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基于人因仿真的臥式加工中心裝夾操作舒適性評價方法*
閱讀：139 發(fā)布時間：2020-8-100 引 言
目前，大型臥式加工中心已被廣泛應(yīng)用于箱體類、盤類、板件及模具類等復(fù)雜零件的精密加工，是航天、航空、模具等精密零件加工的基礎(chǔ)設(shè)備［1-2］。其中裝夾操作是機加工操作的重要環(huán)節(jié)，由于工件結(jié)構(gòu)的多樣性和復(fù)雜性，裝夾操作當(dāng)前還無法*實現(xiàn)自動化操作;此外，大型臥式加工中心因工作臺位置及尺寸，操作者裝拆工件時往往需要反復(fù)進入機床封閉空間內(nèi)操作，這樣長期操作將會給操作者帶來肌肉損傷或身體不適等問題［3-4］，所以需要深入開展裝夾操作舒適性研究。
操作舒適性是指在保證順利操作的前提下，操作省力、姿勢合理、避免身體不適和操作疲勞，它是臥式加工中心人機性能的重要評價因素，是以人為中心的現(xiàn)代機床設(shè)計理念的重要內(nèi)容。良好的操作舒適性不僅能夠緩解操作者肌肉疲勞，有效預(yù)防操作者職業(yè)病的發(fā)生，還能夠提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量［5］。現(xiàn)有的機床操作舒適性研究主要集中在控制面板操作以及相關(guān)姿勢舒適度方面［6-8］。評價方法多是采用模糊層次方法對機床整機［9-11］、潛艇［12］或銑刀［13］等對象進行評價。文獻［14］采用人因仿真技術(shù)對產(chǎn)品的裝配序列進行建模與評價。對于現(xiàn)有操作舒適性評價多需要實物樣機的支持，開發(fā)周期長且成本高;評價體系中主要還是依靠專家經(jīng)驗評分，缺乏嚴格科學(xué)依據(jù);此外，僅從關(guān)節(jié)角度或操作姿勢方面難以全面揭示出機床操作的不舒適性。目前還鮮有從機床結(jié)構(gòu)尺寸、裝夾任務(wù)要求以及人的和心理特點出發(fā)，綜合評價臥式加工中心裝夾操作舒適性的。