数控机床诊断维修方法经验浅述X 摘要:本文就近几年来在对进口数控设备的维护中,逐渐学习并掌握了CNC 系统的一些故障规 律和快速诊断方法进行了整理。意在使其更好地为数控设备的使用与维修服务提供借鉴。 关键词:数控机床;诊断维修;方法 随着发达国家先进技术和装备的不断引进,使 我们设备维护人员的维修难度越来越大,这是不可 否认的事实。但怎样尽快适应和掌握它,是我们应 该认真探讨并急需解决的课题,下面就自己多年的 维修经验谈一点个人体会。 笔者近年引进的日立精机VA 一65 和HC 一 800 两台加工中心,不但具有交流伺服拖动、四轴联 动功能,而且还配有磁栅全闭环位置反馈及自动测 量、自动切削监视系统,其CNC 是当时国际上最先 进的FANUC 一11M 系统。运行11 年来,虽然随 着使用年限的增长,一些元器件的老化、故障期的到 来,特别是加工任务的增多,设备每天24h 不停机的 运转,出现了几乎每周都有故障报警的现象。但为 保证任务的按期完成,我们在没有经过国内外培训 且图纸资料不全的条件下,在无数次的维修测试中, 认真分析故障规律,不断积累有关数据,逐渐掌握维 修要领,尽量在最短的时间内查出故障点,用最快的 速度修复调整完成。以下从几方面论述快速诊断和 维修数控设备的方法: 1 先观察问询再动手处置 首先看报警信息,因为现在大多数CNC 系统都 有较完善的自诊断功能,通过提示信息可以马上知 道故障区域,缩小检测范围。像一次HC 一800 卧 式加工中心在运行中出现5010 # spindle drive unit alarm 报警。我们根据提示信息马上按顺序检查了 主轴电机及其执行元件、主轴控制板,查明过流断路 点后恢复正常,仅用20min 完成。但从我们的经验 中也有受报警信息误导的例子,因此说可依据它但 不能依赖它。 故障发生后如无报警信息,则需要进一步用感 官来了解设备状态,最重要的就是向操作人员问询 故障发生的前因后果。同样是该设备,有一次其 APC 系统在防护罩没有打开情况下B 轴突然旋转 起来刮坏护罩,这一现象以前从未出现过。经我们 现场仔细询问操作过程,清楚了故障经过:原来操作 人员先输入了M60 指令,使_bPm_ APC 系统程序运行(更 换旋转工作台) ,当执行元件失控中途停机后,又进 行了手动状态下的单步指令操作。当时M60 并没 有删除,使其执行元件恢复正常后继续了原程序动 作。经认真了解并仔细分析后,我们立刻清除所有 原设定的指令,检测并更换了失控元件,避免了更大 故障的发生。根据报警信息和故障前的设备状态, 来判断故障区域,争取维修时间。 2 遵循由外到里,由浅入深的检修原则 笔者对加工中心多年的维修经历来看,大多数 故障根源都是来自于外部元器件,因其受外界因素 影响较大,象机械碰撞磨损、冷却液腐蚀、积尘过多、 润滑不良等,使这些年久失修的元器件处于不完好、 不可靠状态,成为设备故障的最大隐患。像各轴经 常出现的超程报警、零点复归误差、位置信号不反馈 等,都是一些磁性或机械式开关失灵造成。还有的 故障也是出现在电磁阀、电机和经常伸缩的电缆上。 像HC 一800 的一次B 轴旋转不到位或有时根本不 旋转故障,报警提示为: feed axis fault (APC com2 mand) ,看起来与命令有关。但我们根据故障现象 还是果断地检查B 轴各行程限位,果然有一撞块与 开关接触不好,经调整后正常。这就避免无目标地 消耗很大精力去查整个CNC 系统,先把重点放在外 部环节上。 这实际上是一种经验上的诊断,如果我们手里 有原理接线图,那就应该正规地按图纸去相应对照, 顺序查找并针对性的去测试电位和波形,还能从中 悟出一些理论上的东西。正是因为没有这个条件, 所以我们在维修中就是遵循从外部到内部、从人为 到系统、由浅入深的原则去进行,这就大大缩短了设 备的停修时间。 3 充分利用PC 图查找故障点 根据报警信息调出与其相关的PC 图进行分析 核对,也是一种诊断的方便途径。一次VA 一65 自 动换刀机械手到位后不执行抓刀指令,我们马上调 出PC 图从各指令开关信号到各进、退、松、紧动作 信号逐一进行对应校验,最后查出机械手旋转到信 号没有发出,原因是由于一磁性接近开关松动移后 不起作用,使下一步抓刀动作无法进行,调整后恢复 正常。 由PC 图查故障点看来比较方便直观,但如果 不了解其内部动作原理和工作程序,那可以说也是 大海捞针,无从下手。特别是无电气原理图就更难 以判断,每个输出动作多达几十个开关条件才能满 足,确实要下很大工夫才能逐步认识并掌握。我们 就是靠平时维修时的日积月累,在不断的了解和运 用它。 4 疑难故障的检测分析和快捷处理 此两台加工中心的一些元器件年久老化,使其参数随温度 或电流的变化而极不稳定,造成故障后能自动恢复 即时好时坏现象,这是我们最为之挠头的故障。因 为搞维修的都知道,元件坏了容易检测,而不正常的 通断情况则很难判断是元件坏了还是线路接触不良 造成,因为无法进行正常的信号检测。如B 轴工作 台换位;刀库进刀口自动打开;B 轴台板夹紧、松开 失灵等故障,其执行元件均是固态继电器接受指令 信号接通后带动电磁阀动作。当检测时可能未见异 常,启动后又可能一切正常,待连续动作几次后又停 机报警。我们根据故障现象及反复周期判定应该是 执行元件性能下降造成,因图纸不详、标识不清,只 能将关联的一组执行元件在正常和异常的情况下分 别进行检测,经反复测试后,最后从30 多只继电元 件中分别查出并更换了其性能下降的元件。 一次HC 一800 B 轴原点复归失控,指令发出 后旋转不停,没有报警信息。经现场了解分析,首先 认定应该是B 轴零点检测系统故障,而该系统是由 一只磁性接近开关发出到位信号后控制执行元件减 速停车。我们马上对这一信号进行线路测试,结果 无信号发出,人为设定一个到位信号则准确复归停 车,确认检测开关到设定信号点这一段有故障。但 如果想直接检测接近开关则必须将B 轴和与其关 联的调轴解体,因为此开关装在B 轴工作台体内。 这样的大结构拆修以前从未干过,测算一下工作量 需半个月时间,而且还要特别精心地对十多根控制 电缆和几十根油管拆除和恢复,这就很难保证拆装 后各部分的精度,但要想解决问题还必须露出这一 开关进行检测和维修。能否用一个简便的方法既能 节省拆装工作量又能拿出这一检测开关,经反复论 证后终于想出一个只拆B 轴端盖和调轴磁尺支架 拿出此开关的方法。虽然电气维修人员拆装、检测 难度很大,但保证了台面不大解体,把后患影响减小 到了最低限度。经实际测试开关、处理断路点原位 安装后恢复了B 轴复归功能,又对拆装后影响到的 调轴位置误差和B 轴定位故障进行了补偿和调整, 一切正常后仅用三天时间即交付使用,保证了试制 加工任务的完成。 5 结语 总之,在处理故障过程中怎样尽快打开思路、进 入状态,缩小检测范围,直触故障根源是维修技术人 员水平高低的关键所在。看似简单的道理却饱含着 方方面面,也是维修人员多年辛勤劳动的结晶。我 们就是在这种高频率故障的压力下,克服了重重困 难,尽力在短时间内解决问题,减少设备停歇台时, 为车型试制做出了我们应有的贡献。 [参考文献] [1 ] 李亚芹,龙泽明,韩阳阳. 数控机床爬行问题的 分析与研究[J ] . 组合机床与自动化加工技术, 2006 , (10) :76～78. [2 ] 卓迪仕. 数控技术及应用[M] . 北京:国防工出 版社,1997.
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数控机床旋转进给系统的状态空间模型及性能分析摘要：高性能多坐标数控机床的摆头、转台等旋转进给系统多采用永磁同步伺服电机进行直接驱动，其控制问题较常规进给系统更为复杂。因此建立更为科学的适用于直接驱动的永磁同步电机的数学模型对提高旋转进给系统的控制水平具有重要意义。本文提出在矢量控制的基础上建立直接驱动用永磁同步电机的状态空间模型的方法，并运用现代控制理论对系统的能控性、可观测性及稳定性等进行分析和计算以及对系统进行极点配置，并用Simulink进行了系统仿真，为数控机床旋转进给伺服系统的设计和分析提供了理论基础和分析方法。关键词：旋转进给；直接驱动；永磁同步电机；中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1009-0134(2007)08-0040-05State space model and performance analysis of numerical controlmachine rotary feed systemZHANG Ao, ZHOU Kai(Department of Precision Instrument and Mechanics,Tsinghua University,Beijing 100084,China)Abstract: Rotary feed system such as pendulum head and revolving table of high-powered multicoordinatesnumerical control machine adopts PMSM to drive directly. It's more complex tocontrol than the conventional feed system. So it's significative to set up mathematic modelof PMSM which is applicable for the direct drive more scientifically in order to improve thecontrol level of rotary feed system. Thus a modeling of PMSM method for state spaceequation modeling of PMSM based on vector control is proposed. The controllability,observability, stability and Pole assignment are analysed by modern control theory. And thesystem emulation is finished by Simulink. This method offers theoretical basic and analyticalmethod for rotary feed servo system designing of numerical control words: rotary feed; direct drive; PMSM; state space equation0 前言高性能数控机床的旋转进给伺服系统，特别是直接驱动伺服系统（即取消了从电动机到执行机构或负载之间的一切机械中间传动环节，把传动链的长度缩短为零。）广泛使用永磁同步电机(permanentmagnet synchronous motor, PMSM)作为控制对象。其优点是结构简单，运行可靠，通过在结构上采取措施，如采用高剩磁感应、高矫顽力和稀土类磁铁等，可比直流电动机的外形尺寸约减少1/2，重量轻60%，转子惯量可减小到直流电动机的1/5 。[2]还应该看到，传统驱动系统由于传动环节的存在，控制环节的受力较小，系统对扰动的敏感度相对较低，而直接驱动伺服系统，负载与控制环节之间几乎是直接相联，没有传动链的缓冲，因此控制环节受力较大，对扰动比较敏感，这可能会对系统的动态性能造成影响；同时，摆头与转台的特点是要承受低速大负载，因此其大负载条件下的低速平稳性也是系统设计中的一个重要问题。因此，对于此类数控机床转台、摆头等旋转进给直接驱动系统而言，其控制问题较常规进给系统更为复杂。在工程实际中多采用基于矢量变换控制的经典3 环控制方法进行系统控制，其建立控制模型的基础是经典控制理论，即对系统使用传递函数加以描述，将某个单变量（如转速等）作为输出，直接和输入（如电压等）联系起来。但实际上系统除了输出量外还包含其它相互独立的变量，而微分方程或传递函数对这些内部的中间变量是不便描述的，因而不能包含系统的所有信息，不能完全揭示系统的全部运动状态。而若应用现代控制理论的状态空间法分析系统，其动态特性是由状态变量构成的一阶微分方程组来描述的，它能反映系统全部独立变量的变化，确定系统全部内部运动状态，方便地处理初始条件。因此可以更为全面的表征系统以及系统内部变量的关系，尤其适合应用于非线性、多输入－多输出系统。[5]综上所述，旋转进给直接驱动伺服系统是一个强耦合、非线性的复杂系统，因此用状态空间法来进行建模是更为科学和有效的。本文在矢量控制的基础上通过状态空间法建立永磁同步电机状态空间模型，并应用现代控制理论的各种方法对模型进行全面的分析，为进一步应用先进的控制方法对系统进行控制打下坚实的基础。1 PMSM 的数学模型我们考虑的是正弦型永磁同步电动机系统。该电动机具有正弦形的反电动势波形，其定子电压、电流也为正弦波形。假设电动机是线性的，参数不随温度等变化，忽略磁滞、涡流损耗，转子无阻尼绕组。基于电动机统一理论的结论可以得到，转子坐标系（d－q轴系）中永磁同步电动机定子磁链方程为：（1）其中：——转子磁钢在定子上的耦合磁链；Ld、Lq——永磁同步电动机的直、交轴主电感；、 ——定子电流矢量的直、交轴分量。PMSM 定子电压方程为： （2）其中， 、——定子电压矢量us的d、q轴分量；w——转子电角频率。PMSM 的转矩方程为： （3）电动机转矩系数Kt 为：Kt ＝ pmyr此外，电动机系统还要满足基本运动方程：（ 4）其中，n ——电动机转速；wr ——转子机械角速度，w=pmwr ；Td、TL ——电动机的电磁转矩和负载转矩。采用现代控制理论的状态方程对永磁同步电机进行数学建模。若采取矢量控制，一般要求id=0，但是状态方程中不出现md和id是不合理的。因为在id=0的控制模式中，只是要求id的取值等于0，但id的实际值并不一定总是等于0（特别是在动态过程中）。同时，ud的实际数值也不会等于0。因此，必须将ia也作为状态变量，将md 也作为控制变量，由控制器根据所有状态变量（包括id）的取值进行控制。因此取状态变量 ，q 为转子位置角。将（1）式带入（2）式的第2 式，由（3）式和（4）式可得，则永磁同步电机的状态方程为( ) ：(5)由此可见，该系统是一个非线性时变系统，且在系数矩阵中含有wr，id，iq状态变量的交叉相乘项，因此需要进行系统解耦，令因此采取id=0的矢量控制方法，uq'=uq，TL'=TL，系统可化为线性系统。取ud，uq 为控制量，负载转矩TL 作为扰动处理，因此单独提出，则系统化为=AX+BU+B0TL 的形式，则原系统化为：(6)2 PMSM 系统的分析PMSM 的参数如下：则系统状态空间方程为： 多项式模型将状态空间模型转换为多项式模型，系统的传递矩阵为： 能控性与可观测性分析状态完全能控的充分必要条件是系统的能控矩阵的秩为n。状态完全能观测的充分必要条件是能观测矩阵的秩为n。计算可得，系统的能控矩阵秩为4，满秩，则系统状态是完全能控的。系统的能观测矩阵的秩为4，满秩，则系统状态是完全可观测的。 控制系统的稳定性分析对于由状态空间模型表示的系统，其系统稳定的充分必要条件是：系统矩阵A 的特征值全部具有负实部。eig(a)'= *[0 - + ]由于系统矩阵a 的特征值中有一个是零，因此该系统是临界稳定的。由于能控矩阵的秩为4，满秩，因此可以通过状态反馈配置极点使得系统稳定。 多输入控制系统的极点配置对于多输入系统的极点配置的基本思路是：首先求一状态反馈，使得其闭环系统对某一输入（例如第一个输入）是能控的，再按单输入系统配置极点的方法进行极点配置[5]。图1 极点配置的闭环系统框图期望极点为： *[ + ]（1）构造Q、S 矩阵。，由系统可得，n=4,m=2，u1+u2=4，a 为Q-1 的最后一行向量。（2）先按能控标准型进行极点配置。对 单输入系统进行极点配置。的特征多项式为，所期望的特征多项式为，则增益阵为:（3）求化为能控标准型的变换矩阵T，即则增益阵返回原坐标系为（4）使原系统（A，B）实现极点配置的状态反馈为: 系统仿真系统位置状态向量对阶跃信号的响应：图2 极点配置前位置状态向量的阶跃响应图3 极点配置后位置状态向量的阶跃响应系统位置状态向量对速度信号的响应（虚线为输入位置信号，实线为输出位置信号）：图4 极点配置前的速度信号跟踪曲线系统位置状态向量对正弦信号的响应（虚线为输入位置信号，实线为输出位置信号）图5 极点配置后的速度信号跟踪曲线图6 极点配置前的正弦信号跟踪曲线图7 极点配置后的正弦信号跟踪曲线由此可见，通过极点配置使系统稳定，且对各种输入信号的响应有很大改善，具有很好的跟踪性能，这对于随动系统来说是十分重要的。3 总结使用状态空间方程表征系统，可以把系统的状态与系统的输入和输出联系起来，并在系统的内部变量与外部输入和测量输出之间建立联系，保存系统内部特性的信息，因此模型更为精确和科学。本文即在矢量控制的基础上提出了一种建立完整的永磁同步电机状态空间模型的方法。根据此模型，运用现代控制理论的各种方法对系统性能进行了分析和计算，分析表明该系统具有完全能控性、完全可观测性以及临界稳定性，通过状态反馈配置极点的方法使得系统稳定，使状态变量对输入信号有很好的跟踪性能。为进一步分析和设计控制系统提供了有效的方法和思路。参考文献：[1] 欧阳黎明.MATLAB控制系统设计[M].北京:国防工业出版社,2001.[2] 张崇巍,李汉强.运动控制系统[M].武汉:武汉理工大学出版社,2002.[3] 李三东,薛花.基于Matlab永磁同步电机控制系统的仿真建模[J].江南大学学报,2004,(2):115-120.[4] 杨平,马瑞卿,张云安.基于Matlab永磁同步电机控制系统的建模仿真方法 [J].沈阳工业大学学报,2005,(4):195-199.[5] 侯媛彬,嵇启春,张建军,杜京义.现代控制理论基础[M].北京大学出版社,2006.[6] 孙亮. MATLAB语言与控制系统仿真[M].北京:北京工业大学出版社,2006国物流管理逐渐走向社会化和供应链化的形势下，必须接合具体企业的物流运作管理实际，根据精益物流的基本原则和企业信息化状况，通过理论与应用的研究，在精益供应链物流管理原型系统的基础上不断修改和完善，不断地进行研究和实践，以此来推动我国制造企业精益供应链物流管理信息系统的发展。参考文献：[1] 乌跃.论精益物流系统[J].中国流通经济,2001(5):11-13.[2] (美)詹姆斯·P. 沃麦克, (英)丹尼尔·T. 琼斯, 沈希瑾,张文杰,李京生.精益思想:消灭浪费,创造财富[M].北京:商务印书馆,1999．[3] RICHARD Wilding. Lean, Leaner, Leanest[J]. InternationalJournal of Physical Distribution & Logistics Management1996,25(3/4)20.[4] 王之泰. 物流工程研究[M].北京:首都经济贸易大学出版社,2004．[5] 田宇,朱道立.精益物流[J].物流技术,1999(6):19-21.[6] LIU X Q, MA S H. Supply chain logistics circulation quantityand response time calculation model[J].WSEAS Transactionson Systems, 2006,5(4): 在机床数控改造中的典型应用邵晓嵬, 任有志, 王燕丽(河北科技大学机械电子工程学院, 石家庄050054)摘要: 讨论了利用可编程控制器对机床进行数控改造的具体方案和一般步骤,并以锯片切割机的改造为例介绍了利用西门子公司S7 - 200 系列可编程控制器进行改造的具体过程,阐述了机床数控改造后的应用效果及其未来的社会和经济效益。关键词: 可编程控制器; 机床; 数控改造中图分类号: TG51 文献标志码: A 文章编号:100320794 (2007) 1120147202Typical Application of PLC in NC Transformation for Machine ToolSHAO Xiao - wei , REN You - zhi , WANGYan - li(College of Mechanical and Electronic Engineering ,Hebei University of Science & Technology , Shijiazhuang 050054 ,China)Abstract :Discussed how to use the programmable logical controller (PLC) to deal with the transformation inmachine tool , particularly introduced the whole process of transformation on incise machine based on SIEMENSS7 - 200 PLC. Finally expatiate the effect of NC transformation and its coming benefit .Key words :programmable logical controller (PLC) ; machine tool ; NC transformation0 前言在我国现有的机床中有一部分仍采用传统的继电器- 接触器控制方式,这些机床触点多、线路复杂,使用多年后,故障多、维修量大、维护不便、可靠性差,严重影响了正常的生产。还有一些旧机床虽然还能正常工作,但其精度、效率、自动化程度已不能满足当前生产工艺要求。对这些机床进行改造势在必行,改造既是企业资源的再利用,走持续化发展的需要,也是满足企业新生产工艺,提高经济效益的需要。1 解决方案利用PLC 对旧机床控制系统进行改造是一种行之有效的手段。采用PLC 进行控制后,机床控制电路的接线量大大减少,故障率大大降低,提高了设备运行的稳定性和使用率,增强了可靠性,减小了维修,维护工作强度。当机床加工程序发生变化时,只需要修改PLC的程序就可以进行新的加工,更改较方便,有助于提升机床的应用。由于具有通信功能,采用可编程控制器进行机床改造后,可以与其他智能设备联网通信,在今后的进一步技术改造升级中,可根据需要联入工厂自动化网络中。2 改造过程、步骤及应用实例(1) 深入了解原有机床的工作过程,分析整理其控制的基本方式、完成的动作时序和条件关系,以及相关的保护和联锁控制,尽可能地与实际操作人员充分交流,了解是否需要对现有机床的控制操作加以改进,提高精度、可操作性和安全性等;如有需要,在后续的设计中予以实现。(2) 根据分析整理的结果,确定所需要的用户输入P输出设备。由于是对旧机床的改造,在保证完成工艺要求的前提下,最大限度地使用原有机床的输入P输出设备,如: 按钮、行程开关、接触器、电磁阀等,以降低改造成本。(3) PLC 机型选择。根据输入P输出设备的数量与类型,确定所需的IPO 点数。确定IPO 点数时,应留有20 %左右的裕量,以适应今后的生产工艺变化,为系统改造留有余地。由IPO 点数,利用一条经验公式:总内存字数= (开关量输入点数+ 开关量输出点数) ×10 + 模拟量点数×150来估算内存容量。在估算出内存字数后,再留25 %的裕量。据此,选择合适的机型。(4) 设计并编制IPO 分配表,绘制IPO 接线图。应注意到:同类型的输入点或输出点应尽量集中在一起,连续分配。(5) 进行程序设计。可借鉴机床原有继电器控制电路图,加以修改和完善。完成程序设计后,应进行模拟调试。(6) 模拟调试后,进行现场系统调试。调试中出现的问题逐一排除,直至调试成功。最后还应进行技术资料整理、归档。图1 IPO 接线图下面是对某锯片切割机的数控改造过程,机床的各控制过程如下:(1) 主轴电机的控制。起动,停止;(2) 进给电机控制。工作台纵向进给到与锯片相切的位置,之后工作台横向快速进给锯片,完成后工作台慢速移动后退,其间锯片主工作台变速旋转一个锯齿的角度,两运动同时进行插补出一个锯齿圆弧;(3) 冷却泵电机的起动控制以及相关的保护、联锁控制,工作台的各运动方向的超程保护,各运动方向的联锁控制等。确定所需的用户输入P输出设备。根据设备的硬件条件分析出,面板上有6 个按钮需占6 个数字输入口,一个BCD 拨码开关占用4 个输入口,一条直线光栅尺占用3 个输入口,一个三位状态旋钮占2 个输入口,执行元件为3 个步进电机和2 个异步电机,其中3 个步进电机共需8 个数字输出口,砂轮主电机和冷却泵各需1 个输出口,报警指示灯和上电指示灯各需1 个输出口。为保证安全起见,热继电器不接入输入端,而直接接在PLC 的输出端;合计输入点数15 点,输出点数12 点。考虑到要留有20 %左右的裕量,所以IPO 点数要在30 个点以上。因此,选用西门子公司S7 - 200 系列226 型号的PLC ,其输入点数24 点,输出点数16 点, IPO 总点数40 点;编制IPO 分配表(见表1) ,绘制IPO 接线图(见图1) ;借助机床原有的继电器控制电路图,进行程序设计,编写STL 结构化程序语言;模拟调试及现场系统调试,完成技术资料的归档。表1 IPO 分配表输入输出I0. 0 BCD 拨码开关1 位Q0. 0 W轴CP 端I0. 1 BCD 拨码开关2 位Q0. 1 X轴PY轴CP 端I0. 2 BCD 拨码开关3 位Q0. 2 W轴DIR 端I0. 3 BCD 拨码开关4 位Q0. 3 W轴FREE 端I0. 4 启动Q0. 4 X轴DIR 端I0. 5 暂停Q0. 5 X轴FREE 端I0. 6 光栅尺A 相输入Q0. 6 Y轴DIR 端I0. 7 光栅尺B 相输入Q0. 7 Y轴FREE 端I1. 0 光栅尺Z相复位Q1. 0 主电机继电器I1. 1 锯片直径输入确定Q1. 1 冷却泵继电器I1. 2 砂轮直径输入确定Q1. 2 报警指示灯I1. 3 三位状态旋钮输入1 Q1. 3 上电指示灯I1. 4 三位状态旋钮输入2I1. 5 冷却泵启动I1. 6 急停3 改造后效果可实现加工的柔性自动化,效率比传统锯片机提高5～6 倍。加工的锯齿精度高,尺寸分散度小,提高了锯齿的强度。拥有自动报警、自动监控、补偿等多种自我调节功能,可实现长时间无人看管加工。由于锯片采用的是某新型合金钢,齿磨损后修补的成本很高,采用该锯片机以后,为工厂节省了可观的维修成本,真正提高了工厂的效益。4 结语利用PLC 对传统机床进行数控化改造,能够有效地解决复杂、精密和小批多变的零件加工问题,满足高质量、高效益和多品种、小批量的柔性生产方式的要求,适应各种机械产品迅速更新换代的需要,同时为企业节省了大量的设备改造成本,提高了企业的经济效益和社会效益,提升了企业的产品竞争力,使企业更容易在竞争激烈的市场环境里生存与发展。参考文献:[1 ]陈立定. 电气控制与可编程控制器[M]
旋耕机是与拖拉机配套完成耕、耙作业的耕耘机械。因其具有碎土能力强、耕后地表平坦等特点，而得到了广泛的应用。主要用于水稻田和蔬菜地，也用于果园中耕。重型横轴式旋耕机的耕深可达20～25厘米，多用于开垦灌木地、沼泽地和草荒地。有较强的碎土能力，一次作业即能使土壤细碎，土肥掺和均匀，地面平整，达到旱地播种或水田栽插的要求，有利于争取农时，提高工效，并能充分利用拖拉机的功率。但对残茬、杂草的覆盖能力较差,耕深较浅（旱耕12～16厘米；水耕14～18厘米）,能量消耗较大。主要用于水稻田和蔬菜地，也用于果园中耕。重型横轴式旋耕机的耕深可达20～25厘米，多用于开垦灌木地、沼泽地和草荒地·
旋耕机是目前应用较多的一种耕整地机械，能使田土充分细碎、地面平坦、土肥掺和均匀，一项作业能达到耕、耙、平等三项作业的效果，有利于抢农时、省劳力，对土壤湿度的适应范围大。还可减少拖拉机在潮湿地上驱动轮滑转的现象。旋耕机用于旱地，能使土肥掺和好，用于水田能做到泥烂起浆。旋耕机在水稻插秧前整地、稻麦两熟地打茬、蔬菜地耕耘以及盐碱地浅耕等方面得到了广泛的使用。
以旋转刀齿为工作部件的驱动型土壤耕作机械，又称旋转耕耘机。按其旋耕刀轴的配置方式分为横轴式和立轴式两类，以刀轴水平横置的横轴式旋耕机应用较多。旋耕机是播种用，福田雷沃旋耕机质量不错。毕竟雷沃有很多年的农机生产经验了，所以现在生产的旋耕机也是非常放心！
1、汽车旋转台的好处是对战车效果良好，安装简易，旋转展台突出的优点是销齿传动,运行平稳,承载量大,而且无噪音污染免维护。汽车旋转展台使用寿命长、精度高准。2、汽车旋转台的坏处是费电，受用电影响。
本论文旨在探讨作者首次参观漫展时所产生的感受和体验。漫展作为一个集结了动漫、游戏、动画等各种文化元素的盛会，对于作者来说是一个全新的世界。通过详细描述漫展的氛围、展览内容和参与者互动，本文将展示作者对漫展的好奇心、兴奋感以及对文化交流和创意表达的认识。
随着动漫文化的兴起，漫展已经成为当代流行文化的一部分。对于我这个对动漫和游戏情有独钟的爱好者来说，第一次踏入漫展的大门是一次引人期待的经历。在这个充满着创造力和热情的场所，我期待着探索各种精彩的艺术作品、与志同道合的人交流，并深入了解这个独特的文化现象。
主体：
一、漫展的氛围
首次踏入漫展会场，我立刻感受到一股热烈的氛围。会场内人头攒动，五颜六色的标志和横幅随处可见，仿佛置身于一个充满活力的城市。音乐、喧闹的笑声和热情的呼喊交织在一起，使人不禁激动起来。这种欢快的氛围为参观者提供了一个愉快的体验，让人沉浸在动漫世界的魅力之中。
二、展览内容
漫展是一个汇聚了各种动漫、游戏和相关产品的聚会。展览区域布满了各类展台，展示了独特的艺术作品、模型、画册和周边商品。在这里，我看到了很多我所喜爱的角色和故事的再现，这让我感到无比兴奋。我有机会近距离欣赏到各种细节精致的手办和人物模型，这些作品充满了艺术家们的创意和才华。同时，我还参加了一些展会举办的活动，例如签售会、Cosplay比赛和讲座，这些活动为我提供了更多了解动漫行业的机会。
三、参与者互动
漫展是一个可以与其他动漫迷一起互动和交流的平台。我在漫展上结识了许多志同道合的人，他们和我一样对动漫文化充满热爱。我们在展览区互相交流观点，分享喜爱的作品和角色，并互相推荐一些隐藏的珍藏品。这种互动让我感到欣喜，因为我在这里找到了一个可以毫无顾虑地表达自己爱好的空间。与其他参与者的对话和互动拓宽了我的视野，使我更深入地了解到动漫文化的多样性和广泛性。
在漫展上，我还注意到了一些专业的展示和讨论活动。一些业界专家和艺术家会在这里举办讲座和研讨会，分享他们的经验和见解。我有幸参加了一些关于动漫产业发展和艺术创作的讲座，这些讲座让我更深入地了解到动漫产业的背后故事和努力。这些活动为我提供了学习和成长的机会，激发了我对动漫创作的热情和探索的欲望。
结论：
第一次走进漫展是我一次难忘的经历。在漫展的氛围中，我感受到了动漫文化的无穷魅力和热情。展览区的丰富内容和参与者的互动使我更深入地了解了动漫作品的创意和多样性。这次经历让我对动漫文化产生了更深刻的认识，也增强了我对动漫创作和相关行业的兴趣。参加漫展不仅仅是一次娱乐活动，更是一个可以学习、交流和探索的平台。我期待着未来能够参加更多的漫展，继续深入了解和享受动漫文化的魅力。
几何旋转知识点一般在八下数学所学，版本不同，安排先后顺序有差别。
旋转变换是几何图形三大变换之一旋转法是通过旋转变换使旋转后的图形与原来图形建立起某些联系即通过图形变换把条件不明的量之间的关系转化为明显的量的关系由此沟通已知与未知,以利于探索出解题途径的思想方法在中考中可以利用这种变换打破常规解题的思维局限大胆构想大手笔运用图形使问题得以转化.在几何问题中,巧妙地运用旋转法解题有时可以起到四两拨千斤的作用以下几例就是巧用旋转法来求解的题型.一、运用旋转变换化归求面积求不规则图形面积往往需要转化思想根据图形的结构,利用旋转变换把分散的、不规则的阴影部分的面积转化为集中的、规则图形的面积，从而使问题得以解决例1:如图1菱形ABCD的对角线的长分别为2和5P是对角线AC上仟一点(点P不与点A、C重合)目PEIIBC交AB于点EPFIICD交AD于点F则阴影部分的面积是.图1图2分析由PEIIBCPFIICD可知四边形AEPF是平行四边形则POF和AOE关于点0成中心对称，POF绕点0旋转180之后与AOE重合这样阴影部分的面积就转化为ABC的面积了(如图2),S■=S■=S=*■xACBD=■*■x2x5=■例2:如图3在RtABC中E为斜边AB上一点AE=2EB=1四边形DEFC为正方形则阴影部分的面积为.图3图4分析四边形CDEF是正方形点D可以看成是点F绕点E按逆时针方向旋转90所得若点B也绕着点E按逆时针方向旋转90得对应点B(如图4),则 RtEDB'=RtEFB故所求阴影部分的面积即为 RtAEB的面积.S=S=AEB'E=AEBE=*2x1=1.本题抓住EF与ED共点等长的特征把三角形EBF旋转到三角形EBD的位置从而把分散的阴影部分的面积转化为一个直角三角形的面积非常巧妙地简化了计算二、利用旋转变换求角度例3:如图5P是等边三角形ABC内一点PA=3PB=4PC=5求ZAPB的度数图5
旋转法是正投影变换的一种方法，它保持投影面不动，将空间几何元素绕某一轴线旋转，使它对投影面处在有利于解题的位置。
当空间几何元素对投影面处于一般位置时，它们的投影一般不反映真实形状和大小，也不具有积聚性，但当它们对投影面处于特殊位置时，则其投影反映真实形状和大小，同时，也具有积聚性。当图示、图解一般位置的空间几何元素及其相互间的定位和度量问题时，如能把它改变成特殊位置，则问题就可能比较容易地获得解决。
投影变换的方法可以达到上述目的。典型的投影变换方法有正投影变换和斜投影变换。正投影变换用改变几何元素与投影面体系的相对位置来达到投影变换的目的；斜投影变换保持投影面和空间几何元素的位置不动，改变投射方向(即采用斜投影)，使空间几何元素在投影面上的新投影有利于解题。其中，正投影变换包括变换投影面法(换面法)和旋转法。
旋转法的分类：
直线旋转的基本性质为：直线绕垂直轴旋转时，直线在旋转轴所垂直的投影面上的投影长度不变。直线对旋转轴所垂直的那个投影面的倾角不变。直线在旋转轴所平行的投影面上的投影长度及对该投影面的倾角都改变。
平面的旋转性质为：平面绕垂直轴旋转时，平面在旋转轴所垂直的投影面上的投影，其形状和大小都不变。平面对旋转轴所垂直的那个投影面的倾角不变。平面的另一个投影，其形状和大小发生改变，并且，该平面对旋转轴所不垂直的那个投影面的倾角也改变。
传统的平面几何教学是以证明为主的。通过建立公理系统和严格的逻辑推理，让学生们体会到数学证明让人无可辩驳的威力，感受古希腊数学家对几何对象之间关系的追求。但是，几何的计算是人类研究平面几何的初衷。面积、距离和角度的测量都是几何计算的对象。
天下没有免费的午餐
没有指导的实践是盲目的实践，没有实践的理论是空洞的理论。我国从事数控机床编程、加工工艺与维修工作的技术人员数以万计，然而由于此项技术的复杂性、多样性和多变性以及一些客观环境因素的制约，还没有形成一套成熟的、完整的理论体系。当今控制理论与自动化技术的高速，尤其是微技术和机技术的日新月异，使得数控技术也在同步飞速发展，数控系统结构形式上的PC基、开放化和性能上的多样化、复杂化、高智能化不仅给其应用从观念到实践 ,带来了巨大变化，也在其维修理论、技术和手段上带来了很大的变化。因此，一篇论文形式的文章不可能把已经形成了一门专门学科的数控机床技术理论完整地表述出来，本文仅是将业内众老师及同仁的经验加以适当的归纳整理，以求对该学科有更深刻的认识数控技术的发展趋势浅析简要介绍了国内外数控技术及装备发展的趋势及我国数控装备技术发展和产业化的现状。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。在此基础上，从性能发展 体系结构等各方面深入讨论了我国数控技术的发展趋势，得出数控技术会向智能化 网络化 集成化 微机电控制系统和数字化的方向发展的结论；并从产业发展的角度考虑，进行了对数控技术与产业发展途径的思考，分别从总体战略和技术途径两方面进行了探讨。并对我过数控产业发展进行了思考。一、数控技术是制造业的重要基础数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术；是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础；是提高产品质量、提高劳动生产率必不可少的物质手段；是国防现代化的重要战略物质；是关系到国家战略地位和体现国家综合国力水平的重要基础性产业。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径.装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业的使能技术和最基本的装备。马克思曾经说过“各种经济时代的区别，不在于生产什么，而在于怎样生产，用什么劳动资料生产”。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。因此，专家们预言: 机械制造的竞争，其实质是数控技术的竞争。根据国民经济发展和国家重点建设工程的具体需求，设计制造“高、精、尖”重大数控装备，打破国外封锁，掌握数控装备关键技术，创出中国数控机床品牌，提高市场占有率是全面提升我国基础制造装备的核心竞争力的关键所在。二、数控技术发展趋势 性能发展方向(1)高速高精高效化 速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统，同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施，机床的高速高精高效化已大大提高。(2)柔性化 包含两方面：数控系统本身的柔性，数控系统采用模块化设计，功能覆盖面大，可裁剪性强，便于满足不同用户的需求；群控系统的柔性，同一群控系统能依据不同生产流程的要求，使物料流和信息流自动进行动态调整，从而最大限度地发挥群控系统的效能。(3)工艺复合性和多轴化 以减少工序、辅助时间为主要目的的复合加工，正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后，通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施，完成多工序、多表面的复合加工。数控技术轴，西门子880系统控制轴数可达24轴。 功能发展方向(1)用户界面图形化 用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同，因而开发用户界面的工作量极大，用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。当前INTERNET、虚拟现实、科学计算可视化及多媒体等技术也对用户界面提出了更高要求。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用，人们可以通过窗口和菜单进行操作，便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。(2)科学计算可视化 科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据，使信息交流不再局限于用文字和语言表达，而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合，进一步拓宽了应用领域，如无图纸设计、虚拟样机技术等，这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。在数控技术领域，可视化技术可用于CAD/CAM，如自动编程设计、参数自动设定、刀具补偿和刀具管理数据的动态处理和显示以及加工过程的可视化仿真演示等。(3)插补和补偿方式多样化 多种插补方式如直线插补、圆弧插补、圆柱插补、空间椭圆曲面插补、螺纹插补、极坐标插补、2D+2螺旋插补、NANO插补、NURBS插补(非均匀有理B样条插补)、样条插补(A、B、C样条)、多项式插补等。多种补偿功能如间隙补偿、垂直度补偿、象限误差补偿、螺距和测量系统误差补偿、与速度相关的前馈补偿、温度补偿、带平滑接近和退出以及相反点计算的刀具半径补偿等。(4)内装高性能PLC 数控系统内装高性能PLC控制模块，可直接用梯形图或高级语言编程，具有直观的在线调试和在线帮助功能。编程工具中包含用于车床铣床的标准PLC用户程序实例，用户可在标准PLC用户程序基础上进行编辑修改，从而方便地建立自己的应用程序。 体系结构的发展(1)集成化 采用高度集成化CPU、RISC芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPLD、CPLD以及专用集成电路ASIC芯片，可提高数控系统的集成度和软硬件运行速度。应用FPD平板显示技术，可提高显示器性能。平板显示器具有科技含量高、重量轻、体积小、功耗低、便于携带等优点，可实现超大尺寸显示，成为和CRT抗衡的新兴显示技术，是21世纪显示技术的主流。应用先进封装和互连技术，将半导体和表面安装技术融为一体。通过提高集成电路密度、减少互连长度和数量来降低产品价格，改进性能，减小组件尺寸，提高系统的可靠性。(2)模块化 硬件模块化易于实现数控系统的集成化和标准化。根据不同的功能需求，将基本模块，如CPU、存储器、位置伺服、PLC、输入输出接口、通讯等模块，作成标准的系列化产品，通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减，构成不同档次的数控系统。(3)网络化 机床联网可进行远程控制和无人化操作。通过机床联网，可在任何一台机床上对其它机床进行编程、设定、操作、运行，不同机床的画面可同时显示在每一台机床的屏幕上。(4)通用型开放式闭环控制模式 采用通用计算机组成总线式、模块化、开放式、嵌入式体系结构，便于裁剪、扩展和升级，可组成不同档次、不同类型、不同集成程度的数控系统。闭环控制模式是针对传统的数控系统仅有的专用型单机封闭式开环控制模式提出的。由于制造过程是一个具有多变量控制和加工工艺综合作用的复杂过程，包含诸如加工尺寸、形状、振动、噪声、温度和热变形等各种变化因素，因此，要实现加工过程的多目标优化，必须采用多变量的闭环控制，在实时加工过程中动态调整加工过程变量。加工过程中采用开放式通用型实时动态全闭环控制模式，易于将计算机实时智能技术、网络技术、多媒体技术、CAD/CAM、伺服控制、自适应控制、动态数据管理及动态刀具补偿、动态仿真等高新技术融于一体，构成严密的制造过程闭环控制体系，从而实现集成化、智能化、网络化。三、中国数控的出路纵观目前我国的数控市场，我国数控产品在性能、外观、可靠性方面与国外产品有一定差距，特别是国外企业有雄厚的资金，加上外国企业为占领中国市场，对我国能够生产的数控系统压价销售，而对我国未能生产的数控系统，不仅高价而且附加许多限制。在国外数控企业采用技术封锁和低价倾销的双重策略下，中国数控产业经历了坎坷的历程，我国曾花巨资引进西门子和FANUC的技术，并希望在此基础上吸收消化，开发我国自己的数控技术。如北京密云所引进了FANUC的数控系统，可是，FANUC卖给我们的都是即将过时的落后技术。我国引进后，尚未来得及吸收消化和批量生产，FANUC即宣布停止生产该系统的生产，并将性能价格比更好、质量更高、体积更小的数控系统推向中国市场。这种总是跟在别人后面走的做法，必然受人制约，永远落在后面。中国数控出路何在？随着计算机技术日新月异的发展，基于微机的开放式数控是数控技术发展的必然趋势。在传统数控技术方面，我国处于相对落后的状态，开放式数控为我国数控产业的发展提供良好的契机，加强和重点扶持开放性数控技术的研究和应用，我国的数控产业才有发展壮大可能，才有可能在未来的市场竞争中立于不败之地四、结语制定符合中国国情的总体发展战略，确立与国际接轨的发展道路，对21世纪我国数控技术与产业的发展至关重要。本文在对数控技术和产业发展趋势的分析，对我国数控领域存在的问题进行研究的基础上，对21世纪我国数控技术和产业的发展途径进行了探讨,坚持可持续发展道路的总体发展战略。在此基础上，研究了发展新型数控系统、数控功能部件、数控机床整机等的具体技术途径。我们衷心希望，我国科技界、产业界和教育界通力合作，把握好知识经济给我们带来的难得机遇，迎接竞争全球化带来的严峻挑战，为在21世纪使我国数控技术和产业走向世界的前列，使我国经济的发展和数控技术共同腾飞！还是自己写吧！一生也就写一次！何必呢？
自己写！强烈鄙视不动脑不动手的……！
团队成员接上团队毕业设计论文资料： 一种产品的人来说，每次见到的都是同一个造型，使本来就很枯燥乏味的办公室工作更加单调。胶水对于使用者来说就是一个工具，虽然经常漏水，有时甚至会污染工作成果。但对于使用者来说，一个满足了他们所有需要的产品是没有挑剔的必要的。设计者和用户在本能的设计水平达到协调，产品是可以变为现实的。 行为水平的设计主要是关于用户使用产品的所有经验，这其中的经验包括使用的乐趣和效率。用户使用一种产品是会积累经验的，哪怕只是一次，也会留下印象，并且是对同类产品留下的印象。每次的经验都会对下次的使用起到积极或消极的作用。如果经验是积极的，比如胶水从来没有泄漏的麻烦，使用者会对产品产生一种额外的安全感，他们会把胶水随身携带而不用去担心胶水污染书本或书包等。 这种设计已经考虑到产品在长期使用时所产生的后果和影响，而不是仅仅设计出满足特定功能。可以肯定，设计者在开发产品时做过了很周密的调查，对胶水产品的资深使用者进行过深入的采访，并且在下一代设计的产品中满足若干个除了功能之外的几个行为水平设计的要求。固体胶在防止漏水的设计要求方面做的无懈可击，对长期使用液体胶水并且受漏水困扰的人是一个致命的诱惑。 在通信设备的设计领域有一个很经典的例子，就是手机的设计，彩屏的手机与以前的黑白显示屏的手机并没有提高基本的通信功能，而人们都是没有任何科学理由的去热爱它，对于那些不需要使用拍照等功能的人们来说，仍然喜欢使用彩屏手机，因为彩屏手机所提供的色彩与使用者所认识的真实的多彩的世界更加接近。手机所显示的世界与现实世界在颜色上有一种先天的映射，自然地唤醒了熟悉的感觉，达到让使用者一见钟情的效果。 反思水平的设计包括了更多方面，比如产品给人的感觉，产品描绘了一个什么形象，产品告诉其他人它的拥有者是什么样的品味等。经常看到有人向别人热心的讲解一种自己拥有 5 北京林业大学本科毕业论文(设计) 的产品是怎样的工作，这种产品所带来的一个故事，或者还有其它愉快的回忆。 现代的人们在购买产品的时候不仅是在考虑产品的功能和产品使用的效率，是否容易损坏等等，人们开始去考虑，当买了一种产品后怎样跟别人解释产品的功能，购买的动机，这是一种和其他人产生共同话题的很好的方式，还有会考虑到当别人看到我购买的产品时，会对产品的主人产生怎样的印象。人们在购物时，希望自己购买的产品可以给别人留下自己是高品味的消费者，并且精明干练的印象。 对于胶水的设计来说，希望设计的产品使消费者能够自发的感觉到很自豪地去拥有它，因此外形就要符合人体工程学，并且能够在其它的同类胶水中显示出个性。产品中一定要考虑到绿色环保的要求，让购买产品的消费者能够很自然的被归类为爱护大自然的环保主义者。使用胶水的过程中，会有额外的乐趣产生，还有可能成为家中或办公室内很好的陈列品与摆设。一个产品如果达到这种理想的境界，会使那些苛刻的消费者都会忽略它的缺点，因为产品所带来的附加价值已经胜过所有其它。 6 北京林业大学本科毕业论文(设计) 此包装设计采用倒置滚擦式系统包装结构。 此产品为液体胶水的包装结构设计，液体胶水为无色透明粘稠液体，属于办公用品。 胶水容量85ml，重约130g，售价约人民币3～5 元，属于中档以上产品，与同类商品相比较，采用滚擦式密封系统，产品本身设计为涂胶部分倒置，方便用户使用，可在胶水量不足时灌装补充胶水，节约原材料，利于环保。 产品定位为办公用品，主要消费对象为办公室工作人员，及热衷于手工制作和 DIY，并且享受生活热爱生活的消费者。 目前的消费动向趋向于自然的，本能的且有亲和力的使用方式，与其竞争的主要产品是固体胶，产品目标是替代原始的海绵头液体胶水包装，为枯燥的办公室增添活力与生气。主要销售地点为各个办公用品商店和写字楼密集地区的超级市场。 使用方法：瓶体正常姿态是倒置在底座中，使用时将瓶口从底座中拔出，将塑料球在目标表面上滚动，完成涂胶。如果要连续使用，就将胶水倒插在底座中，也可以将瓶体平放在桌面上。 Over view design 球体采用PET 塑料，直径28mm，球体的尺寸是整个设计的基础与衡量的标准。 采用塑料的原因，是采用了其质量轻，并且工艺简单的有点。由于办公产品多为轻便顺手的工具，采用质轻的材料可以与其它的办公用品合理搭配。曾经为了使整体包装的结构能够使其重心下移，考虑过使用玻璃材料，但玻璃滚动球与玻璃的支撑架才能发挥出理想的效果，如果其它的结构也采用玻璃的话，那设计的产品会成为办公室中最重的工具，使用户转向选择其它的替代品。 7 北京林业大学本科毕业论文(设计) 结构上，塑料球本身是粗糙的表面，使用时持续转动，以保持湿润。 滚擦式系统是本设计的关键部分，嵌在密封瓶颈部的塑料球，充当着涂抹器的角色。瓶颈部塑料球的安置，既不能太松，也不能太紧，太松则会泄漏，太紧球体无法移动。塑料球有一个密封帽，它应能够合适地扣在瓶颈处的密封圈上，保持球体的湿润，随着使用时球体的滚动，把粘稠液体源源不断的带出来，涂敷在目的表面上。 Ball-sealed system 对于粘稠的液体而言，滚擦式密封系统是最佳的选择对象，只是最近几年才见到的应用，在纺织工业用于粘稠的工业原料的涂敷等。最新上市的化妆品中有的也采用了这种结构，看在共同参考了工业领域和化妆品领域的滚擦式系统的应用后，开发出滚擦式密封涂敷系统在办公用品领域的应用。 工业上的滚擦式系统要求大容量，大直径的结构来滚擦式密封系统的开发与应用领域才刚刚起步，本设计是以满足工业生插入瓶体的部 用，使其能最外的半径小于球的最大半径，这样才能将球体嵌在瓶颈内产要求，为了达到要求的力学强度与流量精度，通常采用两个部分结构，滚动球与瓶颈。瓶颈有为两个部分，内盖与内塞，内盖是瓶颈处限制塑料球的结构，内塞是瓶颈与瓶体结合时要够自由转动，少许移动。内盖的，从外向内约束球体。但瓶颈并没有与球体紧密接触，有一定的间隙以供球体正常转动并使胶水能够顺利流出。内塞起到向 3d view of ball-sealed system 分。瓶颈整体上起到约束球体的作 8 北京林业大学本科毕业论文(设计) 外的支撑作用，与内盖配合从内向外约束球体，工业领域的应用中，为了更好的控制精度，内塞在起到正常的支撑作用的同时，还要起到与球体之间形成缝隙以控制流量大小的作用。 化妆品领域的滚擦式系统由于要与人的皮肤接触，因此对滚动速率与流量控制没有工业要求的严格，强调的是使用过程中的质感与舒适度。应用化妆品的滚擦式涂敷系统也只由两个部塑造的弹性，产生向外的支持力，在瓶口处形成密封。但在包装直径为30mm。瓶颈总高24mm，装配上塑料球后总高32mm。塑料球与瓶颈的装配是从产品的设计要符合使用习惯。对于已经形成用户习惯的产品，要改进时要以更能方便用用户没有用过的新产品，则要创造用户习惯，并且创造的用户习惯要考虑到将来用户在使用时不用翻转，直接平移即分组成，滚动球与瓶颈。不同的是，内塞只起到由内向外的约束支撑作用，对流量的精度控制没有控制。因为化妆品的包装结构比工业应用要小很多，结构设计应相对紧凑，并且作为日用品使用时的强度要求和精度要求也比工业应用小很多，结构设计就要更多的考虑功能性要求。因此在笔者所调查到的化妆品包装设计领域里面，内塞设计的作用被简化了。从选材的角度来看，化妆品的包装设计多采用塑料，玻璃等材料，使化妆品从质感与触觉上比工业领域的应用更具亲切感。 瓶颈的设计思路里面有一部分是为了加强密封性，希望内塞的结构可以设计成具有弹性且中心向外突出的网状，利用其结构上设计弹性会使工艺实现上增加复杂度，设计出的效果与付出的成本有失比例，因此基于成本与性价比考虑，不才用这种方案。在内塞上设计四个对称的凸台，与塑料球形成配合，使塑料球顺利滚动。至此，对于一种办公用品的包装结构已经完全满足了设计性的密封要求。 瓶颈的尺寸设计最初由塑料球决定，塑料球的直径定为 28mm，因此瓶颈内盖的内直径为29mm，外内盖处直接压进去。内盖的最小直径为，比塑料球的28mm 略小，利用这个小差距把塑料球嵌在里面。内盖的最小半径处与塑料球紧贴，能够起到刮刀的作用，防止杂质等被粘到胶水瓶中。如果在使用过程中并且可以在必要时将其顶出。 户为前提；对于的改进空间。此次重新设计的胶水包装，打破以往都是正放的惯例，采用倒置。这是因为用户在使用胶水时，绝大多数都是将涂胶部分冲下与被粘结物接触而涂胶的，因此，设计就要使产品的陈列状态与使用状态尽量的保持一致。 通常，用户使用胶水时都是将胶水倒置涂在被粘物的表面，所以胶水瓶的正常使用方向就是倒置的，如果将胶水瓶本身就设计成倒置的，那么 9 北京林业大学本科毕业论文(设计) 可。省了用户不必要的等待时瓶体整体采用圆柱体，弧线造型。由于采装结构，瓶体也需倒置。瓶体高 8 瓶体整体形状采用截面为类似圆角矩形。采用放置，为了连续的使用而不必每次都扣盖，开设计的形状正是迎合了这种用户需求。 如果每次都翻转，必然会浪费很多不必要的时间，尤其是用户断断续续的使用胶水，需要反复的执行粘一下，放下胶水瓶的动作的时候。既然倒置，那么瓶盖也要倒置，并且要设计成可以充当胶水放置的平台，胶水的尾部设计成不规则的形状，暗示使用者它是不能正放的。由于整个瓶身的直径比瓶口滚擦式系统的直径都要大，所以哪怕胶水瓶在用过之后，不放入外盖中，平放是也不会使胶水瓶滚动，使涂胶头粘到桌面上。 当包装内所含胶水量过少时，不必像以往的正放的包装那样使用时要特意倒置一段时间，等待胶水聚集足够多可流出涂胶头时才能使用，倒置的包装设计节间，因为胶水始终都集中在涂胶头附近，可随时挤出。 Body design 1 用整体倒置的包 3mm，组装上瓶颈后，内直径为 26mm，瓶体内部有效深度为 68mm。瓶体最前端结合处的前5mm 与瓶颈扣合连接，正常使用时，不会打开。结合处的后端与外盖（底座）连接，上面设计了两个凸缘，可以起到固定连接的作用。 通常的胶水等盛装液体产品的包装容器都会圆形界面的包装结构设计方案，因为圆形的包装有效利用面积较大，并且在工艺方面很容易实现。但圆形截面的包装结构在用户使用时会有一些问题，就是当瓶体平放时容易在工作台或桌面上滚动，很多时候瓶盖的丢失主要都是这种原因。 用户在使用过程中很经常是使用过后随手盖带来麻烦，瓶体但瓶盖与瓶体配合的部分仍然采用圆形截面，因为瓶盖与瓶体配合是胶水在使用中一个 10 北京林业大学本科毕业论文(设计) 重要的使用行为，圆形的对称性使扣盖的配合做到最容易，最节省时间，如果采用为了防止滚动部一致的弧线造型，保持始终竖直状态。 圆形瓶体设计的主要依据是考虑到可重复利用的包装设计，胶水的颈部与瓶体是分离的，并设计成是可以在需要灌装新胶水时拔出的。用户会发现瓶颈与瓶体的连接并不是螺纹连接点，由于外盖不仅防止胶水干燥，还要承担座的作用，因此外盖的设计为了加强稳 包装的重心包装结构的设计中不需考虑过重的部分，底座的不绝对对称的截面图形，用户在扣盖的时候要为了使瓶口与瓶体的接口形状吻合浪费不必要的时间。 瓶体内部形状的设计也经过深思熟虑，为了使胶水在瓶体内流动保持最好的流动性，瓶体内壁不采用与外，而是严密的扣盖式结构，正常使用时的力量不会打开，以保证用户的正常使用。 补充胶水时，需要倒置瓶体，使瓶口朝上，由于瓶体尾部为了暗示用户其倒置的特 Body design 2 尾部采用的截面是弧线，无法倒立于桌面上，因此尾部的半径大小要求可以像瓶口一样可以插在底座中。虽然可以倒插在底座中的设计只是在重新灌入胶水的时候才能用到，在整个产品的生命周期中也只能使用很少的几次，甚至在用户马上要进行重灌胶水的操作时才会发现这个功能，但它是必须的。一个成功的考虑周到的包装设计应该在完整的生命周期中起作用，而不仅仅是局部功能性的考虑。 所有瓶体的重量的底应该以要以稳定为前提。外盖的造型应该大于其上的所有结构，包括瓶体和瓶颈。其次，偏下，底座设计成铸造的实心体，底座是整个的重量有利于用户拔出胶水瓶，正常使用。 定性，为了使整体 11 北京林业大学本科毕业论文(设计) 底座的另一个应用是可以协助重新灌胶水。 外盖与瓶体采用凸缘连接。两个凸缘，当扣盖时，会有两声提醒。 塑料因为琪泛使用，玻璃则给人一种高贵的外观感。玻璃的璀璨夺目非常适合与香水瓶的包装设计可包装原始目的得到实现。PET 的手感较优于玻璃，并且由于瓶体的弧 塑料和玻璃是日用品包装的主选材料。因此仅讨论塑料和玻璃的选择原因。坚固耐久而被广装，而塑料则凭借着合理的价格和较轻的质量在包装材料的竞争中独占鳌头。 塑料瓶是通过各种加工方法制成的塑料包装中空容器。塑料的强度大，质量轻，价格低廉和不易破碎等特点使其在包装容器领域立于不败之地。不仅如此，种类繁多的塑料包以在短时间内实践并付诸生产，能够做成各种各样规格，透明及不透明的各种着色的瓶子。塑料瓶印刷性能很好，可以采用热转印，喷墨，印刷等方法把说明书，标识，条形码直接印在塑料瓶上面。由于塑料瓶具有各种优异性能，因此成为化妆品等最主要的包装容器。 塑料瓶主要采用聚氯乙烯（PVC），聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯等材料制造。现今可以采用的塑料材料丰富多彩，随着科技进步，塑料制品又具有了从前玻璃瓶才有的透明特性，能各种化学品。高透明度和诱惑力的包装产品层出不穷。PET 塑料瓶和容器在沐浴露，护肤品等领域的增长尤其快。对某些产品而言，PET 瓶是最理想的包装材料。PET 瓶触感柔软，其表面可进行多种装潢处理。 基于塑料包装材料的发展状况以及强度和外观装潢要求，本设计选择PET 为主要包装材料，利用其透明性是包装设计的线造型设计，用户在使用产品时会有本能的挤压瓶体的动作，因此瓶体需要有可以轻微捏动的弹性，PET 的材料特性也满足这一点。 12 北京林业大学本科毕业论文(设计) 使用透明的包装设计的目的是为了方便用户得知胶水的剩余量。多数的胶水瓶设计都是透明的瓶身，因此本设计也要采用这个优点，透明的瓶身会增加消费者购买时和使用时的安全感，使用户始终感觉到对自己产品的用量了如指掌，并为及时填充新胶水带来方便的提醒。 透明性是产品设计者与生产厂家表白自己诚实与对产品自信的坦然态度，也能有效避免和消除消费者对产品质量所产生的困惑。包装在表面采取透明的效果不但使产品的优良品质一目了然，而且对于日用办公消耗品来说，包装内容物使用的剩余量也是用户需要随时了解的重要特征，可以方便地随时提醒用户进行更换或重新灌注胶水。透明包装使用户不必直到胶水用尽时才意识到要补充胶水。 初次使用本包装设计时,由于用户有为了防止干燥的经验,每涂胶一次都会把瓶体重新插入底座,符合用户使用其它胶水产品的经验。如果需要连续的使用，就可以直接把胶水瓶平放在桌面上，或者反插在底座上，省去很多其它胶水瓶设计每次都要开盖的时间。 一个良好的设计产品，尤其是新产品或新的使用方法,应该使新用户能够很快上手，而使老用户能够高效工作。滚擦式密封系统应用于粘稠液体的涂敷对于用户来说是本能的反应，给用户带来一种久违的亲切感，当正常使用产品时，也会留下良好的使用经验。 胶水由塑料球密封在瓶体内，表面粗糙的塑料球在瓶体内部与胶水接触，吸附胶水，使用胶水的时候，塑料球在被粘接表面上滚动，吸附胶水的表面滚到瓶体外部，与被粘结表面接触，把胶水涂到目的表面，完成任务。塑料球不断的在目的表面滚动，与目的表面接触，把胶水源源不断的转移给目的表面，由于颈部的结构的设计，限制了嵌在里面塑料球的移动和胶水的流出方式，使胶水的流出很均匀，达到理想的粘接效果。 涂胶均匀，理想的粘接效果也是滚擦式密封系统的最大优点。