资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共63页)
编号：1485187
类型：共享资源
大小：5.38MB
格式：ZIP
上传时间：2017-07-27
上传人：机****料
认证信息
个人认证
高**（实名认证）
河南
IP属地：河南
150
积分
- 关 键 词：
-
钢管
自动
设计
全套
cad
图纸
- 资源描述：
-
- 内容简介：
-
购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 毕 业 设 计（论 文） 设计（论文）题目： 钢管周向自动焊机的设计 学 院 名 称： 专 业： 班 级： 姓 名： 学 号 指 导 教 师： 职 称 定稿日期： 年 月 日 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 要 此次设计任务是对焊接组合件的焊接夹具以及定位的设计，该工件由于两小焊接组合件的焊接位置和角度都有位置关系，在大焊接组合件两端和侧面也需要焊接，因此在工序安排上，先两端面端盖，再焊接侧面端盖中心距离。 主要是将钢管后桥壳与法兰焊接在一起，并且达到所需要求。在一般的工业生产中，被焊接管道一般为圆筒状，这样的焊件较容易与法兰焊接到一起的。本次设计的内容是要将钢管后桥壳与法兰进行焊接，并且达到一定的焊接要求和焊接工艺，其主要设计内容包括结构 设计和控制系统设计，结构设计主要是主轴系统结构设计、组对系统结构设计、机械手结构设计。本次设计我主要是完成钢管后桥壳法兰自动焊机数控卡控制系统设计，在综合设计的各种要求和使用要求的基础上，本次设计的思路基于一些基本要求： 1. 全面而准确地满足整台机器的工艺和技术要求。 2. 要求设计的结构简单、使用可靠、维护方便。 3. 传动平稳，符合国家噪声标准要求。 4. 无泄露，无污染，高效节能。 5. 所有元件和零、部件的标准化、系列化、通用化程度高。 6. 自动化程度高、造价与整机相适应。 关键词 : 焊接组合件，加工工艺，定位，夹紧，夹具 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 he is to of to of in to so on to of to In a is is to is of is my NC of on of of of on 1. to of 2. to 3. in 4. No no 5. of 6. of V 目 录 摘 要 . . 言 . 1 第一章 焊接工装夹具及其在生产中的运用 . 3 第二章 夹具设计的目的意义及要求 . 4 第三章 夹具任务书 . 6 接产品的产品图 . 6 3. 3 焊接要求 . 6 第四章 装焊夹具设计方案的确定 . 7 具体方式的确定） . 7 . 7 . 8 接结构件焊接性能分析 . 8 第五章 制定焊接结构件的焊接工艺 . 10 焊接方法及焊接规范 . 10 焊接材料的选择 . 10 焊接工序的确定 . 10 接质量的保证措施 . 10 第六章 装焊夹具结构 . 11 准面的选择 . 11 位器的设计 . 11 第七章 主要零件设计的说明 . 12 具体 . 12 紧装置的设计 . 12 紧材料的设计 . 12 具尺寸公差及粗糙度 . 13 家标准件的选择 . 13 制夹具草 图 . 13 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 V 第八章 夹具的装配要求 . 14 第九章 夹具体的使用说明 . 15 板 1 焊接 . 15 接组合件焊接 . 15 具使用注意事项、保养及维护 . 15 具体的实用性说明 . 15 第十章 行星减速器结构设计 . 16 构简图的确定 . 16 周转轮系部分的选择 . 16 行星轮减速器方案确定 . 16 行星轮系中各轮齿数的确定 . 18 基本参数要求与选择 . 20 基本参数要求 . 20 动机的选择 . 20 星齿轮减速器方案设计 . 20 机构简 图 . 20 齿形及精度 . 21 齿轮材料及性能 . 21 齿轮的计算与校核 . 21 配齿数 . 21 初步计算齿轮主要参数 . 21 按弯强度曲初算模数 m . 24 齿轮疲劳强度校核 . 25 轴上部件的设计计算与校核 . 30 轴的计算 . 30 行星架设计 . 35 第 11 章 直角坐标焊接机械手结构设计 . 38 动机的选择 . 38 方向电动机的选择 . 38 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 方向电动机的选择 . 39 方向电动机的选择 . 39 速器的选择 . 40 珠丝杠的设计 . 41 x 轴滚珠丝杠的设计 . 41 y 轴滚珠丝杠的设计 . 42 z 轴滚珠丝杠的设计 . 44 珠丝杠副两端固定形式的设计 . 45 轴轴承的选择 . 47 核计算 . 50 x 轴滚珠丝杠的校核 . 50 y 轴滚珠丝杠的校核 . 50 z 轴滚珠丝杠的校核 . 51 结论与展望 . 52 致 谢 . 53 参考文献 . 54 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 X 1 序 言 由于新中国成立以来机械制造领域和发达国家就很大的差距，人们对夹具的认识也不够深刻，到后来我国经济的发展以及机械制造科技与世界的接轨，在夹具的使用与认知方面有了长足的进步，所以我觉得我们的夹具发展历史可分为三个阶段，第一个阶段就是纯手工化的阶段，那个时候夹具只是一种单单为劳动者加工提供方便的工具，第二个阶段人们意识到夹具的好处，除了之前的作用还将夹具大量运用到机床上进行定位夹紧等一些功能，简化了加工步骤 ，降低了劳动强度，加强了产品的加工精度，第三个阶段就是夹具和机床成为一体，成为人们加工产品过程中不可或缺的一部分。 在夹具方面 国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的 85%左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约拥有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔 34年就要更新 5080%左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为 1020%左右 。 1） 能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生 产成本； 2)能装夹一组具有相似性特征的工件 ； 3)能适用于精密加工的高精度机床夹具 ； 4)能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具； 5)采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率； 6）提高机床夹具的标准化程； 夹具方面我觉得现 代机床夹具的发展方向主要表现为标准化、精密化、高效化和柔性化等四个方面。 标准化就是使机床夹具标准化，通用化，机床夹具的标准化 能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备 周期，降低生产成本 。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准： 2148 91 以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。 夹具的发展必定随着科学技术的不断进步而不断的发展，必将科学，虚拟化，集成化，网络化，智能化，精密化，细微化，极限化。而且以后必将对劳动者体力上的要求购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 2 比较少，而对劳动者所掌握的知识的要求会越来越高。我国的机械发展起步比较晚，和国外比还是有不小的差距的，所以我们在以后所从事的道路上得多接收更多的新的科学的 知识，来武装我们自己，为国家的机械行业的崛起奉献一份力。 机械制造技术及毕业设计是在学完了机械制造基础和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上，进行的一个实践教学环节，也是离开教学的最后一次设计，这次设计我们能综合运用机械制造中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决了零件机械制造工艺问题，在老师和同学的帮助下，我还对夹具，机床，刀具的的结构和工作原理有了更深的了解，不知不觉中我的图纸分析、结构设计能力都得到了提高，为未来从事的工作打下了良好的基础。 在结束了机械制造技术及有关课程的 学习后，通过本次的设计使我们所学的知识得到了巩固和加深，并培养了我们学会全面综合地运用所学知识，去分析和解决机械制造中的问题的能力。 由于能力有限，经验不足，设计中还有许多不足之处，希望老师多加指教。 本书是夹具设计说明书，结合夹具的设计和制作，广泛听取各位人士的意见，经过多次修改和验证编制而成。为了达到设计的规范化 ,标准化和合理性，本人通过查阅多方面的资料文献，力求内容简单扼要，文字顺通，层次分明，论述充分。其中附有必要的插图和数据说明。 本书在编写过程中得到了老师的精心指导和同学们的大力帮助 ,在此表示衷 心的感谢。由于本人是应届毕业生 ,理论水平有限，实践经验不足，书中难免有不当和错误的地方，敬请各位老师与广大读者批评指正。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 3 第一章 焊接工装夹具及其在生产中的运用 焊接工装夹具就是将焊件准确定位和可靠夹紧，便于焊件进行装配和焊接、保证焊件结构精度方面要求的工艺装备。在现代焊接生产中积极推广和使用与产品结构相适应的工装夹具，对提高产品质量，减轻工人的劳动强度，加速焊接生产实现机械化、自动化进程等方面起着非常重要的作用。 在焊接生产过程中，焊接所需要的工时较少，而约占全部加工工时的 2/3 以上 的时间是用于备料、装配及其他辅助的工作，极大的影响着焊接的生产速度。为此，必须大力推广使用机械化和自动化程度较高的装配焊接工艺装备。 焊接工装夹具的主要作用有以下几个方面： （ 1）准确、可靠的定位和夹紧，可以减轻甚至取消下料和划线工作。减小制品的尺寸偏差，提高了零件的精度和可换性。 （ 2）有效的防止和减轻了焊接变形。 （ 3）使工件处于最佳的施焊部位，焊缝的成型性良好，工艺缺陷明显降低，焊接速度得以提高。 （ 4）以机械装置代替了手工装配零件部位时的定位、夹紧及工件翻转等繁重的工作，改善了工人的劳动条件。 （ 5）可以扩大先进的工艺方法的使用范围，促进焊接结构的生产机械化和自动化的综合发展。 4 第二章 夹具设计的目的意义及要求 焊接工装夹具是将焊件准确定位并夹紧，用于装配和焊接的工艺装备。在焊接结构生产中，把用来装配进行定位焊的夹具称为装配夹具：而专门用来焊接焊件的夹具称为焊接夹具：把既用于装配又用于焊接的夹具称为装焊夹具。它们统称为焊接工装夹具。 对焊接工装夹具的 设计要求： 1）焊接工装夹具应动作迅速，操作方便，操作位置应处在工人容易接近，最宜操的部位。特别是手动夹具，其操作力不能过大，操作频率不能过高，操作高度应设在工人最容易用力的部位，当夹具处于夹紧装态时，应能自锁。 2）焊接工装夹具应有足够的装配焊接空间，不能影响焊接操作和焊工观察，不妨碍焊件的装卸，所有的定位原件和夹紧装置应与焊道保持适当距离或者布置在焊件的下方和侧面。夹紧机构的执行元件应能够伸缩或转位。 3）夹紧可靠，刚性适当，夹紧时不破坏焊件的定位位置和几何形状，夹紧后不使焊件松动滑移， 又不使焊件的拘束度过大，产生较大的应力。 4）为了保证使用安全，应设置必要的安全连锁保护装置。 5）夹紧时不应损坏焊件的表面质量，夹紧薄件和软质材料的焊件时，应限制夹紧力，或者对压头行程限位，加大压头接触面积，添加铝铜衬垫等措施。 6）接近焊接部位的夹具，应考虑操作手把的隔热和防止焊接飞溅对夹紧机构和定位器表面的损伤。 7）夹具的施力点应位于焊件的支撑处或者布置在靠近支撑的地方，要防止支撑反力与夹紧力，支撑反力与重力形成力偶。 8) 注意各种焊接方法在导热导电隔磁绝缘 等方面对夹具提出的特殊要求。 9) 用于大型板焊接结构的夹具，要有足够的强度和刚度，特别是夹具体的刚度，对结构的形状精度，尺寸精度影响较大。 10）在一个夹具上，定位器和夹紧机构的结构形式不宜过多，并且尽量选用一种动力源。 11）工装夹具本身应具有较好的制造工艺和较高的机械效率。 12）尽量选用已通用化标准化的夹紧机构及标准零部件来制作工装夹具。 13）夹具的制造多属于单件生产，因此，设计时应考虑采用组合加工，修配和调整等措施来保证夹具的制造精度，尽可能地考虑设置修配和调整环节，而 不能完全依靠用购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 5 完全互换的办法保制造精度。 14）设计周期短，一般不进行强度刚度计算。 6 第三章 夹具任务书 接产品的产品图 焊接组合件焊接组合由两桥壳管和法板构成 图 1接组合件 3. 2 焊接要求 （ 1）焊件之间四周需要焊接； （ 2）两端焊接端盖 ,四周焊接； 7 第四章 装焊夹具设计方案的确定 具体方式的确定） 夹具体是夹具的基本件，它既要把夹具的各种元件、机构、装置连接成一个整体，而且还要 考虑工件装卸的方便。因此，夹具体的形状和尺寸主要取决于夹具各组成件的分布位置、工件的外形轮廓尺寸以及加工的条件等。在设计夹具体时应满足以下基本要求。 、具有足够的强度和刚度。 、结构简单、轻便，在保证强度和刚度前提下结构尽可能简单紧凑，体积小、质量轻和便于工件装卸。 、安装稳定牢靠。 、结构的工艺性好，便于制造、装配和检验 、尺寸要稳定且具有一定精度。 、清理方便。 夹具体毛坯制造方法的选择 综合考虑结构合理性、工艺性、经济型、标准化以及各种夹具体的优缺点等，选择夹具体毛坯制造方法为铸造 夹具体； 夹具体的外形尺寸 在绘制夹具总图时，根据工件、定位元件、夹紧装置及其辅助机构在总体上的配置，夹具体的外形尺寸便已大体确定。然后进行造型设计，再根据强度和刚度要求选择断面的结构形状和壁厚尺寸。根据设计要求，夹具体上设计有螺孔、销孔，并且要求定位板和定位夹板在装配时配作。 定位器的作用是要使工件在夹具中具有准确和确定不便的位置，在保证加工要求的情况下，限制足够的自由度。 工件的定位原理，自由物体在空间直角坐标系中有六个自由度，即沿 Y,个轴向的平动自由度和三个绕轴的转动自由度。要使工件在夹具体中具有准确和确定不变的位置，则必须限制六个自由度。工件的六个自由度均被限制的定位叫做完全定位；工件被限制的自由度少于六个，但仍然能保证加工要求的定位叫不完全定位。在焊接生产中，为了调整和控制不可避免产生的焊接应力和变形，有些自由度是不必要限制的，故可采用不完全定位的方法。在焊接夹具设计中，按加工要求应限制的自由度而没有被限制的欠定位是不允许的；而选用两个或 更多的支撑点限制一个自由度的方法称为过定购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 8 位，过定位容易位置变动，夹紧时造成工件或定位元件的变形，影响工件的定位精度，过定位也属于不合理设计。 、以工件的平面为基准进行定位时，常采用定位块，定位板等进行定位， 、工件以圆孔内表面为基准进行定位时常采用销定位器 、工件以圆柱外表面为基准进行定位时常采用 V 形铁定位器 、利 用以定位工件的轮廓对被定位工件进行定位可采用样板定位板和定位夹板定位。挡销限制了 X 方向的平动自由度，挡板限制了 Y 方向的平动自由度，夹具体限制了 Z 方向的平动自由度，夹板旋夹限制了 Z 方向的转动自由度，定位板机构限制了 X、Y 方向的转动自由度，共限制了 6 个自由度。 夹紧机构的三要素是夹紧力方向的确定、夹紧力作用点的确定、夹紧力大小的确定。 对夹紧机构的基本要求如下： 、夹紧作用准确 ，处于夹紧状态时应能保持自锁，保证夹紧定位的安全可靠。 、夹紧动作迅速，操作方便省力，夹紧时不应损害零件表面质量 、夹紧件应具备一定的刚性和强度，夹紧作用力应是可调节的。 、结构力求简单，便于制造和维修。 夹紧撑杆选用螺帽和螺杆螺旋夹紧器件； 夹紧的组件选用螺旋夹紧机构。 接结构件焊接性能分析 焊接性 就是金属是否适应焊接加工而形成完整的、具备一定使用性能的焊接接头的特性。也就是说，金属焊接性的概念有两个方面的内容：一是金属在焊接加工中是否容易形成缺陷；二是焊成的接头在一定条件下可靠运行的能力。 在焊接过程中形成的缺陷主要有： 1、气孔，焊缝表面或邻近表面的气孔比深埋气孔更危险，成串或密集气孔比单个气孔更危险； 2、夹渣，夹渣或夹杂物截面积的大小成比例的降低材料的抗拉强度，但对屈服强度的影响较小； 3、几何形状造成的不连续，几何形状造成的不连续性缺陷，如咬边，焊缝成型不良或烧穿等，不仅降低构件的有效截 面积，还会产生应力集中； 4、未熔合和未焊透，未熔合和未焊透比气孔夹渣更为有害； 5、裂纹，裂纹是最危险的焊接缺陷。由于尖锐裂纹易产生尖端缺口效应，当出现购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 9 三向应力状态和温度降低等情况时，裂纹可能失稳和扩展，造成结构撕裂。 由上表可知，该构件主要由中碳钢组成，在焊接过程中有产生热裂纹的倾向，这就要求在选用焊条时应严格限制焊条中的硫、磷的含量，硫、磷的含量总和应在 下，为了防止焊接过程中产生冷裂纹，在焊接前应该进行预热，焊接后及时进行回火热处理。 10 第五章 制定焊接结构 件的焊接工艺 焊接方法及焊接规范 焊接方法：手工电弧焊 焊接规范：焊接电流： 120压： 50接预热：无要求 焊接材料的选择 焊条可选用低氢型焊条 507，因为低氢型焊条熔敷金属扩散氢量少，去硫能力强，所以熔敷金属塑性，韧性良好，抗开裂性能也良好。 焊接工序的确定 构件的焊接按如下的顺序进行：先将端盖与大焊接组合件连接，再将两小焊接组合件与大焊接组合件相连接。 接质量的保证措施 焊前清除油污，氧化物等杂质，焊前应进行预热，预热温度应在 150摄氏度以上，也不宜太高，焊后要进行立即（在焊件冷却到预热温度之前）进行消除应力的热处理，回火温度控制在 600件在炉中加热和冷却应平缓，减少截面厚度方向的回火梯度。 11 第六章 装焊夹具结构 准面的选择 夹具体是夹具的基本件，它既要把夹具的各种元件、机构、装置连接成一个整体，而且还要考虑工件装卸的方便。因此，夹具体的形状和尺寸主要取决于夹具各组成件的分布位置、工件的外形轮廓尺寸以及加工的条件等。在设计夹具体时应满足 以下基本要求。 、具有足够的强度和刚度。 、结构简单、轻便，在保证强度和刚度前提下结构尽可能简单紧凑，体积小、质量轻和便于工件装卸。 、安装稳定牢靠。 、结构的工艺性好，便于制造、装配和检验。 、尺寸要稳定且具有一定精度。 、清理方便。 夹具体毛坯制造方法的选择 综合考虑结构合理性、工艺性、经济型、标准化以及各种夹具体的优缺点等，选择夹具体毛坯制造方法为钢件夹具体。 夹具体的外形尺寸 在绘制夹具总图时，根据工件、定位元件、夹紧装置及其辅助机构在总体上的配置，夹具体的 外形尺寸便已大体确定。然后进行造型设计，再根据强度和刚度要求选择断面的结构形状和壁厚尺寸。夹具体的壁厚 40据设计要求，夹具体上设计有螺孔、销孔，并且要求定位定位器和夹紧器的销孔在装配时配作。 位器的设计 在装配过程中把待装零件、部件的相互位置确定下来的过程叫做定位。定位器是保证焊件在夹具中获得正确装配位置的零件和部件。定位必须遵守物体定位的六点定则。对焊接金属结构的每个零件来说，不必都设六个定位支撑点来确定其位置。因为各零件之间都有确定的位置关系，利用先装好的零件作为后装配零件某一 基面上的定位支撑点，可以减少定位器的数量。为了保证装配精度，应将焊件几何形状较规则的边和面进行装焊作业，此时工作平台不仅具有夹具体的作用，而且还具有定位器的作用。但在该工件的焊接中在焊接外环焊缝时工件需要沿轴向旋转。 此底座中要定位的的构件有：定位板焊装 ,定位夹板 ,基座焊装 ,立板焊装等装置。各个定位装置与底板之间用螺栓连接。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 12 第七章 主要零件设计的说明 具体 综合考虑了结构合理性、工艺性、经济型、标准化以及各种夹具体的优缺点等，选择夹具体毛坯制造方法为铸造夹具体；考虑到定位的精确度，要求 定位定位器和夹紧器的销孔在装配时配作；考虑到焊件小，夹具体的强度要求以及夹具体的结构要求，没有在夹具体上设计加强筋。 对夹具体的要求如下： A 足够的强度和刚度。 B 便于实施装配和焊接作业。 C 能方便地卸下装焊好的焊件。 D 必要的导电、导热、导水、导气及通风条件。 E 易于清除焊渣、锈皮等污物。 F 有利于定位器、夹紧机构位置的调节与补偿。 G 必要时应具有反变形的功能。 在该构件中，为了很好的布置夹具的定位和夹紧装置，将夹具体设计成带有孔的平面。 孔是为了装配定位及夹紧装置的螺栓及销连接，平面是为了底板的放置。此构件的夹具体如下图所示： 紧装置的设计 在夹具上被定好位置的工件，必须进行夹紧，否则无法维持它的即定位置，即始终使工件的定位基准与定位元件紧密接触。这样就必须有夹紧装置来完成这份工作，在夹紧时要使夹紧所需要的力应能克服操作过程中产生的各种力，如工件的重力、惯性、因控制焊接变形而产生的拘束力等。但是在本焊接工件进行焊接时需要工件以轴线进行旋转故而不需要额外的夹紧装置，只需要支撑及顶紧装置。 紧材料的设计 夹紧的材料 是决定夹具性能好坏的一个重要因素，材料的选取既要考虑性能，还要考虑到材料的经济性。 在该构件所用夹紧装置中 （ 1） 定位盘，立板焊装，定位夹板和顶紧装置基座：由于该夹具体形状复杂，就要求定位夹板和立板焊装来定位。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 13 具尺寸公差及粗糙度 夹具体：孔间中心距公差 糙度等级中，内孔
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号