·数控机床世界·

可以组合数控磨床各运动功能的结构方案数：N=2×2×

BA=[0.520.340.1400]BC=[0.580.360.0600]

（2）模糊综合评价。建立X轴直线运动、Y轴直线运动、Z轴直线运动、A轴摆动、C轴转动、U轴转动以及砂轮驱动等7个运动方案的权数分配集：

2×2×1×1=16。按照运动结构的相容性等原则，筛选出以

下4种方案，并针对这4种方案进行模糊综合评价：

方案1：砂轮运动。X轴直线运动（电机+滚珠丝杠副），砂轮驱动（电主轴），U轴转动（回转工作台）；工件运动：Y轴直线运动（电机+滚珠丝杠副），Z轴直线运动（电机+滚珠丝杠副），A轴摆动（回转工作台），C轴（电机+夹具）。

方案2：砂轮运动。X轴直线运动（电机+滚珠丝杠副），砂轮驱动（电机+传动机构），U轴转动（回转工作台）；工件运动：Y轴直线运动（电机+滚珠丝杠副），Z轴直线运动（电机+滚珠丝杠副），A轴摆动（回转工作台），C轴（电机+夹具）。

方案3：砂轮运动：X轴直线运动（直线电机），砂轮驱动（电主轴），U轴转动（回转工作台）；工件运动：Y轴直线运动（直线电机），Z轴直线运动（直线电机），A轴摆动（回转工作台），C轴（电机+夹具）。

方案4：砂轮运动：X轴直线运动（直线电机），砂轮驱动（电机+传动机构），U轴转动（回转工作台）；工件运动：Y轴直线运动（直线电机），Z轴直线运动（直线电机），A轴摆动（回转工作台），C轴（电机+夹具）。

A综=[0.150.150.150.150.150.10.15]

根据之前初步确定的4种方案和各功能结构的模糊决策集，对4种方案分别建立评价矩阵。其中方案1的评价矩阵是：

00000000000000000000000

0.30.580.120.30.580.120.30.580.12

000000

000000

R1=0.520.340.14

0.580.360.060.520.340.14

0.520.260.180.040

000000000000000000000000

其模糊综合决策集为：

B1=A综·R1=[0.430.4390.1250.0060

同理，可以获得其它3种方案的模糊综合决策集，分别是：

B2=[0.3820.4450.1520.00210]B3=[0.5110.340.1430.0060]B4=[0.4630.3460.170.00210]

（3）方案评估与选择。依据专家评价的分布与模糊评价方法，从所获得的4个方案的模糊决策集，可以看出，四个方案中“很好”、

“好”点的比例依次为86.9%、

2.2方案选择

模糊综合评价法是一种应用模糊数学的方法对方案的相关定性评价指标实现数值化，从而进行定量分析的评价方法。以下是针对所提出的4种方案进行的模糊综合评价。

（1）计算各不同功能解的模糊决策集。设定的评价因素集由各功能解的工作性能、控制性能、经济性、结构紧凑性等组成，其权数分配集为：

82.7%、84.5%、80.9%。因此，从给定的相应评价因素

角度而言，应该选择方案1。

A=[0.30.20.20.3]

经由专家组对各具体功能结构进行评价之后，统计获得各功能结构的评价矩阵（评价因素专家给予很好、好、较好、不太好、不好的比例值），下面是电机+滚珠丝杠的评价矩阵：

000000000000

3结论

运动方案设计对数控磨床功能实现至关重要。本文通过对数控磨床加工要求和功能的分析，提出了一种新的运动功能方案，通过对不同功能进行求解，建立实现数控磨床运动功能的形态学矩阵，依据建立的形态学矩阵提出实现数控磨床功能要求的多种结构方案，通过应用模糊综合评价法，对所建立的方案进行优选，最终确定了实现提出的运动功能的最优结构方案。参考文献：

[1]邹慧君，颜鸿森.机械创新设计理论与方法[M].北京:高等教育出版社，2008.

0.40.40.20000.60.4000.60.20.2000.20.8000

RX1=

0000000000000

然后根据评价矩阵和权数分配集建立模糊决策集，得到各不同功能结构的模糊决策集：

·BX1=ARX1=[0.30.580.1200]

同理可以获得直线电机、电主轴、电机+传动机构、回转工作台、电机+夹具等功能结构的模糊决策集：

[2]姚辉波.机械系统传动设计中方案的评价与选择[J].煤炭技术,2010，3.[3]彭安华，等.基于模糊综合评判选择机械运动方案[J].传动技术，2006，3.[4]施进发，游理华，梁锡昌.机械模块学[M].重庆:重庆出版社，1994.[5]韩泽光.机械系统运动与结构方案集成设计理论与方法[D].大连理工大学，2008.

BX2=[0.480.360.1600]BS1=[0.520.260.180.040]BS2=[0.200.300.360.140]

[6]张宝辉.模块化总体设计研究[D].国防科技大学，2004.

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