玻璃切割机设计【6张图/10600字】【优秀机械毕业设计论文】
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玻璃
切割机
设计
优秀
优良
机械
毕业设计
论文
- 资源描述：
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文档包括:
说明书一份,24页,10600字左右.
任务书一份.
开题报告一份.
文献综述一份.
翻译一份.
图纸共6张:
A1-总装配图.dwg
A2-部件装配图.dwg
A2-横移装置装配图.dwg
A3-导轨装置装配图.dwg
A3-丝杆.dwg
A3-原理图.dwg
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
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 representative's 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
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
- 内容简介：
-
莆田学院毕业论文 (设计 )任务书 学生姓名 李院龙 学 号 院 系 电信系 专 业 机电一体化技术 毕业论文 (设计 )题目 玻璃切割机的设计 指导教师 林金兰 职 称 副教授 课题综述 (包括本课题的意义及工作内容，课题工作的总体安排及进度，课题预期成果 ) 1. 课题意义： 随着液晶产业的不断发展 ， 液晶加工设备的需求显得愈发重要 它可将大块基板切割成任何需要的尺寸 用玻璃基板及其他电 子玻璃，因此也适用于电子玻璃行业，这是一个高精度、高技术的机电一体化设备 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 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 割机 。 2. 课题主要 内容 及设计方案 ： 全自动异型玻璃切割机适用于各种弯角弧型切割的工艺需求 。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， 玻璃切割机的 要保证切割刀具的行走方向角度方向始终与 x、 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。 3. 课题工作的总体安排及进度： 毕业设计（论文）时间： 2007 年 9 月 15 日 5 月 10 日； 2007 年 9 月 20 日前教师做好指导毕业设计选题的准备工作； 2007 年 9 月 26 日前做好毕业设计的动员与选题发布工作； 2007 年 9 月 27 日 31 日：调研，毕业设计任务书定稿； 2007 年 11 月 1 日 30 日：整理资料，撰写并提交开题报告； 2007 年 12 月 1 日 31 日：撰写并提交综述报告； 2008 年 1 月 1 日 15 日： 项目总体设计； 2008 年 1 月 16 日 25 日：编写程序、调试程序，项目设计、分析，计算，编程，实 验等； 2008 年 2 月 26 日 6 日： 按论文规范要求撰写毕业设计论文，并完成毕业设计初稿； 2008 年 3 月 7 日 24 日：修改、完善毕业设计及论文，并准备毕业论文答辩 ; 2008 年 4 月 25 日 31 日：毕业论文答辩，并撰写毕业论文个人小结（不少于 800 字） ; 2008 年 5 月 1 日 5 月 10 日：毕业论文成绩及相应材料整理归档。 设计装配图 张，设计说明书一份。 执行任务书日期 2007 年 9 月 27 日 指导教师 (签名 ) 送交论文 (设计 )日期 2008 年 4 月 24 日 教研室主任 (签名 ) 注： 1、任务书由指导教师填写 1 毕业设计（论文）开题报告 课题名称： 玻璃切割 机 专 业： 机电一体化技术 班 级： 姓 名： 李院龙 学 号： 指导教师： 林金兰（副教授） 年 月 日 莆田学院电信 系 毕业设计开题报告 2 1、课题研究的现状和意义 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 。 这是一个高精度、高技术的机电一体化设备 。 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。 所以 本人希望通过所学知识设计一台能够达到一定加工精度要求的玻璃切割机 ，以便学以致用，也是对自己所学课程在毕业前的一次总的复习和检验。 3 2、课题要解决的问题或研究的基本内容 一）、本次设计基本的要求： 全自动异型玻璃切割机适用于各种弯角弧型切割的工艺需求。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， 玻璃切割机的 要保证切割刀具的行走方向角度方向始终与 x、 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。 二 |）、目前需要 解决的问题是： 方式的 确定； 本课题要求 的具体工作是： 1、 熟悉 玻璃切割 机 的结构，工作原理 ； 2、 完成对中等复杂程度机械的计算、结构设计等工作。完成 切割 机装配图的设计和非标零件图 的 设计，并编写说明书。 3、 切割 机装配图、装配图中的主要非标零件图： 1套； 4、 标准化明细表： 1份 5、 用电脑绘制的图纸不少于 3张 要求到相关企业进行实习，认真研究相关机械的结构、原理、性能，结合实际进行本课题的设计。 4 3、课题研究拟采用的手段和工作路线 在学校图书馆查阅相关资料。 在工厂的实践毕业实习。 通过老师和工程师的指导。 通过浏览因特网上的相关资料。 对相关资料和数据的理论计算和分析。 对相对运动的分析： 目前该类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 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。 对自动化控制方向的分析： 参考现在设备发现，目前市场上的设备大多是半自动的或者是手工的操作，其加工精度的保证也基本上是靠工人的经验反复的检 测来保证，难以适应大批量的生产需要。这里我们设想假如能够由电脑来控制机器的走刀 路径，并且完成启动和停机的 命令。那么将会大大减少人为因素带来的废品率 。 所以，计划在本台设备的输出轴安装数字编码器，借以控制电机的输出转速，从而对运动的精确定位得以实现 。由直流变频电机做动力系统，从而实现无级变速，使刀刃可以停在任意位置和实现功率要求的突变。三轴单独传动从而 保证各自的运动精度，在保证加工精度的前提下，相信可以精确的实现加工过程和生产的自动化。 5 4、课题研究进程计划 毕业设计（论文）时间： 2007年 9月 15日 月 10日； 2007年 9月 20日前教师做好指导毕业设计选题的准备工作； 2007年 9月 26日前做好毕业设计的动员与选题发布工作； 2007年 9月 27日 1日：调研，毕业设计任务书定稿； 2007年 11 月 1日 30日：整理资料，撰写并提交开题报告； 2007年 12月 1日 1日：撰写并提交综述报告； 2008年 1月 1日 5日： 项目总体设计； 2008年 1月 16日 5日 ：编写程序、调试程序，项目设计、分析，计算 等； 2008 年 2 月 26 日 6 日： 按论文规范要求撰写毕业设计论文，并完成毕业设计初稿； 2008年 3月 7日 4日：修改、完善毕业设计及论文，并准备毕业论文答辩 ; 2008 年 4 月 25 日 31 日：毕业论文答辩，并撰写毕业论文个人小结（不少于800字） ; 2008年 5月 1日 5月 10日：毕业论文成绩及相应材料整理归档。 5、课题成果 课题预期成果： 设计装配图 张， 设计说明书一份。 指导教师意见： 指导教师（签名）： 年 月 日 教研室主任意见： 教研室主任（签名）： 年 月 日 玻璃切割机设计说明书 - 1 - 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 玻璃切割机设计说明书 - 2 - ee of a a of in of as s of to to be of is CD it i a of it be i to i is to to a to an a is of ey to 玻璃切割机 的设计 文献综述 李院龙 （莆田学院电信系 指导老师：林金兰） 摘要 ： 机械设计的任务是从社会需求出发；创造性的设计出具有特定功能的新机械或改进原有机械设计的性能，以满足人们日益增大的生活和生产的需要；机械设计使机械产品开发和技术改造的关键环节，使机械产品的第一步，机械的功能决定于设计机械的质量；性能和成本；也只要是在设计阶段决定的；而制造过程的本质就在于实现设计时所规定的质量。 关键词：机械设计 机械制造 社会需求 s is or by in s so as in of s in 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， 玻璃切割机的 要保证切 割刀具的行走方向角度方向始终与 x、 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。 机械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 。 一、研究背景及动态 (1) 机械设计的现状 和发 展趋势 第二次世界大战以后，作为机械设计的理论基础的机械学继续以更加迅猛的速度发展，摩擦学，可靠性分析，机械优化设计，有限元计算，尤其是计算机在机械设计中迅速推广，使机械设计的速度和质量都有大幅的提高。在机械中广泛运用计算机和自动化程度的提高，使现代的具有明显的特色。因此，机械设计在理论，内容和方法方面与过去相比都有了划时代的发展。而国际市场的激烈竞争，是现代机械设计的方法和发展的催化剂。世界各国逐渐认识到产品市场竞争对各国经济发展的重要作用。机械产品设计在 这一时期获得了空前的发展。机械设计目前已经不宜作为机械学的一个分支，而应该认为是与机械学并立的一门技术科学了。 现代机械设计方法的特征是，它具有自己的学科体系和专门的内容。其核心技术有 3 个方面： 以产品的 “ 功能 ” 作为机械计的核心目标。美国麦尔斯提出了 “ 顾客购买的不是产品的本身，而是产品所具有的功能 ” ，明解地说明了 “ 功能 ” 是产品的本质和灵魂。这一原理的提出大大地解放了设计师的思想，为了实现某一功能，可以采用各种不同的原理和结构。我们可以从近年来的计时装置，文件复制设备，通讯方 法等方面的飞速发展看出，设计师的聪明才智得到了空前的发挥，多方面的满足了社会的需要。 “ 人机学 ” 的形成和发展。机械的工作往往与人是不可分的，如汽车，飞机有些操纵的信号要靠人输入。必须考虑操纵者的反映速度和能力限制，还必须考虑操纵者和乘客的传舒适性。如有一些武器设计者已经考虑使用者中，虽然磊部分是作右手方便的，但是习惯于用左手的（称为左利手或左撇子）也占有一定的百分率。虽然许多产品已经向自动化发展，许多民用产品对使用者的拔术要求日益降低（俗称 “ 傻瓜化 ” ）。但是机械产品竞毕竟 是为了人类设计的。考虑 “ 人机学 ” 是提高产品的竞争能力的重要方面。实际上 “ 傻瓜化 ” 就是当前处理人机问题的一个重要的途径。 建立系统的 “ 工业设计 ” 学科体系。工业设计是设计者使产品在外观，色彩，形状，尺寸比例等方面的合理设计，使产品与人，环境更协调，以得到更好的使用效果与况争力。 (2) 机械设计的未来发展趋势 现代社会机械广泛应用于生产，生活各个领域，已成为衡量一个国家技术水平和现代化程度的重要标志。随着机械设计基础理论的发展及新概念，新方法， 新工艺的不断出现，机械设计也得到了迅猛的发展。主要体现在以下几个方面。 机械体积从米级向微米级设计 有用于宇宙的空间机械，有用于深海作业的机械，又有用于人体血管内的机械等等。显然，它们有的是庞然大物，有的是微型机械，这就要求设计不同的尺寸的零件。 从单个零件到整机系统的设计 现代机械日益向高速的，重载，高精度，高效率和低噪音等方向发展，必然要嘶哑从传动系统偏重于零件，部件的静态单个的设计向多种零件的综合或以整机为对像的动态系统多个零 件扩展的设计， 设计用的工具的改变 改变图板等绘图工具，应用计算机软件技术直接在计算机上进行最优化的机械设计。 设计 机电一体化的应用改变了传统的机械设计与机械加工的分离使零件的设计与加工几乎同时进行。例如数控机床的应用，改变了传统的设计与加工方法，它实现了机械与电子，强电与弱电，软件与硬件，控制与信息的多种技术的有机结合，按照计算机的指令来控制机床进行机械加工。目前，应用软件较多的是 对机械的人性化设计和等寿命设计 在市场竞争日益激烈的市场环境下，不仅要求设计的机械产品质量好，使用期限内安全可靠度高，而且在视觉上给人以舒适的，实用的，富有时代气息和外观具有吸引力。同时采用等寿命设计使产品质优价廉，以此来提高产品的市场竞争力。 (3) 我国机械设计现状 我国在现代机械设计方面起步较 晚 ,中国机械工程学会于 1983 年 5 月才召开了“ 第一次机械设计方法学讨论会 ” ，但经过了多年的努力，我国在现代设计方法的研究方面已经取得了可喜的成绩，现在的 中国可以自豪地称为 “ 世界的工厂 ” ， “N 已经是世界闻名了。但是相对于世界上先进的国家来说，我国的机械设计还是相当的落后的，具体表现为： （ 1）对客观设计过程研究，了解不够。尚未很好地掌握设计中的客观规律。 （ 2）当前设计的优劣主要取缺于设计者的经验。 （ 3）设计生产效率低。 （ 4）设计进度与质量不能很好控制。 （ 5）设计手段与方法有等改进。 （ 6）尚未形成能为大家接受的，能有效指导设计实践，较为系统的设计理论。 面对这一形势。唯一的回答就是：设计必须科学化，这意味着要科学地阐述客观 设计过程及其本质，分析与设计有关的领域及其单位，在些基础上，科学地安排设计过程，使用科学的方法和手段进行设计。同时也要求设计人员不公有丰富的专业知识，而且要掌握先进的设计理论，设计方法及设计手段，科学地进行设计工作，这样才能及时得到符合要求的产品。发展我国的机械设计科学研究，必须集中探讨机械设计各主要环节的正确工作方法和解决问题的途径，收集开发新产品的成功经验和范例，积累大量的设计资料，了解世界有关行业的发展动向，致力于提高我国机械工业的 水平，生产具有国际竞争力的机械产品。相信我国学者们要总结过去设计经验并吸收外国先进的学术思想和科学技术的基础上，定能研究出一套适合我国的国情。高效优质，经济地进行设计的规律和方法来为加速现代化建设做出应有的贡献。 二、评述 (1)本设计所涉及的玻璃及玻璃设备行业动态 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。 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 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 光切割机的价格非常昂贵，令人生畏。 (2)本设计的设计方法 工程中经常提及的设计方法有常规的机械设计方法、现代设计方法和创新设计方法。 1、常规设计方法 常规设计方法也称传统设计方法。常规机械设计方法是依据力学和数学建立的理论公式和经验公式，运用图表和手册等技术资料，以实践经验为基础，进行设计计算、绘图和编写设计说明书。 一个完整的常规机械设计主要由下面的各个阶段所组成。 （ 1）市场需求分析 本阶段的标志就是完成市场调研报告。 （ 2）明确机械产品的功 能目标 本阶段的标志就是明确设计任务。 （ 3）方案设计 通过方案选择与评价，最后决策确定出一个相对最优的机械系统运动方案。 （ 4）技术设计阶段 该阶段包含：机构设计，机构系统设计（含协调设计），结构设计，总装设计，制造样机。 （ 5）生产阶段 在常规机械设计过程中，也包含了设计人员的大量创造性成果，例如在方案设计阶段和结构设计阶段中都含有创新的过程。 在机械原理和机械设计教学中学习的综合与设计方法主要是常规设计方法的内容。 2、现代设计方法强调以计算机为工具，以工程软件为基础，运用现代设计理念，进行机械产品的 设计。其特点是产品开发的高效性和高可靠性。大量的工程软件使复杂的设计过程变得既容易又简单。 现代设计方法内容广泛、学科繁多，主要有计算机辅助设计、优化设计、可靠性设计、求反设计、创新设计、并行设计、虚拟设计等方法。 3、创新设计是指设计人员在设计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，其特点是运用创造性思维，强调产品的创新性和新颖性。 机械创新设计的实质是充分发挥设计者的创造力，利用人类已有的相关科学技术成果，进香创新构思、设计出 具有新颖性、创造性及实用性的机构产品的一种实践活动。它包含两个部分：从无到有和从有到新的设计。机械创新设计是相对常规设计而言的，它特别强调人在设计过程中，特别是在总体方案、结构设计中的主导性及创造性作用。 4、三种设计方法的异同点分析 常规设计方法主要强调运用公式、图表、经验等常规方法进行产品设计。 现代设计方法强调以计算机为工具，以工程软件为基础，运用现代设计理念进行产品设计。 创新设计则强调设计人员在设计过程中运用创造性思维，提出新方案、探索新的设计思维，强调产品的创新性和新颖性。提供具有社会价值的、新 颖的而且成果独特的设计的方案。 实际上，创新设计更加注重产品方案设计。方案确定后，在技术设计阶段仍然采用常规设计方法或现代设计方法进行具体的设计。 三、结论 机械基础综合课程设计的内容如下： （ 1）根据设计要求确定待设计产品的接写系统运动方案并进行优选。 （ 2）对该方案中的主体机构进行尺度综合。 （ 3）对主体机构进行运动分析和受力分析。 （ 4）绘制机构系统的运动简图。 （ 5）进行机构系统的运动协调设计。 （ 6）传动方案设计。 （ 7）有关零部件的计算。 （ 8）机械装配草图的设计。 （ 9）装配图的草图绘制。 （ 10）装配图的绘制。 （ 11）零件图的绘制。 （ 12）编写设计说明书。 本设计玻璃切割机 具有 裁切效率快、裁切精度高寿命长、刀轮更换方便等特点外，增设了传动装置，自动运行停止功能，从而使操作更方便、灵活、省力、整机造型更美观，减轻了劳 动强度，提高了工作效率，由于转 动平稳、均匀，切割质量得到了 提 高。 参考文献： 1 孔凌嘉、张春林 , 机械基础综合课程设计 ,北京 :北京立功大学出版社， 2004 2 蔡兰 寇子明 刘云霞机械工程概论机械工业出版社 , 2002 3 孙桓 陈作模机械原理 ， 机械工业出版社 , 2006 4邱宣怀 , 机械设计 ,4 版，北京：高等教育出版社， 1997 5 于惠力， 机械零部件设计禁忌 ，北京：机械工业出版社， 2006 6 吴克坚，于晓红，钱瑞明， 机械设计 ，北京：高等教育出版社， 2003 玻璃切割机设计说明书 - 1 - 目 录 摘 要 I 1 章 绪 论 1 第 2 章 机电一体化技术简介 4 机电一体化技术简介 4 机电一体化技术体系 4 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 课题设计总体分析 6 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 运动方案选择 8 运动形式及其计算 11 杠相关计算 11 择电机 14 移装置的计算 15 动轴承的选择 16 第 5 章 绿色制造技术 18 绿色设计的主要内容 18 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 25 附录 1 现代集成制造技术 信息技术的发展引起的革命使我们进入了信息时代 . 信息革命不仅引起思想和生活方式的变化 ,从而导致生产和制造哲理的巨大变化 可以说 ,过去十年来新的制造理念都离不开它提供支持的信息技术制造先进制造技术是重要的生产历史转变时期 . 多年来 ,中国 综合国力的不断增强 ,即将到来 ,市场极具竞争力 ,从卖方 国内市场变为买方 中国市场 ,并迅速成为国际市场的同时 ,许多大中型企业处于劣势的竞争 ,甚至破产、关闭 . 结合中国 中国的国情 ,通过分析现代集成制造系统、先进制造技术与现代集成制造系统技术发展战略和 道路做些有益的制造业发展探索 . 含义与定位现代集成制造系统 现代集成制造系统 (当代集成制造系统 )是计算机集成制造系统新的发展阶段 ,计算机集成制造系统在继承优秀成果的基础上不断吸收先进制造技术与本质的思考 ,从信息整合、过程整合与企业整合的方向迅速发展先进制造技术为核心 . 具体而言 ,将带来传统技术与现代信息技术、管理技术、自动化技术、系统工程技术有机结合 ,通过计算机技术产品的企业在整个生命周期的组织、经营、管理和技术的有机结合 ,优化经营整个企业的产品生命周期 ,情报 ,整合优化 达到产品上市快、 服务好、质量好、低成本的目的 ,提高企业的软、敏捷性和 简装性。 企业在激烈的市场竞争中立于不败之地 . 从整合角度看 ,早期的计算机集成制造系统侧重于信息一体化、现代集成制造系统集成概念 25 在广度和深度上的一大扩展 ,除了信息一体化 ,还实现企业全产品生命周期的整体业务流程优化、过程整合和开发辅助企业与企业之间的整合阶段 . 现代集成制造系统应该是国与国之间的研究范围之间的国家科技攻关计划、攀登计划 . 攀登计划研究项目相比 ,它更注重成果的应用 ,将技术产业化 ,促进中国的现代化 的生产过程 ; 国家科技攻关计划相比 ,将更 加重视制造业发展的关键问题 ,我们共同来解决 ,而具前瞻性问题的模式之一 . 现代集成制造系统技术 先进制造技术 (举办先进制造技术 )为专有名词 ,尚不明确、一致的定义 . 通过其内容和特点的研究 ,目前共同的体会 :先进制造技术是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理等方面的成果 ,其综合产品的设计、制造、测试、管理、销售、使用、服务的制造过程 ,以高质量、高效率、低、清洁、灵活生产 预期效果及经济技术创造三项技术总称 . 它具有以下特点 : 从技术为中心向以人为中心的转变 ,科技的发展更 符合人类社会的需要 ; 模糊专业分工专业化压力、一专多能转变职工的智慧得到充分发挥 ; 由多层金字塔结构 ,网络管理面临着结构性变化 ,减少了中间环节和层次 ; 从传统的以平行方式转变工作方法 ,减少工作周期 ,提高工作质量 ; 从形式固定职能部门自主管理小组的工作方法 ,以动态变化 . 通过先进制造技术的定义和分析的特点 ,我们发现 ,现代集成制造系统拥有最先进的制造技术特点先进制造技术 ,是不是涉及的范围 ,现代集成制造系统等先进制造技术 ,通过全面检查 ,我们提出了一个现代集成制造系统的技术构成模式 . 图 1 表明 ,在先进制造技术、现代 集成制造系统在吸收计算机集成制造系统优秀成果的基础上继续并 25 行工程、虚拟制造 ,并成功地建立了动态联盟的深入研究 ,并不断吸收先进制造技术和成功经验 ,先进思想 ,将推广应用 , 现代集成制造系统为核心的先进制造技术 ,具体如下 : 1、并行工程 : 并行工程相结合 ,同时进行相关程序的设计和产品 (包括制造过程和支持过程 )系统 . 它要求产品开发人员在一开始就考虑整个产品生命周期概念产品用各种因素 ,包括质量、成本、时间和用户需求 . 为达到目的 ,同时主楼高度一体化模式 ,实现各部门通过共同努力 ; 设计成功的产品 ,减少重复 ,许多地方的模拟技术 ; 模型 ,模拟部分包括应用虚拟制造技术 可以说并行工程的发展 ,是要建立一个虚拟制造技术条件 ,虚拟制造技术将根据并行工程、并行工程的进一步发展虚拟制造技术 . 同时 ,并行工程处、计算机辅助生产、 术支持 ,分别对原有工作在时间和空间上交叉、重叠 ,充分利用现有技术和吸收当前迅速发展的计算机技术、网络技术和优秀成果 ,为先进制造技术的基础 . 虽然并行工程在实际工作中 ,研究的热点 ,也取得了一些成果 ,但是目前仍有一些问题 : (一 )研究的广度和深度 :尽管是平行进行了广泛的研究 著作 ,但在研究内容的角度看 ,还是从研究的水平 ,差距明显 . 如 :并行工程在成本和质量的应用刚刚起步 ,还没有统一供应的议程 . (二 )工程技术的同时还与实际 :在实用技术研究、商品化软件尚未出生 ,而外国公司已推出的商业软件 (如 :亲工程首 ,随 (三 )实施并行工程充分 :研究薄弱研究并不完全开花 ,并行工程实施将是困难的 . 此外 ,目前国内机械行业在激烈的市场竞争中 ,好、计算机辅助设计 / 25 计算机辅助生产工艺术尚待普及 ,全面实施并行工程还缺乏基本的物质基础 . 由于并行工程和我国的基础 研究工作不足状况 ,决定要为现代集成制造系统的基础深入的研究工作已经展开 . 2、虚拟制造 (船民 : 虚拟制造利用信息技术、仿真技术、计算机技术对现实制造活动的人、物、信息及制造过程进行全面的仿真 ,以发现制造中可能出现的问题 ,产品在实际生产之前 ,采取预防措施 ,从而创造了一次性产品的成功 ,达到降低成本、缩短产品开发周期 , 其目的是为了提高产品竞争力 目前 ,虚拟制造技术已被国外 ,如 :设计一家美国公司 拟飞机数据手套和头盔监测观察控制 ,飞机设计师身临其境观 察结果设计飞机 ,其外观、内部结构及使用性能的检验 ; 日本 的松下公司开发的虚拟厨房设备制造系统 ,允许消费者在购买商品前 ,在虚拟环境中体验不同的厨房设备功能于自己的喜好评价、选择和重组这些设备 ,他们的选择将储存并送往生产部门通过网络生产 ; 考文垂艺术与设计学院美国开发的虚拟原型系统设计者在设计初期建造的电脑虚拟原型和评价原型的这 6. 国内的研究刚刚起步 ,主要集中在三个方面 : (1)产品虚拟设计技术 : 包括虚拟产品开发平台、虚拟测试、虚拟装配以及机床、虚拟设计工具实现 . 清华大学利用美国国 家仪器公司 发平台实现虚拟 路、机械学用 C 程式语言、 步实现了三维虚拟在车库的参数设计 ,可以进行停车场的视觉设计、设计、分析和运动模拟 . (2)产品虚拟制造技术 25 主要材料热加工工艺模拟、加工仿真模拟盘形状 ,塑造制造业仿真 . 法奥在运动发展局 料模拟软件已基本形成类似于中门复杂汽车复盖羊和其他羊形件造型过程 ; 沉阳广播学院仿真软件开发电渣熔铸工艺已经应用于水轮发电机 量变化曲面部件的生产 , 其产品数量和中西部、建筑、服务等七个电站和 平利用 ; 合肥工业大学与双刀架车床数码处理软件仿真马 铁鞍山钢铁公司采用车轮厂 码手续 ,缩短调试时间由几个班几个小时 ,确保了试成功 ; 北京机床研究所、机械科学院、东北大学、上海交通大学、长沙铁路学院等单位还制定了一系列的仿真软件 . (3)虚拟制造系统 虚拟制造技术包括建筑、技术支持、开发策略 . 这就出现了比较成熟的思想并可能上海同济大学教授张 苏 分散的生产体系和网络十一 警示交大 院士组成一个网研究中心 . 从上面的讨论 ,我们可以看到有很大区别国内和国际标准 ,因为它是虚拟制造技术工程 平行的方向是能创造的核心 ,这意味着我们要为中心的现代集成制造系统技术 ,以推动相关技术的研究 ,他们一致顺利 . 3、敏捷制造 (实 时 : 竞争能力和创造一个具公信力的基础上组成的虚拟企业合作伙伴选择工作 ,共同为同一目标 ,以提高整体竞争力 ,快速响应用户需求 ,以满足用户的需要 . 建立快速反应能力 ,建立一个虚拟企业的关键技术 ,其核心是虚拟制造技术 ,快速形成虚拟制造技术为基础 . 创造能力的现代集成制造系统纳入企业信息一体化的道路 ,这是发展水平的现代集成制造系统的发展方向现代集成制造系统 . 自 1991 年美国研制成功的思维 ,美国政府就赞助许多研究发展强大的基 25 础设施和生产工具的单位 ,鼓励应用示范不同行业 ,已经取得了一些进展 . 例如 :崛起于制造业生产装置遥测示范工程 ,联合加州圣亚国家实验室、联合信号公司、美国堪萨斯市科新墨西哥州 的国家实验室和圣地亚机械主要箱、印刷电路板供应商 . 通过联合企业资源单一脆弱 ,时间会比单一企业的生产时间减少了 50%的生产 ,大大提高工作效率 . 现在美国许多大公司都参加了这一研究计划 ,欧洲和日本的发展已建立相关机构 ,研究和实施 . 我国专家从1993 年开始回升创造了跟 踪研究 ,包括 :快速实施的制造技术基础 ; 建立虚拟公司架构和运作模式的步骤 ; 虚拟公司和组织实施 . 与国外相比 ,这些研究只能原则性的研究 ,距离实际需要还有很长的路要走 . 因此 ,在中国 的企业也迅速创造不可能 ,但从科学研究 ,我们认为有必要采取适当的条件下建立一个研究虚拟企业 ,加深虚拟企业在实际应用方面遇到的困难的理解 ,在实践中学习有益的经验教训 ,将来的发展一定的技术储备 . 4、绿色制造 (基因 : 绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式 ,其目标是使产品从设计、制造、包 装、运输、利用废整个产品生命周期 ,对环境的影响 (负作用 )最小、最有效地利用资源 . 绿色制造越来越重视环保的选择 ,而不是牺牲发展环境污染、国际实践表明 ,制造业的生产工序改进减少废物排放超过污水处理厂已处理大量节省 . 绿色制造可以通过计算机仿真来达到目的 ,即它是虚拟制造的一部分 . 从可持续发展战略 ,绿色制造是必然选择 ,它将成为现代集成制造系统的一个重要组成部分 . 从以上的分析 ,我们可以看到 :各种先进制造技术是相互关联、交叉、先进制造技术、建立现代集成制造系统为核心、先进制造技术的不断发展和发 25 展现代集成 制造系统是一个动态的概念 . 我国现代集成制造系统的发展策略 在市场上的竞争驱动、先进制造技术发展十分迅速 ,新思想、新观念是通过现代集成制造系统、先进制造技术关系的分析 ,我们认为 ,在发展我国现代集成制造系统的发展战略 ,我们应把重点放在以人为本的思想、采用并行工程的理念、衔接的各种先进制造技术、协调发展 , 并不断吸收先进制造技术的成熟成果 ,为先进制造技术的国家 ,以推动社会各界更广泛应用的作用 . 目前 ,并行工程在美国 ,推广使用阶段 ,而且在商业化虚拟制造软件投入市场 ,在这方面存在着巨大的差距 ,主要是 :从 研究、科研经费投入不足 ,研究力量分散 ,难以推广使用的研究成果 ,严重浪费 ; 从企业方面 ,企业整体素质、管理落后、软弱研究能力面对国际竞争 ,大多硬 ,很难在现代集成制造系统花费太多 ,而是由素质企业人员的限制 ,一些先进的技术还不易立即实际效果 ,这些企业都受应用先进制造技术的热情 ; 从国家政策 ,而国家的高度重视制造业 ,而是因为我们目前的状况在改革过程中 ,很多机制同时运作 ,难以协调各利益集团利用资金往往 ,国家 的财政困难 ,而且还以金钱支持现代集成制造系统的研究 . 针对这种情况 ,我们提出以下办法 : (1)企业需 求为出发点 ,甩图板 工程为契机 ,传播民航技术、人员培训等 ,以帮助企业提高质量的企业 (包括技术标准、劳动态度、道德水平等 ),不断提高企业的管理水平 ,计算机集成制造系统的成功示范企业推广并行工程 ,并适当宣传虚拟制造、 快速制造技术思想提供了坚实的基础 ,为企业的进一步发展 . (2)在政府方面 ,政府应发挥协调职能 ,组织企业和科研部门的多方面、多 25 层次的合作 ,加强科学研究 ,推广和应用要组织多学科、跨地区的研究力量的共同问题 ; 从加强
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