搖臂2.5寬的槽加工專機設(shè)計【說明書+CAD+SOLIDWORKS】,說明書+CAD+SOLIDWORKS,搖臂,加工,專機,設(shè)計,說明書,仿單,cad,solidworks
中 原 工 學(xué) 院
畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書
姓 名
學(xué)院（系） 機電學(xué)院
專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 班
題 目
搖臂2.5寬的槽加工專機設(shè)計
設(shè)
計
任
務(wù)
本課題要求學(xué)生針對搖臂的寬為2.5mm的槽設(shè)計一臺加工專用機床，以考察學(xué)生對專業(yè)知識的綜合運用能力。搖臂的生產(chǎn)綱領(lǐng)為60000件/年。
1．翻譯外文資料，要求語句通順，按時完成；
2．總體方案設(shè)計；
3．總裝圖設(shè)計；
4．部分零件圖設(shè)計；
5．撰寫畢業(yè)論文；
6．計算機繪制三維造型裝配圖。
要求完成4張或4張以上零號圖的工作量（不包括三維造型裝配圖）。
時
間
進
度
3.08――3.21 課題調(diào)研及畢業(yè)實習
3.22――4.04 總體方案論證及譯文
4.05――4.25 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計，相關(guān)設(shè)計計算，總裝圖
4.26――6.06 部件設(shè)計，主要零件設(shè)計，設(shè)計說明書及相關(guān)技術(shù)文件
6.07――6.13 評閱
6.14――6.27 答辯
原
始 參
資 考
料 文
和 獻
主
要
[1] 聯(lián)合編寫組. 機械設(shè)計手冊(上). 北京: 機械工業(yè)出版社, 1988.12.
[2] 聯(lián)合編寫組. 機械設(shè)計手冊(中). 北京: 機械工業(yè)出版社, 1988.12.
[3] 聯(lián)合編寫組. 機械設(shè)計手冊(下). 北京: 機械工業(yè)出版社, 1988.12.
[4] Shigley, J. E., and C. R. Mischke. Mechanical Engineering Design. 5th ed. New York: McGraw-Hill, 1989.
[5] Juvinall, R. C., and K. M. Marshek. Fundamentals of Machine Component Design. 2d ed. New York: John Wiley & Sons, 1991.
[6] 徐灝主編.機械設(shè)計手冊(1-6卷).北京：機械工業(yè)出版社，2004
院長（系主任）簽字 指導(dǎo)教師簽字
搖臂2.5寬槽加工專機設(shè)備設(shè)計說明書
摘要
近年來，隨著在我國國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展，特別是工業(yè)技術(shù)飛速發(fā)展的新形勢下，急需發(fā)展模具加工技術(shù)，而數(shù)控電火花切割技術(shù)正是模具加工工藝領(lǐng)域中的一種關(guān)鍵技術(shù)。目前在電機，儀表等行業(yè)新產(chǎn)品的研制開發(fā)過程中，常采用數(shù)控電火花線切割方法直接切割出零件，大大縮短了研制周期，并降低了本。在眾多工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，都用到了數(shù)控電火花切割機床，如飛機制造、汽車模具制造、手機零部件的生產(chǎn)等，因此電火花機床的研究與改進是我國國內(nèi)市場的需要，也能為我國的工業(yè)的發(fā)展起一定的作用。電火花線切割，其基本工作原理是利用連續(xù)移動細金屬絲（成為電極絲）作電極，對工件進行脈沖火花放電蝕除金屬、切割成型。本次論文以電火花線切割為主線，綜合了線切割的發(fā)展，電火花線切割機床，電火花線切割加工質(zhì)量及其影響因素，電火花線切割加工程序編制等。把以前學(xué)過的基礎(chǔ)課程融匯到綜合應(yīng)用本次論文當中來，所謂學(xué)以致用，從最開始了解電火花線切割機床的特點，再進一步學(xué)習機床主要參數(shù)，后來便開始著手設(shè)計齒輪副、軸、軸承、鍵、儲絲筒，最后整體協(xié)調(diào)，終于完成了整個畢業(yè)設(shè)計
ABSTRACT
The design of hydraulic drive manipulator movements under theprovisions of the order ， use the basic theory, basic knowledge and related mechanical design expertise comprehensively to complete the design，and drawing the necessary assembly, hydraulic system map, PLC control system diagram . Manipulator mechanical structure using tanks, screw ,guide tubes and other mechanical device component ；In the hydraulic drive bodies ，manipulator arm stretching using telescopic tank ，rotating column of tanks used rack ，manipulator movements using tank movements ，the column takes the horizontal movement of tanks
This text introduce upper and lower material spend design process of manipulator , it include to whole job requirements and analysis of situation of system mainly, confirm the whole structural design systematic in hydraulic pressure through the working course of the system. Analyse whole cyclical process , confirm systematic operation principle picture , require the hydraulic pressure component of the standard for selection according to systematic parameter, finish the installation diagram systematic in hydraulic pressure. Hydraulic pressure integrate piece as now main part , hydraulic pressure of system , hydraulic pressure at present integrate pieces of application and development receive domestic and international hydraulic pressure extensive attention of circle, hydraulic pressure integrate research and development of CAD of piece already offer effective support for engineering design of the hydraulic pressure, while design the system integration one of hydraulic pressure of the manipulator, can combine with real processing technology . And CAD integrating one to the present hydraulic pressure has very good understanding. integrate piece as now main part , hydraulic pressure of system , hydraulic pressure at present integrate pieces of application and development receive domestic and international hydraulic pressure extensive attention of circle, hydraulic pressure integrate research and development of CAD of piece already offer effective support for engineering design of the hydraulic pressure, while design the system integration one of hydraulic pressure of the manipulator, can combine with real processing technology . And CAD integrating one to the present hydraulic pressure has very good understanding.
Keywords: manipulator ,Drive , Hydraulic manifold block , Elements
目錄
一、前言--------------------------------------------------------------------3
二、線切割技術(shù)發(fā)展史------------------------------------------------4
2.1.線切割技術(shù)起源--------------------------------------------------4
2.2.數(shù)控電火花加工原理----------------------------------------------5
2.3.電火花加工的特點------------------------------------------------5
2．4線切割技術(shù)的優(yōu)點-----------------------------------------------6
三、線切割機床的分類----------------------------------------------6
四、產(chǎn)品設(shè)計過程-----------------------------------------------------------7
五、參考文獻-----------------------------------------------------21
六、致謝-------------------------------------------------------------------23
一、 前言
畢業(yè)設(shè)計是學(xué)生學(xué)完大學(xué)教學(xué)計劃所規(guī)定的全部基礎(chǔ)課和專業(yè)課
后，綜合運用所學(xué)的知識，與實踐相結(jié)合的重要實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。它是
四年大學(xué)學(xué)習的一個總結(jié)，是我們結(jié)束學(xué)生時代，踏入社會，走上工作
崗位的必由之路，是對我們工作能力的一次綜合性檢驗。
1.畢業(yè)設(shè)計的目的
（1）鞏固、擴大、深化我們以前所學(xué)的基礎(chǔ)和專業(yè)知識；
（2）培養(yǎng)我們綜合分析、理論聯(lián)系實際的能力；
(3) 培養(yǎng)我們調(diào)查研究、正確熟練運用國家標準、規(guī)范、手冊等工
具書的能力；
(4) 鍛煉進行設(shè)計計算、數(shù)據(jù)處理、編寫技術(shù)文件、繪圖等獨立工作能力。
總之，通過畢業(yè)設(shè)計讓我們建立正確的設(shè)計思想，初步掌握解決本
專業(yè)工程技術(shù)問題的方法和手段，從而使我們受到一次工程師的基本訓(xùn)
練。
2、畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容和要求
（1）調(diào)查使用部門對機床的具體要求，現(xiàn)在使用的加工方法；收集并分析國內(nèi)外同類型機床的先進技術(shù)、發(fā)展趨勢以及有關(guān)的科技動向；調(diào)查制造廠的設(shè)備、生產(chǎn)能力和技術(shù)經(jīng)驗等。
（2）數(shù)控電火花線切割機床運絲裝置的設(shè)計主要是設(shè)計儲絲筒、傳動軸、支撐板、傳動齒輪及傳動螺紋螺母副，確定各部分的相互關(guān)系；擬訂總體設(shè)計方案，根據(jù)總體設(shè)計方案，選擇通用部件，并繪制裝配圖和各零件的零件圖；
（3）進行運動計算和動力計算；
（4）其他零部件的設(shè)計和選擇；
（5）編制設(shè)計技術(shù)說明書一份
二、線切割技術(shù)發(fā)展史
2.1.1 電火花線切割氣源：
速度奔向陽極（正極），正離子也以高速奔向陰極（負極）。負電子和正離子在高速運動時互相碰撞，陽極和陰極表面分別受到電子流和離子流的強烈轟擊，使兩電極間隙內(nèi)的微小通道中瞬時產(chǎn)生高溫，通道中心溫度達到5000－10000度，瞬時產(chǎn)生的高溫由于來不及擴散，使局部金屬材料熔化甚至少量金屬氣化，同時在工件和電極之間的部分絕緣工作液也產(chǎn)生氣化，氣化后的金屬蒸汽和工作液迅速膨脹并產(chǎn)生爆炸，使得熔化和氣化后的金屬材料從金屬表面拋離出來而達到切割的目的。導(dǎo)電塊上導(dǎo)輪下導(dǎo)輪電極絲工件脈沖電源-電脈沖δ電儲絲筒圖1－
1電火花線切割加工原理圖1.1.3 數(shù)控電火花線切割正常加工必須具備的條件
（1） 工具電極與工件的被加工表面之間必須保持一定量的間隙，間隙的大小由加工電壓、脈沖電流大小，脈沖間隙等電規(guī)準來決定，間隙大小一般在十微米之間。如果間隙小于或大于這個距離，都不能進行火花放電。間隙過小正負極容易短路，不能產(chǎn)生火花放電；間隙過大，極間電壓不易擊穿介質(zhì)，也不能產(chǎn)生火花放電。
（2）在切割工件時，必須在絕緣工作液中進行。常用的絕緣工作液有煤油、皂化液、去離子水等，用的工作液不一樣，在相同的電規(guī)準下
5 加工的速度和表面精度也不盡相同。用絕緣性工作液主要有以下幾個作用：利于產(chǎn)生脈沖性的火花放電；排除間隙內(nèi)電蝕產(chǎn)物；起冷卻電極的作用。
（3）采用脈沖電源，火花放電必須是脈沖性、間歇性的。（4）被加工材料必須導(dǎo)電。只有導(dǎo)電材料才能產(chǎn)生火花放電，導(dǎo)電材料一般為金屬材料和半導(dǎo)體非金屬材料等。
2.2線切割的工作原理：
(1)線切割——數(shù)控電火花線切割加工的簡稱。
(2)工作原理：利用移動的金屬絲作工具電極，并在金屬絲和工件間通以脈沖電流，利用脈沖放電的腐蝕作用對工件進行切割加工的。
(3)由于它利用的是絲電極，因此，只能作輪廓切割加工。
(4)工作原理如圖所
圖2 線切割機床的加工原理
1--數(shù)控裝置
2--儲絲簡
3--導(dǎo)輪
4--電極絲
5--工件
6--噴嘴
7--絕緣板
8--脈沖發(fā)生器
9--液壓泵
10--水箱
11--控制步進電動機
(5)當工件與線電極間的間隙足以被脈沖電壓擊穿時，兩者之間即產(chǎn)生火花放電而切割工件。
(6)通過數(shù)控裝置l發(fā)出的指令，控制步進電動機，驅(qū)動XY兩托板移動，可加工出
2.3線切割加工特點：
⑴接利用線狀的電極絲作為電極，不需要像電火花成型加工的成型工具電極，可節(jié)約電極設(shè)計和制造費用，縮短了生產(chǎn)準備時間。
⑵可以加工用傳統(tǒng)切削加工方法難以加工的微細異形孔、窄縫和形狀復(fù)雜的零件。
⑶利用電蝕原理加工，電極絲與工件不直接接觸，兩者之間的作用力很小，因而工件的變形很小，電極絲、夾具不需要太高的強度。
⑷傳統(tǒng)的車、銑、鉆加工中，刀具硬度必須比工件硬度大，而數(shù)控花線切割機床的電極絲材料不必比工件材料硬，所以可以加工硬度很高或很脆，用一般切削加工方法難以加工或無法加工的材料。在加工中作為刀具的電極絲無須刃磨，可以節(jié)省輔助時間和刀具費用。
⑸直接利用電、熱能進行加工，可以方便地對影響加工精度的加工參數(shù)進行調(diào)整，有利于加工精度的提高，便于實現(xiàn)加工過程的自動化控制。
⑹電極絲是不斷移動的，單位長度損耗少，特別是慢走絲線切割加工時，電極絲一次性使用，故加工精度高（可達±2.5μm）
⑺采用線切割加工沖模時，可實現(xiàn)凸、凹模一次加工成形。
2.4切割的優(yōu)點：
線切割的優(yōu)點：
1、數(shù)控線切割加工是輪廓切割加工，勿需設(shè)計和制造成形工具電極，大大降低了加工費用，縮短了生產(chǎn)周期。
2、直接利用電能進行脈沖放電加工，工具電極和工件不直接接觸，無機械加工中的宏觀切削力，適宜于加工低剛度零件及細小零件。
3、無論工件硬度如何，只要是導(dǎo)電或半導(dǎo)電的材料都能進行加工。
4、切縫可窄達僅 0.005mm ，只對工件材料沿輪廓進行“套料”加工，材料利用率高，能有效節(jié)約貴重材料。
5、移動的長電極絲連續(xù)不斷地通過切割區(qū)，單位長度電極絲的損耗量較小，加工精度高。
6、一般采用水基工作液，可避免發(fā)生火災(zāi)，安全可靠，可實現(xiàn)晝夜無人值守連續(xù)加工。
7、通常用于加工零件上的直壁曲面，通過 X-Y-U-V 四軸聯(lián)動控制，也可進行錐度切割和加工上下截面異形體、形狀扭曲的曲面體和球形體等零件
第三章：線切割機床的分類：
數(shù)控電火花線切割的應(yīng)用范圍電火花線切割加工由于具有諸多優(yōu)勢，主要應(yīng)在以下幾個方面：
（1）廣泛應(yīng)用于沖壓模具的加工。
（2）加工微細異形孔、任意曲線窄縫和復(fù)雜形狀的工件。
（3）加工鑲拼型腔模、拉絲模、粉末冶金模、波紋板成型模。
（4）加工樣板尺和成型刀具。
（5）加工硬質(zhì)合金和切割薄片材料。
（6）加工凸輪和特殊齒輪。
（7）加工半導(dǎo)體材料以及稀有、貴重金屬材料的割斷。
（8）適合于小批量、多品種零件的加工，減少模具制作費用，縮短生
產(chǎn)周期。
設(shè)計總結(jié)
本設(shè)計主要是基于國內(nèi)汽車自主清洗行業(yè)市場的發(fā)展，節(jié)水和環(huán)境保護以及車業(yè)投資和成本控制的要求，設(shè)計的一種既滿足汽車傾斜速度快，效率高，成本低的要求，又能節(jié)水環(huán)保且設(shè)備投資較低的洗車器，設(shè)計具有一定經(jīng)濟和好實用性。
本設(shè)計主要完成的工作包括以下幾個方面：
1、通過對汽車清洗行業(yè)的現(xiàn)狀分析，找到設(shè)計出發(fā)點，確定設(shè)計的方向。
2、完成了汽車清洗器的結(jié)構(gòu)設(shè)計、系統(tǒng)設(shè)計，同時進行創(chuàng)新設(shè)計，突出自主洗車的優(yōu)勢，實現(xiàn)自己動手洗車簡潔化。
3、充分考慮了清洗器的可實現(xiàn)性，設(shè)計具有相當大的市場情景。
并通過三維軟件對各部分零件建模，在建模期間一般應(yīng)進行深入的特征分析，搞清零件是由那幾個特征組成，明確各個特征的形狀，他們之間的相對位置和表面連接關(guān)系，然后按照特征的主次關(guān)系，按一定的順序進行建模。一個復(fù)雜的零件，可能是許多個簡單特征經(jīng)過相互之間的疊加、切除或相交組成。所以零件建模時，特征的生成順序十分重要，不同的建模過程雖然可以構(gòu)造出同樣的實體零件，但其造型過程及實體的構(gòu)型結(jié)構(gòu)卻直接影響到實體模型的穩(wěn)定性、可修改性、可理解性及實體模型的應(yīng)用。
尤其在二維圖紙上，我們能看到的只是零件的平面圖，而內(nèi)部特征則以虛線給予表示，另外還有零件的相貫線，這表示了各個特征相交時出現(xiàn)線段。在零件的草圖繪制過程中，必須要選好第一個草繪平面，這很關(guān)鍵，這個平面決定了往后建模的所用到的命令，簡單的說，一個圓柱可以作一個圓形然后拉伸，也可以作一個長方體旋轉(zhuǎn)，雖然他們的結(jié)果都一樣，但所用的草繪平面和命令就截然不同。如果我們要的是一條軸，那我們就應(yīng)該選擇第二種方法為好了。
三、線切割機床的分類
1.1.5
數(shù)控電火花線切割的應(yīng)用范圍電火花線切割加工由于具有諸多優(yōu)勢，主要應(yīng)用在以下幾個方面：
（1）廣泛應(yīng)用于沖壓模具的加工。
（2）加工微細異形孔、任意曲線窄縫和復(fù)雜形狀的工件。
（3）加工鑲拼型腔模、拉絲模、粉末冶金模、波紋板成型模。
（4）加工樣板尺和成型刀具。
（5）加工硬質(zhì)合金和切割薄片材料。
（6）加工凸輪和特殊齒輪。
（7）加工半導(dǎo)體材料以及稀有、貴重金屬材料的割斷。
（8適合于小批量、多品種零件的加工，減少模具制作費用，縮短生產(chǎn)周期。
1.2 數(shù)控電火花線切割加工機床的特點
數(shù)控電火花線切割加工機床的分類
1）．數(shù)控電火花線切割加工簡述
電火花線切割加工是電火花加工的一個分支，是一種直接利用電能和熱能進行加工的工藝方法，它用一根移動著的導(dǎo)線（電極絲）作為工具電極對工件進行切割，故稱線切割加工。線切割加工中，工件和電極絲的相對運動是由數(shù)字控制實現(xiàn)的，故又稱為數(shù)控電火花線切割加工，簡稱線切割加工。
2）．數(shù)控電火花線切割加工機床的分類
（1）按走絲速度分：可分為慢速走絲方式和高速走絲方式線切割機床。
（2）按加工特點分：可分為大、中、小型以及普通直壁切割型與錐
7 度切割型線切割機床。（
3）按脈沖電源形式分：可分為ＲＣ電源、晶體管電源、組脈沖電源及自適應(yīng)控制電源線切割機床。
1.2.2 數(shù)控電火花線切割加工機床的基本組成
控電火花線切割加工機床可分為機床主機和控制臺兩大部分。
1)控制臺
控制臺中裝有控制系統(tǒng)和自動編程系統(tǒng)，能在控制臺中進行自動編程和對機床坐標工作臺的運動進行數(shù)字控制。
2)．機床主機
機床主機主要包括坐標工作臺、運絲機構(gòu)、絲架、冷卻系統(tǒng)和床身五個部分。圖6-1為快走絲線切割機床主機示意圖。
（1） 坐標工作臺用來裝夾被加工的工件，其運動分別由兩個步進電機控制。圖－3 快走絲線切割機床主機
（2）運絲機構(gòu)它用來控制電極絲與工件之間產(chǎn)生相對運動。
（3）絲架它與運絲機構(gòu)一起構(gòu)成電極絲的運動系統(tǒng)。它的功能主要是對電極絲起支撐作用，并使電極絲工作部分與工作臺平面保持一定的幾何角度，以滿足各種工件（如帶錐工件）加工的需要。
（4）冷卻系統(tǒng)它用來提供有一定絕緣性能的工作介質(zhì)——工作液，同時可對工件和電極絲進行冷卻無潤滑時材料強度修正系數(shù)
四、線切割機床設(shè)計計算
4.1、(表1-3) 也就是要對用（3）式求出的容許彎曲應(yīng)力bfs和用（1）或（2式求出的發(fā)生應(yīng)力bs比較：bs>bfs則不可bs
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