【正文】 完成一批工件該工 序的焊接后，再更換下一工序的卡具，這樣每次只將半筒裝上即可。在橫向（ X 軸）、縱向（ Z 軸）兩個(gè)方向上實(shí)現(xiàn) 2 個(gè)平動(dòng)，采用電機(jī)加滾珠絲杠的傳動(dòng)方式，實(shí)現(xiàn)半筒的平動(dòng)；繞 Z 軸的偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)采用雙滑塊機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)這樣可以保證半筒上任意一點(diǎn)都能到達(dá)焊極處。一層工作平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)是整個(gè)工作臺(tái)在 X 軸反向的主驅(qū)動(dòng)。 各部分結(jié)構(gòu)作用設(shè)計(jì) 導(dǎo)軌 機(jī)床導(dǎo)軌為 4 根 22kg∕ m 組成， 4 根為一組安裝在基礎(chǔ)的一側(cè)。 二層運(yùn)動(dòng)平臺(tái) 二層運(yùn)動(dòng)平臺(tái)為焊接件結(jié)構(gòu)，在其上方安裝有直線導(dǎo)軌，用于左側(cè)立柱的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，在其下方安裝有直線導(dǎo)軌的滑塊，用于二層運(yùn)動(dòng)平臺(tái)在一層運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上的移動(dòng)。工廠氣源來氣，通過氣動(dòng)三聯(lián)件，經(jīng)過三通分別去一層運(yùn)動(dòng)平臺(tái)與一層輔助運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，通過平臺(tái)上的換向閥作用在氣缸里，推動(dòng)活塞來實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的夾緊與松開。 (4) 穩(wěn)定：低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，低速運(yùn)行時(shí)不會(huì)產(chǎn)生類似于步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)運(yùn)行現(xiàn)象，適用于高速響應(yīng)要求的場合。 應(yīng)用領(lǐng)域很多，只要是要?jiǎng)恿υ吹?，而且對精度有要求的一般都可能涉及到伺服電機(jī)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 第 3 章 車載平臺(tái)各器件的選取和校核 車載平臺(tái)整體計(jì)算設(shè)計(jì) 由于車載平臺(tái)承載著包括工件在內(nèi)的所有點(diǎn)焊機(jī)工作臺(tái)的質(zhì)量，所以各部分重量見表 31 表 31 車載工作臺(tái)各部分質(zhì)量 工作臺(tái)各部分 重量（㎏） 焊接工裝卡具 50 半筒自重 20 一層工作臺(tái) 1100 一層輔助工作臺(tái) 640 左右立柱 2*650 二層工作臺(tái) 2*540 配重體 2*35 可以經(jīng)過以上數(shù)據(jù)對工作臺(tái)、伺服電機(jī)、滾珠絲杠、軸承的選擇進(jìn)行估算和校核，最終確定尺寸和型號。 由于軍工產(chǎn)品滿足 Lh=2160h。 可得一直只有一種狀態(tài)，有 t1=100 帶入得 nm=1000 r/min （ 4）當(dāng)量載荷 Fm=√F13 n1t1nm100+F23 n2t2nm100+Λ+F33 n3t3nm100+Fn3 nntnnm1003 (34) 式中 Fm當(dāng)量載荷 N。 帶入得 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 Cam= 取以上兩種結(jié)果的最大值 Cam= 確定允許 的最小螺紋底徑 （ 1）估算絲杠允許的最大軸向變形量 δm≤（ 14~15） 定位精度 (37) 式中 δm最大軸向變形量 μm。 Ph=10 Ca=66300Cam= d2=d2m= 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 確定滾珠絲杠的預(yù)緊力 Fp=13Fmax (39) 其 中 Fmax=F0（靜摩擦力） Fp≈ 行程補(bǔ)償值與拉伸力 （ 1）行程補(bǔ)償值 C=?tLu103 （ 310） 式中 Lu=行程 +（ 8~10） Ph=1500 ㎜ ?t溫差取 ℃ C≈ （ 2）預(yù)拉伸力 Ft=?td22 (311) (3)帶入得 Ft≈ 確定滾珠絲杠支撐用的軸承代號、規(guī)格 （ 1）軸承所承受的最大軸向載荷 FBmax=Ft+Fmax （ 312） 帶入得 FBmax= （ 2）軸承類型 兩端固定的支撐形式，選背對背 600角接觸推力球軸承 （ 3）軸承內(nèi)徑 d 略小于 d2= ㎜， FBP=13FBmax （ 313） 取 d=30 ㎜ 帶入得 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 FBmax=3165N （ 4）軸承預(yù)緊力 預(yù)加負(fù)荷 ≥FBP （ 5）按樣本選擇軸承型號規(guī)格 當(dāng) d=30 ㎜，預(yù)加載和為 3500N 所以選擇 7206C 軸承 預(yù)加載和為 3500FBP=3165N 滾珠絲杠工作圖設(shè)計(jì) （ 1）絲杠螺紋長度 Ls=1984㎜ （ 2）兩固定支撐距離 L1 按樣本查出螺母安裝連接尺寸 絲杠全長 L （ 3）行程起點(diǎn)離固定支撐距離 L0 由工作圖得 L1=1980 ㎜ L=2225 ㎜ L0=290 ㎜ 電機(jī)選擇 有由之前選取 3000 r/min，運(yùn)行功率為 Pm=FV=3761 1060= 考慮傳遞過程中有能量損失，所以有 η=η1η22η3η4 （ 314） η1為減速器， η2為軸承， η3為絲杠， η4為聯(lián)軸器 經(jīng)查表得 η1=， η2=， η3=， η4=。 經(jīng)查得 dQ=， Z=17， β=600 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 Famax=11283N KBO =ⅱ .絲杠最大抗壓剛度 由表 查得 兩端固定支撐 Kb=2KBO （ 319） Kb= N/μm 式中 Kb支撐軸承組合剛度 N/μm。 由樣本查得 Kc39。 由表 查 得 f=； 由樣本得 d2=。 L=（ CaFmfω）3106 (329) 式中 L回轉(zhuǎn)壽命（以回轉(zhuǎn)次數(shù)為單位）； Fm平均載荷（ N） 。 不同的可靠度，可由下列公式修正。Cfp 對二層工作臺(tái)計(jì)算分析 F=（ 540+35+50） +（ 540+35+50） =1243N 確定滾珠絲杠的導(dǎo)程 初取伺服電機(jī) 3000r/min，減速比 1:3 Ph= Vmaxi 帶入得 Fm=1243N 預(yù)期額定動(dòng)載荷 （ 1）按預(yù)期工作時(shí)間估算 Cam=√60nmLh3 Fmfw100fafc (35) 式中 Cam預(yù)期額定動(dòng)載荷 N； fa精度系數(shù)； fc可靠度系數(shù)； fw載荷性質(zhì)系數(shù)。 已知定位精度 ㎜（雙軸） δm=20μm 取兩種結(jié)果的最小值 δm=20μm （ 2）估算最小螺紋底徑 絲杠要求預(yù)拉伸，取兩端固定的支撐形式 d2m=10√10F0LπδmE=√F0Lδm (38) 式中 d2m最小螺紋底徑 ㎜。 代入得 η= 得 P=Pmη = = （ 315） 考慮到型號 與數(shù)值大小取 P=300W 既電機(jī)型號為 SGMGH3A 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 傳動(dòng)系統(tǒng)剛度 （ 1）絲杠抗壓剛度 ⅰ .絲杠最小抗壓剛度 Ksmin=2L1 102 （ 316） 式中 Ksmin最小抗壓強(qiáng)度 N/μm； d2絲杠底徑； L1固定支撐距離。 經(jīng)查得 dQ=， Z=17， β=600 Famax=1243N KBO =ⅱ .絲杠最大抗壓剛度 由表 查得 兩端固定支撐 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 Kb=2KBO （ 319） Kb= N/μm 式中 Kb支撐軸承組合剛度 N/μm。 由樣本查得 Kc39。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 由表 查 得 f=； 由樣本得 d2=。 L=（ CaFmfω）3106 (329) 式中 L回轉(zhuǎn)壽命（以回轉(zhuǎn)次數(shù)為單位）； 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 Fm平均載荷（ N） 。 不同的可靠度，可由下列公式修正。Cfp 車載平臺(tái)運(yùn)載電機(jī)的計(jì)算分析 水平摩擦力 表 34 車載工作臺(tái) 各部分重量 工作臺(tái)各部分 重量（㎏） 焊接工裝夾具 50 配重體 235 半筒自重 20 一層工作臺(tái) 1100 一層輔助工作臺(tái) 640 左右立柱 2650 二層工作臺(tái) 2540 選擇電機(jī)及減速器傳動(dòng)比 電機(jī)型號為安川電機(jī) SGMGH10A 功率 1KW 額定轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)速 1500 r/min減速器傳動(dòng)比 1:10 滑輪半徑 r 為 80 ㎜，驅(qū)動(dòng)速度 V=ωr=（ 334） 功率校核 P=FV== （ 335） Pm=pη 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 Pm=pη= =1KW滿足要求 轉(zhuǎn)矩校核 Mωi=P （ 336） 帶入得 M= 滿足要求 本章小結(jié) 這一章對車載平臺(tái)整體進(jìn)行了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析，詳 細(xì)計(jì)算了工作臺(tái)絲杠和軸承的受力和壽命。例如由于運(yùn)動(dòng)時(shí)的慣性無法及時(shí)停下或者由于導(dǎo)軌的摩擦沒有將焊接件送達(dá)到準(zhǔn)確的位置。 車載平臺(tái)的經(jīng)濟(jì)型分析 在電焊機(jī)工作臺(tái)車載平臺(tái)的設(shè)計(jì)過程中各個(gè)結(jié)構(gòu)都擬用了多種方案進(jìn)行搭配。 由于此設(shè)計(jì)為專用設(shè)備，不需要大批量的生產(chǎn)，而且是為焊極導(dǎo)彈制造，所以在選擇零部件上不需要過多的考慮費(fèi)用問題。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 總 結(jié) 電焊機(jī)車載平臺(tái)是電焊機(jī)工作臺(tái)焊接半筒過程中不可或缺的裝置。這樣，和伺服電機(jī)接收的脈沖形成了呼應(yīng)，或者叫閉環(huán)。 （ 2）氣動(dòng)應(yīng)用與控制系統(tǒng)：氣動(dòng)結(jié)構(gòu)是以壓縮空氣為工作介質(zhì)來傳遞動(dòng)力和控制信號的機(jī)構(gòu)。在設(shè)計(jì)的過程中不止一次的提到精度，就是因?yàn)榇藢Ｓ迷O(shè)備是應(yīng)用于航天領(lǐng)域，容不得半點(diǎn)偏差，如何保證工作臺(tái)在焊接過程中既快又穩(wěn)還精準(zhǔn)的定位是以后研究的重點(diǎn)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 參考文獻(xiàn) 1 濮良貴 紀(jì)名剛 .機(jī)械設(shè)計(jì) [M].北京： 高等教育出版社 ， 2021. 2 張峰 關(guān)曉東 .機(jī)械設(shè)計(jì) [M].哈爾濱 ： 哈爾比工業(yè)大學(xué)出版社 ， 2021. 3 張峰 古樂 .機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) [M].哈爾濱 ： 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 ， 2021. 4 李旦，韓榮第，鞏亞東，陳明君 .機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) [M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 2021. 4 趙家齊 .機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021. 5 李益民 .機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1994. 6 艾興，肖詩綱 .切削用量簡明手冊 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1994. 7 朱耀祥，浦林祥 .現(xiàn)代夾具設(shè)計(jì)手冊 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021. 8 陳明主編，機(jī)械制造工藝學(xué) [M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021. 9 任家隆，李菊麗，張冰蔚 主編 .機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) [M].北京：高等教育出版社， 2021. 10 賈亞洲，金屬切削機(jī)床概論。 （ 1)壓力焊 壓力焊，對焊件待焊處加壓或加壓又加熱，最后在壓力下焊接的方法，如：電阻焊，摩擦焊，冷壓焊等。 1886 年，英國的 Elihu Thomson 造出了第 1 個(gè)焊接變壓器并在來年為此項(xiàng)工藝申請了專利。 （ 2）熔化焊 熔化焊， 將焊件待焊處加熱至融化狀態(tài)，冷凝固后焊接的方法，如：手工電弧焊、埋弧自動(dòng)焊、氬弧焊等。但是隨著人們對好的焊縫質(zhì)量需求的日益增長，手工電弧也開始使用藥皮焊條。在焊鉗更換新的焊條前，手工電弧焊過程只能完成短焊縫的焊接。 能進(jìn)行全位置 焊 接適合焊接多種材料。釬焊接頭根據(jù)需要，可將焊料重熔、拆開，所以是一種辦永久性的連接。同時(shí)，國內(nèi)焊接技術(shù)的發(fā)展也促進(jìn)了機(jī)床行業(yè)焊接技術(shù)的應(yīng)用。 國內(nèi)焊接技術(shù)現(xiàn)狀 新中國建立以來，特別是改革開放 25 年來，中國先后自行研制、開發(fā)和引進(jìn)了一些先進(jìn)的焊接設(shè)備、技術(shù)和材料。中國的焊接生產(chǎn)技術(shù)水平有了很大的提高，但是存在問題的嚴(yán)重性也不容忽視。焊接機(jī)器人是實(shí)現(xiàn)焊接自動(dòng)化、柔性化的重要途徑。全國只有一家中日合資的機(jī)器人生產(chǎn)廠家，但主要是將日本母公司生產(chǎn)的零部件組裝成機(jī)器人，缺乏國內(nèi)外自主品牌。但是比較復(fù)雜的機(jī)器人焊接生產(chǎn)線、柔性生產(chǎn)線，如汽車、工程機(jī)械的裝焊生產(chǎn)線，基本上從國外公司成套進(jìn)口。國內(nèi)焊接材料廠有近千家，列入統(tǒng)計(jì)名單的大中型企業(yè) 120 家，并已形成以天津、自貢、上海、昆山、錦州等幾個(gè)較大的企業(yè)集團(tuán)。近 25 年來國外電焊機(jī)技術(shù)水平隨著 電力、電子元器件和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展迅速提高，從原先的旋轉(zhuǎn)式直流焊機(jī)發(fā)展到二極管整流焊機(jī)、晶閘管（可控硅）整流焊機(jī)、晶體管整流焊機(jī)、逆變式焊機(jī)，一直到現(xiàn)在的全數(shù)字化逆變式焊機(jī)。目前國內(nèi) 骨干裝備制造企業(yè)使用的高檔焊機(jī)，如前面提到的ＳＴＴ焊機(jī)、全數(shù)字化逆變式焊機(jī)、雙絲脈沖氣體保護(hù)焊機(jī)等基本上