【正文】 絲杠工作圖設(shè)計 （ 1）絲杠螺紋長度：考慮到安裝和運行安全取 Ls=1190㎜ （ 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）行程起點離固定支撐距離 L0 由工作圖得 L1=995㎜ L=1190 ㎜ L0=85 ㎜ 電機選擇 有由之前選取 3000 r/min，運行功率為 Pm=FV=1243 560= 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=。 Lh=10660n（fT 查樣本上的剛度 N/μm； Fp滾珠絲杠預(yù)緊力 N； Ca額定動載荷 N。 水平最大速度為 10 m/min 帶入得 n1=1000010 =1000r/min （ 2）絲杠軸向載 由于進給狀態(tài)不變所以有 F1=3761N （ 3）當量轉(zhuǎn)速 nm=n1 t1100+n12 t2100+Λ +nn tn100 （ 33） 畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 式中 nm當量轉(zhuǎn)速 r/min； t1， t2， Λ ， tn工作時百分比 。 (3) 適應(yīng)性：抗過載能力強，能承受三倍于額定轉(zhuǎn)矩的負載，有瞬間負載波動和 要求快速啟動的場合特別適用。 車載平臺的工作原理簡介 導(dǎo)軌固定在基礎(chǔ)的四塊平板上，一層運動平臺在導(dǎo)軌上的進給運動由伺服電動機驅(qū)動，經(jīng)減速器減速帶動鏈輪在導(dǎo)軌上移動。首先進行加強框與蒙皮的焊接，每個加強框兩端各焊兩個點，由于機構(gòu)上的限制，半筒只能口朝下安裝，口朝上時半筒與焊極干涉。其驅(qū)動方式有液壓驅(qū)動和電氣驅(qū)動兩種。通過分析對比，每一種方案都有自己的優(yōu)缺點，考慮到進出焊接系統(tǒng)容易、拆卸方便、易于搬遷這一方面，最終確定采用主工作臺和輔助工作臺相結(jié)合的總體結(jié)構(gòu)。通過對自動進給工作臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計，進一步認識幾點產(chǎn)品的設(shè)計過程，不但提高了自身的設(shè)計能力，也為將來更好地工作奠定了良好的基礎(chǔ)。 性能 參數(shù)： 每個焊點位置誤差 Ф ㎜ ；行程： X 方向： ≥ 2800 ㎜ ； Y方向：≥ 600 ㎜； Z 方向：≥ 350 ㎜；自轉(zhuǎn)： 360176。由于存在多種制造誤差，因此要保證半筒上每個焊點處的法線與焊極的軸線重合的難度是非常大的。一層運動平臺與一層輔助平臺通過連接桿連接，一層運動平臺帶動一層輔助運動平臺移動。然后對絲杠、減速器的的型號進行確定，最終進行校核，看是否滿足要求（功率、壽命），然后進行結(jié)構(gòu)輔助設(shè)計。 代入得 ??????????=ⅱ .絲杠最大抗壓剛度 Ksmax= d22L14L0（ L1L0） 102 （ 317） 式中 Ksmax最大抗壓剛度 N/μm； Ksmax=（ 2）支撐軸承組合剛度 ⅰ .一對預(yù)緊軸承的組合剛度 KBO=2√dQZ2FamaxSin5β3 （ 318） 式中 KBO對預(yù)緊軸承的組合剛度 N/μm； dQ滾珠絲杠直徑 ㎜； Z滾珠數(shù)； Famax最大軸向工作載荷 N； β軸承接觸角。 取 fω= 已知 Ca=18300N， Fm=37N 帶入得 L=1013 時間壽命（以小時為單位） 時間壽命 在額定動載荷及平均轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)，其中 90%達到 106（ 100 萬次回轉(zhuǎn) ） 情況下不產(chǎn)生材料的疲勞破壞的滾珠絲杠所需時間的 壽命。 已知： Lh=2160h 代入得 Cam= （ 2）擬采用預(yù)緊滾珠絲杠，按最大負載 Fmax計算： Cam=feFmax （ 36） 式中 fe預(yù)加載荷系數(shù) 按表查得：預(yù)加載荷系數(shù) fe=。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 已知反向差值或定位精度為 200 Kmin= 滿足條件 （ 3）傳動系統(tǒng)剛度變化引起的定位誤差 δK=F0（ 1Kmin 1Kmax） （ 324） δK= （ 4）確定精度 V300P：任意 300 ㎜內(nèi)的行程變動量對半封閉系統(tǒng)而言， V300P≤定位精度 δK （ 325） 定位精度為 200μm/300 V300P≤ 查表絲杠精度為 7 級 V300P=52μm 確定滾珠絲杠的規(guī)格代號 已確定的型號： FFZD 公稱直徑： 20 導(dǎo)程： 5 螺紋長度： 995 絲杠全長： 1190 P 類 7 級精度 FFZD20213P7/1190995 驗算臨界壓縮載荷 Fc： N 絲杠所受最大軸向載荷 Fmax小于絲杠預(yù)拉伸力， F 不用驗算。 n軸承轉(zhuǎn)速 r/min； fT溫度系數(shù)； fp載 荷系數(shù)； C基本額定動載荷 N； ?壽命指數(shù) 畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 查表 33 取 fT=， fp=fω=， C=15200N， n=1000r/min， ε=3。單論造價上來說此設(shè)計上許多選材是有些造價過高，但是考慮到伺候應(yīng)用過程中可能發(fā)生的狀況，選擇一些高檔材料會更耐用一些，省去了選擇低成本零部件以后可能會出現(xiàn)的維修或更換的麻煩。在畢業(yè)設(shè)計過程中，他不但耐心的幫助我解決了所有疑難問題，還提供了有關(guān)這次畢業(yè)設(shè)計的相關(guān)資料以及自己的意見和建議，幫助我加深理解課題，最重要的事在他的幫助下我學到了許多其他領(lǐng)域的知識。直到 20 世紀初，在瑞典發(fā)明卡爾伯格過程（ Kjellberg process）和 Quasiarc 方法傳入英國后，藥皮焊條才開始發(fā)展起來。當工件與釬料被加熱到稍高于釬料熔點溫度后，釬料熔化（工件未熔化），并借助毛細管作用被吸入和充滿固 態(tài)工件間隙之間，液態(tài)釬料與工件金屬相互擴散溶解，冷疑后即形成釬焊接頭。近幾年來，汽車行業(yè)（包括汽車 制造廠和零部件廠）大 量安裝和應(yīng)用焊接機器人，全國焊接機器人的 70％集中在汽車行業(yè)。當前引領(lǐng)中國電焊機產(chǎn)業(yè)的是兩家合資企業(yè)，產(chǎn)品主要是外國母公司的品牌，占有國內(nèi)電焊機市場的近半壁江山。對國內(nèi)重大技術(shù)裝備與國防高新工程的研制具有嚴重影響。然而，這僅相當于日本 20 世紀 70 年代末焊接機械化自動化率的 水平，日本 1979 年焊接材料的總產(chǎn)量為 40 萬噸，手工焊條占 58％，各種焊絲占 42％，焊接的機械化 自動化率為 44％。 因此被廣泛應(yīng)用。此后， Thomson 又發(fā)明了點焊機、縫焊機、凸焊機以及閃光對焊機，后來點焊成為電阻焊最常用的方法，如今 已廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)和對其它許多金屬片的焊接上 。 （ 3）燕尾導(dǎo)軌的應(yīng)用能更有效的限制工作臺的 5 個自由度，使工作臺只能在一個方向上進行往復(fù)的直線運用。以個人經(jīng)驗來說，首選是帶傳動，但是考慮到帶的強度問題，就可能在工作過程中出現(xiàn)斷裂打滑等等多方的因素，致使耽誤工作，所以就選用了造價較高的鏈傳動。滾動軸承標準中規(guī)定，軸承工作溫度在 100℃以下。 ( a)13 (320) 式中 Kc滾珠和滾道的接觸剛度 N/μm； Kc39。 水平最大速度為 5 m/min 帶入得 n1=1000010 =1000r/min （ 2）絲杠軸向載 由于進給狀態(tài)不變所以有 F1=1243N （ 3）當量轉(zhuǎn)速 nm=n1 t1100+n12 t2100+Λ +nn tn100 （ 33） 式中 nm當量轉(zhuǎn)速 r/min； t1， t2， Λ ， tn工作時百分比 。 DDW≈㎜ nmax=1000r/min 4140070000 電機轉(zhuǎn)矩驗證 可知電機功率 P=1KW 絲杠正常轉(zhuǎn)動為 nm=1000r/min可知正常運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩M。 L≈（ ~）行程 +（ 10~14Ph） 動靜摩擦系數(shù)不同取 μ0 = 。 本章小結(jié) 這一章對車載平臺進行了總體的設(shè)計，采用兩端固定的軸承支撐方式，并用交流私服電機驅(qū)動所有框架。 一層運動平臺 一層運動平臺為焊接結(jié)構(gòu)，在其上方安裝之下導(dǎo)軌，用于二層運動平臺的進給。剩余的焊點靠完全的直 線進給還不能達到理想的位置，因此需要在焊接過程中有小角度的轉(zhuǎn)動，這進一步的加大了焊接的難度。 （ 2） 應(yīng)當 能夠柔性適應(yīng)點焊瞬間下電極臂的下沉。某導(dǎo)彈發(fā)射筒上、下半筒的現(xiàn)在的焊接過程及焊點 數(shù)量、點焊過程十分復(fù)雜，既有雙層板焊接，也有三層板焊接；既有圓周方向的焊接，也有沿軸向的焊接。 Translation。點焊方法還是主要依靠人工來操作完成，不僅效率低下而且不能保證質(zhì)量。其中靠近 加強框初始 2 6 個焊點處的 2 6 個焊點無法焊接，必須將半筒再翻轉(zhuǎn) 180176。二層工作臺為左右立柱提供運動輔助，在電機的驅(qū)動下，通畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 過絲杠的轉(zhuǎn)動在一層輔助工作臺上移動。 簡單點說就是：我們平?？吹降哪欠N普通電機斷電后它還會因為自身慣性再轉(zhuǎn)一會兒后停下， 而伺服電機和步進電機說走就走，說停就停，但是步進電機有失步現(xiàn)象。 已知： Lh=2160h 代入得 ??????= （ 2）擬采用預(yù)緊滾珠絲杠，按最大負載 Fmax計算： Cam=feFmax (36） 式中 fe預(yù)加載荷系數(shù) 按表得：預(yù)加載荷系數(shù) fe=。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 驗算臨界轉(zhuǎn)速 nc= fd2LC22107 (326) 式中 nc臨界轉(zhuǎn)速 r/min； f與支撐形式有關(guān)的系數(shù)； d2絲杠底徑； Lc2臨界轉(zhuǎn)速計算長度㎜。 由于徑向力很小，不用考慮，只需要考慮軸向力 Fa = 3761N P=XFr+YFa=0+3671= 帶入得 Lh=2160h故滿足條件。 可得軸承 Famax是正常平動工作載荷的 3 倍。 Lh= Lnm60 (330) 式中 Lh時間壽命（以小時為單位）； L回轉(zhuǎn)壽命（以回轉(zhuǎn)次數(shù)為單位）； nm平均轉(zhuǎn)速?；蛘弋敼ぷ髋_進給過程中，超過了指定位置，通過傳 感器的信息反饋，可以讓控制中心下發(fā)指令，使私服電機反轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)工作臺的位置，讓工件到達指定的焊接位置?；谶@種工作原理，伺服電機當接收到信號時就可以快速反應(yīng)，沒有普通電機那種滯后性和步進電機失步的現(xiàn)象。第1 臺電阻焊機用于對接焊。 操作靈活方便。甚至目前在國際上比較熱門的攪拌摩擦焊技術(shù)，也已經(jīng)應(yīng)用到產(chǎn)品的生產(chǎn)上。工程機械用的高強度鋼（ 900 ～ 1100 ＭＰａ）的氣體保護焊焊絲也主要依靠畢業(yè)設(shè)計（論文） 39 進口。這些先進的焊機附加值極高，一臺全數(shù)字化逆變焊機價格高達人民幣 12～ 15萬元，而一般同等功率的普通晶閘管整流焊機價格僅為 2～ 4 萬元。一些高等院校和研究所也制造少量的工業(yè)機器人，但數(shù)量有限，在價格、性能、可靠性等方面難以和進口機器人競爭，在焊接領(lǐng)域已經(jīng)逐步被邊緣化。目前， 鈑金加工 在機床行業(yè)中應(yīng)用的主要焊接技術(shù)有以下幾個方面 : 焊接技術(shù)的應(yīng)用 2. 數(shù)控切割技術(shù)應(yīng)用 焊接技術(shù)在航天領(lǐng)域的應(yīng)用 宇航技術(shù)中所用的各類火箭、衛(wèi)星、飛船、星球車、空間站以及太陽能電站等，它們的結(jié)構(gòu)件、發(fā)動機，以及所用的各種儀器等都有一些共同特點，不僅要求零部件質(zhì)量極為可靠，能經(jīng)受各種惡劣環(huán)境，如強力振動，因日照變化引起的高低溫度交替沖擊，失重，宇宙線幅射，超高真空環(huán)境中運作；而且要求零件尺寸小，重量輕，氣密性好。金屬棒（焊條）和工件之間形成的電弧會熔化金屬棒和工件的表面，形成焊接熔池。北京：機械工業(yè)出版社， 2021. 11 孫大涌主編 ． 先進制造技術(shù) [M]．北京： 機械工業(yè) 出版社， 2021. 12 畫法幾何及工程制圖，中國紡織大學工程圖學教研室等編，上?？茖W技術(shù)出版社， 1984 13 機械零件設(shè)計手冊 (第二版 )/中冊，東北工學院《機械零件設(shè)計手冊》編寫組編，冶金工業(yè)出版社， 1982 14 機械零件課程設(shè)計，郭奇亮等主編，貴州人民出版社， 15 機械設(shè)計標準應(yīng)用手冊 /第二卷，汪愷主編，北京：機械工業(yè)出版社， 16 礦山提升機械設(shè)計，潘英編，徐州：中國礦業(yè)大學出版社， 17 機械設(shè)計 (第七版 )，濮良貴、紀名剛主編，北京：高等教育出版社， 2021 18 極限配合與測量技術(shù)基礎(chǔ)，孔慶華、劉傳紹主編，上海：同濟大學出版 社， 畢業(yè)設(shè)計（論文） 36 附 錄 1 自動焊接工作臺，是用于飛行器上的大型壁板類零件焊接的工作臺，支撐和壓緊零件用；解決已往焊接工作臺，手工升降，操作者勞動強度大，升降和移動效率低、精度低，準備時間長，工作臺工作效率低等不足。本文主要針對其機械部分設(shè)計做出了詳細的論述。計算了系統(tǒng)的剛度、電機的功率轉(zhuǎn)矩。 由工作圖