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摘要
在设计中直缝焊接机是最为典型且应用最广泛的机动式焊接机械装备，他主要包括电气控制部分和机械部分，本设计重点介绍了自动焊机的机械部分和自动控制。机械部分是驱动焊体的移动部分，包括电动机，联轴器，轴承和减速器等。自动控制部分主要是PLC自动控制。
译： The line seam welding ,design is the most modern and versatice machine motive welding mechanical untis .It is composed of electronic cotroling and mechaniacal units ，introduced the structure of its mechanism and the automatic controlling . the structure of its mechanism is which the welding piece was drivened in cluding motor copling piece was drivened . bearing rotation ----wheel .degradation ---conveyor and so on . the automatic controlling main is PLC automatic controlling
目录
毕业设计任务书 ……………………………………………Ⅰ
摘要 …………………………………………………………Ⅱ
概述 …………………………………………………………1
第一章 机械传动装置总体设计 ………………………… 2
一、拟订传动方案……………………………………… 2
二、丝杠螺母选择……………………………………… 2
三、电动机选择………………………………………… 4
第二章 机械减速器设计 ………………………………… 6
一、齿轮的设计与计算 ………………………………… 6
二、轴的设计 …………………………………………… 9
三、键的选择与校核 …………………………………… 12
四、轴承的选择与校核 ………………………………… 13
五、箱体结构尺寸选择 ………………………………… 14
第三章 焊接专用夹具设计（略） ……………………… 15
第四章 直流调速系统设计 ……………………………… 15
一、直流电动机调速原理 ……………………………… 15
二、直流调速系统结构框图设计 ……………………… 16
三、直流调速系统各组成电路设计 …………………… 16
四、晶闸管直流调速系统原理电路图 ………………… 22
第五章 电气控制系统设计 ………………………………22
一、电气控制系统概述 …………………………………… 22
二、可编程控制器的特点…………………………………… 22
三、自动直缝焊接设备电气控制系统设计……………… 23
第六章 设计总结 …………………………………………28
参考文献 ……………………………………………29
概述
自动控制气体保护焊接是一种高效焊接方法，由于它具有气体保护，所以用它能进行高质量焊接，又由于采用了PLC自动控制，因而焊缝均匀。该方法自问世以来!就一直受到人们的重视(1969年美国 DEC公司研制出第一台 PLC用于GM公司生产线上并获得成功。进入 20 世纪 80年代!随着计算机技术和微电子技术的迅猛发展!极大地推动了PLC的发展。目前PLC已广泛应用于冶金、矿产、机械、轻工等领域!为工业自动化提供了有力的工具!加速了机电一体化的实现。在自动控制焊机中选择PLC作为控制核心的原因有：a、可靠性高b、控制功能强c、编程方便d、适用于恶劣的工业环境!抗干扰能力强e、具有各种接口!与外部设备连接非常方便f、维修方便等。正因为如此，用PLC控制的气体保护自动焊机在我国被广泛的应用。
第一章 机械传动装置总体设计
一、拟订传动方案
根据设备技术要求及各种传动机构的性能制定传动方案如图(1)
传动系统设计方案（1）
传动方案分析：该设备用于管类零件的直缝焊接，焊接的速度比较低，焊接的质量取决与焊接的速度快慢与稳定性。减速器采用单级圆柱直齿圆柱齿轮，大齿轮输出轴作为减速器的低速轴，可以使输出轴的转速稳定。整个系统传动不太大，电机须频繁启动，对系统的调速性能要求高，为了实现较好的无级调速，选择直流电动机，利用直流电路调速系统实现无级调速。减速器采用单级圆柱直齿圆柱齿轮减速器可以得到一定的传动比，利用二者联合调速可以得到较好的调速性能。
二、丝杠螺母的选择
1、丝杠螺母传动的特点及应用
（1）用较小的扭矩转动丝杠（或螺母）可使螺母（或丝杠）获得较大的牵引力。
（2）可达到较高的降速传动比，使降速机构大为简化，传动链得以缩短。
（3）能达到较高的传动精度，用于进给机构还可用作测量元件，通过刻度盘读出直线位移的尺寸，最小读数值可达0.001mm。
（4）传动平稳，无噪声。
（5）在一定条件下能自锁，即丝杠螺母不能进行逆传动，此特点特别适用于作部件升降传动，可防止部件因自重而自动降落。
鉴于以上优点，有参考文献②丝杠螺母的传动方式及其应用见表5.7-1的丝杠螺母传动简图
- 内容简介：
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摘要 在设计中直缝焊接机是最为典型且应用最广泛的机动式焊接机械装备，他主要包括电气控制部分和机械部分，本设计重点介绍了自动焊机的机械部分和自动控制。机械部分是驱动焊体的移动部分，包括电动机，联轴器，轴承和减速器等。自动控制部分主要是 动控制。 译： is It is of of of in so LC . 目录 毕业设计任务书 摘要 概述 1 第一章 机械传动装置总体设 计 2 一、拟订传动方案 2 二、 丝杠螺母的选择 2 三、电动机选择 3 第二章 机械减速器设计 5 一、 齿轮的设计与计算 5 二、轴的设计 8 三、 键的选择与校核 11 四、轴承的选择与校核 12 五 、箱体结构尺寸 择 13 第三章 焊 接专用夹具设计 . 一 、 焊接专用夹具的工作原理 . 、 焊接专用夹具的作用 .三 、 焊接专用夹具的组成 .四 、 夹紧装置的组成及设计要求 . 、 焊接专用夹具设计的基本要求 . 、 焊接专用夹具设计的步骤 .四章 直流调速系统设计 （略 ） 17 第五章 序控制设计 （略 ） 18 第六章 设计小结 19 第七章 参考文献 20 概述 自动控制气体保护焊接是一种高效焊接方法，由于它具有气体保护，所以用它能进行高质量焊接，又由于采用了 动控制，因而焊缝均匀。该方法自问世以来 !就一直受到人们的重视 (1969 年美国 司研制出第一台 于 司生产线上并获得成功。进入 20 世纪 80 年代 !随着计算机技术和微电子技术的迅猛发展 !极大地推动了 发展。目前 广泛应用于冶金、矿产、机械、轻工等领域 !为工业自动化提供了有力的工具 !加速了机电一体化的实 现。在自动控制焊机中选择为控制核心的原因有： a、可靠性高 b、控制功能强 c、编程方便 d、适用于恶劣的工业环境 !抗干扰能力强 e、具有各种接口 !与外部设备连接非常方便 f、维修方便等。正因为如此，用 制的气体保护自动焊机在我国被广泛的应用。 第 一 章 机械传动装置总体设计 一、 拟订传动方案 根据设备技术要求及各种传动机构的性能制定传动方案如图 1, 图 1 传动系统设计方案 传动方案分析：该设备用于管类零件的直缝焊接，焊 接的速度比较低，焊接的质量取决与焊接的速度快慢与稳定性。减速器采用单级圆柱直齿圆柱齿轮，大齿轮输出轴作为减速器的低速轴，可以使输出轴的转速稳定。整个系统传动不太大，电机须频繁启动，对系统的调速性能要求高，为了实现较好的无级调速，选择直流电动机，利用直流电路调速系统实现无级调速。减速器采用单级圆柱直齿圆柱齿轮减速器可以得到一定的传动比，利用二者联合调速可以得到较好的调速性能。 二、 丝杠螺母的选择 （一）丝杠螺母传动的特点及应用 （ 1）用较小的扭矩转动丝杠（或螺母）可使螺母（或丝杠）获得较大的牵引力。 （ 2）可达到 较高的降速传动比，使降速机构大为简化，传动链得以缩短。 （ 3）能达到较高的传动精度，用于进给机构还可用作测量元件，通过刻度盘读出直线位移的尺寸，最小读数值可达 （ 4）传动平稳，无噪声。 （ 5）在一定条件下能自锁，即丝杠螺母不能进行逆传动，此特点特别适用于作部件升降传动，可防止部件因自重而自动降落。 鉴于以上优点，有参考文献 丝杠螺母的传动方式及其应用见表 ： 图 2 丝杠螺母传动 （二）丝杠螺母副的选择 由参考文献 表 选丝杠螺母副丝杠螺母副的基本参数如 表 1： 螺距（ 丝杠(丝杠螺母 螺母 (丝杠断面积 A（2 螺纹升角 丝杠断面极惯性矩4 丝杠断面惯性矩 I （4 外径d 内径径 外径 d 内径 1d4 20 8 6 2 46 1 （三）丝杠的传动效率 由参考文献 查得 =四）丝杠螺母的校核 （略） 三、电动机选择 1、 确定驱动负载所需的外力和转矩 焊枪的移动速度 v 由设计要求可 知焊枪移动速度范围 v=杠的转速 n 丝杠的螺距为 4参考文献 式 当 v= v 为 1000 = 1000 =125r/ v= v 为 1000 = 1000 =375r/以丝杠的转动速度范围为 125r/375r/、 电动机类 型和结构形式选择 因本设备运转速度低，调速范围广，周期性运行，切运转要平稳可靠，为了得到较好的调速性能，选用 列直流电动机，利用调速电路实现系统的无级调速。安装形式选择卧式。 3、电动机容量确定 本设备负载小，属于惯性旋转机构，固按旋转运动计算驱动功率。 计算移动部件摩擦阻力矩 移动部件的摩擦力矩为主要的功率消耗所以其它的摩擦可以忽略不计，由于移动部件的重力定为 500N 所以移动部件所受的摩擦力为由参考文献 表 摩擦系数 f=0.1 00f=500 0N 摩擦阻力矩由参考文献 式 5 2 其中 L 丝杠螺距 i 齿轮减速比为 4 传动效率定为 = 50 42 =丝杠作旋转运动 时 ,克服摩擦阻力矩所需的功率 =375/参考文献 表 2械传动的效率得 闭式圆柱齿轮的机械传动效率为1=对滚动轴承的机械传动效率为2=机械传动链的总效率 为 =1 2 2=动功率 P =P丝= 了扩大设备加工范围 ,设备的驱动转矩应有足够的 量 调速范围宽 ,固应选择较高的电机 ,由参考文献 表 13择系列化 直流电动机 5M 型 : 型号 额定电压 额定 转矩 额定 转速 额定功率 最大转矩 重量 5M 220V 000 r/00W 547 2 计算传动比 由参考文献 知，可选择电力拖动系统为调速范围为中等调速 3 50D D=4 20004=500r/i=500/125=4 当丝杠转速为 375r/电机的转速为 375 4=1500r/以要求电动机的调速范围为 500r/1500r/以能满足要求。 i=了得到较大 调速范围，用晶闸管直流调 系统实现无级调速，调速范围 4;机械减速利用齿轮单级减速器实现，传动比 4. 计算传动装置的运动和动力参数 （略 ） 第 二 章 机械减速器设计 一 齿轮的设计与计算 一、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 1、按图所方案，选定直齿圆柱齿轮示的传动传动。移动部件为一般机构，速度不高，故齿轮选定 8 级精度。 2、齿轮选用便于制造且价格便宜的材料，由参考文献表 3取小齿轮材料为 45 号钢（调质）， 40,大齿轮材料为 45 号钢（常化）00. 3、 选取小齿轮数 0,大齿轮数 Z2= 20=80。因齿面硬度小于350闭式传动，所以按齿面接触疲劳强度设计，然后校核齿根弯曲疲劳强度。 二、 按齿面接触疲劳强度设计 由参考文献式（ 3设计公式为 : 2131 12 . 3 2 ( )Et d u Zd m 1、确定公式内各参数的数值 （ 1）试选载荷系数 2）计算小齿轮传递的转矩 ,按高速轴的最低转速计算 105p/5 0 . 7 1 2 89 5 . 5 1 0500= （ 3）由表 3取齿宽系数 d= 4）由表 3得弹性影响系数 （ 5）由参考文献 表 3得接触疲劳强度极限 90 表 3得接触疲劳强度极限 70 6）由式 3算应力循环次数 01 0 500 1 16 300 15=108 2N=1/108/4=108 （ 7）由图 3 57 查的寿命系数121H N H （ 8）计算接触疲劳许用应力。取失效概论为 1%，安全系数为 S=1，由 式 3 30 得： 1 l i m 11 H N =590 2 l i m 22 H N =470（ 1）计算小齿轮分度圆直径1 2131 12 . 3 2 ( )Et u Zd u =3 1 . 3 1 3 . 6 5 1 8 9 . 8()0 . 8 4 4 7 0 = 2）计算圆周速度： V= 3 8 0 06 0 1 0 0 0 =1m/s （ 3） 计算载荷系数。根据1 / 1 0 0 1 2 0 / 1 0 0 0 . 2 /V Z m s ,由图 3 10 查得是直齿圆柱齿轮，取；同时由 3 5 查得；由图3 12 查得K=载荷系数为 1 . 0 8 1 1 1 . 2 1 1 . 2 1A V K K K （ 4）按实际的载荷系数校正所计算的分度圆直径，由 3 27B 得 311 /d K K= = 5）计算模数： 11/ 3 7 . 4 / 2 0m d Z 参考文献 表 7 2 取模数为标准值， m=2 6）计算分度圆直径： 11 2 0 2 4 0d Z m 22 8 0 2 1 6 0d Z m （ 7）计算中心矩： a=(d1+2=(40+160)/2=100 8）计算齿轮宽度： b= d 40=32整，取 51=40、校核齿根弯曲疲劳强度 由式（ 16校核公式为： t F a s K Y Y 1、确定公式内的各参数数值 计算圆周力 T1/ 0=查取应力校正系数。由表 3得： 计算载荷系数： K=1 1 查取弯曲疲劳强度极限及寿命系数。由图 3得 50图 3得 90图 3得 . 计算弯曲疲劳许用应力，取弯曲疲劳安全系数 S=式 3 1 l i m 1 1 4 5 0 3 2 1 . 4 31 . 4F N 2 l i m 2 1 3 9 0 2 7 8 . 5 71 . 4F N 校核计算 1 11 . 3 5 6 8 0 . 7 2 . 8 1 . 5 8 5 0 . 8 14 0 2F 2221 2112 . 2 2 1 . 7 75 0 . 8 1 4 62 . 8 1 . 5 5F a s F a s P 二 轴的设计 一、高速轴的设计 1、选择轴的材料并确定许用应力 由于该减速器传动功率不大，而且对其重量和尺寸也无特殊要求。故选择 45 号钢，正火处理。由表 10得 B=588 =294 38 38 +1b=196 93 54、初步估算轴的最小直径，并选择联轴器 为保证输出轴上零件装拆方便，安装联轴器轴的直径 轴的最小直径。 根据公式（ 10 d 6333 9 . 5 5 1 00 . 2 其中由参考文献 表 10 T=35， C=110 d 1103 虑该轴段上有键槽，将周径增大 10%，则取 d=(1+10%)=整为 d=14择联轴器，按轴传递的扭矩，由参考文献 表 17择 4轴配合部分的长度为 32该轴最小直径确定为 4 3、拟定轴上零件的装拆方案如图（ 3） I V I 图（ 3） （ 1） 确定轴的各段直径和长度 段：如前所示，为轴的最小直径，为和联轴器配合，其直径按 轴器其内孔直径确定 0样可保证轴端挡圈压紧联轴器。 段直径的确定：为保证联轴器左端用轴肩 定位和固定，根据轴肩高度 h=()d,取 h=14= d2=h=14+2整取 段长度的确定：为此应选择轴承型号，由参考文献 ，因该轴传递的功率不大，选择结构简单价格便宜的深沟球轴承 6004，查手册可得轴承内径为 20度为 12时还应选出轴承端盖的类型及尺寸，轴承端盖根据轴径来选，其宽度尺寸 20了便于装拆轴承端盖至联轴器左端面长度为 20虑以上因素 0+20=40段直径的确定：该段安装轴承所以直径为 20段长度的确定：该段安装轴承轴承宽度为 12段直径的确定：该段为轴承 定位轴肩由参考文献 得直 径 25段长度的确定：该段长度为 5段直径的确定：轴承的直径1d44段长度的确定 : 轴承的宽度为1b45 段直径的确定：该段为轴承 定位轴肩由参考文献 得直径 25段长度的确定：该段长度为 5直径的确定：该段安装轴承所以直径为 20长度的确定：该段安装轴承轴承宽度为 12的总长为： L=2+4+6+7L=30+40+12+5+45+5+12=149分析可得轴的支撑跨距为 137、低速轴的设计 1、选择轴的材料，并确定许用应力 由于传递的功率不大，而且对其重量和尺寸无特殊要求，故选择45#钢。正火处理，由表 10得 B=588 =294 38 38 +1b=196 93 54、初步估算轴的最小直径 为保证输出轴上零件装拆方便，安装联轴器轴的直径 轴的最小直径。根据公式 ，根据公式（ 10 d 6333 9 . 5 5 1 00 . 2 其中由参考文献 表 10 T=35， C=110 d 1103 虑该轴段上有键槽，将轴径增大 10%，则取 d=(1+10%)=14.7 圆整取 d=15 。选择联轴器，按轴传递的扭矩，由参考文献 表17择 弹性柱销联轴器其轴直径为 16轴配合部分的长度为 42该轴最小直径确定为 6 3、拟定轴上零件的装拆方案如图（ 4） I 图（ 4） 确定轴的各段直径和长度 段：如前所示，为轴的最小直径，为和联轴器配合，其直径按联轴器其内孔直径确定 0样可保证轴端挡圈压紧联轴器。 段直径的确定：为保证联轴器左端用轴 肩定位和固定，根据轴肩高度 h=()d,取 h=16= d2=h=16+2整取 段长度的确定：为此应选择轴承型号，由参考文献 ，因该轴传递的功率不大，选择结构简单价格便宜的深沟球轴承 6005，查手册可得轴承内径为 25度为 12时还应选出轴承端盖的类型及尺寸，轴承端盖根据轴径来选，其宽度尺寸 20了便于装拆轴承端盖至联轴器左端面长度为 20虑以上因素 0+20=40段直径的确定：该段安装轴承所以直径为 25段长度的确定：该段安装轴承轴承宽度为 12圈宽度为 5段轴要缩进 2以该段的长度为 19 段直径的确定：该段为齿轮的安装轴段，所以该段轴的直径为30 段长度的确定：该段长度为齿轮宽度为 408段直径的确定：该段轴为齿轮挡环，其直径为 38段长度的确定 : 齿轮挡环的宽度为 5 段直径的确定：该段安装轴承所以直径为 25段长度的确定：该段安装轴承轴承宽度为 12轴的总长为： L=2+4+6=40+40+19+38+5+12=154分析可得轴的支撑跨距为 142 三 键的选择与校核 一、高速级轴键的选择及校核 高速级轴上只有与联轴器相配合的轴段有键，其轴径为 14轴器轴孔长度为 32表 10得选用圆头普通平键 C 型， b 为 5mm，h 为 5槽 t=长度 L= 10)2-(5 10)=22 27 由表 10准系列查得 L=25故选键的型号为 25 其 挤 压 强 度 条 件 由 式 10 P=2T/ P式中T=3400d=14mm l=k=h/2=5/2= P由表 10得 P=130校核其强度 P=2T/ 23400/14 130强度足够 二、低速轴上键的选择及校核 低速 轴上高速级大齿轮的宽度为 40径为 30表 10得选用圆头普通平键 A 型， b 为 8mm,h 为 7长度 L=5 10）=38-(5 10)=28 0得标准系列长度 L=28键型号为 8 28 其 挤 压 强 度 条 件 由 式 10 P=2T/ P中T=0700d=30mm l=386mm,k=h/2=7/2= P由表 10得 P=130 则校核其强度 P=2T/ 90700/30 36=48130强度足够 四 轴承的选择与校核 一、高速轴上滚动轴承的寿命 1、 圆周力 170N，轴向载荷 N， 径向载荷 1170 =、 确定 004 型轴承的基本额定动载荷 本额定静载荷 3、 计算 确定 e 值 则 e=0 4、 计算当量动载荷 P P=因 R=0， 由 参考文献 表 8得 X=1,Y=0, 于是 P= 213=213N 5、 计算轴承寿命 6667( /n,由表 8得 (常温 )，由表 8得 004 型号为深沟球轴承，寿命指数 =3 则 31 6 6 6 7 1 6 6 6 7 1 7 2 2 01 0 0 0 1 . 2 4 2 5 . 8f p h=、低速轴上滚动轴承的寿命 1、 圆周力 134N， 轴向载荷 N， 径向载荷 1134 =413N 2、 确定 005 型轴承的基本额定动载荷 本额定静载荷 N. 3、 计算 确定 e 值 则 e=0 4、 计算当量动载荷 P P= R=0，由表 8得 X=1,Y=0, 于是 P= 413=413N 5、 计算轴承寿命 6667( /n,由表 8得 (常温 )，由表 8得 208 型号为深沟球轴承，寿命指数 =3 则 31 6 6 6 7 1 6 6 6 7 1 7 7 5 01 0 0 0 1 . 2 4 1 3f p h= 箱体结构尺寸选择 箱座壁厚 =12座壁厚 1=12板 P=12=30座凸缘厚度 b=12=18盖凸缘厚度 =12=18座底凸缘厚度 =12=30脚螺钉数目 地脚螺钉直径 16 轴承旁联接螺栓直径 16=12盖与箱座联接螺栓直径 0.6)16=8接螺栓 间距 L=180承端盖螺钉直径 2位销直径 d=8=f 外箱壁距离 2f 凸缘边缘距离 0承旁凸台半径 2=20箱壁至轴承座距离 1+8 12)=22+20+10=52轮外圆与内箱壁距离 112=取 15轮轮毂端面与内箱壁距离 2 =12 取 15盖、箱座肋厚 =12=m 12=承端盖凸缘厚度 t=(1 1.2) 12=12三章 专用夹具结构设计 一 、 焊接专用夹具的工作原理 焊接专用夹具的基本功能，是能对工件进行装夹。整个夹具设计工作就是围绕装夹二字展开的。 二 、 焊接专用 夹具的作用 机床夹具在机械加工中应用十分广泛。主要作用如下： 1、 保证被加工表面的位置精度 用夹具装夹工件，可以准确确定工件与机床，刀具之间的相对位置，因而能比较可靠、稳定地获得较高的位置精度。 2、 提高劳动生产率 采用夹具后，可以省去对工件的逐个找正和对刀，使辅助时间显著减少；当采用机械化、自动化程度较高的夹具时，还可进一步减少辅助时间，使劳动生产率大大提高。 3、 扩大焊接工艺范围 4、 降低对工人的技术要求 5、 减轻工个的劳动强度 三 、 焊接专用夹具的组成 不论是何种焊接专用夹具，它们的工作原理 基本上是相同的。为了便于研究，可以把各类 夹具中的元件或机构。按其功能相同的原则归类，概括出焊接专用夹具的基本组成部分如下： 1、 定位元件或装置 用它确定工件在夹具中的位置。 2、 夹紧装置 用它对工件进行夹紧。 3、 对刀、导元件或装置 用它确定刀具相对于夹具有一个正确位置。 4、 夹具在焊接专用上定位的元件 用它确定夹具相对焊接专用有一个正确的位置。 5、 夹具体 用于连接夹具上的各种元件和装置，使其成为一个整体的基础件。 6、 其他元件及装置 有些夹具还没有分度装置，自动上、下料装置等，统归其他元件及装置。 上述各组成部分，不是所有夹具都必须具备，但其中的定位元件、夹紧装置和夹具体，则是构成夹具比不可少的基本组成部分。 四 夹紧装置的组成及设计要求 夹紧装置的任务，是保证工件在定位过程中取得的正确位置，不因受切削力、重力或惯性力的作用而发生变化。 夹紧装置一般由以下几部分组成： 1、 力源装置。用以产生夹紧力。通常有液压、气动、电动等类装置。当采用手动夹紧机构时，就不需要力源装置。 2、 中间传力机构。它将力源装置产生的力传给夹紧元件。如常用的杠杆、拉杆等机构。由力源直接控制夹紧元件时无中间传 力机构。 3、 夹紧元件。它是夹紧装置的最终执行元件，一般于工件的夹压表面直接接触。 设计夹紧装置时应满足以下基本要求： 1）保证加工质量。夹紧力的大小应适当，既保证工件夹紧的可靠性，又使夹紧时不破坏工件的定位或使工件和夹具上的元件产生不允许的变形。 2）保证生产率。要求夹紧动作迅速，与生产绿的要求相适应。 3）操作方便、省力、安全。 4）具有良好的结构工艺性。 以上要求中的核心问题是如何正确地施加夹紧力。即先要合理确定夹紧力的方向、着力点和大小，然后再选用或设计合适的夹紧机构。 五 焊接专用夹具设 计的基本要求 对焊接专用夹具设计的基本要求可以概括以下几个方面。 1、 保证工件的加工技术要求 这是设计专用夹具最基本的要求，必须首先保证。保证工件加工技术的关键在于正确确定定位方案和夹紧方案，正确确定刀具导引以及合理制订夹具技术要求。必要时还需要进行误差的分析计算。 2、 提高劳动生产率、降低成本 应尽量采用各种快速高效的结构，如采用多种夹紧，联动夹紧装置等缩短辅助时间，提高生产率。同时又尽量注意使夹具结构简单，容易制造，以降低夹具制造成本。 3、 操作方便、省力、安全 操作位置应符合 操作工人的习惯。尽可能气动、液压和气液联动等机械化夹紧装置，以减轻工人的劳动强度。设计的夹具应注意在不同加工条件下的安全保护，以确保工作安全。 4、 有良好的结构工艺性 夹具结构的工艺性好，是指该夹具结构能在保证质量的前提下以花费尽可能少的劳动量和成本完成夹具的制造、检验、装配、调试和维修。出学者由于缺乏实际经验往往忽视这个问题，必须引起注意。 六 、 焊接专用夹具设计的步骤 焊接专用夹具设计的主要步骤有以下四个方面： 1、 研究原始资料，明确设计任务 首先应仔细阅读零件图和装配图，了解零件的作用、结 构特点、材料和技术要求。其次要研究零件的工艺规程和夹具设计任务书，充分了解本工序的工序内容和工序要求。最后还应收集有关焊接专用刀具的技术参数以及工厂的生产条件等。必要时还应了解一下同类零件所用夹具及其使用情况，以作为设计时参考。 2、 拟订夹具结构方案，绘制夹具结构草图。 拟订夹具结构方案主要考虑以下问题：根据零件加工工艺所给定的定位基准和六点定位原理，确定工件的定位方法并设计相应的定位装置；确定刀具的导引方法，并设计导引装置或对刀装置；确定工件的夹紧方法并设计夹紧装置；确定其他元件的结构形式；综合考虑各 种元件和装置的布局，确定夹具体的总体结构，为使设计的夹具先进、合理、常需拟订几种结构方案，比较以后择优选用，在构思夹具方案时，应同时绘制夹具结构草图。以帮助构思，检查方案的合理性和可行性。 如图 5： 图 5 3。绘制夹具总图，标注有关尺寸和技术条件（附图） 第四章 直流调速系统设计 一、 直流电动机调速原理 直流电机是机械能和直流电能互相转换的旋转机械装置。直流电机的调速性能好且启动转矩较大 ，所以本焊接设备采用直流电机，可以得到较好的调速性能，且传动准确，稳定可靠。 直流电动机的电磁转矩 T 与机械负载转矩 2相平衡。当轴上的机械负载发生变化时，电动机的转速、电动势、电流及电磁转矩会自动进行调整，以适应负载的变化，保持新的平衡。电动机的调速是指在同一负载下获得不同的转速，以满足生产要求。由直流电动机机械特性得他励电动机转速公式： n=(他励电动机的接线图如图 6： s 他励电动机的接线图 调速过程：当磁通保持不变时，减小电压 U。由于转速不会立即发生变化，反电动势 E 也暂不变化，于是电流 I 减小，转矩 T 也减小。如果阻转矩 变，则 T速 n 下降。随着 n 的降低，反电动势 E 减小。 I 和 T 也随着增大，直到 T=为止。但是这时电机转速已经降低了。这种调速方法机械特性较硬 ,并且电压降低后硬度不变 ,稳定性良好 ;调速幅度较大 ,而且均匀调节电枢电压 ,可得到平滑的无级调速 . 二、 直流调速系统结构框图设计 三、直流调速系统各组成电路设计 第五章 制系统的概述 一 制系统的 概述 在现代化生产过程中 ,许多自动控制设备、自动化生产线 ,均需要配备电气控制装置 一类为 , 开关量或数字信号 ,输入信号有按钮、开关、时间继电器、压力继电器、温度继电器、过电流过电压继电器 ;输出信号有接触器、继电器、电磁阀 度传感器、湿度传感器等信号 ,输出信号是输出电动机、电动阀、距离、速度等控制信号 . 以往的电气控制装置主要采用继电器、接触器、或电子元器件来实现 ,由连接导线将这些元器件按照一定的工作程序组合在一起 ,以完成一定的控制功能 ,称 为接线程序控制 生产周期长 ,费工费时 ,接线复杂 ,故障率高 ,可靠性差 ,需要经常地、定时地进行检修维护 就需重新进行硬件组合、增减元器件、改变接线 人们对自动控制装置提出了更通用、更灵活、更可靠的要求 可编程序控制器即 广泛取代接线程序控制系统 利用计算机作为核心设备 ,用存储的程序控制代替的原来的接线程序控制 ,并且有较大的存储能力和功能很强的输入输出接口 时、记数等功能 ,而且还能进行中断控制、智能控制、过程控制、远程控制等 配备数据采集系统、数据分析系统、彩色图像系统的操纵台 ,可以管
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