[工学]3-南华大学机械工程学院毕业设计论文
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机械毕业设计范文模板机械毕业设计范文模板摘要:本文以机械毕业设计为主题,探讨了设计的重要性以及设计过程中的一些关键步骤。
通过对一个实际案例的分析,展示了如何运用各种机械原理和工具进行设计,并提出了一些改进方案。
最后,总结了设计过程中的收获和体会。
引言:机械工程是一门应用科学,涉及到各种机械原理和工具的应用。
毕业设计是机械工程专业学生在毕业前完成的一项重要任务,旨在培养学生的设计能力和创新思维。
本文将以一个实际案例为例,介绍机械毕业设计的一般模板和步骤。
设计背景:设计背景部分应该简要介绍设计的背景和目的。
例如,设计一个自动化装配线,旨在提高生产效率和质量。
设计原理:在设计原理部分,应该详细介绍所使用的机械原理和工具。
例如,使用传送带、机器人和传感器等自动化设备来实现装配线的自动化。
设计过程:设计过程应该按照逻辑顺序进行描述,包括需求分析、方案设计、详细设计和实施等步骤。
例如,在需求分析阶段,需要确定装配线的生产能力和要求;在方案设计阶段,需要选择适当的设备和工具;在详细设计阶段,需要进行具体的参数计算和可行性分析;在实施阶段,需要进行设备调试和优化。
案例分析:在案例分析部分,应该详细介绍具体的案例,并对设计过程中的关键问题进行分析。
例如,装配线的生产能力是否满足需求,设备的稳定性和可靠性如何,是否存在安全隐患等。
改进方案:在改进方案部分,应该提出一些改进措施和建议。
例如,增加设备的容错性,提高装配线的生产效率,改善工作环境等。
总结和展望:在总结和展望部分,应该对整个设计过程进行总结,并展望未来的发展方向。
例如,通过本次设计,我深刻认识到机械设计的重要性,同时也意识到自己在设计过程中的不足之处。
未来,我将继续学习和提高自己的设计能力。
结论:机械毕业设计是机械工程专业学生的重要任务,通过设计实践,可以培养学生的设计能力和创新思维。
本文以一个实际案例为例,介绍了机械毕业设计的一般模板和步骤。
通过对案例的分析和改进,展示了设计过程中的重要性和挑战。
机械毕业设计论文范文随着科技的进步,教育的改革及人口的迅速增长,大学生的就业压力也日益加剧。
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机械毕业设计论文范文一:农业机械购置补贴分析1农业机械购置补贴的理论分析2004年在农业部、财政部贯彻中央一号文件精神和中央决策部署,共同制定的《农业机械购置补贴资金使用管理办法》中,第一章第一条明确的指出:“为鼓励和支持农民使用先进适用的农业机械,加快推进农业机械化进程,提高农业综合生产能力,促进农民增收,中央财政设立农业机械购置补贴专项资金。
”以及在以后的中央一号文件中,进一步提升到按照统筹城乡发展,推进社会主义新农村建设,积极发展现代农业,稳定粮食生产、增收、强基础、种民生的要求,巩固、完善、强化支农、惠农、强农政策,坚持和完善农业补贴制度和财政投入稳定增长的长效机制,健全国家对农业支持保护体系的新高度。
从中央的一号文件精神中可以看出,实行农业机械购置补贴的根本目的是为了促进我国现代农业的发展,建立农业现代化的机械作业体系,在《农业机械化标准体系建设规划(2010~2015)》中也有很明显的体现。
笔者认为对农机具补贴是由财政补贴的本质和农业机械的社会化责任所共同确定的。
众所周知,财政补贴是政府财政转移支付的一种形式,是公共财政体系的重要组成部分,是促进落后地区和落后产业发展,缩短地区差异和行业差异作为目标的。
财政对农机具的补贴主要是通过财政资金的乘数效应,突破发展瓶颈,从而实现自身的发展;农机购置财政补贴是生产技术推广性补贴,会促进技术机械化的推广,加快农业现代化的建设步伐。
另一方面,从农业机械本身所具有的作用来看,农业机械具有很强的外部正效应,一是对社会可持续发展的正外部性,可以促进社会稳定、改变产业结构等,二是存在技术溢出的正外部性,可以培养专业的农机专业人才,带动技术服务行业的发展。
按照新古典理论,对农机具财政补贴的受益人不仅仅是农户、农机经营者、还给社会带来了巨大的收益,农机补贴所带来的效应应当包括农户的收益和社会的收益两方面。
自动涂胶机械手工作站南华大学机械工程学院毕业设计(论文)自动涂胶机械手工作站摘要:本文对机器人在汽车玻璃自动涂胶系统的应用进行了阐述~对机器人工作站中的主要组合部件设计和功能进行了详细的说明。
自动涂胶工作站更加优越于手工涂胶。
手工涂胶难以保证涂胶的一致性~自动涂胶站保证了涂胶的均匀性、一致性、准确的涂敷位置以及优良的生产质量。
本文对工作站中的机械布局和定位夹紧原理进行了分析。
从机器人挡风玻璃涂胶系统的生产实际需要出发~提出了一套玻璃自动对中识别装置~可以对不同规格型号的玻璃进行自动对中识别~提高了生产的柔性。
根据设计经验简单论述了此套系统的工作节拍。
重点论述了装夹定位和六自由度问题。
关键词:汽车, 自动涂胶, 机械手第 1 页共 48 页南华大学机械工程学院毕业设计(论文)Automatic coating robot workstationAbstract: In this paper, the robot automatically in the auto glass adhesive application system, a set of robotic workstations in the main mix design and function of components described in detail. Automatic adhesive coating station is more superior to manual. Manual adhesive is difficult to guarantee the consistency of glue, automatic adhesive coating station ensures the uniformity, consistency, accuracy of the coating location and excellent production quality. In this paper, workstation layout and positioning of mechanical clamping principle isanalyzed. Robot windshield adhesive from the actual needs of production system, a set of automatic glass on the identification device can be of different types of glass specifications automatically identify and improve production flexibility. Discussed according to the design experience, this set of simple systems work the beat. Focuses on the issue of clamping position and six degrees of freedom.Key words:automotive;automatic potting;mechanical hand第 2 页共 48 页南华大学机械工程学院毕业设计(论文)目录1 绪论 (1)1.1 背景 (2)1.2 机器人的定义及分类 (3)1.3 涂胶机器人的发展与应用 (9)1.4 课题的提出、目的及意义 (9)1.5 主要研究内容 (10)2 自动涂胶机械手工作站的总体设计方案 (11)2.1 涂胶机器人整体设计方案解析 (11)2.2 涂胶机器人结构方案设计 (12)2.3本章小结 (20)3 涂胶机械手工作站机械系统的设计 (21)3.1 设计原则 (21)3.2 涂胶机方案的确定 (21)3.3 机器人涂胶工作站的总体布局 (21)3.4 系统的工作节拍 (27)3.5 控制系统 (28)3.6 本章小结 (28)4 涂胶机械手工作站控制系统的设计 (29)4.1控制系统简介 (29)4.2 控制系统方案介绍 (30)参考文献 (31)谢辞 (32)第 3 页共 48 页南华大学机械工程学院毕业设计(论文)附录 (33)第 4 页共 48 页南华大学机械工程学院毕业设计(论文)毕业设计作为大学里的最后一次设计任务,是一次对自己专业知识系统学习的总结与检验,旨在培养自己综合运用所学基础知识、专业知识去分析和解决实际生产中所遇到的问题的能力,树立正确的设计思想,学会运用正确的设计方法进行设计,通过运用设计标准、设计规范、手册、图册以及查阅技术资料来指导自己的设计,锻炼自己的动手能力,绘图能力,通过设计去发现问题,找到问题,解决问题,为今后走向社会打下坚实的基础。
机械毕业设计论文范文机械毕业设计论文范文摘要本文旨在探讨机械工程专业的毕业设计论文范文,通过对机械设计与制造的研究,展示了机械工程师在实践中所面临的挑战和解决方案。
本文分为三个部分,首先介绍了机械工程的背景和重要性,其次讨论了机械设计的基本原理和方法,最后通过一个实际案例进行了深入探讨。
引言机械工程是一门应用科学,涉及到机械设计、制造和维修等方面。
机械工程师在各个领域中扮演着重要的角色,他们的设计和创新为社会的发展做出了重要贡献。
因此,机械工程专业的毕业设计论文对于培养学生的研究能力和解决问题的能力具有重要意义。
机械设计的基本原理和方法机械设计是机械工程的核心领域之一,它涉及到机械零部件的设计和装配,以及机械系统的优化和改进。
机械设计的基本原理包括力学、材料力学、热力学等。
机械设计的方法包括CAD、CAM、CAE等。
在机械设计中,力学是基础。
力学研究物体的运动和力的作用,通过力学原理可以分析和计算机械零部件的受力情况,从而确定设计方案的合理性。
材料力学研究材料的强度和刚度,通过材料力学原理可以选择合适的材料,确保机械零部件的可靠性。
热力学研究能量转化和传递,通过热力学原理可以对机械系统进行能量分析,提高能源利用效率。
CAD、CAM、CAE是现代机械设计中常用的工具。
CAD(计算机辅助设计)利用计算机软件进行机械零部件的绘制和装配,提高设计效率和准确度。
CAM(计算机辅助制造)利用计算机软件进行机械零部件的加工和制造,提高生产效率和质量。
CAE(计算机辅助工程)利用计算机软件进行机械系统的仿真和优化,提高设计方案的可靠性和性能。
实际案例分析为了进一步探讨机械设计的原理和方法,本文以一个实际案例进行分析。
该案例是设计并制造一台自动化包装机。
首先,通过对市场需求和用户需求的分析,确定了包装机的功能和性能要求。
然后,进行了机械系统的总体设计,确定了包装机的结构和布局。
接着,进行了机械零部件的详细设计,包括传动系统、控制系统、传感系统等。
提供全套毕业设计,欢迎咨询毕业设计是大学生离校前最后的设计,是对所学专业知识的总结与提炼,目的是培养学生综合运用所学知识的能力,并且考验学生分析和解决问题的实践能力,在指导老师的全程指导下,完成系统的、全面的、科学的毕业设计。
为今后走向社会走向工作岗位提前打下坚实的理论基础。
科学技术的不断进步与发展,促使纺织机械势必也将朝着高速化、连续化、自动化、优质高效化的时代方向进步。
本次设计的课题为“针梳机自调匀整机构的设计”,该课题书基于传统机械设计基础的创新性改进设计。
众所周知,我国是机械制造大国,但是实际上,在机械制造业方面,与世界发达国家的先进水平仍有一段不可逾越的差距。
保持传统设计的同时,并在此基础上进行创新与改进已成为当务之急,本次设计,正是在这样一个环境中指导并进行设计的。
此设计主要对毛C07型匀整装置的工作原理及各部分的工作分析进行了介绍,还介绍了国外自调匀整技术的状况等。
设计思路是以毛C07自调匀整装置的工作原理作为理论依据,从整体的装配情况、各部分功能作用及运作等方面考虑设计的。
由于本次设计的时间和作者专业水平有限,整个设计中不可避免的存在不足,再次本人诚恳地希望老师提出并指正。
1 概 述为使针梳机或粗纱机纺出半制品的单位长度重量保持一定,在机器上安装一种能够自动控制牵伸倍数的装置。
据喂入或纺出的半制品单位长度重量的差异,自动改变牵伸值,使纺出半制品的单位长度重量保持稳定的数值,此装置称之为自调匀整装置。
1.1 自调匀整装置出现的意义毛纺半制品因为毛条纤维不均匀,及在加工过程(牵伸过程尤甚)中对纤维的控制不够完善,使得纱条在粗细及其他方面产生不均匀情况。
为了提升产品质量及提高半制品均匀度,尽量保证牵伸后的不匀降至最小,除了应用合理的牵伸机构、合理的工艺参数外,还要使用一种有效生产方式使产生的不匀尽可能地减小。
此方法我们称之为匀整。
匀整的方法包括很多,在控制角度可分为人工匀整和自调匀整两大类。
机械工程学院本科毕业设计(论文)开题报告————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:湘潭大学机械工程学院本科毕业设计(论文)开题报告题目焦炉煤气发电系统及余热利用的研究姓名黄鑫学号2005501812专业过程装备与控制工程班级三指导教师王志奇职称填写时间2009年月日2009年3月说明1.根据湘潭大学《毕业设计(论文)工作管理规定》,学生必须撰写《毕业设计(论文)开题报告》,由指导教师签署意见,系主任批准后实施。
2.开题报告是毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
学生应当在毕业设计(论文)工作前期内完成,开题报告不合格者不得参加答辩.3.毕业设计(论文)开题报告各项内容要实事求是,逐条认真填写。
其中的文字表达要明确、严谨,语言通顺,外来语要同时用原文和中文表达。
第一次出现缩写词,须注出全称。
4.本报告中,由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述,应不少于2000字。
5.开题报告检查原则上在第2~4周完成,各系完成毕业设计开题检查后,应写一份开题情况总结报告。
6. 填写说明:(1)课题性质:可填写A.工程设计;B.论文;C. 工程技术研究;E.其它。
(2) 课题来源:可填写A.自然科学基金与部、省、市级以上科研课题;B.企、事业单位委托课题;C.校级基金课题;D.自拟课题。
(3)除自拟课题外,其它课题必须要填写课题的名称。
(4)参考文献不能少于10篇。
(5) 填写内容的字体大小为小四,表格所留空不够可增页.本科毕业设计(论文)开题报告学生姓名 黄 鑫 学 号 2005501812专 业 过程装备与控制工程 指导教师 王志奇 职 称 讲师 所在系过程装备与控制工程 课题来源D 课题性质 A 课题名称 焦炉煤气发电系统及余热利用的研究一、选题的依据、课题的意义及国内外基本研究情况能源是人类赖以生存和社会进步的重要物质基础。
机械毕业设计论文摘要本文以机械工程专业的毕业设计为背景,探讨了一种新型机械设备的设计与研发过程。
该设计旨在解决特定工业场景下存在的问题,提高生产效率和质量,并降低人工操作的风险。
通过详细的分析和实验验证,本文对设计的可行性进行了评估,并给出了进一步改进和优化的建议。
这项毕业设计不仅在解决具体问题上有一定的实用价值,同时也为机械工程专业的学生提供了一个实践操作的平台,提升了他们的技能和经验。
引言随着工业技术的不断发展,机械工程专业的学生在毕业设计阶段面临着各种各样的挑战。
在实际工作中,机械工程师经常需要解决一些复杂的技术问题,因此他们需要在毕业设计中展示他们的技能和能力。
本文所述的毕业设计旨在通过设计一种新型机械设备,解决特定工业场景下存在的问题。
通过对设计过程的详细描述和实验验证,展示了该设计的可行性和实用价值。
设计背景问题陈述在某工业生产线上,由于传统的操作方式存在一定的风险和低效率的问题,需要设计一种新型机械设备来提高生产效率和质量,并降低操作风险。
具体来说,该生产线上的某个环节需要手工进行操作,不仅效率低下,还存在人身安全的隐患。
设计目标针对上述问题,设计的目标如下:1.提高生产效率:通过自动化的方式,减少人工操作的时间和精力,提高生产效率;2.提高生产质量:机器操作可以更加准确和精确,降低人为因素对生产质量的影响;3.降低操作风险:减少人工操作所带来的人身安全风险。
设计理念和原理设计理念本设计的理念是通过将机械设备与自动化控制技术相结合,实现对特定生产环节的自动化操作。
通过合理的设计和优化,使得机械设备能够完成人工操作的任务,从而提高生产效率和质量。
在设计过程中,需要考虑设备的结构和材料选择、控制系统的设计和优化等因素。
设计原理设计的原理是通过传感器和执行器等关键部件,实现对机械设备的自动化控制。
首先,通过传感器探测工件的位置和状态等信息,将其传递给控制系统。
控制系统根据预设的程序和算法,对执行器进行控制,实现对机械设备的自动化操作。
300MW汽轮机组热力性能计算摘要:节能的核心是中国能源战略和政策。
火力发电厂是能源供应的中心和资源消耗和环境污染和温室汽体排放、的主要部门,提高经济效益的电厂设备运行的经济性和可靠性,减少污染物的排放,已成为全球关注的重大问题。
热效率代表了火力发电厂热能源利用、功能转换技术的进步和运作的经济性,是电厂的基础经济评价。
合理的计算和分析燃煤电厂的热效率是基于保证机组安全运行的基础上,是提高作业水平和科学管理有效手段。
火力发电厂的设计在国内和国外技术改造、运行优化和研究大型火力发电厂性能监视、运行偏差分析等都需要热力系统热平衡的计算,计算出热经济指标作为决策的依据。
所以发电厂热力系统计算是关键技术来实现上述任务,直接反映了经济效率的协调,针对发电厂节能是有重要意义的。
本文设计的300MW凝汽式汽轮机。
了解其工作原理及其它组件的工作原理。
设计这个汽轮机每个热力系统,并使用计算机绘制图纸。
最后,热力系统设计为经济指标的计算,分析温度、压力等参数如何影响效率。
本设计采用了三种计算方法——常规计算方法、简捷计算、等效热降法。
关键词:节能、热经济性分析、热力系统300MW Steam Turbine Thermal PerformanceCalculationAbstract:Energy conservation is the core of China's energy strategy and policy. Coal-fired power plant is the center of the energy supply, improve the economic benefit of power plant equipment operation and reliability, reduce pollutant emissions, has become the world focus on the major issue.Represents the thermal power plant economics of energy use, advanced thermal conversion technology functions and running economy is the thermal power plant based on economic evaluation. Rational calculation and analysis of the Thermal Power Plant is to increased operating and running an effective means of scientific management based on ensure the safe operation of generating units. Power plant design, technological innovation, optimization and operation of large thermal power plants at home and abroad Performance Monitoring, running deviation analysis require thermal power plant system on a detailed calculation of heat balance. Thus the plant system calculation is an important technique to achieve these tasks based on and it is a direct reflection of the economic benefits of the whole plant. It is important to energy power plant.This article aims to design a 300MW Condensing Steam Turbine. Firstly, I understand the components of the turbine and its working principle. Secondly, design the turbine of the thermal system and hand-drawn maps of each system. Finally, I design thermal system on the economic index calculation,and analyze how parameters such as temperature and pressure affect the efficiency. This design uses three methods conventional method, simple calculation, the equivalent enthalpy drop method.Keywords: energy saving;economic analysis of thermal thermal system目录中文摘要 (i)英文摘要..................................................................................................................... i i 1 绪论.. (1)1.1毕业设计的目的 (1)1.2国内外研究综述 (1)2 300MW汽轮机组结构与性能 (3)2.1汽轮机工作的基本原理 (3)2.2汽轮机各部分的工作原理及结构特点 (3)3 热力系统的设计 (7)3.1主、再热蒸汽系统 ........................................................... 错误!未定义书签。
机械工程专业优秀毕业论文范本基于仿生设计思想的新型机械结构优化研究为了满足题目要求,本文将按照毕业论文的格式来展开讨论。
不过在论文正文开始前,还是先给出一个简要的摘要,以方便读者了解论文的主要内容。
摘要:本文基于仿生设计思想,对机械工程中的机械结构进行了优化研究。
首先,我们介绍了仿生设计思想的基本概念和应用价值。
接着,我们详细分析了现有机械结构的不足之处,并提出了一种新型的机械结构优化方法。
通过对比实验验证,我们证明了该优化方法的有效性。
最后,我们对未来机械工程中基于仿生设计思想的发展进行了展望。
1. 引言1.1 课题背景1.2 研究目的和意义2. 仿生设计思想的基本概念和应用价值3. 现有机械结构优化方法的不足4. 基于仿生设计思想的新型机械结构优化方法4.1 仿生设计思想在机械工程中的应用4.2 新型机械结构优化方法的原理和步骤5. 实验验证与结果分析5.1 实验设计5.2 实验结果5.3 结果分析和讨论6. 发展前景6.1 仿生设计思想在机械工程中的潜在应用6.2 研究的局限性和未来的改进方向1. 引言1.1 课题背景在机械工程领域,结构优化是提高机械性能和效率的重要方法。
传统的机械结构设计多为基于经验和人工优化的结果,这在一定程度上限制了机械设备的发展和创新。
为了克服这一问题,本研究采用了仿生设计思想,探索新型机械结构的优化方法。
1.2 研究目的和意义本研究的目的是基于仿生设计思想,通过优化机械结构的形态和材料,提高机械设备的性能和可靠性。
通过对不同材料和形态的结构进行比对,可以得到更加合理和高效的机械结构设计方法,为机械工程的发展提供参考和指导。
2. 仿生设计思想的基本概念和应用价值2.1 仿生设计思想的基本概念仿生设计是通过模仿自然界的生物结构和生物过程,将其应用于工程设计中的一种方法。
仿生设计在许多领域中得到了广泛应用,如飞行器设计、材料科学和机器人技术等。
该设计思想的核心目标是在不同层面上解决复杂的工程问题。
1 概述1.1 本课题研究的目的电动机外壳加工专用机床的设计主要用于加工铝合金材料的压铸件电动机外壳的毛坯,通常是在普通机床上进行加工,装夹和测量麻烦,不但加工时间厂,效率低,而且制造误差大,生产成本高,本设计的目的是使机床的结构尽可能简化,降低机床购买成本,提高生产效率,从而降低零件的生产成本,提高产品的市场竞争力。
1.2本设计国内外研究历史与现状专用机床是集机电于一体的综合自动化程度较高的制造技术和成套工艺装备。
它的特征是高效、高质、经济实用,因而被广泛应用于工程机械、交通、能源、军工、轻工、家电等行业。
我国传统的主用机床及组合机床自动线主要采用机、电、气、液压控制,它的加工对象主要是生产批量比较大的大中型箱体类和轴类零件(近年研制的组合机床加工连杆、板件等也占一定份额) ,完成钻孔、扩孔、铰孔,加工各种螺纹、镗孔、车端面和凸台,在孔内镗各种形状槽,以及铣削平面和成形面等。
专用机床的分类繁多,有大型组合机床和小型组合机床,有单面、双面、三面、卧式、立式、倾斜式、复合式,还有多工位回转台式组合机床等;随着技术的不断进步,一种新型的组合机床———柔性专用机床越来越受到人们的青睐,它应用多位主轴箱、可换主轴箱、编码随行夹具和刀具的自动更换,配以可编程序控制器( PLC) 、数字控制(NC) 等,能任意改变工作循环控制和驱动系统,并能灵活适应多品种加工的可调可变的专用机床。
由于专用机床及其自动线是一种技术综合性很高的高技术专用产品,是根据用户特殊要求而设计的,它涉及到加工工艺、刀具、测量、控制、诊断监控、清洗、装配和试漏等技术。
我国专用机床及专用机床自动线总体技术水平比发达国家要相对落后,国内所需的一些高水平专用机床及自动线几乎都从国外进口。
工艺装备的大量进口势必导致投资规模的扩大,并使产品生产成本提高。
因此,市场要求我们不断开发新技术、新工艺,研制新产品,由过去的“刚性”机床结构,向“柔性”化方向发展,满足用户需求,真正成为刚柔兼备的自动化装备。
现仅就近几年大连组合机床研究所研制的组合机床及其自动线对目前我国组合机床及其自动线装备技术的基本情况进行说明:图1.1 压缩机外支撑八工位回转工作台组合机床(1)为某冰箱压缩机厂提供的ZHS - 1283 冰箱压缩机外支撑八工位回转工作台组合机床,见图1。
镗孔精度< 9.097 mm ±0.004 mm , 表面粗糙度Ra0. 8μm ,节拍时间26 s (2 件) ,采用交流伺服滑台,HSK 接杆,主轴带中孔冷却液通道,全封闭防护。
(2) ZHS - XU86 凸轮轴轴承盖加工自动线是为某汽车公司研制的用于30 万辆轿车生产的高精度、高生产率、多品种数控自动线,见图1.2 。
该线采用多种先进技术:可控扭矩夹紧扳手、气浮输送、电液比例阀、高精度空心锥柄接杆、高密度材料镗杆、数控精密十字滑台、分布式控制系统与监测系统、故障诊断及显示系统、大流量冷却排屑和全封闭防护系统,节拍38 s。
图1.2 ZHS - XU86 凸轮轴轴承盖加工自动线(3) UD80 型换刀换箱柔性加工单元,见图1.3 。
该单元是一种高效、高精度与高柔性的数控机床,机床有5 个坐标,交换托板尺寸为800 mm ×800 mm ,刀库容量60 ,120 ,180 任选,箱库容量12 个,能在一次装夹下成铣、钻、铰、攻丝、镗孔、镗车等工序的单轴加工和多轴加工,适合中大批量生产规模的箱体零件和成组杂件的加工,也适用于中小批量多品种零件的生产。
图1.3 UD80 型换刀换箱柔性加工单元上述专用机床代表了目前我国专用机床装备较高的技术水平,但随着市场竞争的加剧和对产品需求的提高,高精度、高生产率、柔性化、多品种、短周期、数控专用机床及其自动线正在冲击着传统的组合机床行业企业,因此专用机床装备的发展思路必须是以提高组合机床加工精度、组合机床柔性、组合机床工作可靠性和组合机床技术的成套性为主攻方向。
一方面,加强数控技术的应用,提高组合机床产品数控化率;另一方面,进一步发展新型部件,尤其是多坐标部件,使其模块化、柔性化,适应可调可变、多品种加工的市场需求。
1.3 目前存在的主要问题在加工通孔、止口以及两侧表面的零件时,尤其批量生产中,传统车削加工效率方法是应用车镗削专机一次将孔和侧端面加工完;翻过来二次装夹加工另侧表面。
工件在实际加工中二次装夹导致加工精度低,效率低下。
2机床设计总体方案随着社会的进步,市场经济的发展,各种产品内部及产品之间的竞争日益加强,这使得产品的生产厂家都设法降低产品的生产成本,提高产品的生产效率。
在这种情况下,针对要求设计一套电动机外壳内孔、止口及端面加工的专用机床,所以本设计主要是为了通过尽量简化机床的结构和减少机床附件来减少机床的制造成本,从而达到降低电机外壳生产成本的目的。
2.1 机床总体方案的设计依据2.1.1 被加工零件工艺方案的拟定工件材料为铸铝合金,牌号为ZL102,硬度为HBS50,加工部位是:内孔表面1、止口表面2、3,以及外壳表面4、5。
工件觉得简易零件图如图2.1所示。
其具体加工要求如下 :(1) 需要加工的5个表面均不在同一个加工平面,而设计要求在一次装夹的 情况下完成工件的加工过程,因此,需要采用多工位刀具加工,使左端面和止口以及内孔通过一次走刀过程完成加工,然后再使右边的止口和端面同时完成加工。
(2) 被加工表面的粗糙度均为Ra3.2。
(3) 被加工表面的尺寸及位置精度为:1)两端面4、5的最小距离为00.16125-mm ;2)两止口2、3的最小尺寸要求为0.035098φ+mm ;3)内孔1的尺寸要求为0.054096φ+mm ;其内表面相对于两止口轴线的圆跳度为0.075mm 。
(4) 小批量生产。
图2.1 加工零件简易图2.2 机床设计方案的确定2.2.1 拟定工艺方案的对比在开始本设计之前拟定了三套设计方案,其具体内容如下:(1)在加工通孔、止口以及两侧表面的零件时,尤其批量生产中,传统车削加工效率方法是应用车镗削专机一次将孔和侧端面加工完;翻过来二次装夹加工另侧表面。
工件在实际加工中二次装夹导致加工精度低,效率低下。
(2)采用双动力头车床,通过两床头机座的轴向进给来完成切削进给,这样使得机床必须具备两个能在导轨上实现轴向运动的主轴箱,一方面,这样的结构为保证电机外壳止口的同轴度要求,将会对导轨的平行度直线度等形位误差提出更高的要求;另一方面,还要给两个主轴箱提供轴向运动的动力装置。
这种方案的优点是加工效率高,缺点是采用双动力头,使加工精度难以得到保证,且采用双动力头使得机床的结构复杂、生产费用高。
(3)采用参照6140车床的结构进行改造而成的简易车床进行加工,整个加工过程都是由装夹工件的拖把的进给来完成,机床的切削主轴分为前镗头和后镗头两部分组成,两镗头以及镗杆上的镗刀都需要比较高的安装精度,直接通过安装精度来保证零件的加工精度。
其加工过程为:首先工件向左进给,通过前镗头上的内孔镗刀、止口镗刀和端面镗刀来完成内孔、左止口和左端面的加工,加工完成后停机,在前后镗头之间加上传动杆使动力传递给后镗头,然后使工件向右进给来完成右端止口和右端面的加工。
这种方案的优点是使机床的结构进一步简化,降低了制造费用,保证了较高的加工效率,不足之处是机床在安装时对安装的技术要求较高。
2.2.2 设计方案的确定由上述方案各优缺点的对照,综合本设计的设计要求:1、为降低零件的加工成本,应使机床的制造成本尽可能低;2、为提高生产效益,应使零件的生产效率尽可能的提高;3、为适应一系列零的加工要求,应使机床各部分能做适量的调整。
综合各方面的设计要求,最后确定采用第三套方案进行设计。
2.3 机床主要技术参数的确定2.3.1 主轴转速的确定本设计为专用机床的设计,为了适应同一系列尺寸产品的加工和工艺上的灵活,针对零件的加工要求,采用了主轴两级变速。
本专用机床是用来加工材料为铸铝合金的电机外壳,根据《组合机床设计简明手册》查得满足设计要求加工精度的切削速度为200~400m/min ,此设计选择的切削速度为300m/min 。
根据公式:1000v n dπ= 由于该专用机床需加工同一系列的电机外壳,所以需要几个转速来完成表面的加工。
由于转速对零件加工精度的影响并不是很大,所以我采用平均速度来设计此专用机床: 114mm =196+110+120+130d =41837.65/min n r =取整数,则1850/min n r =;180mm =2155+175+210d =3;2530.52/min n r =;取整数,则2500/min n r =。
2.3.2 进给量的确定专用机床的切削进给量是由所加工材料的性能和加工精度所决定的,根据《切削用量手册》查得加工铸铝类零件的进给量为0.15—0.30mm/r,本设计中取进给量为0.20mm/r 。
2.3.3 主运动电动机功率的确定(1) 切削力的计算:车削过程中主切削力的计算公式为:F F c cc c x y c F p F F C f k α=⋅⋅⋅ 式中:c F ——切削力的切向分力(主切削力)Kg ⋅N ;c F C ——切削条件系数;p α——背吃刀量mm ;c F x ——背吃刀量指数;f ——切削进给量mm/r ;c F y ——进给量指数;c v ——切削速度m/min ;c F k ——总修正系数。
(2) 切削功率的计算:切削功率的计算公式为:4610c c c F v P kw ⋅=⨯由《切削用量手册》查得利用高速钢刀具对铸铝合金零件进行镗孔加工时,其式中各参数分别取值为:c F C =390,c F x =1.0,c F y =0.75,c F k =1.0。
根据加工要求取背吃刀量为1mm ,将数据代入公式计算得:主切削力c F =107.8N ,切削功率c P =0.54KW 。
(3) 主传动系统的传动效率:由主传动系统示意图(图2.1)可知:主传动系统包括两级齿轮传动和一级带轮传动以及三对滚动轴承,设1η、2η、3η分别为齿轮传动、滚动轴承、带轮传动的效率。
根据《机械设计课程设计》查得1η=0.98、2η=0.98、3η=0.95,则主传动系统的总传动效率为:23231230.980.980.950.8587ηηηη=⋅⋅=⨯⨯= (4) 电动机的选择:由于在切削过程中存在三把刀同时工作进给的情况,以及考虑切削过程中的不稳定因素,需要对电机的功率加上一安全系数,取安全系数S=1.5,计算得总功率为:/ 1.540.54/0.8587 3.77c P S n P kw η=⋅⋅=⨯⨯=查《机械设计课程设计》,根据Y 系列三相异步电动机技术数据(IP44)(摘自JB/T9616—1999),取电动机的额定功率为4KW ;选取电动机型号为Y112M —4;其主要参数为;满载转速为1440r/min 。