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1、數(shù)控機(jī)床鈑金分塊的考慮因素

1.1鈑金結(jié)構(gòu)對(duì)分塊的具體影響

數(shù)控機(jī)床鈑金分塊時(shí)一般要遵循幾條原則：第一，螺絲釘不允許外露。數(shù)控機(jī)床的防護(hù)罩一般采用的是螺紋連接，這種方法可以便于防護(hù)罩的拆卸和安裝。螺絲釘如果露在外面會(huì)對(duì)數(shù)控機(jī)床的整體外觀造成一定的影響，因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中要避免螺絲釘露在外面。第二，板材的毛邊不要外露。鈑金零部件的連接方式一般都是向內(nèi)折邊、在折邊上穿螺絲釘。折邊可以提高板材的剛度,還可以讓螺絲釘和板材的毛邊都藏在防護(hù)罩里面。第三，棱邊和結(jié)合縫不能重合。如果兩者一旦重合，棱邊處至少會(huì)有一塊鈑金零部件的毛邊會(huì)露在外部，這種情況沒(méi)有辦法避免。第四，避免結(jié)合縫位于曲面之上。曲面上的零部件在安裝的過(guò)程中找到所需要的調(diào)整環(huán)節(jié)相對(duì)復(fù)雜。兩個(gè)鈑金零部件如果能在曲面的位置上拼合,那么就要求各個(gè)零部件都必須具備準(zhǔn)確并且相同的外部結(jié)構(gòu)。如果零部件的外部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)一點(diǎn)誤差,拼合之后的整體結(jié)構(gòu)就會(huì)受到影響。這樣會(huì)增大加工難度系數(shù)。另外，曲面上的零部件在成形后通常會(huì)有一段平直的導(dǎo)引段，如果強(qiáng)迫零部件只留下曲面的部分,去掉平直的部分會(huì)降低材料的使用率,同時(shí)還會(huì)增加加工工序的次數(shù)以及加工成本。第五，一定要防止三條及三條以上的結(jié)合縫相聚在一點(diǎn)。太多的結(jié)合縫相聚在同一點(diǎn)就必須要求所有的鈑金零部件都具備很高的精確度。其中只要有一塊零部件的精確度不好就會(huì)導(dǎo)致結(jié)合縫斷裂和偏折，進(jìn)而影響機(jī)床整個(gè)外部結(jié)構(gòu)的精密感。因此，在鈑金分塊過(guò)程中，要把結(jié)合縫的匯聚點(diǎn)錯(cuò)開(kāi)，這樣才能分散誤差。第六，不要噴兩種或者兩種以上的顏色在同一塊鈑金零部件上。設(shè)計(jì)過(guò)程中要把不同的顏色噴在不同的鈑金零部件上,否則會(huì)增加噴涂工藝的難度系數(shù),機(jī)床的整體效果也就沒(méi)有辦法得到保證。

1.2板材和設(shè)備對(duì)分塊的影響

數(shù)控機(jī)床防護(hù)罩所用的板材大部分都是表面質(zhì)量很好的冷軋板。現(xiàn)有板材的供貨尺寸不能小于鈑金零部件展開(kāi)的尺寸,一定不要用多個(gè)小尺寸的板材去拼成大尺寸的板材。數(shù)控機(jī)床的防護(hù)罩大部分都不是用模具成形的，是用數(shù)控設(shè)備再加上手工操作共同完成的。在加工最大尺寸的分塊前一定要考慮到設(shè)備的成形能力，防止分塊尺寸太大超出加工設(shè)備的加工能力。鈑金零部件的制造精確度不高。過(guò)大的鈑金零部件分塊會(huì)增加手工加工的誤差,不但影響加工的精確度,還會(huì)造成鈑金零部件結(jié)合縫的寬窄不一,從而影響機(jī)床的整體結(jié)構(gòu)。鈑金分塊的尺寸過(guò)小雖然可以增加零部件的數(shù)目,但是加工過(guò)程中的誤差會(huì)增加，很難確保鈑金的各個(gè)零部件都位于設(shè)計(jì)表面內(nèi)，從而導(dǎo)致防護(hù)罩的表面不平整。

2、結(jié)合縫與機(jī)床整體結(jié)構(gòu)的關(guān)系

鈑金分塊過(guò)程中必須要知道結(jié)合縫對(duì)機(jī)床整體結(jié)構(gòu)的作用，主要有以下幾點(diǎn)：第一，機(jī)床形面上的完整性。結(jié)合縫的位置會(huì)對(duì)形體產(chǎn)生不同的分割效果。結(jié)合縫將數(shù)控機(jī)床的正立面分割成幾個(gè)規(guī)則的形體,這樣從形面上看就會(huì)顯得更加完整。第二，在視覺(jué)上的穩(wěn)定性。防護(hù)門(mén)下方的兩個(gè)鈑金零部件,它們之間的結(jié)合縫從視覺(jué)上看好像要承擔(dān)整個(gè)機(jī)床對(duì)其產(chǎn)生的彎矩作用,讓人感覺(jué)不但不牢固而且不安全。如果設(shè)計(jì)成讓三個(gè)鈑金零部件共同起承接作用,在外型上就能與整個(gè)機(jī)床相協(xié)調(diào)，從而提高在視覺(jué)上的穩(wěn)定性。第三，形面上的簡(jiǎn)潔性。機(jī)床兩側(cè)的結(jié)合縫影響了正立面的整體效果。如果把結(jié)合縫設(shè)置在機(jī)床的側(cè)面，不但可以保持機(jī)床正立面的簡(jiǎn)潔,還可以把有可能出現(xiàn)的裝配誤差隱藏起來(lái)。第四，形面上的平衡性。結(jié)合縫如果都位于機(jī)床的正立面,同時(shí)左右又不協(xié)調(diào),這樣從視覺(jué)上看就會(huì)左重右輕，或者右重左輕。如果把將結(jié)合縫設(shè)置在機(jī)床的側(cè)面,同時(shí)把防護(hù)門(mén)下方的鈑金零部件留下,這樣就能讓鈑金分塊和機(jī)床的整體結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

3、ICAID系統(tǒng)中的鈑金分塊

數(shù)控機(jī)床的ICAID系統(tǒng)中設(shè)置了結(jié)構(gòu)知識(shí)庫(kù)和造型知識(shí)庫(kù),這樣可以更加方便的對(duì)設(shè)計(jì)師在鈑金分塊設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的知識(shí)缺陷進(jìn)行及時(shí)補(bǔ)充,工程師以及工業(yè)設(shè)計(jì)師還可以把數(shù)控機(jī)床防護(hù)罩的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和造型設(shè)計(jì)作為一種輔助性的設(shè)計(jì)工具,同時(shí)還可以為二者提供一個(gè)可以隨時(shí)溝通的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。在數(shù)控機(jī)床ICAID系統(tǒng)中所搭建的防護(hù)罩鈑金零部件分塊程序是該系統(tǒng)非常重要的一個(gè)組成部分,而分塊程序最核心的算法就是結(jié)合縫的合理化設(shè)置。對(duì)結(jié)合縫的設(shè)置算法要從特征線的提取開(kāi)始。當(dāng)數(shù)控機(jī)床的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案定下來(lái)之后,數(shù)控機(jī)床防護(hù)罩幾何形體的對(duì)稱軸線、棱線以及色彩方案中的色塊邊界線等都會(huì)被該算法充分的提取出來(lái),之后把它們作為結(jié)合縫的初始特征線。在機(jī)床防護(hù)罩幾何形體的各個(gè)表面上，用不同的美學(xué)比例關(guān)系產(chǎn)生特征線的網(wǎng)格,數(shù)控機(jī)床防護(hù)罩鈑金分塊的結(jié)合縫就可以參考這些網(wǎng)格得出。根據(jù)上文所提及的鈑金在分塊過(guò)程中要遵循的幾條原則分別對(duì)網(wǎng)格中的每一條線段進(jìn)行考察,之后幫助這些線段完成過(guò)濾、裁剪、倒角等動(dòng)作,從而形成多個(gè)結(jié)合縫設(shè)置的方案。第一、二條原則不進(jìn)入算法,它們要對(duì)機(jī)床防護(hù)罩的整體設(shè)計(jì)方案做出點(diǎn)評(píng)；剩下的幾條原則進(jìn)入算法作為判據(jù)。接下來(lái)有很多的工業(yè)設(shè)計(jì)師會(huì)對(duì)上述結(jié)合縫的設(shè)置方案與機(jī)床整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)進(jìn)行考察，最后會(huì)定下來(lái)一兩個(gè)數(shù)控機(jī)床鈑金分塊的方案。

4、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，鈑金作為數(shù)控機(jī)床整體結(jié)構(gòu)中至關(guān)重要的一部分，它的分塊設(shè)計(jì)直接關(guān)系到機(jī)床的整體結(jié)構(gòu)。因此在對(duì)鈑金分塊設(shè)計(jì)過(guò)程中要遵循上文所述的幾項(xiàng)基本原則，同時(shí)一定要考慮到結(jié)合縫對(duì)機(jī)床整體結(jié)構(gòu)的影響。上文探討研究出來(lái)的內(nèi)容和結(jié)果要應(yīng)用到實(shí)際的鈑金分塊設(shè)計(jì)過(guò)程中，這樣才能取得好的設(shè)計(jì)效果。

作者：楊璟王植楊單位：沈陽(yáng)機(jī)床（集團(tuán)）股份有限公司鈑焊分公司