藥筒環(huán)焊縫自動(dòng)檢測(cè)裝置數(shù)字樣機(jī)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)(參考版)
2024-08-18 14:58本頁(yè)面
【正文】 。本次設(shè)計(jì)能夠順利完成，首先我要感謝我的母?！斜贝髮W(xué)，是她為我們提供了學(xué)習(xí)知識(shí)的土壤，使我們?cè)谶@里茁壯成長(zhǎng)；其次我要感謝機(jī)械工程與自動(dòng)化院的老師們，他們不僅教會(huì)我們專業(yè)方面的知識(shí)，而且教會(huì)我們做人做事的道理；尤其要感謝在本次設(shè)計(jì)中給與我大力支持和幫助的張吉堂老師和郭平英老師，每有問(wèn)題，老師總是耐心的解答，使我能夠充滿熱情的投入到畢業(yè)設(shè)計(jì)中去；還要感謝我的父親，是他在我每次陷入設(shè)計(jì)的瓶頸時(shí)，利用他接近30年的工作經(jīng)歷給我拓寬了思路。通過(guò)檢測(cè)臺(tái)的設(shè)計(jì)我對(duì)于設(shè)計(jì)工序，思路及其需求有很很深的了解。其傳動(dòng)部分借鑒了數(shù)控車床的主傳動(dòng)部分實(shí)現(xiàn)題目的設(shè)計(jì)要求，進(jìn)貨出貨部分采用的是單向轉(zhuǎn)動(dòng)完成工序。因此須在中間增加一個(gè)支撐來(lái)保證支架軸的水平。支承件的性能對(duì)整個(gè)檢測(cè)裝置的性能影響很大，其質(zhì)量約占機(jī)床總質(zhì)量的80%以上，同時(shí)支承件的性能對(duì)檢測(cè)裝置的性能影響很大，所以應(yīng)正確地對(duì)支承件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并對(duì)主要的支承件進(jìn)行必要的驗(yàn)證和試驗(yàn)，使其能夠滿足基本的要求，并在此前提下減輕重量，節(jié)省材料。支承件的設(shè)計(jì)應(yīng)從結(jié)構(gòu)上和材料上保證其內(nèi)應(yīng)力要小，例如，對(duì)于鑄造床身、立柱等大件，各處的金屬分布應(yīng)均勻，應(yīng)盡可能避免壁厚突然轉(zhuǎn)換的過(guò)渡面，并應(yīng)在焊、鑄等工序后進(jìn)行時(shí)效處理。（4） 內(nèi)應(yīng)力 支承件在鑄造、焊接及粗加工的過(guò)程中，材料內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。因此應(yīng)對(duì)支撐件的熱變形及熱應(yīng)力加以控制。（2）抗振性 支承件的抗振性是指支承件抵抗受迫振動(dòng)和自激振動(dòng)的能力。（1）剛度 一般所說(shuō)的度往往指的是靜剛度。這些大件的主要功能首先是支承作用，即支持其它零部件。支架軸轉(zhuǎn)速：n=3r/min=π/10 rad/s支架+藥筒質(zhì)量估算：m≈pV=103=（kg）假設(shè)需1s加速到額定轉(zhuǎn)速角加速度a=v/t=π/10 (rad/s2)線加速度a’=ar=103m/s2功率P=Fv=ma’v=105kW力偶矩T=9549P/n=102N/m查表可知45號(hào)鋼，G=80GPa，[τ]=40MPa，[φ’]=(176。其次，支架軸的左端與動(dòng)力源相連，與主軸相同同樣適用齒形帶與齒帶輪來(lái)進(jìn)行連接。材料采用45號(hào)鋼，為了防銹，采用表面氧化來(lái)進(jìn)行防銹處理。 卐字形支架 卐字形支架——3D X形支架的設(shè)計(jì)根據(jù)之前的設(shè)計(jì)方案以及以設(shè)計(jì)完的卐字形支架來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。材料采用45號(hào)鋼；同時(shí)因?yàn)閰e字形支架處于外部，因此采用表面氧化來(lái)進(jìn)行防銹。這種情況下可以保證每周期只需支架轉(zhuǎn)動(dòng)90176。 步進(jìn)電機(jī)的選擇，從而確定卐字形支架和X形支架兩個(gè)方向的步進(jìn)電機(jī)的類型為90BYG550ASKAKRML0301。 ISO15552標(biāo)準(zhǔn)氣缸行程表行程由設(shè)計(jì)需要，選擇50mm。首先，由于推桿這里并不屬于高精密設(shè)施，因此只需要選用SI系列標(biāo)準(zhǔn)氣缸就足以滿足射擊精度需要。主軸校核：主軸轉(zhuǎn)速：n=1r/min三爪卡盤+藥筒質(zhì)量估算：m≈pV=pπr2h=80（kg）假設(shè)需1s加速到主軸額定轉(zhuǎn)速角加速度a=v/t=π/30 (rad/s2)線加速度a’=ar=103m/s2功率P=Fv=ma’v=106kW力偶矩T=9549P/n=102 N/m查表可知45號(hào)鋼，G=80GPa，[τ]=40MPa，[φ’]=(176。所以我用齒形帶及齒帶輪來(lái)進(jìn)行連接，這樣既不會(huì)發(fā)生打滑的情況同時(shí)也不會(huì)過(guò)于增加主軸負(fù)荷。因此還需要設(shè)計(jì)一個(gè)套筒來(lái)完成主軸和氣缸的連接。設(shè)計(jì)后圖如下： 三爪卡盤——外殼 三爪卡盤——外殼——3D 三爪卡盤——底座 三爪卡盤——底座——3D 三爪卡盤——爪 三爪卡盤——爪——3D 三爪卡盤——裝配圖1 三爪卡盤——裝配圖1——3D 三爪卡盤——裝配圖2 三爪卡盤——裝配圖2——3D 主軸的設(shè)計(jì)主軸設(shè)計(jì)思路：主軸的左端首先利用螺紋將主軸和三爪卡盤外殼連接在一起而后為了避免轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)脫扣，利用螺栓將主軸和三爪卡盤外殼鎖死。材料采用45號(hào)鋼。因此，對(duì)應(yīng)利用三爪卡盤的三個(gè)爪來(lái)抓住藥筒底部的凸沿，進(jìn)而固定藥筒的軸向和徑向。 三爪取物器三爪卡盤的三個(gè)爪對(duì)應(yīng)三爪取物器上的三個(gè)勾爪。主軸的轉(zhuǎn)速為n=1r/min螺母移動(dòng)速度4 x 1=4螺桿作用載荷為F=1N旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 = x 103止推轉(zhuǎn)矩 =8 x 105驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩 = x 103 + 8 x 105= x 103其中：為螺紋中徑=16mm 螺旋升角= 當(dāng)量摩擦角= 摩擦系數(shù)f= 步進(jìn)電機(jī)的距頻特性曲線選取豎直方向步進(jìn)電機(jī)的型號(hào)為： 三爪卡盤的設(shè)計(jì)三爪卡盤設(shè)計(jì)思路：因?yàn)樵诃h(huán)焊縫檢測(cè)是時(shí)候，藥筒實(shí)驗(yàn)軸心進(jìn)行軸向轉(zhuǎn)動(dòng)，因此三爪卡盤需要完成藥筒的軸向定位以及徑向定位。直線進(jìn)給系統(tǒng)中，進(jìn)給系統(tǒng)的脈沖當(dāng)量為（mm），步進(jìn)電機(jī)的步距角為，滾珠絲杠的導(dǎo)程為S，他們之間有如下關(guān)系： 進(jìn)給速度或取步距角得脈沖當(dāng)量 進(jìn)給速度 步進(jìn)電機(jī)矩頻特性曲線90BYG550A 步 距 角：176。其次，應(yīng)使步進(jìn)電機(jī)的步距角與機(jī)械系統(tǒng)匹配，以得到機(jī)床所需的脈沖當(dāng)量。通常。步進(jìn)電機(jī)的選用首先要保證步進(jìn)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩大于負(fù)載所需的轉(zhuǎn)矩?？赏ㄟ^(guò)改變脈沖率來(lái)調(diào)速，能快速啟動(dòng)、反轉(zhuǎn)和制動(dòng)，是數(shù)字控制系統(tǒng)的理想執(zhí)行元件。因?yàn)檗D(zhuǎn)速十分緩慢，如選用標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)的話，需要使用減速器來(lái)進(jìn)行減速，增加了生產(chǎn)成本，因此使用步進(jìn)電機(jī)來(lái)完成主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。 選擇電動(dòng)機(jī)類型和和結(jié)構(gòu)型式電動(dòng)機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)形式要根據(jù)電源（直流或交流）、
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