棒状工件旋转送料机构设计毕业论文.doc

哈尔滨理工大学学士学位论文棒状工件旋转送料机构设计 摘要旋转送料机构送料机构是自动机械的辅助操作机构之一, 棒状零件的自动送料机构是机构利用零件(或毛坯)自重落料,零件沿轴向送进,简单易行。本文运用先进的大型工程技术软件Unigraphics进行落料送进装置设计与运动仿真，根据工件工艺参数和生产纲领的要求，实现了向前送料50后工件旋转90的工作要求。本系统设计分五部分，文中系统的阐述了整个设计的思路和原理，其主要研究内容为：一是旋转式柱状送料器的主要性能指标；二是技术论证方案拟订；三是根据生产纲领要求设计自动机械循环图，其中首先确定送进装置各运动循环步骤，然后进行自动机械循环的设计，最后进行同步化循环图设计；四是部件设计计算及分析；第五部分为应用UG技术对所设计机构进行运动仿真，包括整个模块的介绍，运动仿真以及最后输出MPEG电影文件。关键词旋转送料机构；棒状工件；运动仿真； UGRod-like workpiece of Rotary Feeding Mechanism DesignAbstract Rotary feed mechanism is the automatic feeding machine, one of the auxiliary operations, rod-like parts of the automatic feed is the institutions to make use of parts (or rough) self-loading material into parts along the axial, simple.In this paper, large-scale application of advanced software engineering technology into blanking Unigraphics to design and motion simulation device, in accordance with process parameters and production work program requirements, the achievement of the feed forward workpiece rotation after 50 mm of the job requirements of 90 .The system design is divided into five parts, the text of the entire system of ideas and principles of design, the main study as follows: First, cylindrical rotary feeders of the main performance indicators; second is technical demonstration programming; Third, the Program in accordance with production requirements Design of automatic machinery cycle map, first determine which device sent to the steps of the campaign cycle, and then the cycle of automatic mechanical design, the final design cycle synchronization; Fourth, the design calculations and analysis of components; the fifth part of the application of technology by UG Simulation of design agencies, including the introduction of the module, motion simulation, as well as the final output MPEG movie files.Keywords Rotary Feeding Mechanism ；Rod-like workpiece；MotionSimulation； UG不要删除行尾的分节符，此行不会被打- II -目录摘要 IAbstract II第1章 绪论 1.1 前言11.1.1 课题研究的意义和国内外研究现状11.1.2 送料机构介绍2第2章旋转式柱状送料器总体设计.32.1 主要参数要求32.2 方案类比与论证32.2.1 设计技术分析32.2.2 方案论证42.3 确定方案72.3.1 工艺流程72.3.2 确定传动方案82.3.3 主要传动比计算92.4 各执行机构的运动计算及工作循环图102.4.1 各执行机构的运动计算102.4.2 绘制执行机构运动循环图112.5 按给定运动规律设计凸轮轮廓曲线122.6 本章小结14第3章棒状工件旋转送料机构零件建模.143.1 Unigraphics NX简要概述153.2 Unigraphics NX实体建模153.3 零件建模16 3.3.1 落料管.18 3.3.2摆杆.21 3.3.3凸轮.23 3.3.4送料轴.243.4本章小结.24第4章棒状工件旋转送料机构运动仿真.25 4.1装配.25 4.2仿真运动.27 4.3本章小结.31结论.32致谢.33参考文献.34附录.35第1章 绪论1.1 前言本次课程设计分为两部分:送料机构的工作原理及结构设计;完成UG技术下自动送料机构的运动仿真.1.1.1 课题研究的意义和国内外研究现状本课题题目为现在先进的大型工程技术软件Unigraphics进行落料送进装置设计与运动仿真，根据工艺参数要求传送外径10，长45的柱料，生产纲领1200件/时，功能：向前送料50 旋转工件90。本系统设计分五部分进行说明，说明书系统的阐述了整个设计的思路和原理，具体的分步的讨论了各部分的特点：一是旋转式柱状送料器的主要性能指标；二是技术论证方案拟订；三是根据生产纲领要求设计自动机械循环图，其中首先确定送进装置各运动循环步骤，然后进行自动机械循环的设计，最后进行同步化循环图设计；四是部件设计计算及分析；第五部分为应用UG技术对所设计机构进行运动仿真，包括整个模块的介绍，运动仿真以及最后输出MPEG电影文件。本说明书概括阐述了整个设计的原理、设计过程及部分的特点。目前国内在同类产品生产中应用广泛，且有很大的技术和价格优势，从局部上分析，其操作简便，且工作过程便于观察。摆杆、凸轮相对独立，便于拆卸和安装。其结构把凸轮内置与壳体和摆杆中间，有效的实现结构紧凑和减少占地面积。由于采用凸轮驱动，通过对凸轮外轮廓线的调整可以实现不同行程和不同工艺顺序，便于调节，完成任意工作循环。从制造成本上分析，由于该操作过程按时序控制系统完成，无需复杂的软件支持，从而降低成本，加强价格竞争力以扩大市场。宗上所述，采用旋转式柱状送料器为目前及将来市场的最佳选择。传统CAD/CAM/CAE单点技术和应用孤岛已经不能满足产品更新换代的快速响应需求，先进制造技术已经涌现出许多新的制造理念和制造模式，产品的全生命周期管理、并行工程的实施、虚拟企业、敏捷制造等先进制造技术和方法为企业的快速发展注入了新的活力。先进制造技术正向着集成化、智能化、可视化、网络化、虚拟化的方向发展，而这些发展需要功能强大的集成化软件平台的支持。Unigraphics（简称UG）是当前世界上最先进和紧密集成的、面向制造行业的CAD/CAE/CAM高端软件。作为一个集成的全面产品工程解决方案，UG软件家族使得用户能够数字化地创建和获取三维产品工程解决方案，UG软件被当今许多世界领先的制造商用来从事概念设计、工业设计、详细的机械设计以及工程仿真和数字化制造等各个领域。1.1.2 送料机构介绍送料机构是把待加工的工件从料堆中分离出来,并按自动机械的节拍和工件在加工中的正确方位,将工件送到指定的工件上,完成点加工的定时,定量,定向的供送。送料机构是自动机械的辅助操作机构之一,但其自动化程度的高低,将直接影响到产品质量的稳定,生产率的高低,劳动条件的好坏等方面。旋转式柱状送料机构是送料机构的一种,目前常见的送料机构可分为五类,即液体供料机构,粉粒供料机构,卷料供料机构,板片供料机构及单件物品供料机构.在各类供料机构要解决的问题是不同的,例如液体料和粉料的流动性能好,可采用控制装料时间来控制装料的数量,这样定时和定量的问题可和起来考虑,在定向方向上可通过输送导路来解决,因此设计液体料供料机构时,主要考虑定量,灌装和容器的上下运动等方面.现在所设计的旋转式送料器,则主要考虑定向和定量的问题.定向部分在单件物品加工的自动机械中具有重要意义,它使待加工的工件具有正确的方位.定向机构是根据工件的特征等进行设计的;定量部分是根据自动加工的数量要求,对自动机械每一工作循环给出一定量的工件,.这部分机构的设计,是根据被加工工件的特证和自动机械的结构原理.目前所设计的定向送料机构的送料方向,可有以下几种方式:1将料仓中的管料垂直于原状态送上工位。2将料仓中的管料平行于原状态送上工位。根据目前送料机构的发展方向发展方向,根据对送料机构的要求:(1) 送料快而准确。(2) 供料平稳,无冲击,保证工件或机构杆件不受损坏。(3) 供料范围广。以减少产品规格变化而更换机构杆件的种类及停车时间。(4) 机构简单,工件可靠。第2章 旋转式柱状送料器总体设计2.1 主要参数要求参数：生产能力：1200件/h 零件的尺寸：棒料（1045），如图2-1所示。 则单件工作循环 T=3600/1200=3（S） 图2-1 圆柱状工件2.2 方案类比与论证2.2.1 设计技术分析 如图所示的旋转式柱状工件送料器，对其进行经济和技术方面分析比较，探索自动机工艺上的可能性。目前国内在同类产品生产中应用广泛，且有很大的技术和价格优势，从局部上分析，其操作简便，且工作过程便于观察。摆杆、凸轮相对独立，便于拆卸和安装。其结构把凸轮内置与壳体和摆杆中间，有效的实现结构紧凑和减少占地面积。由于采用凸轮驱动，通过对凸轮外轮廓线的调整可以实现不同行程和不同工艺顺序，便于调节，完成任意工作循环。从制造成本上分析，由于该操作过程按时序控制系统完成，无需复杂的软件支持，从而降低成本，加强价格竞争力以扩大市场。宗上所述，采用旋转式柱状送料器为目前及将来市场的最佳选择。2.2.2 方案论证2.2.2.1执行机构系统功能分析在将棒料旋转90度且将棒料向前送50能完成此功能的方案如下：方案A：采用导管式送料器 先采用有一定弧线的管式滑道完成9