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中原工學院畢業(yè)設(shè)計開題報告 1 本課題所涉及的內(nèi)容及其研究的綜述 1.1自動化生產(chǎn)線簡介 自動生產(chǎn)線是由工件傳送系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，將一組自動機床和輔助設(shè)備按照工藝順序聯(lián)結(jié)起來，自動完成產(chǎn)品全部或部分制造過程的生產(chǎn)系統(tǒng)，簡稱自動線。在大批、大量生產(chǎn)中采用自動線能提高勞動生產(chǎn)率，穩(wěn)定和提高產(chǎn)品質(zhì)量，改善勞動條件，縮減生產(chǎn)占地面積，降低生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)周期，保證生產(chǎn)均衡性，有顯著的經(jīng)濟效益。 從二十世紀20年代開始，隨著汽車、滾動軸承、小型電動機和縫紉機等工業(yè)發(fā)展，機械制造中開始出現(xiàn)自動線，最早出現(xiàn)的是組合機床自動線。在此之前，首先是在汽車工業(yè)中出現(xiàn)了流水生產(chǎn)線和半自動生產(chǎn)線，隨后發(fā)展成為自動線。第二次世界大戰(zhàn)后，在工業(yè)發(fā)達國家的機械制造業(yè)中，自動線的數(shù)目出現(xiàn)了急劇增。 機械制造業(yè)中有鑄造、鍛造、沖壓、熱處理、焊接、切削加工和機械裝配等自動線，也有包括不同性質(zhì)的工序，如毛坯制造、加工、裝配、檢驗和包裝等的綜合自動線。 自動線中設(shè)備的聯(lián)結(jié)方式有剛性聯(lián)接和柔性聯(lián)接兩種。在剛性聯(lián)接自動線中，工序之間沒有儲料裝置，工件的加工和傳送過程有嚴格的節(jié)奏性。當某一臺設(shè)備發(fā)生故障而停歇時，會引起全線停工。因此，對剛性聯(lián)接自動線中各種設(shè)備的工作可靠性要求高。 在柔性聯(lián)接自動線中，各工序(或工段)之間設(shè)有儲料裝置，各工序節(jié)拍不必嚴格一致，某一臺設(shè)備短暫停歇時，可以由儲料裝置在一定時間內(nèi)起調(diào)劑平衡的作用，因而不會影響其他設(shè)備正常工作。綜合自動線、裝配自動線和較長的組合機床自動線常采用柔性聯(lián)接。 切削加工自動線在機械制造業(yè)中發(fā)展最快、應(yīng)用最廣。主要有：用于加工箱體、殼體、雜類等零件的組合機床自動線；用于加工軸類、盤環(huán)類等零件的，由通用、專門化或?qū)Ｓ米詣訖C床組成的自動線；旋轉(zhuǎn)體加工自動線；用于加工工序簡單小型零件的轉(zhuǎn)子自動線等。自動線的工件傳送系統(tǒng)一般包括機床上下料裝置、傳送裝置和儲料裝置。在旋轉(zhuǎn)體加工自動線中，傳送裝置包括重力輸送式或強制輸送式的料槽或料道，提升、轉(zhuǎn)位和分配裝置等。有時采用機械手完成傳送裝置的某些功能。在組合機床自動線中當工件有合適的輸送基面時，采用直接輸送方式，其傳送裝置有各種步進式輸送裝置、轉(zhuǎn)位裝置和翻轉(zhuǎn)裝置等對于外形不規(guī)則、無合適的輸送基面的工件，通常裝在隨行夾具上定位和輸送，這種情況下要增設(shè)隨行夾具的返回裝置。 自動線的控制系統(tǒng)主要用于保證線內(nèi)的機床、工件傳送系統(tǒng)，以及輔助設(shè)備按照規(guī)定的工作循環(huán)和聯(lián)鎖要求正常工作，并設(shè)有故障尋檢裝置和信號裝置。為適應(yīng)自動線的調(diào)試和正常運行的要求，控制系統(tǒng)有三種工作狀態(tài)：調(diào)整、半自動和自動。在調(diào)整狀態(tài)時可手動操作和調(diào)整，實現(xiàn)單臺設(shè)備的各個動作；在半自動狀態(tài)時可實現(xiàn)單臺設(shè)備的單循環(huán)工作；在自動狀態(tài)時自動線能連續(xù)工作。 控制系統(tǒng)有“預停”控制機能，自動線在正常工作情況下需要停車時，能在完成一個工作循環(huán)、各機床的有關(guān)運動部件都回到原始位置后才停車。自動線的其他輔助設(shè)備是根據(jù)工藝需要和自動化程度設(shè)置的，如有清洗機工件自動檢驗裝置、自動換刀裝置、自動捧屑系統(tǒng)和集中冷卻系統(tǒng)等。為提高自動線的生產(chǎn)率，必須保證自動線的工作可靠性。影響自動線工作可靠性的主要因素是加工質(zhì)量的穩(wěn)定性和設(shè)備工作可靠性。 自動線的發(fā)展方向主要是提高生產(chǎn)率和增大多用性、靈活性。為適應(yīng)多品種生產(chǎn)的需要，將發(fā)展能快速調(diào)整的可調(diào)自動線。現(xiàn)代生產(chǎn)和科學技術(shù)的發(fā)展，對自動化技 術(shù)提出越來越高的要求，同時也為自動化技術(shù)的革新提供了必要條件。數(shù)字控制機床、工業(yè)機器人和電子計算機等技術(shù)的發(fā)展，以及成組技術(shù)的應(yīng)用，將使自動線的靈活性更大，可實現(xiàn)多品種、中小批量生產(chǎn)的自動化。多品種可調(diào)自動線，降低了自動線生產(chǎn)的經(jīng)濟批量，因而在機械制造業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛，并向更高度自動化的柔性制造系統(tǒng)發(fā)展。 1.2自動上料在機械生產(chǎn)中的作用 在自動化加工、裝配生產(chǎn)線中，能自動完成將工件向加工或裝配機械供給并上料的裝置，稱為自動上料裝置。是自動化生產(chǎn)先線中一個重要環(huán)節(jié)。 統(tǒng)計表明，在工件的加工裝配過程中，工件的供給、上料、下料及搬運等工作所需費用約占全部費用的1/3以上，所需的工時約占全部工時的2/3以上，而且絕大多數(shù)的事故都發(fā)生在這些工序中，尤其是成批大量生產(chǎn)的場合，當要求生產(chǎn)效率很高而且機動工時很短時，上下料是一項重復而繁重的作業(yè)。所以，為了提高生產(chǎn)率、減輕作業(yè)者的勞動強度，保證安全生產(chǎn)，實現(xiàn)上下料自動化是很有必要的。 自動上料裝置通常由工料器、分路機構(gòu)、合路機構(gòu)、上料機構(gòu)及輸送機構(gòu)等所組成。其中，供料器、隔離機構(gòu)及上料機構(gòu)是其最基本的三個組成部分，各機構(gòu)之間的連接通常使用料道或其它輸送機構(gòu)。在實際應(yīng)用中，上述各機構(gòu)往往不是彼此獨立的，有事一個機構(gòu)既能將工件隔離又能將其分路，既能將能工件隔離又能上料。 在當今工業(yè)發(fā)達國家，自動上料裝置在各類制造業(yè)中比比皆是，上產(chǎn)過程的自動化不僅大大提高了生產(chǎn)率，把人們從繁重的勞動中解脫出來;而且對提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本、促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的合理化起到了積極的 作用。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在自動上料裝置中已經(jīng)越來越多的采用傳感器等電子設(shè)備，這樣不僅能提高精度，而且能減小設(shè)備的大小，降低成本，這已是未來的發(fā)展趨勢。 1.3 本課題涉及內(nèi)容 1. 軸承清洗方式 壓緊外套，內(nèi)套旋轉(zhuǎn)使軸承處于共作狀態(tài)下清洗。 2.圓柱滾子軸承N308E 生產(chǎn)類型：大批大量 參考文獻： [1] 黃大宇 梅瑛主編. 機械設(shè)計課程設(shè)計.吉林大學出版社,2007 [2] 徐灝主編. 機械設(shè)計手冊[第二版].北京：機械工業(yè)出版社,2000 [3] 彭文生等主編.機械設(shè)計.北京：高等教育出版社，2002 [4] 黃玉美等主編.機械制造裝備設(shè)計. 高等教育出版社，2006 [5] 劉德忠 費仁元主編.裝配自動化. 高等教育出版社，2003 ?2 本課題有待解決的主要關(guān)鍵問題 工件的上料通常是指將定向羊列好的工件裝入加工機械夾具中作業(yè)，是自動化上料裝置中最為復雜的一環(huán)。工件的上料通常是指將定向羊列好的工件裝入加工機械夾具中作業(yè)，是自動化上料裝置中最為復雜的一環(huán)。上料機構(gòu)的設(shè)計，關(guān)鍵在于根據(jù)工件的形狀、重量、特性及要實現(xiàn)的動作等選擇最適當?shù)纳狭戏椒ā? 該課題全稱為成品軸承自動生產(chǎn)線自動上料裝置設(shè)計。即針對特定的清洗方式設(shè)計上料裝置。由于清洗方式及設(shè)計要求的限制，解決節(jié)能這個問題的思路在于尋求合適的機構(gòu) 或組合機構(gòu)來來實現(xiàn)軸承的送料、定位、及停歇。送料與定位易于完成，問題核心在于清洗，因此必須擁有足夠長的清洗時間，即停歇時間。 3 對課題要求及預期目標的可行性分析?(包括解決關(guān)鍵問題技術(shù)和所需條件兩方面) 1.該方案采用組合機構(gòu)，如圖3-1所示 該機構(gòu)的傳動比等于凸輪的啟停之比與不完全齒輪啟停之比的成積。因此容易獲得較大的停歇時間。如圖3-1所示： 圖3-1 不完全齒輪-凸輪組合機構(gòu)示意圖 2. 送料方式 送料機構(gòu)如圖3-2所示。 當軸承到達A位置時，凸輪1動作，將軸承推向B位置，在B位置經(jīng)清洗后再由凸輪2推向C位置，由輸送帶帶走。 兩凸輪相對運動的原則為：當凸輪2推動軸承至輸送帶回到起始位置時，凸 輪1剛好準備運動。 圖3-2 送料機構(gòu)示意圖 3.為了使得兩凸輪能夠按照以上要求以上動作，兩凸輪間應(yīng)有一定的連接，如下圖3-3示： 圖3-3 傳功機構(gòu)示意圖 4.該機構(gòu)的傳動比等于凸輪的啟停之比與不完全齒輪啟停之比的成積。因此容易獲得較大的停歇時間。 4 完成本課題的工作計劃及進度安排 3.08――3.23 課題調(diào)研、實習、開題報告、譯文 3.24――4.05 總體方案論證 4.06――6.04 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計及具體零部件設(shè)計 6.05――6.12 評閱 6.13――6.15 答辯 6.16——6.19 修改 5 指導教師審閱意見 ? ? ? ? ? 指導教師(簽字)：　　　　　　 年 月 日 6 指導小組意見 ? ? 指導小組組長(簽字)：　　 　　　 年 月 日 說明： 1. 本報告前4項內(nèi)容由承擔畢業(yè)論文(設(shè)計)課題任務(wù)的學生獨立撰寫； 2. 本報告必須在第八學期開學兩周內(nèi)交指導教師審閱并提出修改意見； 3. 學生須在小組內(nèi)進行報告，并進行討論； 4.本報告作為指導教師、畢業(yè)論文(設(shè)計)指導小組審查學生能否承擔該畢業(yè)設(shè)計(論文)課題和是否按時完成進度的檢查依據(jù)，并接受學校的抽查。 8