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本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 課題名稱 玻璃磨邊機(jī) 一、課題來源及意義 上世紀(jì)80年代隨著交通、建筑和旅游業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)深加工玻璃的需求越來越多，使玻璃深加工行業(yè)得到了較快的發(fā)展，玻璃深加工的產(chǎn)量上升較快。大批浮法玻璃生產(chǎn)線的建成投產(chǎn)，給玻璃深加工提供了優(yōu)質(zhì)玻璃原片:建筑業(yè)、交通業(yè)發(fā)展的加快和檔次的提高，為深加工玻璃的應(yīng)用開辟了廣闊的市場(chǎng);但是，由于玻璃加工機(jī)械水平的影響，大部分玻璃深加工企業(yè)的生產(chǎn)能力并沒有充分發(fā)揮出來。由于世界主要玻璃生產(chǎn)企業(yè)對(duì)平板玻璃以及其它品種的玻璃都在尋求新的利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)，產(chǎn)品創(chuàng)新、新工藝探索、降低成本、產(chǎn)生高附加值等己成為各大玻璃廠商發(fā)展的目標(biāo)。因此目前世界上50%-60%的平板玻璃原片均進(jìn)行深加工后再上市，浮法玻璃原片己不再風(fēng)光，而是向功能型、實(shí)用型、裝飾型、安全型、環(huán)保型五大方向的深加工玻璃發(fā)展，這是21世紀(jì)平板玻璃創(chuàng)新產(chǎn)品不容爭(zhēng)議的目標(biāo)。近年來，在很多行業(yè)，特別是在建筑行業(yè)，對(duì)玻璃的需求增長(zhǎng)很快同時(shí)對(duì)玻璃的加工質(zhì)量和加工效率也有了很高的要求，傳統(tǒng)意義上的砂布磨邊己滿足不了生產(chǎn)工藝和建筑市場(chǎng)的要求，生產(chǎn)效率低，生產(chǎn)成本高。隨著工業(yè)的高速發(fā)展，我國(guó)玻璃深加工企業(yè)發(fā)展很快，數(shù)量不斷增加，規(guī)模越來越大，玻璃磨邊機(jī)作為玻璃深加工企業(yè)必須的專用設(shè)備，其市場(chǎng)需求也將越來越多。玻璃直線磨邊機(jī)可以通過粗磨、精磨、粗拋光、細(xì)拋光等工序一次可同時(shí)磨削平板玻璃的邊，該機(jī)用于磨削各種規(guī)格的平板玻璃。磨削玻璃的直線平底邊、垂直邊倒角及拋光可一次完成。產(chǎn)品完全能夠滿足生產(chǎn)節(jié)能、安全、環(huán)保玻璃的前處理要求和建筑市場(chǎng)對(duì)玻璃的要求，改善了傳統(tǒng)的玻璃磨邊方式，降低生產(chǎn)成本，提高加工精度和提高生產(chǎn)效率。 二、玻玻磨邊機(jī)的主要種類及特點(diǎn) 目前國(guó)內(nèi)玻璃深加工企業(yè)使用較多的幾種玻璃磨邊機(jī)如下 1、單臂異形磨邊機(jī)(簡(jiǎn)稱異形機(jī)或單臂機(jī)) 異形機(jī)的最大特點(diǎn)是用途廣泛，異形機(jī)既可以磨直邊，也可磨圓邊、鴨嘴邊，還可磨斜邊;既可以磨圓形工件，也可磨橢圓及異形工件。在獨(dú)立吸盤上裝上靠模，用異形機(jī)可以磨一些形狀不規(guī)則的工件。 2、直線磨邊機(jī) 直線磨邊機(jī)的特點(diǎn)有三個(gè):一是用途比較單一，只能磨各類直線邊;二是可連續(xù)性磨削，生產(chǎn)效率較高:三是可磨削尺寸較大的平板玻璃。直線磨邊機(jī)是各類磨邊機(jī)中品種、規(guī)格最多的磨邊機(jī)，按能磨削的直線邊的不同，它又可分為如下三種: 1）直線磨邊機(jī)(簡(jiǎn)稱直邊機(jī)) 直邊機(jī)只能磨削玻璃的平底邊及兩棱角，按磨頭數(shù)分，有三、五、八、九、十、十三、十四磨頭等數(shù)種機(jī)型。一般來說，磨頭數(shù)越多，則磨削精度和生產(chǎn)效率越高，相應(yīng)地機(jī)器的價(jià)格也越高。而電腦控制的直邊機(jī)(一般磨頭數(shù)都在十或十以上)價(jià)格更高。 近些年來，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上又出現(xiàn)一種既可磨平底邊，又可磨45度底邊的兩用直邊機(jī)，用量也比較多。另外還有可磨一組或兩組互成角度底邊的磨邊機(jī)，叫多級(jí)磨邊機(jī)。這種機(jī)型磨頭較多，一般為計(jì)算機(jī)控制。 2）直線圓(簡(jiǎn)稱圓邊機(jī)) 圓邊機(jī)可以磨削玻璃的圓邊、鴨嘴邊等，在家具、玻璃的加工中用的較多。圓邊機(jī)也有三、五、六、七、八、九磨頭等數(shù)種機(jī)型。 3）直線斜邊機(jī)(簡(jiǎn)稱斜邊機(jī)) 斜邊機(jī)一般用于磨削玻璃3-20度的斜邊?，F(xiàn)在，有的斜邊機(jī)也可磨削45度的斜邊。斜邊機(jī)按磨頭數(shù)分，也有七、八、九、十、十一、十四磨頭等機(jī)型。近些年來又出現(xiàn)一種能在玻璃斜邊上磨出各種波浪花紋的斜邊機(jī)，叫波浪斜邊機(jī)。 3、靠模磨邊機(jī)(簡(jiǎn)稱靠模機(jī)仿形機(jī)) 靠模機(jī)利用模板準(zhǔn)確定位，可精確磨削圓形或異形玻璃的直邊、圓邊、鴨嘴邊、斜邊等，這種磨邊機(jī)磨出的玻璃形狀準(zhǔn)確，尺寸統(tǒng)一，生產(chǎn)效率較高。使用靠模磨邊機(jī)需要制作專門的模板，當(dāng)生產(chǎn)品種較多時(shí)，不但制作模板費(fèi)用較高，而且管理、更換模板也較麻煩，因此這種機(jī)型適用于生產(chǎn)品種不多，但生產(chǎn)批量很大的玻璃加工。 4、內(nèi)圓磨邊機(jī)(簡(jiǎn)稱內(nèi)圓機(jī)) 內(nèi)圓機(jī)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，但用途比較單一，主要適于加工圓周邊(可以是正圓，也可是橢圓或異形圓)?，F(xiàn)國(guó)內(nèi)有些廠生產(chǎn)的內(nèi)圓機(jī)，擺臂較長(zhǎng)，使磨頭的擺動(dòng)范圍加大。這種機(jī)型不但可磨內(nèi)圓，也可兼磨外圓，又稱為內(nèi)外圓磨邊機(jī)。 5、直線雙邊磨邊機(jī)(簡(jiǎn)稱雙邊磨機(jī)) 雙邊磨機(jī)的特點(diǎn)是可同時(shí)磨削玻璃的兩條對(duì)邊，加工精度好，生產(chǎn)效率高適用于大批量的玻璃磨邊生產(chǎn)。雙邊磨機(jī)按使用性能分有雙直邊磨邊機(jī)和雙圓邊磨邊機(jī)兩種，其中雙直邊磨邊機(jī)用的較多。雙邊磨機(jī)按磨削玻璃寬度的不同可分為中小型和大型兩種。最大磨削寬度在兩米以下的稱為中、小型雙邊磨機(jī)，磨頭配置有四、六、八、十二磨頭等。最大磨削寬度在兩米及兩米以上的稱為大型雙邊磨機(jī)，磨頭配置有十六、二十、二十二磨頭等。大型雙邊磨機(jī)一般為電腦控制，自動(dòng)化程度較高，適于磨削大尺寸平板玻璃，但是，這種設(shè)備的價(jià)格比較昂貴。 6、其他磨邊機(jī)及專用磨邊機(jī) 除以上介紹的磨邊機(jī)以外，還有一些結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、用途單一的磨邊機(jī)，如倒角機(jī)、小圓片機(jī)、拋光機(jī)等。另外還有一些專門加工某種產(chǎn)品的專用磨邊機(jī)，如汽車后視鏡磨邊機(jī)、洗手盆磨邊機(jī)等。 三、國(guó)內(nèi)外發(fā)展與應(yīng)用情況 自20世紀(jì)90年代以來，由于材料科學(xué)的重大創(chuàng)新和突破，人們利用納米材料技術(shù)、表面處理技術(shù)和復(fù)合雜化技術(shù)等高新技術(shù)開發(fā)出了各種環(huán)保節(jié)能型、環(huán)保型、智能型等新型深加工玻璃，賦予了玻璃新的機(jī)械、電氣、光學(xué)、化學(xué)等功能，增加了玻璃的使用效果，改善了人類的工作與生活環(huán)境。雖然我國(guó)深加工玻璃的生產(chǎn)技術(shù)在某些領(lǐng)域接近或達(dá)到國(guó)外先進(jìn)國(guó)家水平，但是，深加工玻璃的整體生產(chǎn)技術(shù)與國(guó)外相比有很大差距，尚未形成規(guī)模的專業(yè)產(chǎn)品研究與生產(chǎn)線，某些產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化仍是空白。 玻璃磨邊機(jī)設(shè)備國(guó)外在上世紀(jì)九十年代末期發(fā)展起來，目前比利時(shí)、意大利生產(chǎn)的磨邊機(jī)加工精度較高、生產(chǎn)效率高、操作方便，設(shè)備技術(shù)成熟，運(yùn)行穩(wěn)定，可靠;我國(guó)已引進(jìn)一些進(jìn)口設(shè)備，每臺(tái)設(shè)備在80-90萬元以上，設(shè)備價(jià)格比較昂貴。我國(guó)從2001年以后才開始發(fā)展該項(xiàng)技術(shù)設(shè)備，目前存在的主要是玻璃的對(duì)角線誤差、玻璃加工尺寸精度問題.從調(diào)研情況來看磨邊機(jī)設(shè)備目前仍以進(jìn)口設(shè)備為主，國(guó)產(chǎn)機(jī)上處于研制開發(fā)階段，其性能與進(jìn)口設(shè)備相比仍有較大差距。隨著我國(guó)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用，相信我們的設(shè)備完全可以替代進(jìn)口設(shè)備，開發(fā)出能夠滿足國(guó)內(nèi)建筑市場(chǎng)需求的設(shè)備。玻璃磨邊機(jī)這項(xiàng)技術(shù)國(guó)外在上世紀(jì)九十年代末期發(fā)展起來;但設(shè)備價(jià)格比較昂貴。而國(guó)產(chǎn)機(jī)尚處于起步階段.目前玻璃磨邊機(jī)設(shè)備不少是進(jìn)口的，進(jìn)口磨邊機(jī)主要來自意大利生產(chǎn)，另外還有來自韓國(guó)、美國(guó)、臺(tái)灣等地的磨邊機(jī)用的也較多。進(jìn)口機(jī)的質(zhì)量、精度、生產(chǎn)效率和使用壽命都要比國(guó)內(nèi)機(jī)好，但進(jìn)口機(jī)價(jià)格昂貴，一般為國(guó)內(nèi)同類機(jī)價(jià)格的3-10倍。玻璃磨邊機(jī)目前仍以進(jìn)口設(shè)備為主，雖然國(guó)外這方面的技術(shù)和設(shè)備都很成熟，在國(guó)際市場(chǎng)上也應(yīng)用廣泛，但完全依賴進(jìn)口設(shè)備的缺點(diǎn)也是明顯的，首先進(jìn)口設(shè)備價(jià)格昂貴，需花費(fèi)大量的外匯;其次它的定貨周期、購(gòu)買備品備件的周期長(zhǎng)，對(duì)正常生產(chǎn)造成一定的影響，特別是設(shè)備的控制軟件部分，由于保密性強(qiáng)而無從深入了解，功能擴(kuò)展性差，一旦出現(xiàn)問題就必須等國(guó)外的專家來維護(hù)和調(diào)試，對(duì)正常生產(chǎn)有很大的影響，故研制和開發(fā)國(guó)產(chǎn)的智能玻璃磨邊機(jī)的重要性是顯而易見的，不僅能夠提高玻璃加工技術(shù)水平和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，而且隨著玻璃深加工行業(yè)的迅猛發(fā)展，該設(shè)備的應(yīng)用前景也是很廣闊的。 四、研究方案 玻璃磨邊機(jī)的作用是根據(jù)需要將玻璃邊部磨削成特定的形狀。其機(jī)械結(jié)構(gòu)主要由磨削進(jìn)給系統(tǒng)和加工工作臺(tái)兩部分構(gòu)成。加工工作臺(tái)上放置被加工的玻璃，玻璃靠普通交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)在加工工作臺(tái)上移動(dòng)，磨削砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)也由普通交流電機(jī)驅(qū)動(dòng).，磨削進(jìn)給系統(tǒng)也采用普通交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，用以控制磨削砂輪的運(yùn)動(dòng)軌跡，以便將玻璃邊部磨削成不同的形狀。為了進(jìn)一步提高磨削精度，將普通電機(jī)的工作改由伺服電機(jī)完成，解決加工玻璃厚度變化時(shí)，其夾持機(jī)構(gòu)的調(diào)整問題，保證玻璃直線運(yùn)行，不跑偏；完成對(duì)直邊的粗磨、半精磨、精磨;粗拋、半精拋、精拋、倒角精磨、拋光等工序一次完成。利用PLC通訊，使其運(yùn)行狀態(tài)及各種故障報(bào)警顯示；系統(tǒng)具有自我診斷、報(bào)警功能，維護(hù)方便。 五、工作計(jì)劃 1-2周 調(diào)研，查資料，匯總資料 第2 周 計(jì)算總體尺寸 計(jì)算出總體尺寸，寫開題報(bào)告 3-4周 畫總裝圖 5-8周 畫零件圖 9-1周 撰寫論文 12 周 論文答辯 六、參考文獻(xiàn) [1] 鞏云鵬，田萬祿主編 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》 東北大學(xué)出版社 [2] 張玉，劉平 《幾何量公差與測(cè)量技術(shù)》 東北大學(xué)出版1999 [3] 盧秉恒主編 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》 機(jī)械工業(yè)出版社 [4] 王國(guó)良，楊晶編著 《信息資源檢索與利用》 兵器工業(yè)出版社 [5] 熊詩波，黃長(zhǎng)藝主編 《機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)》機(jī)械工業(yè)出版社 [6] 濮良貴，紀(jì)名剛主編 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 高等教育出版社 [7] 教育部組編 《畫法幾何及機(jī)械制圖》高等教育出版社， [8] 東北大學(xué)《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫組 《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第三版）冶金工業(yè)出版社 3