玻璃切割机设计(毕业论文+全套CAD图纸)(答辩通过)

充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 目 录 摘 要 I Abstract II 第 1 章 绪 论 1 第 2 章 机电一体化技术简介 4 2.1 机电一体化技术简介 4 2.2 机电一体化技术体系 4 2.3 机电一体化的发展前景 4 第 3 章 玻璃切割机的总体设计 6 3.1 课题设计总体分析 6 3.2 玻璃切割机的设计分析 6 第 4 章 玻璃切割机的机械系统设计 8 4.1 运动方案选择 8 4.2 运动形式及其计算 11 4.2.1 丝杠相关计算 11 4.2.2 选择电机 14 4.2.3 横移装置的计算 15 4.2.4 滚动轴承的选择 16 第 5 章 绿色制造技术 18 5.1 绿色设计的主要内容 18 5.2 绿色设计的原则 19 第 6 章 技术经济性分析 21 总 结 22 致 谢 23 参考文献 24 附录 1 外文翻译 25 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 摘 要 从近几年的情况看， 随着 我国经济近几年的加速增长 ， 房地产和汽车行业的高速增长带动的玻璃消费快速增长，使得玻璃行业消化新增产能的速度加快，进而造成 玻璃 行业 的蓬勃发展 。 以玻璃为代表的液晶加工设备的需求显得愈发显的重要。自动精密玻璃切割机，是液晶生产线上不可缺少的基础设备，用它可将大块基板切割成需要的任何尺寸。同时，它也可用于切割太 阳能电池基板、医用玻璃基板及其他电子玻璃。 本设计的是 通过采用三轴联动机械来完成角度定位，刀具线速度定位和切割路径运动控制。 我的设计内容主要是机械部分的设计。 关键词 : 玻璃 玻璃切割机 三轴联动 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 Abstract See from the circumstance for the last few years, Along with the acceleration growth for our country economic last few years, The glass that the high-speed growth of real estate and car profession arouse consumes a fast growth, Make glass profession the digest add a productivity of the speed speed and then result in the booming development of glass profession.Taking glass as the representatives LCD processes the need of equipments to seem to be more the hair show of importance.The automatically precise glass incises machine, is the foundation equipments that the LCD produces on-line indispensability and use it can big piece Ji the plank incise into a demand of any size.In the meantime, it cans be also used for incising solar cell Ji plank and cures to use the glass Ji plank and other electronics glasses.What this design is to pass to adopt three stalks allied move a machine to complete an angle fixed position, the knife has line speed a fixed position and incises path sport control.My design contents is mainly the design of machine part Key words： Glass Glass incises machine Three stalks are allied to move 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 第 1 章 绪论 随着科技的不断发展，国内的液晶行业的也取得了飞速的发展。 从近几年的情况看， 随着 我国经济近几年的加速增长 ， 房地产和汽车行业的高速增长带动的玻璃消费快速增长，使得玻璃行业消化新增产能的速度加快，进而造成 玻璃 行业的蓬勃发展 。 以玻璃为代表的液晶加工设备的需求显得愈发显的重要。自动精密玻璃切割机，是液晶生产线上不可缺少的基础设备，用它可将大块基板切割成需要的任何尺寸。同时，它也可用于切割太阳能电池基板、医用玻璃基板及其他电子玻璃。 我国国内液晶行业起步比较晚，直至上个世纪末，国内还没有一个厂家能够生产出像样的此类 设备，许多玻璃行业或靠传统的手工划线、或依赖进口国外设备。手工划线效率很低，不能满足液晶行业迅速发展的需要；当时国外虽然已有日本、美国等国生产这种产品，但进口设备不仅价格昂贵，还要受国外的技术制约，因此积极开发本土的玻璃切割技术和是设备有着巨大的潜力和广阔的市场前景。充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 传统的机械切割法的最大的缺点是需要对加工后的边缘进行再处理，及其所带来的产量低下问题。 在机械切割中，用砂轮或机械轮在玻璃上进行刻划，产生沿着切割方向的切充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 向张力，从而使玻璃沿着划痕裂开。这种方法所切割的边缘不平滑、有微小裂痕，材 料上残存不对称边缘应力，及残留碎屑等。对于很多应用，碎屑和局部应力所造成的微小裂痕将造成器件的失灵，所以必须进行切后边缘打磨并且 /或者抛光，甚至进行热处理，以强化边缘。另外，机械轮加工中还需要辅助剂辅助切割，辅助剂也有可能粘在成品边缘，需要过水清洗或超声波清洗等后续处理。后续处理工序以及低成品率（发生不确定的裂痕）等都将增加成品玻璃制品的造价。 激光应用于切割和焊接薄金属板已有 30年了，通过聚焦光束局部地加热材料。这种方法灵活性好，经济效益高，在很多工业应用领域大放异彩。其实玻璃有比金属更低的热传导，所以激 光切割机可以顺理成章地应用于玻璃的切割。事实上，一些公司早在 70年代即开始发展成套系统，当时使用的是千瓦输出功率水平的 CO2 激光切割机。但是，因为功率水平高，对玻璃造成不容忽视的热影响，以致融化局部材料，所以当时的激光切割技术难以保证整齐、平滑的切割边缘，在许多应用场合中，仍然需要打磨切割边缘。同时，当时 CO2 激光切割机的价格非常昂贵，令人生畏。 随着科技的不断发展，国内的液晶行业的也取得了飞速的发展。液晶加工设备的需求显得愈发显的重要。自动精密玻璃切割机，是液晶生产线上不可缺少的 基础设备，用它可将大 块基板切割成需要的任何尺寸。同时，它也可用于切割太阳能电池基板、医用玻璃基板及其他电子玻璃，因此也适用于电子玻璃行业。 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 图 1-1玻璃切割机 装配图原理图 本设计的是 通过采用三轴联动机械来完成角度定位，刀具线速度定位和切割路径运动控制。该系统三轴机械不同于寻常，一般的三轴机械中 z， x， y形成一个三维空间，而玻璃切割机的 z轴为一个旋转轴，主要保证切割刀具的行走方向角度方向始终与 x、 y轴的合成运动方向保持一致，从而有效的保证切割效率和质量以及延长切割道具的寿命。同时，玻璃切割机的三轴负载情况也不同于一般系统。该 项目中，三轴的联动性要求比较高，运动控制精度比较高，同时希望机器能解析设计图纸并自主工作，以达到全自动的标准。 本设计主要由下面的各个阶段所组成： 1 市场需求分析、 2 明确机械产品的功能目标、 3 方案设计、 4 技术设计阶段。在设计过程中采用新的技术手段和技术原理、发挥创造性，提出新方案，探索新的设计思路，提供具有社会价值的、新颖的而且成果独特的设计。 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 第 2 章 机电一体化技术简介 2.1 机电一体化技术简介 在科学技术飞速发展的今天，任何一项新技术的产生都是 各种技术互相渗透的结果。机电一体化是一种复合化技术，它是机械技术和微电子技术、信息技术相互渗透的产物，是机电工业发展的必然趋势。 机电一体化的实体部分是机械技术及电子技术，又通过信息技术把两者有机的结合在一起，从而构成功能更为先进的产品，按照系统分析的观点，机电一体充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 化就是把机械部分和电子部分各作为一个环节统一在一个“系统”之中。为了使系统运行达最优化，应该是构成系统的所有硬件采取最佳组合方式，为了强化机电一体化产品的功能从系统观点出发把机械部分和电子部分融合在一起进行通盘考虑，决定那些采用机械技术，那些采用 电子技术，并通过信息传输与处理把两者有机组合。因此，从某种意义上来说，机电一体化技术是系统工程学在机械、电子领域的应用，而机电一体化则显示出它的应用效果。 2.2 机电一体化技术体系 机电一体化技术是一门新兴的科学，所联系的主要领域如表 2-1 所示： 表 2-1 机电一体化所联系的主要学科 机械学 控制理论 机械设计 动态系统分析 经典控制、数字控制 现代控制 微处理机 及常规仪器仪表 电机、电器 及电力电子学 软件工程 微 处理机系统设计 电子学 计算机科学 从上述学科基础来看，机电一体化 技术作为一门综合性技术，为这三种工程对象服务，随着科学技术的发展，单纯的机械产品及电器产品将越来越少，今后机电结合的技术将在机械行业和电工行业中占主导地位。 2.3 机电一体化的发展前景 机械技术的发展进入机电一体化阶段就是使机械技术智能化，更好地代替人进行各项工作。目前机械技术已经发展到采用微型计算机的阶段。今后计算机技术的发展将在图象识别机器上看到文字和声音认别的景象。计算机完全有可能取代人的五官功能，从而出现接近人类智慧的高度智能机器人。微细加工技术是在尖端技术领域里进一步推进精致化、微小化和高度 集成化，可以预见的二十一世纪，将会出现加工精度达到原子或分子水平的机床，加工处理技术也会在精密测量方面有较大的发展。 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 第 3章 玻璃切割机的总体设计 3.1 设计课题总体分析： 玻璃切割机大体上可以分为两部分：一、机械传动部分。这是设备的骨架和肌体。他提供了设备的动力以及设备安装的主要尺寸。 二、电气控制部分：这是设备的控制部分，相当于大脑，他控制着机械设备的动作顺序和轨迹 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 3.2 玻璃切割机的设计分析 3.2.1 设计要求 综合运用所学知识 ,搜集有关资料独立完成本设 备机械部分的设计和电器控制参数要求的设定设计工作。 原始数据：刀头直径 1.5mm 有机玻璃板材（ GB/T7134-96）抗拉强度 70Mpa 切割面积 1000mm 8000mm 3.2.2 总体方案拟定 在切割机的设计中走刀方式的选定是十分重要的，它直接影响着设备的外观和布局。目前的许多切割机床的机械的运动方式不外乎两种：一、刀盘固定，工件运动。其可以有合适的空间来安装设备的动力和控制系统，但这种情况带来的问题是当工件稍大时工作台的回转半径太大从而使的设备的安装空间变大不利于利用场地。二 .工件 固定 ，刀盘移动。这种方式可以有效的利用空间而且所做的功也会节约很多，但是却不利于动力和控制系统布置的设计，需要设计者精心的考虑。 参考多数的机械类数控机床的结构设计，多数是按第二种方式布置的。本次设计也将在这一思维下展开。 3.2.3 切割机的主要技术性能参数 切割机的技术参数是说明其规格和性能的具体指标。主要技术参数有如下： 切割面积： 切割面积是来决定 x和 y方向的坐标移动范围的技术参数，这里取的是 1000mm 800mm的范围，在刀头可以到达这个范围内的任意一点，以适应不同形状的要求， 切割厚度： 切 割厚度是决定 z坐标的主要参数，这里我将给出 50mm的移动量，来满足不同厚度的要求。 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 第 4章 玻璃切割机的机械系统设计 4.1 运动方案选择： 4.1.1种三种方案的提出 方案一： (原理图见图 4-1) 工作台在电机的带动下通过蜗轮蜗杆升降机来调节合适的工作高度（即 z方向），水平方向 x通过螺旋传动来实现运动，在垂直平面的 y方向上由连接刀杆的齿条（序号 5）和位置固定的齿轮（序号 4）在电机的带动下实现运动的轨迹。本方案原理简单，但是在设计过程充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 中发现，以为三轴单独传动，如按 上述布局，其外型尺寸太大，不利充分利用空间。 123456XZ图 4-1 方案二： (原理图见图 4-2) 方案 2设计也是工作台在电机的带动下通过蜗轮蜗杆升降机来调节合适的工作高度（即 z方向），水平方向 x通过螺旋传动来实现运动，在垂直平面的 y方向上由液压缸（序号 3）来完成运动，充分的利用了y方向的空间。但是因为液压传动属于柔性的，无法保证动作的准确响应，从而将造成在需要两坐标配合时出现误差，出现废品。 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 1234图 4-2 方案三： (原 理图见图 4-3) 在方案三的设计中，利用横移小车使机构在导轨的导向下完成一个方向的移动，在纵向的移动中由电机带送丝杠旋转，螺母在防转导轨的作用下变为直线运动（螺母下面可以安装刀座）实现纵向的运动。竖直方向上也通过电机拖动螺旋传动机构实现竖直方向的运动。 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 图 4-3 4.1.2方案的比较与选择 由上述的三个方案我们不难看出，方案一中工作台在电机的带动下通过蜗轮蜗杆升降机来调节合适的工作高度（即 z方向），水平方向x通过螺旋传动来实现运动，在垂直平面的 y方向上由连接刀 杆的齿条（序号 5）和位置固定的齿轮（序号 4）在电机的带动下实现运动的轨迹。本方案原理简单，但是在设计过程中发现，以为三轴单独传动，如按上述布局，其外型尺寸太大，不利充分利用空间；方案二中：也是工作台在电机的带动下通过蜗轮蜗杆升降机来调节合适的工作高度（即 z方向），水平方向 x通过螺旋传动来实现运动，在垂直平面的 y方向上由液压缸（序号 3）来完成运动，充分的利用了 y方向的空间。但是因为液压传动属于柔性的，无法保证动作的准确响应，从而将造成在需要两坐标配合时出现误差，出现废品。方案三中：利用横移小车使机构在导轨的导 向下完成一个方向的移动，在纵向的移动中由电机带送丝杠旋转，螺母在防转导轨的作用下变为直线运动（螺母下面可以安装刀座）实现纵向的运动。竖直方向上也通过电机拖动螺旋传动机构实现竖直方向的运动。 根据以上分析，本次设计按第三种方案展开，其中以为要实现工充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 作面内的任意位置的轨迹，所以要求所选电机都自带制动器和编码器，以便于实现生产过程的自动化。 所在，在本设计中我选择方案三为最终设计方案 4.2 运动形式及其计算： 本次设计的主要选择的传动形式是螺旋传动。螺旋传动由螺母和螺杆组成，螺旋传动多用于将回转运动转变为直线运 动，他的主要特点有： 1）、传动比大，从而可以使用比较小的转矩得到比较大的轴向推力。常用于起重和夹紧等。 2）、精度比较高，能准确地调整直线运动的距离和位置。常用于精密机械和测量仪器，特别适用于一些机构的细微调整。 3）、滑动螺旋容易实现自锁，适用于垂直举起重物的机构，对水平运动的机构也能在任意的位置得到精确的定位，如水平运动的机床工作台进给机构。 4）、滑动螺旋摩擦磨损比较大，效率低，只是适用于中小功率的传递场合。如用于传递运动或者推力大而速度不是很高的场合。 螺旋传动的方式： 1）、螺母固定不动，螺杆 转动并且往复移动（ a）。螺杆在螺母中运动，螺母起支撑作用，结构简单。工作螺杆在螺母左右两个极端位置所占据的长度尺寸大于螺杆行程的两倍。因此这种结构占据的空间比较大，不适用行程比较大传动。常用于螺旋千斤顶和外径千分尺。 2）、螺杆转动，螺母做直线运动 (b)，这种结构占据空间尺寸小，适用于长行程运动的螺杆。螺杆两端由轴承支持（有的一端由轴承支持）螺母有防转机构，结构比较复杂。车床丝杠和刀架移动机构多采用这种结构。 3）、螺母旋转并且沿直线运动，螺杆固定不动 (c) 。螺母在其上转动并且移动，结构简单但是精度不高。 常用在某些钻床工作台沿着立柱上下移动的机构。 4）、螺母转动，螺杆直线移动 (d)，螺母要有轴承支持螺杆要有充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 防转机构。结构复杂而且螺杆在螺母左右移动占据空间位置大。这种结构很少应用a b防 转 机 构防 转 机 构c d螺旋副的摩擦性质： 按螺旋副的摩擦情况可分为三种情况，应该根据工作情况进行选择。 1）、滑动摩擦螺旋，结构简单，制造容易，传递力较大，能实现自锁要求，应用广泛。最大的缺点就是容易磨损，效率低（一般为0.3-0.4）。螺旋千斤顶、加紧装置、机床进给装置常采用此类螺旋传动。 2）、滚动摩 擦螺旋，由于采用滚动摩擦代替了滑动摩擦，因此阻力小，传动效率高。 3）、静压螺旋（流体摩擦）传动效率高，但是需要有供油系统。 滑动螺旋副中梯形螺纹的应用最广，锯齿形螺纹仅用在单向受力的传力螺旋。矩形螺纹的效率虽然高，但是制造困难，对中的精度低，可用在精度要求低的场合。本设计中螺旋副来回过程中都要受力，充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 在次选用梯形螺纹； 滑动螺旋副中梯形螺纹的应用最广，锯齿形螺纹仅用在单向受力的传力螺旋。矩形螺纹的效率虽然高，但是制造困难，对中的精度低，可用在精度要求低的场合。本设计中螺旋副来回过程中都要受力，在此选 用梯形螺纹； 4.2.1 丝杠相关计算 算丝杠所受轴向力： 根据原始数据：刀头直径 1.5mm 有机玻璃板材（ GB/T7134-96）抗拉强度 70Mpa可以计算得： F=70Mpa（ 0.0015） 2 /4=123.7N 现类比选用 GB/T5796.3-1986梯形螺纹的标准第二系列的 Tr30 10-7e，并根据实际情况进行校核： 1）、耐磨性的计算 滑动螺旋副的工作面上单位压力越大，滑动速度也越快，磨损也就越严重。一般按限制工作比压来限制磨损量，许用压强则由运动副的材料和运动副的滑动速度大小决定。 根据公式 p=hHdFP2【 p】 P为螺距查的 P=10mm H= d2（根据螺母的形式选定。对于整体式螺母，由于磨损后不能调整，取 1.2-2.5，对于剖分式螺母，取 2.5-3.5）这里取 2.5计算的 H=62.5； h=0.5P 计算得： p=5.62105.025 103.1 2 7 =0.05Mpa 查得许用压强【 p】 =1，故其耐磨性合格。 2）、 强度计算： 螺杆的强度计算 螺杆工作时，转矩产生切应力，轴向力（拉伸或压缩）产生正应力。按第四强度理论，强度条件是 v = 213212 2.034 ）（）（ dTd F 【】 v 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 T 螺杆所受的转矩， T= ）vdF tan (22 =330.217N mm v=arctan v， v为当量摩擦系数 v= /Cos（ a/2） 对于梯形螺纹 a=30 d1螺杆螺纹小径 v =1.076Mpa 查得，螺杆 35钢，调质后 屈服强度为 240Mpa根据表 8-6推算其切应力为 80-48Mpa。 满足强度条件。 3）、自锁能力计算： 螺旋升角 =arctan（ p/ d2） =7.315 当量摩擦 角 v=arctan（ /Cos（ a/2） =4.74 v，不自锁。 4）、螺母螺纹强度校验： 螺纹牙的剪切强度 =dbzF=0.0323Mpa 螺纹牙的弯曲强度 b=2 2)(3 dbz ddF =1.067Mpa 5）、螺杆的稳定性： 螺杆的柔度 = 2l/i，当一端固定，一端较支的情况下， 2 取 0.7，工作长度取 1200mm， i=d/4 代入上式可得： =112 当大于 90时，代入欧拉公式： Fcr=222)( luEIa =68549.98N 稳定安全系数 SC= Fcr/F=550 2.5-4 螺杆是稳定的 。 4.2.2 选择电机： 电机介绍； TVT系列高精度微型特种减速电机采用高新技术，具有齿轮减速，涡轮减速、直线往复等多种结构，并可配电子无极调速，充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 阻尼制动、电磁刹车等功能。适用于交流直流多种电压，是一种高效、节能、低噪声的微特减速电动机 根据电机的型号计算实际的切削速度： 已知电机的额定转速为： n = 1400 r/min 查手册该型号减速机速比 i=17.5时 ,输出转 速为 80 螺纹的螺距大小为 p=10 mm V = n p=80 0.01=0.8m/SD 因为切削的速度在 0.5-1m/min之间，所以切削速度满足要求 演算启动扭矩的大小： T = NP9550电极功率 p =0.09Kw 输出的转速为 n =80r/min T=10.74 NM 螺杆所受的转矩， T= ）vdF tan (22 =330.217N mm 所以电机的启动扭矩符合要求。 切割速度选择为 0.5-1m/s轴向力的大小 为 123.7N，根据公式 : P=F V 解得 p=61.85w, 选择电机为 90w 考虑到停车问题，这里我们需要选择带制动的。综合考虑本次设计：这次选择 TYV T 4D-90-1400-220-DC（带内制动和编码器）。 4.2.3 横移装置的计算 小车横移的速度 v =60Dn转速 n = 80r/min 车轮的直径 D =110mm 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 计算可得： v = 0.64m/s 小车的移动速度符合切削速度的要求。 4.2.4 滚动轴承的选 择： 滚动轴承是机械中广泛应用的支撑件，工作时依靠主要元件间的滚动摩擦来支撑转动零件有专门的轴承厂家大量生产，多数的滚动轴承已经标准化。 滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。 通常内圈装配在轴上并且与轴一起旋转；外圈和轴承座孔装配在一起，起支撑作用。也有的是轴承外圈旋转、内圈固定的，少数情况下，还有外圈和内圈分别按不同的转速旋转使用的情况。 滚动体是滚动轴承的核心元件，它是相对运动表面间的滑动摩擦变为滚动摩擦。保持架将滚动体等间距的排列隔开，以避免滚动体直接接触，减少发热和磨损。 滚动轴承的材料和 其特点： 滚动轴承德内圈和外圈、滚动体都用强度高，耐磨性好的轴承钢（铬锰合金钢）制造，常用牌号 GGr15、 GGr15SiMn等。淬火后硬度达到 60-65HRC，工作表面要求磨削抛光。保持架的材料要求应该具有良好的减摩性，多用低碳钢板冲压，铆接或者焊接而成，也有使用铜合金、铝合金或者是工程塑料切制而成的实体保持架。 滚动轴承和滑动轴承相比，其特点如下：摩擦阻力小，启动以及运转力矩小，启动灵敏，功率损耗小且轴承单位宽度的承载能力较大，润滑、安装维修方便等。与滑动轴承相比，滚动轴承的缺点是径向轮扩尺寸大，接触应 力高，高速重载下轴承寿命较低且噪声较大，抗冲击能力差。 滚动轴承类型的选择： 选择滚动轴承需要考虑多种因素，但是应以以下选用原则作为参考： 1）、载荷条件 轴承工作时，载荷的大小、方向、性质是选择轴承的主要依据。载荷比较大时，一般选用线接触的滚子轴承，反之则选择点接触的球轴承；轴承受纯径向载荷，通常选用深沟球轴承、充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 圆柱滚子轴承或者滚针轴承；受到的是纯轴向力的时候应该选用的是角接触轴承或者圆锥棍子轴承。当轴向载荷较大时，通常选用四点角接触球轴承或者推力球轴承与深沟球轴承的组合结构。 2）、轴承的转速 通常轴 承的转速要低于其极限转速，否则会降低使用寿命。在一般转速较高、载荷较小、要求旋转精度较高时，适宜选用极限转速较高的球轴承。转速低、载荷大或者冲击载荷时应选用滚子轴承。 3）、调心性能 各种轴承在使用时允许的偏斜角应该在控制的允许的范围之内，否则会引起轴承的附加载荷从而降低轴承的寿命。通常加工和安装的误差以及轴的挠度都会使轴承增加附加载荷。 4）、安装和拆卸的要求 为了便于轴承的安装、拆卸和调整间隙，选用内、外圈可以分离的轴承。若轴承装在长轴上，为了便于装拆和紧固可以选用带内锥孔或者紧固套的轴承。 所以 1、在考虑升降装置时，因为其集中载荷大部分在轴向承受，所以 选择推力球轴承； 2、在选择纵向移动装置时，考虑到在工作的行程中丝杠来回都有可能受力，所以选择了圆锥滚子轴承从而满足双向受力的要求。 其他轴承的选择依上面原则，这里不再缧述。 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 第 5 章 绿色制造技术 5.1 绿色设计的主要内容 （ 1）绿色设计的描述与建模 准确全面地描述绿色，建立系统的绿色产品评价模型是绿色设计的关键。 （ 2）绿色设计的材料选择 绿色设计要求设计人员改变传统的选材程序和步骤，选材时不仅要考虑产品的使用要求和性能 ，还应考虑环境约束准则，同时必须了解材料对环境的影响，选用无毒、无污染材料，选用易回收、可重用、易降解材料。 （ 3）面向拆卸性设计 传统设计方法多考虑产品的装备性，很少考虑产品的可拆卸性。绿色设计要求把可拆卸作为产品结构设计的一项评价准则，使产品在报废以后其零部件能够高效地、不加破坏地拆卸，有利于零部件的重新利用和材料的循环再生，达到节省资源、保护环境的目的。 产品类型千差万别，不同产品的拆卸性设计不尽相同。总体上，可拆卸性设计的原则包括： 1）实现零件的多功能性，减少拆卸工作量； 2）避免有相互影响的 材料组合，避免零件的污损； 3）易于拆卸，易于分离； 4）实现零部件的标准化、系列化、模块化，减少零件的多样性。 （ 4）产品的可回收性设计 可回收性设计是指在设计是要充分考虑产品的各零部件回收再用的可能性、回收处理方法回收费用等问题，达到节省材料、节约能源，尽量减小环境污染的目的。可回收性设计的内容包括： 1）可回收材料的识别及标志； 2）回收处理工艺方法； 3）可回收性的结构设计； 4）可回收性的经济分析与评价。 可回收性设计主要原则 :有）避免使用有害于环境及人体的材料； 2）减少产品所使用的材料种类； 3）避免使用 与循环利用过程不相兼容的材料或零件 4）使用便于重用的材料； 5）使用可重用的零部件。 （ 5）绿色产品的成本分析 与传统成本分析不同，绿色产品成本分析应考虑污染物的处理成本、产品拆卸成本、重复利用成本、环境成本等，以达到经济效益与环境质量双赢的目的。 （ 6）绿色产品设计数据库 绿色产品设计数据库是一个庞大复杂的数据库，该数据库对绿色产品的设计过程起到举足轻重的作用。数据库包括产品全生命周充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 期中环境、经济等有关的一切数据，如材料成分、各种材料对环境的影响、材料自然降解周期、人工降解时间、费用，以及制造、装备、 销售、使用过程中所产生的附加物数量及对环境的影响，环境评估准则所需的各种判断标准等。 5.2 绿色设计的原则 与传统设计相比，绿色设计应遵循如下的设计原则： （ 1）资源最佳利用原则 包含两个方面内容： 1）在选用资源时，应从可持续发展的观念出发，考虑资源的再生能力和跨时段配置问题，才不致由于资源不合理使用而加剧有限资源的枯竭，尽可能使用可再生资源； 2）在设计时可能保证所选用资源在产品的整个生命周期中得到最大限度的利用。 （ 2）能量消耗最少原则 在选用能源类型时，应尽可能选用太阳能、风能等清洁、可再生的一 次能源，而不是汽油等不可再生的二次能源，以有效地缓解能源危机；从设计上力求产品整个生命周期循环中能源消耗最少，减少能源的浪费。 （ 3）“零污染”原则 绿色设计应彻底抛弃传统的“先污染、后治理”的治理环境方式。应实施“预防为主、治理为辅”的环境保护策略。因此，设计时就必须充分考虑如何消除污染源，尽可能地做到零污染。 （ 4）“零损害”原则 绿色设计应该确保产品在生命周期内对劳动者（生产者和使用者）具有良好的保护功能。产品设计时不仅要从产品的制造、使用、质量、可靠性等方面保护劳动者，而且还要从人技工程学和美学 角度，避免对人们的身心健康造成危害，力求将损害降到最低程度。 （ 5）技术先进原则 要使产品成为绿色产品，必须采用最先进的技术。因此，设计者应及时了解相关领域的新进展，发挥创造性，使产品具有良好的市场竞争力。 （ 6）生态经济效益最佳原则 绿色设计不仅要考虑产品所创造的经济效益，还要从可持续发展的观点出发，考虑产品在全生命周期内的环境行为对生态环境和社会所造成的影响。 绿色产品生产者不仅要取得好的经济效益，也要取得良好的环境效益。 人类社会的发展，特别是工业化进程的推进和城市规模的扩大，造成环境污染、生态破 坏、资源枯竭，已经严重危机人类的生存和可持续发展。未来产品设充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 计中应着眼于设计出健康、保健、安全和易于操作的设备或产品，使这些设备或产品的零部件易于取代和重复使用，尽量节约资源和能源，减少对环境的污染。 绿色设计顺应了历史的发展趋势，强调了资源的有效利用，减少废弃物排放，追求产品生命周期中对环境污染的最小化，对生态环境的无害化。绿色设计将成为人类实现可持续发展的有效方法和手段。 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 第 6章 技术经济性分析 机床设计的经济性一直都是行业追求的目标，也是机械行业发展 的必然趋势，经济性主要表现在以下几点： 1）从选材方面 ：合适地对各零件进行选择材料可以降低耗材的成本； 2）从设计方面 ：选择合理而又快速的设计方法这样可以缩减机床的设计周期，同时也可以及早地发现 设计中的不足，从而进行修改。 3）从加工方面 ：机床的零件加工是很重要的一个环节，它直接影响着机床的精度，除此之外，许多的零件机构都比较复杂，对它们进行加工时一般都采用数控机床来加工。它可以降低工人师傅的劳动强度、节省加工时间等等； 论文中对机床进行优化设计分析，这样可以在设计的同时还可以将每个零件进行应力分析，以确 定所选择的材料的尺寸是否合理，这样做既直观又简单；对于机床中各主要零件的设计中，在选材方面都是在满足了设计要求及其强度要求下，而选择材料这样很好地减少了材料的浪费；在设计方面也是尽可能地简化零件的结构，在机床的整体设计上比较起以前的机床机构更加简单些；在加工方面合理地编辑其加工工艺，加上零件本身经过结构的设计优化后，更加容易加工。这样能很好地缩短零件的加工时间。整台机床的设计成本及其设计周期比起以前的设计都得到了降低。具体在设计内容中得到了体现。同时机床的结构也得到了简化 . 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送