,存在較多隨機的因素影響,所以,設計能夠滿足精度[C]的相應實際精度需要一個要求,這個要求就是一個隨機事件,設定該事件為A,所以,機械部件相應精度其普通可靠度可以表示為:R=P(A)=P(c<[c])。在進行精度設計之后,如果實際機械部件其精度不符合相應設計,則屬于失敗,那么失敗的概率就是:R=P(A)=P(c>=[c])。2.2精度的度量。在精度度量當中,主要涉及到兩個常用概念,即公差和誤差。公差和誤差都是一個數量值,但是公差指的是零件相應質量指標,只是單純的一個數量值,誤差則是在相應加工條件與環境當中,受到眾多因素影響在綜合作用之下產生的,誤差在分布和大小方面都與實際的生產條件存在密切的相關連性。一般情況下,分析誤差的方法主要有兩種:一種方法是對誤差相應實際分布形式不予考慮,單純的對誤差實際上限和下線進行確定;還有一種方法就是對誤差實際分布規律進行綜合考慮。從技術經濟層次來分析,有必要通過概率法進行全面研究,不僅要對變化的范圍進行綜合考慮,還要準確給出相應公差實際變化當中涉及到的統計規律。
3軍工產品機械精度分析
機械在出現精度誤差之后,要采取一定的方法來處理誤差,針對每一級的誤差都要進行有效分配,促使相關誤差能夠在規定誤差范圍之內,滿足系統相關要求,并以此為依據進行各個零部件相應精度要求的確定,并在此基礎上實現裝配工藝及其措施的制訂。如果相應機械的系統精度屬于已知的,那么針對機械系統存在少環情況,就利用極值法進行精度的分配,針對多環高精度機械系統,要利用統計法實現精度分配。在分配系統精度當中,通過統計計算法實現精度分配,則基本公式是:∑−=kiiai122σασ,針對設計精度,此處的精度屬于設計圖紙當中相應公差大小,因此可以將公式演變為:∑∑====kiiiiNTiT122k12iα。公示當中TN代表的是封閉系公差;Ti代表組成環的公差;αi代表公差等級系統;ii代表公差單位。根據演變之后的公式,發現公差值和相應工件其公差等級與尺寸都存在聯系,相對于封閉系統,TN直接對機械系統其精度高度進行反映,其精度會隨著公差的變下而逐漸升高,能夠對系統相應質量水平實現直接的體現。針對環節精度若假定其相等進,那么公式就要改寫為:∑==KiNT1i2αi/。
4軍工產品機械系統誤差常見分布
4.1等概率分布。所謂等概率分布,其實就是均勻分布,也就是在一定范圍內誤差出現的概率是相同的。就像末位數相應舍入誤差,以及機械齒輪在轉動結構當中,因為齒側存在間隙導致回程誤差存在,或者像一些機構當中像摩擦輪、齒輪或者指標表相應指針等這樣的回轉件其偏心方向,其誤差分布都是在360°內屬于等概率并且均勻的分布的。對于均勻分布其密度相關函數是:4.2偏心分布。這種分布方式屬于單向的,并且是非負值且量具有較大的隨機性的一種方式,實際當中常見的偏心分布形式就像射擊活動當中靶心和槍彈之間存在的誤差,以及零件表面的跳動或者軸線相應偏移量等形式。偏心分布相應概率其密度函數是:()(2222/exp1)(σγσ−Γ=RRp且0≤R≤∞。4.3正態分布。這種分布方式也可稱為高斯分布,實際當中非常多的隨機變量都屬于這種分布形式。實際常見的有:等精度情況下進行重復的測量,此時實際測量誤差就屬于正態分布。又比如機床在調整好的狀態下進行零件的加工,而實際加工過程中相應零件其尺寸存在的誤差都與正態分布非常接近[2]。這種分布方式其密度函數是:
5軍工產品機械設計當中精度的比較
在軍工產品機械設計當中,精度及其重要,因此,有必要在進行機械設計過程中,對精度相關的設計方案進行綜合評價和比較,選出最經濟的一種方式達到高精度目的。關于機械其精度,是一個n維空間向量,并存在較多的變量,各個向量其參數一旦確定,就能夠針對機械系數其精度評價得出結論。在機械設計過程中,一般要考慮人機變量、設計變量、測量變量以及工藝變量等相應變量。人機變量指的是和操作機器相關的一些變量;設計變量指的是和機床設計相關特性相關的一些變量;工藝標量則指的是和加工方法相關的一些變量。在相應變量約束下就能夠實現相對于同類的機械設計系統進行整體精度評價目標函數的建立,同時還能針對不同的評價變量分別列出其目標函數。若[]nn21xx,xRXXT∈=、,,時,則目標函數是:()()njjXxxxMM,,,21=。
6結語
通過文中的精度與誤差分布分析,并對軍工產品機械設計當中實現了精度的比較,可以更加準確的選擇出與產品精度要求最為相符的相關精度設計。通過對比和分析,針對軍工產品機械設計系統實現的標準化精度設計,能夠有效提升產品自身的競爭力,同時還能有效減低產品生產成本。
參考文獻:
[1]李本冬.計算機輔助機械零件精度設計研究[J].科技經濟導刊,2016(26).77.
[2]曹寧寧,王巍.關于機械設備安裝精度控制的幾點探討[J].工程技術:全文版,2017(03):222.
作者:陳太明 單位:江西新余國科科技股份有限公司
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