【正文】 電弧控制邁出了新的一步?！—?2) 非傳統(tǒng)（非電弧、電阻）焊技術(shù)的應(yīng)用和設(shè)備發(fā)展迅速，現(xiàn)已有：摩擦縫焊(Friction Seam Welding） 、摩擦攪拌焊(Friction Stir Welding） 、摩擦堆焊(Friction Surfacing)、摩擦插入焊(Friction Plunge)、摩擦切割(Friction Cutting)等等?！—?3) 微處理器及計算機已普遍應(yīng)用，但距完全的智能控制尚有距離。　(4) 焊接機器人的應(yīng)用更為廣泛?！—?5) 小型、微型電阻焊機日趨成熟和普及。 國內(nèi)點焊機行業(yè)的發(fā)展動向 我國電阻焊技術(shù)經(jīng)歷了工頻交流、直流脈沖、三相低頻、次極整流、微機控制和質(zhì)量監(jiān)控技術(shù)水平的提升過程。目前，我國采用微機控制的次極整流的點/縫焊機、帶恒流輸出的質(zhì)量控制電阻焊機的應(yīng)用已較為普遍，電阻焊質(zhì)量控制理論和技術(shù)、各種通用及專用電阻點/縫焊機、成套設(shè)備的研究和應(yīng)用已較為普遍和成熟，接近國際先進水平。 但我國逆變電阻焊機、柔性化電阻焊成套設(shè)備、電阻焊機的軟開關(guān)脈沖調(diào)制變換等技術(shù)的研究和應(yīng)用，與國外先進技術(shù)相比，與弧焊設(shè)備的發(fā)展水平、更新?lián)Q代速度相比，與國民經(jīng)濟發(fā)展的需求相比，仍有很大距離。這些技術(shù)在日本、美國、德國等本科機械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 工業(yè)發(fā)達國家的研究已很深入，并在工業(yè)生產(chǎn)中得到普遍的應(yīng)用；我國逆變電阻焊機的研究處在大專院校、科研單位、少數(shù)有技術(shù)實力的企業(yè)所進行的中、小功率實驗研究和少量試生產(chǎn)階段，一些重要的、技術(shù)要求較高的企業(yè)需要精密或大功率逆變電阻焊機，到目前為止，大多數(shù)依賴進口，或進口關(guān)鍵部件再配套機架、機械部件、加壓系統(tǒng)等組裝。所以說，逆變電阻焊機、柔性化電阻焊成套設(shè)備、逆變阻焊機器人，對與我國焊接設(shè)備研究單位及生產(chǎn)企業(yè)來說，是一個較大的研究領(lǐng)域，具有很大的市場前景和發(fā)展空間。 （a）未來 5 年，中、大功率逆變電阻焊是我國電阻焊機主要研究內(nèi)容及發(fā)展方向。電阻焊微機控制質(zhì)量監(jiān)控、智能化及專家系統(tǒng)、柔性化電阻焊成套設(shè)備、阻焊機器人、電阻焊機的軟開關(guān)技術(shù)以及大功率快恢復(fù)整流二極管國產(chǎn)化研制、個性化專用電阻焊設(shè)備等也是重要的研究內(nèi)容和專業(yè)生產(chǎn)方向。專門適用于鍍層材料、鋁合金材料焊接要求，以及精密零件焊接的電阻焊機的研制更引人重視，焊接工藝與設(shè)計研發(fā)技術(shù)密切配合，專用焊機更具個性化。 未來 15 年內(nèi)，我國電阻焊機總體水平進一步提高，達到國際先進水平。逆變電阻焊技術(shù)將比較成熟，并大量用于焊接生產(chǎn)；普遍采用微機控制，數(shù)字化水平更高；逆變阻焊機器人的研究更加深入和應(yīng)用更為廣泛。逆變電阻焊機、阻焊機器人進口數(shù)量減少，基本實現(xiàn)國產(chǎn)化。（b）目前，我國閃光焊機與國際先進水平相比仍有較大距離。手動凸輪式閃光焊機仍是許多設(shè)備廠家首選的生產(chǎn)產(chǎn)品；一些技術(shù)力量較強的研究院所及企業(yè)則以生產(chǎn)氣/液夾緊、加壓、頂鍛及液壓伺服機構(gòu)實現(xiàn)燒化曲線的閃光焊機為主；微機控制技術(shù)在閃光焊機研制中得到普遍應(yīng)用；專用及帶去毛刺、去飛邊、整形等功能的成套閃光焊設(shè)備在輪圈、錨鏈、鋸條、鋼筋、平板及集中截面等焊接中大量使用。但我國閃光焊機自動化水平較低，大截面（如鋼軌、載重車輪轂）所需大功率（幾百甚至上千kW） ，并具有焊前預(yù)熱、焊后回火、微機質(zhì)量控制和數(shù)字顯示等功能閃光焊機，大多是進口產(chǎn)品。正式因為這一技術(shù)和市場發(fā)展的需求，一些有實力和市場眼光的科研院所和企業(yè)，正瞄準(zhǔn)這一方向進行技術(shù)改造和產(chǎn)品研制。今后 5 年內(nèi)，我國微機控制、氣/液連動閃光焊機技術(shù)更成熟，設(shè)備加工精度提高，焊接質(zhì)量更穩(wěn)定；主要發(fā)展方向是大功率、微機質(zhì)量監(jiān)控閃光焊機的研制，并在鐵道等行業(yè)中得到應(yīng)用，部分取代進口產(chǎn)品；小功率精密閃光焊機的研制，用于細絲（如不銹鋼絲、鎢絲）或薄件的焊接。未來 15 年內(nèi)，大功率閃光焊機恒流控制、關(guān)鍵參數(shù)采集及焊接質(zhì)量評定、逆變技術(shù)在閃光焊機中得到應(yīng)用，大功率、高品質(zhì)閃光焊機基本實現(xiàn)國產(chǎn)化，并有部分產(chǎn)品出口創(chuàng)匯。本科機械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 課題的目的與意義 本課題主要要求設(shè)計一種工業(yè)用點焊機。此種點焊機主要用在機加車間，對焊接件進行點焊，以完成零件的焊接固定。此種設(shè)備可以完全取代原有的手工操作，大大提高了零件加工的生產(chǎn)效率。 通過畢業(yè)設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生全面綜合運用本學(xué)科的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識和基本技能，具備機電設(shè)備開發(fā)和控制系統(tǒng)的設(shè)計能力，獲得工程師的基本訓(xùn)練，提高解決工程實際問題的能力；培養(yǎng)具備更高的綜合素質(zhì)和更強的應(yīng)用能力，使能夠運用所學(xué)的知識解決工程實際問題，開展研究工作。本科機械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 2 工業(yè)點焊機的分類與組成 點焊機的分類(1) 點焊機按照用途分為：有萬能式（通用式） 、專用式；(2) 點焊機按照同時焊接的焊點數(shù)目可分為：有單點式、雙點式、多點式；(3) 點焊機按照導(dǎo)電方式可分為：有單側(cè)的、雙側(cè)的；(4) 按照加壓機構(gòu)的傳動方式可分為：有腳踏式、電動機凸輪式、氣壓式、液壓式、復(fù)合式（氣液壓合式） ； (5) 點焊機按照運轉(zhuǎn)的特性可分為：有非自動化、自動化； (6) 點焊機按照安裝的方法可分為：有固定式，移動式或輕便式（懸掛式） ； (7) 點焊機按照焊機的活動電極（普通是上電極）的移動方向可分為：有垂直行程（電極作直線運動） 、圓弧行程； (8) 點焊機按照電能的供給方式可分為：有工頻焊機（采用 50 赫芝交流電源） 、脈沖焊機（直流脈沖焊機、儲能焊機等） 、變頻焊機（如低頻焊機） 。 點焊機的基本組成電阻點焊機一般均由焊接電源、加壓機構(gòu)、電極、焊接回路、機架、傳動與減速機構(gòu)和開關(guān)與調(diào)節(jié)裝置等部件組成。（1）焊接電源 根據(jù)近年來焊接電源的研究熱點,從軟開關(guān)電路、功率因素校正、電磁兼容和電磁干擾設(shè)計、低諧波、少電磁污染、自動控制的智能型綠色焊接電源已成為未來焊接電源發(fā)展方向。（2）加壓機構(gòu)因各種產(chǎn)品要求不同，電阻點焊機上有多種形式的加壓機構(gòu)。小型薄泊零件多用本科機械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 彈簧杠桿式加壓機構(gòu)；無氣源車間，常用馬達凸輪加壓機構(gòu)；而更多采用的是氣壓式和氣液壓式加壓機構(gòu)。一種用于多點焊機、焊鉗的氣液壓式加壓機構(gòu)。壓縮空氣進入增壓器，推動活塞前進，利用活塞桿前端面積作為小活塞壓向液壓器，因為油是不可壓縮的，油壓按活塞與活塞兩面積之比提高，通過焊鉗上的小油缸對電極施壓，能獲得很高的電極壓力。這類機構(gòu)壓力穩(wěn)定、體積小，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，用于 DN5200 型焊機上（3）電極點焊機專用電機：氧化鋁銅合金電極具有：高硬度（HRB 大于 75），耐磨，不易磨損。高導(dǎo)電率（IACS%：8595），不粘針，焊點牢固，美觀。高可塑性，易于加工成各種規(guī)格，形狀的電極。軟花溫度高（大于 800 度），火花小，不炸焊。特別適合點焊：鎳片（帶），鍍鎳片，不銹鋼帶，鋁鎳復(fù)合帶，銅片等金屬材料。是電池生產(chǎn)，加工，維修行業(yè)最為理想的電極材料。（4）焊接回路電阻點焊機的焊接回路是指除焊件之外參與焊接電流導(dǎo)電的全部零部件所組成的導(dǎo)電通路。機臂由銅棒制成，交流焊機機臂直徑應(yīng)小于 60mm，以免電流出現(xiàn)趨表效應(yīng)的影響。大功率焊機因電流密度提高，電極壓力加大，應(yīng)相應(yīng)增大機臂的直徑。焊接回路尺寸常用范圍為 L＝200～1200mm，可調(diào)范圍為 400～800mm，機臂間距H＝50～80mm，可調(diào)范圍為 10～50mm。 電阻點焊用電極是保證點焊質(zhì)量的重要零件，它的主要功能有： (a) 向焊件傳導(dǎo)電流。 (b) 向焊件傳遞壓力。 (c) 迅速導(dǎo)散焊接區(qū)的熱量。 電阻點焊電極由端部、主體、尾部和冷卻水孔四部分所組成。標(biāo)準(zhǔn)電極（直電極）有五種形式。 通常錐形電極的頂角 α≥120176。，以利于端面散熱和增強抗變形能力。邊緣要倒圓()，并要保證焊點壓痕邊緣圓滑過渡，以提高接頭的抗疲勞強度。 為了滿足特殊形狀焊件點焊的要求，往往需要采用特殊形狀的電極(彎電極)。普通彎電極與尾部和主體上刻有水槽的彎電極，目的是使冷卻水流到電極的外表面，以加強電極的冷卻，常用于不銹鋼和高溫合金的點焊。一增大橫斷面的電極，目的是加強電極端面向水冷部分的散熱。 為了節(jié)約銅合金的消耗，可采用帽狀電極，當(dāng)電極磨損之后，只需更換其中一小部分。也有將桿形電極點壓接于電極主體上的桿狀電極。 常用電極材料是鋯鈮銅(DJ70)、鉻鋯鈮銅(DJ85)和鈷鉻硅銅（DJ100） 。本科機械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 （5）機架焊接機架是用鋼板、熱軋型材等多種材料按一定順序焊接而成的框架結(jié)構(gòu)。焊接機架的制造不需要復(fù)雜的設(shè)備,工期短,成本低,但設(shè)計焊接機架卻是一項繁瑣的工作,要考慮桿件的選材、桿件之間的連接方式、焊接桿件的順序等,不僅要滿足強度和剛度的要求,還需機架外形盡量美觀。（6）傳動與減速機構(gòu)機械傳動機構(gòu)，可以將動力所提供的運動的方式、方向或速度加以改變，被人們有目的地加以利用。我國古代傳動機構(gòu)類型很多，應(yīng)用很廣，除了上面介紹的以外，像地動儀、鼓風(fēng)機等等，都是機械傳動機構(gòu)的產(chǎn)物。我國古代傳動機構(gòu)，主要有齒輪傳動、繩帶傳動和鏈傳動。減速機構(gòu)的作用是降低電動機的輸出軸的轉(zhuǎn)速，從而將電動機輸出軸的輸出轉(zhuǎn)矩放大后作用于轉(zhuǎn)向輸出軸。減速機構(gòu)主要有兩種形式：雙行星齒輪減速機構(gòu)和和蝸輪蝸桿減速機構(gòu)。（7）開關(guān)與調(diào)節(jié)裝置對點焊機通斷電進行控制。電流調(diào)節(jié)器的作用是：限制最大電流（過大的起動電流、過載電流） ，并使過載時（達到允許最大電流時）思想很陡的下垂機械特性；起動時，能保持電流在允許最大值，實現(xiàn)大恒流快速啟動；能有效抑制電網(wǎng)電壓波動對電流的不利影響。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的作用：能有效地消除轉(zhuǎn)速偏差，保持轉(zhuǎn)速恒定；當(dāng)轉(zhuǎn)速出現(xiàn)較大偏差時，它能迅速達到最大輸出電壓，輸送給電流調(diào)節(jié)器，使電流迅速上升，實現(xiàn)快速響應(yīng)。本科機械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 3 點焊機工作原理及傳動方案的確定 點焊機工作原理簡述 加工工件簡圖見圖 31圖 31 工件示意圖 點焊機工作流程簡述該點焊機在開始工作時，工件頂緊裝置 1 位于工作臺的上方，將工件安放在工作臺 9 上，同時采用預(yù)緊螺栓 10 將工件頂緊，工件頂緊裝置通過氣缸伸展，壓到工件上面，將預(yù)緊螺栓加緊，1 上升，電極 2 和