FT380L油箱隔板底邊縱向點(diǎn)焊自動(dòng)傳動(dòng)工裝設(shè)計(jì)【20張CAD圖紙+PDF圖】,20張CAD圖紙+PDF圖,FT380L,油箱,隔板,底邊,縱向,點(diǎn)焊,自動(dòng),傳動(dòng),工裝,設(shè)計(jì),20,CAD,圖紙,PDF New Tools Maximize New Machine Designs The primary tooling concerns when machining aluminum are: minimizing the tendency of aluminum to stick to the tool cutting edges; ensuring there is good chip evacuation form the cutting edge; and ensuring the core strength of the tools is sufficient to withstand the cutting forces without breaking. Technological developments such as the Makino MAG-Series machines have made tooling vendors rethink the any state-of-the-art machine technology. It is vital to apply the right tooling and programming concepts. Materials coatings and geometry are the three elements in tool design that interrelate to minimize these concerns. If these three elements do not work together, successful high-speed milling is not possible. It is imperative to understand all three of these elements in order to be successful in the high-speed machining of aluminum. Minimize Built-Up Edge When machining aluminum, one of the major failure modes of cutting tools the material being machined adheres to the tool cutting edge. This condition rapidly degrades the cutting ability of the tool. The built-up edge that is generated by the adhering aluminum dulls the tool so it can no longer cut through the material. Tool material selection and tool coating selection are the two primary techniques used by tool designers to reduce occurrence of the built-up edge. The sub-micron grain carbide material requires a high cobalt concentration to achieve the fine grain structure and the material’s strength properties. Cobalt reacts with aluminum at elevated temperatures, which causes the aluminum to chemically bond to the exposed cobalt of the tool material. Once the aluminum starts to adhere to the tool, it quickly forms a built-up edge on the tool rendering it ineffective. The secret is to find the right balance of cobalt to provide adequate material strength, while minimizing the exposed cobalt in the tools for aluminum adherence during the cutting process. This balance is achieved using coarse-grained carbide that provides a tool of sufficient hardness so as to not dull quickly when machining aluminum while minimizing adherence. Tool Coatings The second tool design element that must be considered when trying to minimize the built-up edge is the tool coating. Tool coating choices include TiN, TiAIN, AITiN, chrome nitrides, zirconium nitrides, diamond, and diamond-like coatings(DLC). With so many choices, aerospace milling shops need to know which one works best in an aluminum high-speed machining application. The Physical Vapor Deposition (PVD) coating application process on TiN, TiCN, TiAIN, and AITiN tools makes them unsuitable for an aluminum application. The PVD coating process creates two modes for aluminum to bond to the tools――the surface roughness and the chemical reactivity between the aluminum and the tool coating. The PVD process results in surface that is rougher that the substrate material to which it is applied. The surface”peaks and valleys” created by this process causes aluminum to rapidly collect in the valleys on the tool. In addition, the PVD coating is chemically reactive to the aluminum due to its metallic crystal and ionic crystal features. A TiAIN coating actually contains aluminum, which easily bonds with a cutting surface of the same material. The surface roughness and chemical reactivity attributes will cause the tool and work piece to stick together, thus creating the built-up edge. In testing performed by OSG Tap and Die, it was discovered that when machining aluminum at very high speeds, the performance of an uncoated coarse-grained carbide tool was superior to that of one coated with TiN, Ticn, TiAIN, or ALTiN. This testing does not mean that all tool coatings will reduce the tool performance. The diamond and DLC coatings result in a very smooth chemically inert surface. These coatings have been found to significantly improve tool life when cutting aluminum materials. The diamond coatings were found to be the best performing coatings, but there is a considerable cost related to this type of coating. The DLC coatings provide the best cost for performance value, adding about 20%-25%to the total tool cost. But, this coating extends the tool life significantly as compared to an uncoated coarse-grained carbide tool. Geometry The rule of thumb for high-speed aluminum machining tooling designs is to maximize space for chip evacuation. This is because aluminum is a very soft material, and the federate is usually increased which creates more and bigger chips. The Makino MAG-Series aerospace milling machines, such as the MAG4, require an additional consideration for tool geometry-tool strength. The MAG-Series machines with their powerful 80-hp spindles will snap the tools if they are not designed with sufficient core strength. In general, sharp cutting edges should always be used to avoid aluminum elongation. A sharp cutting edge will create high shearing and also high surface clearance, creating a better surface finish and finish and minimizing chatter or surface vibration. The issue is that it is possible to achieve a sharper cutting edge with the fine-grained carbide material than the coarse grained material. But due to aluminum adherence to the fine-grained material, it is not possible to maintain that edge for very long. Coarse Compromise The coarse grained material appears to be the best compromise. It is a strong material that can have a reasonable cutting edge. Test results show it is able to achieve a very long tool life with good surface finish. The maintenance of the cutting edge is improved using an oil mist coolant through the tool. Misting gradually cools down the tools, eliminating thermal shock problems. The helix angle is an additional tool geometry consideration. Traditionally when machining aluminum a fool with a high helix angle has been used. A high helix angle lifts the chip away from the part more quickly, but increases the friction and heat generated as result of the cutting action. A high helix angle is typically used on a tool with a higher number of flutes to quickly evacuate the chip from the part. When machining aluminum at very high speeds the heat created by the increased friction may cause the chips to weld to the tool. In addition, a cutting surface with a high helix angle will chip more rapidly that a tool with a low helix angle. A tool design that utilizes only two flutes enables both a low helix angle and sufficient chip evacuation area. This is the approach that has proven to be the most successful in extensive testing performed by OSG when developing the new tooling line, the maxal. 新工具使新機(jī)器設(shè)計(jì)最優(yōu) 當(dāng)加工鋁時(shí)，我們主要關(guān)心的是：鋁粘住加工切削邊緣的傾向；保證有好的碎片排屑形成切削邊緣；和保證工具有足夠的中心強(qiáng)度來(lái)承受切削力而不被破壞。 技術(shù)發(fā)展，比如：Makino MAG系列，已經(jīng)使工具商重新考慮任何工藝水平的機(jī)器技術(shù)。用正確的加工和編程思路是很重要的。 材料，涂料和幾何形狀是與減小我們所關(guān)注問(wèn)題相關(guān)系的工具設(shè)計(jì)的三個(gè)因素。如果這些因素不能一起很好的配合，成功的調(diào)整磨削是不可能的。為了成功進(jìn)行高速鋁加工，理解這三個(gè)因素是很必要的。 使組合邊緣最小化 當(dāng)加工鋁時(shí)，一個(gè)失敗的切削工具模式是，被加工的材料粘住工具切削邊緣。這種情況會(huì)很快削弱工具的切削能力。由粘著的鋁形成的組合邊緣會(huì)導(dǎo)致工具變鈍，以至不能切削材料。工具材料選擇和工具涂料選擇是被工具設(shè)計(jì)者用來(lái)減小組合邊緣出現(xiàn)的主要工藝。 亞微米微粒碳化物材料要求很高的鈷濃度來(lái)獲得良好的微粒結(jié)構(gòu)和材料強(qiáng)度屬性。隨著溫度的升高，鈷與鋁發(fā)生反應(yīng)，鈷使鋁與暴露的工具材料碳化物相粘合。一旦鋁開(kāi)始粘住工具，鋁會(huì)在快速的在工具上形成組合邊緣，使工具不可用。 在切削的進(jìn)程中，減小鋁粘合著的工具的暴露碳化物的秘訣就是找到正確的碳化物的平衡來(lái)提供足夠的材料強(qiáng)度。在加工鋁時(shí)，為了減小粘附，使用能提供足夠硬度的紋理粗糙的碳化物來(lái)獲得平衡，來(lái)使變鈍變慢。 工具涂料 當(dāng)嘗試減小組合邊緣時(shí)，第二個(gè)應(yīng)該考慮的工具設(shè)計(jì)因素是工具涂料。工具涂料的選擇包括：TiN, TiAIN, AITiN，鉻氮化物，鋯氮化物，鉆石和鉆石般的涂料（DLC）。擁有這么多的選擇，航空航天磨削商店需要知道在鋁的高速加工應(yīng)用中哪一種工作最有效。TiN, TiCN, TiAIN, 和 AITiN工具的PVD涂裝應(yīng)用進(jìn)程使這些選項(xiàng)不合適鋁的應(yīng)用。PVD涂裝進(jìn)程建立了兩個(gè)使鋁粘住工具的模式---表面的粗糙程度和鋁與工具涂料之間的化學(xué)反應(yīng)。PVD進(jìn)程形成了一個(gè)表面，這表面是比底層材料更粗糙的。由這個(gè)進(jìn)程形成的表面“凹凸”使工具中的鋁在凹處快速集結(jié)。由于涂料有金屬晶體和鐵晶體特征，PVD涂料是可以和鋁發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的。一種TiAIN涂料通常是包含鋁的，這鋁很容易和相同材料的切削表面粘合。表面粗糙度和化學(xué)反應(yīng)特性將會(huì)導(dǎo)致工具和工作片體粘在一起，以致形成組合表面。 OSG Tap and Die主導(dǎo)的試驗(yàn)中，人們發(fā)現(xiàn)在高速加工鋁時(shí)，一個(gè)沒(méi)有涂染過(guò)紋理粗糙的碳化物的工具的表面優(yōu)于用TiN, Ticn, TiAIN, 或者ALTiN涂染過(guò)的工具。這個(gè)試驗(yàn)不意味著所有工具涂料將減小工具的表現(xiàn)。鉆石和DLC涂料可生成一個(gè)非常光滑的化學(xué)惰性的表面。在切削鋁材料時(shí)，這些涂料很認(rèn)為是能非常有效的提高工具的壽命。 鉆石涂料被認(rèn)為是表現(xiàn)最佳的涂料，但這種涂料要一個(gè)很可觀(guān)的成本。對(duì)于表現(xiàn)價(jià)值，DLC涂料提供最佳成本，增加大約20%-25%的總工具成本，而壽命相對(duì)于未涂染過(guò)紋理粗糙的碳化物的工具來(lái)是，是增長(zhǎng)得很明顯的。 幾何形狀 高速鋁加工工具設(shè)計(jì)的拇指定律就是使微粒排屑空間最大化。這是因?yàn)殇X是一種非常柔軟的材料。Federate通常是可以增長(zhǎng)的，它生成更多更大的微粒。 Makino MAG-Series航空航天磨削機(jī)器，比如MAG4,要求額外關(guān)注工具幾何休和工具強(qiáng)度。擁有強(qiáng)大的80-hp的心軸的 MAG-Series機(jī)器將折斷工具如果他們不是用足夠的中心強(qiáng)度設(shè)計(jì)的。 總的來(lái)說(shuō)，鋒利的切削邊緣一直都可以用來(lái)避免鋁的延伸。一個(gè)鋒利的切削邊緣將形成高剪切和高表面清潔，形成一個(gè)更好的表面和使表面振動(dòng)最小化。結(jié)果是用優(yōu)良的紋理碳化物材料比紋理粗糙的碳化物材料更有可能獲得一個(gè)鋒利的切削邊緣。但由于鋁能粘住紋理好的材料，長(zhǎng)久保持這各邊緣是不太可能的。 粗略的折衷方案 紋理粗糙的材料是最好的折衷。那是一種很強(qiáng)大的材料，它能擁有一個(gè)可觀(guān)的切削邊緣。試驗(yàn)結(jié)果表明；在獲得長(zhǎng)的工具壽命的同時(shí)擁有好的表面的可以的。通過(guò)工具來(lái)進(jìn)行油霧冷卻是可以改進(jìn)切削邊緣的保持的。霧化逐漸使工具冷卻，消除溫度急增的問(wèn)題。 螺旋角度是一個(gè)額外的工具幾何考慮因素。傳統(tǒng)上來(lái)說(shuō)，當(dāng)加工鋁時(shí)，帶有高螺旋角度的工具已經(jīng)被運(yùn)用。高螺旋角度可以使微粒更快地從部分脫離，但卻增加力和熱，這是由切削運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的。一個(gè)高螺旋角被用在工具上，并且很大數(shù)量的凹槽可以使微粒排泄。 當(dāng)以非常高的速度加工鋁時(shí)，由增加的力形成的熱量可能會(huì)引起微粒與工具焊接在一起。此外，一個(gè)有很高螺旋角的切削表面將比低角度的更快產(chǎn)生微粒。僅僅利用兩個(gè)凹槽工具設(shè)計(jì)使低螺旋角和足夠微粒排泄區(qū)域成為可能。由OSG主導(dǎo)的延伸性試驗(yàn)中，當(dāng)發(fā)展新工具流水線(xiàn)時(shí)，這被證明是最成功的方法。 6 河南科技學(xué)院 2007屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文題目：FT380L油箱隔板底邊縱向點(diǎn) 焊自動(dòng)傳動(dòng)工裝 學(xué)生姓名：張志 所在院系：機(jī)電學(xué)院 所學(xué)專(zhuān)業(yè)：機(jī)電技術(shù)教育 導(dǎo)師姓名：李保國(guó) 王保國(guó) 完成時(shí)間：2007年5月20日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告 題目名稱(chēng)：FT380L油箱隔板底邊縱向點(diǎn)焊自動(dòng)傳動(dòng)工裝 學(xué)生姓名 張志 專(zhuān)業(yè) 機(jī)電技術(shù)教育 班級(jí) 機(jī)教023班 一、選題的目的意義 生產(chǎn)實(shí)踐證明,DN-80型點(diǎn)焊機(jī)在對(duì)FT380L油箱隔板底邊進(jìn)行焊接中由于自動(dòng)化程度不高，沒(méi)有與油箱相配套的支撐和傳遞機(jī)構(gòu)，而需要人工的協(xié)作，不但生產(chǎn)效率低下，而且焊接后的焊點(diǎn)往往達(dá)不到相應(yīng)的要求。出現(xiàn)焊點(diǎn)強(qiáng)度不夠或是偏離底板中心位置等問(wèn)題，造成油箱使用壽命大大縮短，質(zhì)量難以滿(mǎn)足用戶(hù)的要求，給用戶(hù)和企業(yè)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。 為了提高產(chǎn)品的精度和可靠性，提高生產(chǎn)效率，現(xiàn)對(duì)該點(diǎn)焊機(jī)進(jìn)行局部改造，加裝與其配套的支撐和自動(dòng)傳遞油箱的裝置，該裝置可自動(dòng)完成油箱的進(jìn)給，并能準(zhǔn)確地將油箱傳送到待焊接位置。該項(xiàng)目的完成，還將極大的節(jié)省人力，降低生產(chǎn)成本，給企業(yè)帶來(lái)豐厚的利潤(rùn)。 二、國(guó)內(nèi)外研究綜述 早在上個(gè)世紀(jì)七八十年代，與點(diǎn)焊機(jī)相配套的自動(dòng)傳送裝置就已經(jīng)開(kāi)始在國(guó)外進(jìn)行研究并很快的投入到實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中。不過(guò)當(dāng)時(shí)的傳送裝置只是針對(duì)具體的點(diǎn)焊機(jī)進(jìn)行的改裝，功能比較單一，結(jié)構(gòu)也相對(duì)簡(jiǎn)單。到目前為止，這種機(jī)構(gòu)已經(jīng)有了非常大的發(fā)展，逐漸形成了一個(gè)體系，大多數(shù)都能根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的傳送路線(xiàn)，精度和自動(dòng)化程度非常高了。也有按工作機(jī)的實(shí)際情況研制生產(chǎn)的專(zhuān)用傳送機(jī)出現(xiàn)。 國(guó)內(nèi)對(duì)這種裝置的改進(jìn)和研制是上世紀(jì)九十年代左右。近年來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)工業(yè)水平的迅速發(fā)展，企業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高，傳動(dòng)裝置的性能和種類(lèi)有了長(zhǎng)足的發(fā)展。目前應(yīng)用比較廣泛的有齒輪，液力和靜液壓傳動(dòng)裝置三種。 三、主要研究?jī)?nèi)容 本設(shè)計(jì)將主要解決支撐與傳送FT380L油箱的裝置。該裝置應(yīng)滿(mǎn)足以下基本要求： 1.能支撐并固定油箱； 2.能將油箱待焊接部位傳送到與點(diǎn)焊頭對(duì)應(yīng)的位置，其位置精度由油箱隔板底邊的寬度以及焊點(diǎn)的間距來(lái)決定。 四、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的研究方法或技術(shù)路線(xiàn) 本設(shè)計(jì)擬定以理論設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)實(shí)際生產(chǎn)情況的考察與分析，結(jié)合具體的工作要求，以達(dá)到設(shè)計(jì)目的，滿(mǎn)足生產(chǎn)需要。具體步驟如下： 1.分析待設(shè)計(jì)傳動(dòng)裝置的要求和技術(shù)特點(diǎn)； 2.查閱相關(guān)技術(shù)資料； 3.了解現(xiàn)有傳送裝置的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，掌握常用傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的基本原理，從而與待設(shè)計(jì)裝置進(jìn)行對(duì) 比分析。 五、參考文獻(xiàn)與資料 ［1］王可，于琦.現(xiàn)代機(jī)械傳動(dòng)裝置制造新工藝、新技術(shù)與新標(biāo)準(zhǔn)[J].西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，3(5):32～38 ［2］張蕾.卷紙機(jī)的幾種結(jié)構(gòu)和功能分析[J].輕工機(jī)械，1994(6) ［3］王居虹.傳動(dòng)裝置的合理設(shè)計(jì)方案[J].科技情報(bào)開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2003，7(6)37～40 ［4］屈光.常用機(jī)械傳動(dòng)裝置的研究[J].中國(guó)西部科技，2003，14(5):92～94 ［5］成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006 ［6］濮良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)[M]. 北京：高等教育出版社，2001 ［7］吳宗澤，羅勝?lài)?guó).機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]. 北京：高等教育出版社，2001 ［8］龔淮儀.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)[M].北京：高等教育出版社，1990 ［9］桂定一.機(jī)器精度分析與設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004 ［10］方鍵.機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005 ［11］機(jī)械工程手冊(cè)編委會(huì).機(jī)械工程手冊(cè)[M].第2版?zhèn)鲃?dòng)設(shè)計(jì)卷，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997 ［12］(美)馬爾曼著，黃靖遠(yuǎn)等譯.機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006 ［13］劉穎，馬春榮.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2005 ［14］蔣秀珍.機(jī)械學(xué)基礎(chǔ)[M].合肥：科學(xué)出版社，2004 ［15］王思聰，周百新.傳輸裝置驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].南京：南京師范大學(xué)學(xué)報(bào)，2002，2(4):74～76 ［16］卜炎生.機(jī)械傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999 六、指導(dǎo)教師審批意見(jiàn) 2007年 月 日 河南科技學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）課題審核表 院（系）名稱(chēng) 機(jī)電學(xué)院 專(zhuān)業(yè)名稱(chēng) 機(jī)電技術(shù)教育 指導(dǎo)教師 姓名及職稱(chēng) 李保國(guó) 王保國(guó) 教授 工程師 課題名稱(chēng) FT380L油箱隔板底邊縱向點(diǎn)焊自動(dòng)傳動(dòng)工裝 課題來(lái)源 新鄉(xiāng)三利 立題理由 和所具備 的條件 生產(chǎn)實(shí)踐證明，DN-80型點(diǎn)焊機(jī)在對(duì)FT380L油箱隔板底邊進(jìn)行焊接中由于自動(dòng)化程度不高，沒(méi)有與油箱相配套的支撐和傳遞機(jī)構(gòu)，而需要人工的協(xié)作，不但生產(chǎn)效率低下，而且焊接后的焊點(diǎn)往往達(dá)不到相應(yīng)的要求。出現(xiàn)焊點(diǎn)強(qiáng)度不夠或是偏離底板中心位置等問(wèn)題，造成油箱使用壽命大大縮短，質(zhì)量難以滿(mǎn)足用戶(hù)的要求，給用戶(hù)和企業(yè)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。 為了提高產(chǎn)品的精度和可靠性，提高生產(chǎn)效率，現(xiàn)對(duì)該點(diǎn)焊機(jī)進(jìn)行局部改造，加裝與其配套的支撐和自動(dòng)傳遞油箱的裝置，該裝置可自動(dòng)完成油箱的進(jìn)給，并能準(zhǔn)確地將油箱傳送到待焊接位置。該項(xiàng)目的完成，還將極大的節(jié)省人力，降低生產(chǎn)成本，給企業(yè)帶來(lái)豐厚的利潤(rùn)。 近年來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)工業(yè)水平的迅速發(fā)展，企業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高，傳動(dòng)裝置的性能和種類(lèi)有了長(zhǎng)足的發(fā)展。目前應(yīng)用比較廣泛的有齒輪，液力和靜液壓傳動(dòng)裝置三種。這些現(xiàn)狀為本裝置的設(shè)計(jì)提供了廣泛的基礎(chǔ)和參考依據(jù)。 教研室 審批意見(jiàn) 教研室主任簽字： 年 月 日 畢業(yè)論文（設(shè) 計(jì)）工作領(lǐng)導(dǎo) 小組審批意見(jiàn) 組長(zhǎng)簽字：： 年 月 日 注：本表經(jīng)教務(wù)處復(fù)審后存院（系）備查。 題目：題目：FT380L油箱隔板底邊縱油箱隔板底邊縱向點(diǎn)焊自動(dòng)傳動(dòng)工裝向點(diǎn)焊自動(dòng)傳動(dòng)工裝 院院 系：機(jī)電學(xué)院系：機(jī)電學(xué)院 班班 級(jí)：機(jī)教級(jí)：機(jī)教023班班 姓姓 名：張志名：張志 導(dǎo)導(dǎo) 師：劉法治師：劉法治 崔杭平崔杭平1 緒論緒論 本設(shè)計(jì)是根據(jù)河南新鄉(xiāng)三利機(jī)械集團(tuán)股份有限公司實(shí)際的生產(chǎn)要求完成的。該公司主要生產(chǎn)與重型汽車(chē)配套的油箱，而FT380L油箱就是其主要產(chǎn)品之一。為了減輕在汽車(chē)行駛過(guò)程中油液對(duì)油箱的沖擊力，油箱中需要加裝隔板，并將其用DN-80點(diǎn)焊機(jī)焊接在油箱內(nèi)以增強(qiáng)油箱的總體剛度。但生產(chǎn)實(shí)踐證明,DN-80型點(diǎn)焊機(jī)在FT380L油箱隔板底邊進(jìn)行焊接中由于自動(dòng)化程度不高，沒(méi)有與油箱相配套的支撐和傳遞機(jī)構(gòu)，而需要人工的協(xié)作，不但生產(chǎn)效率低下，而且焊接后的焊點(diǎn)往往達(dá)不到相應(yīng)的要求。出現(xiàn)焊點(diǎn)強(qiáng)度不夠或是偏離底板中心位置等問(wèn)題，造成油箱使用壽命大大縮短，質(zhì)量難以滿(mǎn)足用戶(hù)的要求，給企業(yè)造成比較大的經(jīng)濟(jì)損失。為了提高產(chǎn)品的精度和可靠性，提高生產(chǎn)效率，現(xiàn)對(duì)該點(diǎn)焊機(jī)進(jìn)行局部改造，加裝與其配套的支撐和自動(dòng)傳遞油箱的裝置，該裝置可自動(dòng)完成油箱的進(jìn)給，并能準(zhǔn)確地將油箱傳送到待焊接位置。該項(xiàng)目的完成，還將極大的節(jié)省人力，降低生產(chǎn)成本，給企業(yè)帶來(lái)豐厚的利潤(rùn)。2 工作狀態(tài)描述工作狀態(tài)描述該裝置主要用于將油箱縱向傳送到點(diǎn)焊機(jī)焊頭的工作位置，其工作流程如下：縱向焊接油箱隔板時(shí)，點(diǎn)焊機(jī)焊頭位置固定，通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將油箱傳送到隔板1第一個(gè)焊點(diǎn)位置后停止，點(diǎn)焊機(jī)工作，該焊點(diǎn)完成后，伺服電機(jī)將油箱傳送到第二個(gè)焊點(diǎn)位置，點(diǎn)焊機(jī)繼續(xù)工作，如此反復(fù)循環(huán)。當(dāng)隔板1的13個(gè)焊點(diǎn)完成后，電機(jī)帶動(dòng)油箱返回至第一個(gè)焊點(diǎn)位置，點(diǎn)焊機(jī)焊頭橫向移動(dòng)至第二個(gè)隔板后工作。當(dāng)?shù)诙€(gè)隔板的焊點(diǎn)完成后，點(diǎn)焊頭升起，越過(guò)隔板并移動(dòng)至第三個(gè)隔板的焊點(diǎn)位置。電動(dòng)機(jī)與點(diǎn)焊機(jī)交替工作，直至三個(gè)隔板的39個(gè)焊點(diǎn)完成后，電動(dòng)機(jī)將油箱傳送至起始位置。油箱從夾具上被放下，裝上待加工油箱，按下啟動(dòng)按鈕，電機(jī)工作。油箱焊點(diǎn)位置見(jiàn)下圖。隔板點(diǎn)焊位置圖隔板點(diǎn)焊位置圖3 3 傳動(dòng)方案擬定傳動(dòng)方案擬定 機(jī)械傳動(dòng)裝置的任務(wù)是根據(jù)機(jī)械的總體布置要求，解決原動(dòng)機(jī)與工作機(jī)之間的運(yùn)動(dòng)聯(lián)系及運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)方向變換，使它們之間的運(yùn)動(dòng)參數(shù)相匹配。以下對(duì)其詳細(xì)分析。本裝置中的工作機(jī)構(gòu)由油箱及其夾具組成，預(yù)計(jì)總重量不會(huì)很大，故所需要的驅(qū)動(dòng)力矩不會(huì)很大。要將電動(dòng)機(jī)輸出的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為工作機(jī)構(gòu)的往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，以終端輸出形式分，通常可選取螺旋傳動(dòng)和齒輪齒條傳動(dòng)二種結(jié)構(gòu)，下面分別進(jìn)行分析。3.1 螺旋傳動(dòng)螺旋傳動(dòng) 螺旋機(jī)構(gòu)是由螺桿、螺母及機(jī)架組成，如圖2所示。一般情況下，它是將螺桿的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為螺母沿螺桿軸向的移動(dòng)，也可將螺母的移動(dòng)轉(zhuǎn)換為螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)。螺旋傳動(dòng)具有摩擦阻力小，操作輕便靈活，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，精度高等優(yōu)點(diǎn)，并且能獲得很大減速比和力的增益。但螺桿的制造周期較長(zhǎng)，另外長(zhǎng)度較長(zhǎng)的螺桿本身的自重引起的撓度較大，需要增加螺桿支撐機(jī)構(gòu)等，將使結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜。故當(dāng)工作機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)平穩(wěn)性要求比較高，并且行程較短或者所選用的螺桿直徑較大的話(huà)，采用螺旋傳動(dòng)就比較合適。3.2 3.2 齒輪齒條傳動(dòng)齒輪齒條傳動(dòng)因?yàn)辇X輪齒條之間的間隙在裝配時(shí)比較難以消除，故傳動(dòng)精度沒(méi)有螺旋傳動(dòng)高。但齒輪齒條傳動(dòng)可以不受長(zhǎng)度限制，齒條可以根據(jù)長(zhǎng)度需要拼接，相對(duì)螺桿要增加支撐機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)，在結(jié)構(gòu)上可簡(jiǎn)單化。但采用齒輪齒條傳動(dòng)時(shí)，需要較大的驅(qū)動(dòng)力矩才能驅(qū)動(dòng)油箱及其夾具，這就要選擇傳動(dòng)比較大的減速器，并且對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選擇也會(huì)產(chǎn)生一定的限制。自動(dòng)傳動(dòng)工裝示意圖自動(dòng)傳動(dòng)工裝示意圖 4.1 電動(dòng)機(jī)選擇電動(dòng)機(jī)選擇 在本裝置中，由于油箱的往復(fù)運(yùn)動(dòng)有一定的控制要求，并且電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停止比較頻繁，因此所選電動(dòng)機(jī)應(yīng)能滿(mǎn)足以下特點(diǎn)：（1）調(diào)速范圍比較寬；（2）快速性好，即加速轉(zhuǎn)矩大，頻響特性好；（3）可靠性高、壽命長(zhǎng)；（4）能適應(yīng)頻繁啟、停的工作要求。綜上所述，直流伺服電動(dòng)機(jī)和交流伺服電動(dòng)機(jī)相比，它具有機(jī)械特性較硬、輸出功率較大、不自轉(zhuǎn)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大等優(yōu)點(diǎn)。因此在本裝置中選用直流伺服電動(dòng)機(jī)。4.2 4.2 直流伺服電動(dòng)機(jī)選型直流伺服電動(dòng)機(jī)選型 首先將工作機(jī)構(gòu)移動(dòng)速度確定為v=35mm/s，假設(shè)油箱夾具重75kg，而已知油箱自重為32kg，則本裝置中工作機(jī)構(gòu)所需要的驅(qū)動(dòng)力為：上式中：查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表1-1-7取f=0.1。工作機(jī)構(gòu)所需要的驅(qū)動(dòng)功率 按傳動(dòng)方案，查齒輪、滾動(dòng)軸承、滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的效率分別為0.98、0.98、0.6，則電動(dòng)機(jī)輸出功率 查伺服電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品手冊(cè)，選額定功率為750W的8cc751c型直流伺服電動(dòng)機(jī)，該電機(jī)參數(shù)尺寸如下表：額定功率 額定轉(zhuǎn)速 輸出轉(zhuǎn)矩 外伸軸尺寸 鍵槽尺寸 0.75kw 3000r/min 2.386Nm 5.1 減速機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)減速機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) （1）按傳動(dòng)方案減速機(jī)構(gòu)為一對(duì)斜齒圓柱齒輪，由于工作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)速度不高，故選用7級(jí)精度。小齒輪與電動(dòng)機(jī)軸鍵聯(lián)接，故小齒輪轉(zhuǎn)速 ，考慮到傳動(dòng)比的減小會(huì)使傳動(dòng)裝置外廓尺寸緊湊，查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表1初定傳動(dòng)比為3.2。（2）材料選擇。按機(jī)械設(shè)計(jì)表10-1選小齒輪材料為（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS；大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS。（3）初定齒數(shù)比u=i=3.2。（4）查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)圖14-2-23和14-1-52按MQ級(jí)量要求取值，得齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限 輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度極限 小齒輪 5.2 螺旋傳動(dòng)件設(shè)計(jì) 滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)精度雖然很高，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且價(jià)格昂貴，因此本結(jié)構(gòu)擬定采用滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)，單線(xiàn)梯形螺紋，查相關(guān)手冊(cè)，按一般工作要求，將螺桿螺母材料分別選為45鋼（調(diào)質(zhì)），青銅ZCuAl10Fe3。以下對(duì)其尺寸參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。螺桿中徑計(jì)算如下：螺桿結(jié)構(gòu)6 6 工作機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 按所設(shè)定的傳動(dòng)方案，本裝置的工作機(jī)構(gòu)主要是由兩部分組成，一是支承并確定油箱位置的支架，二是能使油箱支架實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)軌。兩部分之間通過(guò)四個(gè)滾輪傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。下面對(duì)油箱支架及其導(dǎo)軌的主材料和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析確定。由于油箱自身的重量（32kg）以及油箱夾具自身的重量（75kg）作用,并且機(jī)構(gòu)的傳送速度較慢，因此工作機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)、停止過(guò)程中對(duì)油箱產(chǎn)生的慣性力很小。當(dāng)工作機(jī)構(gòu)向與點(diǎn)焊機(jī)焊頭相對(duì)應(yīng)的位置移動(dòng)的過(guò)程中，油箱不會(huì)受慣性力作用的影響而產(chǎn)生滑移，造成焊點(diǎn)位置過(guò)大的偏差。因此本裝置采用在油箱支架上焊接定位支撐板來(lái)定位油箱，該支撐板與油箱底部輪廓配合，即可定位油箱，為增大摩擦力也可考慮在支撐板上襯上一層橡皮墊。這也就是說(shuō)，本裝置設(shè)計(jì)開(kāi)始所設(shè)想的油箱夾具實(shí)際上是油箱支架及定位支承板的組合體。定位支承板結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖6所示。10號(hào)槽鋼的結(jié)構(gòu)尺寸見(jiàn)圖7所示。在實(shí)際的生產(chǎn)中，對(duì)于工作機(jī)構(gòu)的位置精度要求比較高的裝置大多采用如果希望得到更高的傳動(dòng)精度，可選用直線(xiàn)導(dǎo)軌，因?yàn)槠鋬r(jià)格比較昂貴，并且對(duì)其配套設(shè)備的要求也比較高，在此不便采用?？紤]到設(shè)備改造的成本問(wèn)題，并且油箱隔板底邊相對(duì)較寬，對(duì)焊點(diǎn)的位置精度要求也不是非常嚴(yán)格。因此該工作機(jī)構(gòu)的導(dǎo)軌部分?jǐn)M定采用槽鋼聯(lián)接而成。該工廠(chǎng)現(xiàn)存儲(chǔ)一批10號(hào)槽鋼，在此即選做工作機(jī)構(gòu)主材料。為方便材料的選擇購(gòu)置以及設(shè)計(jì)的方便，工作機(jī)構(gòu)的油箱支架部分也由10號(hào)槽鋼聯(lián)接制成，并焊接上定位支承板，以確保油箱位置的固定。并在支架上安裝滾輪從而實(shí)現(xiàn)與導(dǎo)軌的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。通過(guò)實(shí)際測(cè)量所得到的FT380L油箱的輪廓尺寸如下：底面長(zhǎng)970mm，寬650mm，高330mm，底面和側(cè)面的圓角均為R80。鑒于油箱的外部結(jié)構(gòu)，可用簡(jiǎn)單的鋼結(jié)構(gòu)支架通過(guò)角鐵聯(lián)接并用螺栓固定作為油箱的支架部分。聯(lián)接角鐵的設(shè)計(jì)按照10號(hào)的結(jié)構(gòu)尺寸通過(guò)CAXA電子圖板輔助設(shè)計(jì)完成，其尺寸見(jiàn)零件圖，結(jié)構(gòu)外形如圖8所示。聯(lián)接角鐵的聯(lián)接螺栓初選為，待整體結(jié)構(gòu)確定后再作校核。聯(lián)接角鐵 6.2 尺寸確定尺寸確定（1）支架 根據(jù)油箱外輪廓尺寸以及槽鋼的尺寸即可確定油箱支架所需要的槽鋼長(zhǎng)度，即長(zhǎng)為650mm的槽鋼兩根作為支架的寬度尺寸，1066mm的槽鋼兩根作為支架的長(zhǎng)度尺寸。查手冊(cè)得10號(hào)槽鋼截面積為 。則由四根槽鋼組成的油箱支架重量 則在本設(shè)計(jì)初所假設(shè)的油箱支架重量是合理的，本設(shè)計(jì)中的數(shù)據(jù)可以采用，所確定的零件尺寸足夠。（2）導(dǎo)軌 由于油箱隔板兩端焊點(diǎn)間距為420mm，即油箱支架的往返行程為420mm，則通過(guò)計(jì)算可得導(dǎo)軌的長(zhǎng)度至少應(yīng)為式中10mm為支架兩邊與導(dǎo)軌聯(lián)接槽鋼的間距。為方便導(dǎo)軌的安裝，現(xiàn)將導(dǎo)軌兩端也采用槽鋼通過(guò)角鐵聯(lián)接，那么連接油箱導(dǎo)軌的槽鋼長(zhǎng)度應(yīng)為 上式中10mm為油箱支架與導(dǎo)軌的間距，48mm為槽鋼的寬度。則將聯(lián)接角鐵所占用的導(dǎo)軌長(zhǎng)度考慮在內(nèi)，現(xiàn)取作為導(dǎo)軌的槽鋼長(zhǎng)度為1250mm。6.3 滾輪設(shè)計(jì)滾輪設(shè)計(jì) 滾輪是在由槽鋼聯(lián)接而成的導(dǎo)軌內(nèi)滾動(dòng)，因此其外形應(yīng)與槽鋼內(nèi)槽形狀相同，形成一定的配合關(guān)系，而其尺寸可按照10槽鋼內(nèi)槽尺寸來(lái)確定。查手冊(cè)得10號(hào)槽鋼尺寸為：，。并且其內(nèi)槽壁有1：10的斜度，則按尺寸作圖可測(cè)得其角度約為 ，由此可得知滾輪的外廓為圓錐臺(tái)形狀。且其大端直徑為式中3mm為滾輪與槽鋼上壁的間隙。滾輪的動(dòng)力由與油箱支架螺栓聯(lián)接的短軸傳遞，為保證滾輪與支架的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，短軸一端應(yīng)安裝軸承，并且滾輪應(yīng)制出相應(yīng)尺寸的內(nèi)孔與軸承配合。綜合考慮滾輪的外徑尺寸與軸承所受到的載荷，查手冊(cè)選型號(hào)為02尺寸系列的6205深溝球軸承，該軸承的基本尺寸如下 ，為保證滾輪與軸承的配合，其內(nèi)孔直徑應(yīng)等于軸承外徑 25mm，內(nèi)孔深度應(yīng)至少為15mm。考慮到滾輪在導(dǎo)軌內(nèi)滾動(dòng)時(shí)受力應(yīng)該盡量均勻，現(xiàn)取滾輪內(nèi)孔深度為25mm，并且為了使軸承安裝的方便，內(nèi)孔沒(méi)有和軸承配合的部分直徑應(yīng)稍大一些，取 56mm。則滾輪的結(jié)構(gòu)形狀可確定如圖所示。滾輪結(jié)構(gòu)6.4 連接桿設(shè)計(jì)連接桿設(shè)計(jì) 連接桿的主要作用是將從油箱支架傳遞過(guò)來(lái)的動(dòng)力通過(guò)軸承傳遞給滾輪，使?jié)L輪在導(dǎo)軌槽鋼槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)。其中連接桿a段與軸承配合，因此其直徑 ，長(zhǎng)度 軸承右端應(yīng)有軸向定位，在此采用軸肩定位，則查手冊(cè)取軸肩高度 因?yàn)闈L輪是在支架槽鋼和導(dǎo)軌槽鋼之間傳遞動(dòng)力的，因此其總長(zhǎng)度可由以下計(jì)算得出：上式中：b為槽鋼寬度；為支架槽鋼和導(dǎo)軌槽鋼的間距，取為10mm；d為槽鋼側(cè)壁厚；為滾輪的軸向厚度；為支架槽鋼與連接桿的間距，根據(jù)實(shí)際情況各取3.2mm。連接桿與油箱支架采用螺栓聯(lián)接，則相聯(lián)接的一端應(yīng)制出螺紋孔，為使所選用的螺栓能承受油箱重量，螺栓直徑應(yīng)盡量選的大些，因c段連接桿直徑應(yīng)盡量大些，現(xiàn)初定c段直徑 ，查手冊(cè)選M20 45六角頭鉸制孔用螺栓（A級(jí)），則可確定相應(yīng)螺紋孔的尺寸?？紤]到該螺栓受到一定的剪切力，需要對(duì)其校核。見(jiàn)6.5。則根據(jù)以上分析計(jì)算，即可確定連接桿的結(jié)構(gòu)如圖10所示。連接桿 連接桿結(jié)構(gòu)尺寸確定以后，即可根據(jù)滾輪與連接桿以及所選的軸承組合為滾輪組件。組合結(jié)構(gòu)如圖11所示。最終確定的整體工作機(jī)構(gòu)見(jiàn)圖12所示。6.5 聯(lián)接螺栓強(qiáng)度校核聯(lián)接螺栓強(qiáng)度校核 按照以上的分析，工作機(jī)構(gòu)所獲得的驅(qū)動(dòng)力是由螺母?jìng)鬟f給油箱支架，而油箱支架通過(guò)與其螺栓聯(lián)接連接桿帶動(dòng)滾輪進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工作機(jī)構(gòu)的往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。因此連接桿的聯(lián)接螺栓和油箱支架聯(lián)接角鐵的螺栓都將受到剪切和擠壓力的作用，現(xiàn)對(duì)其進(jìn)行剪切和擠壓強(qiáng)度校核是很有必要的。查手冊(cè)得螺栓的許用剪切應(yīng)力為 ，許用擠壓強(qiáng)度 ，聯(lián)接螺栓受力如圖13所示（1）剪切強(qiáng)度校核 連接桿聯(lián)接螺栓有4個(gè)，油箱支架聯(lián)接螺栓有2個(gè)，已知螺栓受到的拉力為油箱及支架的重力，即則每根螺栓所承受的剪切力應(yīng)為，按公式即（2）擠壓強(qiáng)度校核已知擠壓力P=647.78N，且上式中，t為螺栓所聯(lián)接鋼板的厚度，分別為5.3mm，8mm。則由此可知，所選擇的M8，M20螺栓強(qiáng)度足夠。則最終確定的自動(dòng)傳動(dòng)工裝如下圖所示。本論文演示到此結(jié)束，在此本論文演示到此結(jié)束，在此向各位老師表示衷心的感謝，請(qǐng)向各位老師表示衷心的感謝，請(qǐng)給予批評(píng)指正。給予批評(píng)指正。