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十字
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研发
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十字绣线板自动穿线机的研发,十字,线板,自动,穿线,研发
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可视化控制十字绣线板自动穿线机研发可行性报告（义乌工商职业技术学院 楼忠兴 浙江义乌322000）十字绣(cross stitch)，是用专用的绣线和十字格布，利用经纬交织的搭十字的方法，对照专用的坐标图案进行刺绣，任何人都可以绣出同样效果的一种刺绣方法。十字绣是一种古老的民族刺绣，具有悠久的历史。在我国许多少数民族的日常生活中，一直以来就普遍存在着自制的十字绣的工艺品。由于各国文化的不尽相同，随着时间的推移，十字绣在各国的发展也都形成了各自不同的风格，无论是绣线、面料的颜色还是材质、图案，都别具匠心。十字绣在民间俗称为“挑花”或“挑补绣”。最早的十字绣是用从蚕茧中抽出的蚕丝线在动物毛皮的织物上刺绣，这种十字绣在许多国家被人们用来装饰衣服和家具，由于各国的文化不尽相同，随着时间的推移，都形成了各自的风格，无论是绣线，面料的颜色还是材质，都各有特色。 公元十五世纪，十字绣开始进入民间，逐渐为广大普通的消费者所接受。在几十年前，十字绣进入亚洲市场，并在菲律宾、马来西亚、新加坡、泰国、印度尼西亚、韩国和日本等国家以及台湾、香港、澳门等地区流行。韩国在大约十几年前开始引进十字绣，经过几年的市场普及和消费者认知，十字绣在韩国蓬勃发展，现在韩国大约有3000家左右经营或者有十字绣经营内容的店。 美国是世界十字绣的最大市场，其最近一波的十字绣发展浪潮开始于二十世纪六十年代并延续至今。你可以在各种shopping mall、百货商店、超市和杂货店看到各种不同形式的十字绣产品。 一、项目的背景、意义及必要性根据统计资料，2005年以前国内十字绣生产厂家仅不足十家，而2009年11月份统计的数字是481家（仅工商注册在内，不包括贴牌生产）。以目前统计情况来看，十字绣生产厂家主要分布在浙江、上海、山东、广东四个区域，浙江的义乌和山东潍坊最为集中，经过近十年的发展，十字绣产业已经逐渐形成规模化，2009年统计产值过亿的厂家已经超过5家。已有著名品牌二十多个。根据最新资料显示，义乌2009年有200多家大大小小的十字绣企业。产业发展过快以及顾客对质量、价格上的要求不断提高给一些新兴十字绣企业造成了一定的压力，据悉，十字绣的平均利润已经由2006年的50%-200%下降到目前的10%-40%。十字绣这个产业，一定会在中国成为具有竞争力的，有长远前景的完整产业链。为此十字绣应从源头参与竞争，即从解决十字绣半成品的生产过程开始，提高生产效率开始。人们从传统加工工艺的手法，配上现代高科技的技术，使他成为一个朝阳产业。十字绣半成品套装里除了绣图外，还会提供十字绣线，绣线穿在线板上，这是一道重要的工序，目前都是来料加工的纯手工活，需要大量的手工劳动力，生产效率低下，质量也无法保证。因而，程控十字绣绣线板自动穿线机的研发具有迫切性，同时还具有以下几个方面的现实意义：1、为十字绣行业提供高性能的专用绣线板穿线机，填补业内该工艺纯手工制作为自动化加工的空白，为十字绣行业的创新，创造必要的条件。2、为提高义乌市十字绣半成品生产质量和降低生产成本，提高义乌市区域块状特色的产业技术水平起到积极的推动作用。3、推动产学研合作，为企业输送合格的高素质技能型人才。二、国内外技术现状、发展趋势国内十字绣设备主要停留于十字绣产品下游后期处理设备上，如切角机、订角机框条、金银条、卡纸、角花腰花、十字绣装裱设备等，还没有专门用于十字绣套件（半成品）生产的装备。而义乌主要是提供十字绣产品套件，产业的规模化需要科技研发的投入。十字绣套件生产环节最重要的环节是标准色线绣线板的生产，全手工操作，占据80%的劳动力。目前，国内还没有这种生产装备。国际上十字绣行业设备技术主要是看美国、日本及欧盟，目前国内尚无引进。义乌区域经济较为发达，企业以劳动密集型为主，生产成本过高，工人也难以培训和招收，总体产业技术工艺层次较低，科研能力弱，随着对十字绣材料以及套件的需求迅速增长，其生产和组装速度慢的问题凸现出来。目前大多数企业采用加大工人劳动强度、延长工作时间，如想进一步做大做强，必须提高生产率和降低生产成本，减少对人员的依赖性。因此，十字绣行业的发展趋势必然是走科技之道，研发自动化成度较高性能先进的专业生产设备，将能大大推动义乌相关企业在十字绣行业的竞争力。三、主要研究内容和研究思路十字绣套件生产的主要工序是绣线标准色线板的生产制作。本项目根据企业需求，产学研相结合的方式研制，主要用于十字绣套件色线板的自动组装生产设备。该设备集机械设计与制造，材料工艺，金属材料与处理，液压气动，自动控制等多学科多专业综合应用技术研究，研制一台全自动的绣线标准色线板的生产制作设备，从机械与电气设计两方面着手，设置线长，经绕线及裁线，到最后的穿线等机电一体化设备。 图1 十字绣色线样板图1、机械结构功能设计十字绣色线板自动装载设备是一种目前国内尚无的全新概念，因而在设计上并无参考机型，机械结构设计根据用户要求及自身经验出发，提出分三个层面进行设计和加工试验。第一，绕线部分绕线包括从绞子线加工成锭子线，然后通过导轮在二位线架上计数、成型。关键技术其一是二位，解决一次取线后避免人工接线问题；其二是割线，解决通过气动手指取线后把支线一分为N段（根据需求计数）；其三是计数及线长，解决30种色线或更多色线的各自计数并加以控制。第二，取线穿孔部分取线通过磁性无杆气缸实现。由于色线较长（单根1000mm），对折后是500mm，因而，取线气动手指行程在350mm以上。但由于线板孔径只有10mm，设计难度较大。经过反复试验，最后决定采用短程气缸、刹车线（自行车）、加长杆、夹指等机构加以延长的办法解决。图2 绕线工艺示意图第三，送料机构和传输定位装置送料机构包括线板（纸质）和绣线的传送及定位。主要采用气动或机械连杆送线板，同步带传送及緾绕计长及气动取线方式，关键在于定位的准确性和抓取的准确度。图3 穿线工艺示意图2、气动部件设计- 4 -可视化控制十字绣线板自动穿线机研发可行性报告（义乌工商职业技术学院 楼忠兴 浙江义乌322000）十字绣(cross stitch)，是用专用的绣线和十字格布，利用经纬交织的搭十字的方法，对照专用的坐标图案进行刺绣，任何人都可以绣出同样效果的一种刺绣方法。十字绣是一种古老的民族刺绣，具有悠久的历史。在我国许多少数民族的日常生活中，一直以来就普遍存在着自制的十字绣的工艺品。由于各国文化的不尽相同，随着时间的推移，十字绣在各国的发展也都形成了各自不同的风格，无论是绣线、面料的颜色还是材质、图案，都别具匠心。十字绣在民间俗称为“挑花”或“挑补绣”。最早的十字绣是用从蚕茧中抽出的蚕丝线在动物毛皮的织物上刺绣，这种十字绣在许多国家被人们用来装饰衣服和家具，由于各国的文化不尽相同，随着时间的推移，都形成了各自的风格，无论是绣线，面料的颜色还是材质，都各有特色。 公元十五世纪，十字绣开始进入民间，逐渐为广大普通的消费者所接受。在几十年前，十字绣进入亚洲市场，并在菲律宾、马来西亚、新加坡、泰国、印度尼西亚、韩国和日本等国家以及台湾、香港、澳门等地区流行。韩国在大约十几年前开始引进十字绣，经过几年的市场普及和消费者认知，十字绣在韩国蓬勃发展，现在韩国大约有3000家左右经营或者有十字绣经营内容的店。 美国是世界十字绣的最大市场，其最近一波的十字绣发展浪潮开始于二十世纪六十年代并延续至今。你可以在各种shopping mall、百货商店、超市和杂货店看到各种不同形式的十字绣产品。 一、项目的背景、意义及必要性根据统计资料，2005年以前国内十字绣生产厂家仅不足十家，而2009年11月份统计的数字是481家（仅工商注册在内，不包括贴牌生产）。以目前统计情况来看，十字绣生产厂家主要分布在浙江、上海、山东、广东四个区域，浙江的义乌和山东潍坊最为集中，经过近十年的发展，十字绣产业已经逐渐形成规模化，2009年统计产值过亿的厂家已经超过5家。已有著名品牌二十多个。根据最新资料显示，义乌2009年有200多家大大小小的十字绣企业。产业发展过快以及顾客对质量、价格上的要求不断提高给一些新兴十字绣企业造成了一定的压力，据悉，十字绣的平均利润已经由2006年的50%-200%下降到目前的10%-40%。十字绣这个产业，一定会在中国成为具有竞争力的，有长远前景的完整产业链。为此十字绣应从源头参与竞争，即从解决十字绣半成品的生产过程开始，提高生产效率开始。人们从传统加工工艺的手法，配上现代高科技的技术，使他成为一个朝阳产业。十字绣半成品套装里除了绣图外，还会提供十字绣线，绣线穿在线板上，这是一道重要的工序，目前都是来料加工的纯手工活，需要大量的手工劳动力，生产效率低下，质量也无法保证。因而，程控十字绣绣线板自动穿线机的研发具有迫切性，同时还具有以下几个方面的现实意义：1、为十字绣行业提供高性能的专用绣线板穿线机，填补业内该工艺纯手工制作为自动化加工的空白，为十字绣行业的创新，创造必要的条件。2、为提高义乌市十字绣半成品生产质量和降低生产成本，提高义乌市区域块状特色的产业技术水平起到积极的推动作用。3、推动产学研合作，为企业输送合格的高素质技能型人才。二、国内外技术现状、发展趋势国内十字绣设备主要停留于十字绣产品下游后期处理设备上，如切角机、订角机框条、金银条、卡纸、角花腰花、十字绣装裱设备等，还没有专门用于十字绣套件（半成品）生产的装备。而义乌主要是提供十字绣产品套件，产业的规模化需要科技研发的投入。十字绣套件生产环节最重要的环节是标准色线绣线板的生产，全手工操作，占据80%的劳动力。目前，国内还没有这种生产装备。国际上十字绣行业设备技术主要是看美国、日本及欧盟，目前国内尚无引进。义乌区域经济较为发达，企业以劳动密集型为主，生产成本过高，工人也难以培训和招收，总体产业技术工艺层次较低，科研能力弱，随着对十字绣材料以及套件的需求迅速增长，其生产和组装速度慢的问题凸现出来。目前大多数企业采用加大工人劳动强度、延长工作时间，如想进一步做大做强，必须提高生产率和降低生产成本，减少对人员的依赖性。因此，十字绣行业的发展趋势必然是走科技之道，研发自动化成度较高性能先进的专业生产设备，将能大大推动义乌相关企业在十字绣行业的竞争力。三、主要研究内容和研究思路十字绣套件生产的主要工序是绣线标准色线板的生产制作。本项目根据企业需求，产学研相结合的方式研制，主要用于十字绣套件色线板的自动组装生产设备。该设备集机械设计与制造，材料工艺，金属材料与处理，液压气动，自动控制等多学科多专业综合应用技术研究，研制一台全自动的绣线标准色线板的生产制作设备，从机械与电气设计两方面着手，设置线长，经绕线及裁线，到最后的穿线等机电一体化设备。 图1 十字绣色线样板图1、机械结构功能设计十字绣色线板自动装载设备是一种目前国内尚无的全新概念，因而在设计上并无参考机型，机械结构设计根据用户要求及自身经验出发，提出分三个层面进行设计和加工试验。第一，绕线部分绕线包括从绞子线加工成锭子线，然后通过导轮在二位线架上计数、成型。关键技术其一是二位，解决一次取线后避免人工接线问题；其二是割线，解决通过气动手指取线后把支线一分为N段（根据需求计数）；其三是计数及线长，解决30种色线或更多色线的各自计数并加以控制。第二，取线穿孔部分取线通过磁性无杆气缸实现。由于色线较长（单根1000mm），对折后是500mm，因而，取线气动手指行程在350mm以上。但由于线板孔径只有10mm，设计难度较大。经过反复试验，最后决定采用短程气缸、刹车线（自行车）、加长杆、夹指等机构加以延长的办法解决。图2 绕线工艺示意图第三，送料机构和传输定位装置送料机构包括线板（纸质）和绣线的传送及定位。主要采用气动或机械连杆送线板，同步带传送及緾绕计长及气动取线方式，关键在于定位的准确性和抓取的准确度。图3 穿线工艺示意图2、气动部件设计- 4 -义乌工商职业技术学院毕业设计（论文）手册系别专业班级 学生指导教师序号名 称数量备 注任务书1开题报告13指导记录14进程安排与考核表15指导教师初评意见表16评阅人评语表17答辩记录18答辩评语及成绩评定表1义乌工商职业技术学院毕业设计（论文）任务书专 业_ _ 班 级_ _ 学生姓名_ _一设计（论文）方向：_ 二主要参考资料： 三设计（论文）的内容和任务要求： 四毕业设计（论文）进度安排： 五毕业设计（论文）工作期限：任务书发给日期 年 月 日设计（论文）工作自 年 月 日 至 年 月 日学生 指导教师 系主任 注：1.指导教师填写，任务下达人为指导教师，指导教师和接受任务的学生均应签名2.系主任审核，此任务书最迟必须在学生毕业设计（论文）开始前下达给学生义乌工商职业技术学院毕业设计（论文）开题报告专 业_ 班 级_ 学生姓名_题 目 名 称 开 题 日 期 导师意见： 签名：要求：一、开题报告统一用A4纸打印；二、基本内容：包括选题意义、方案拟定与分析、实施计划及参考文献。（开题报告内容由学生用A4纸打印附后） 开题报告专 业_ 班 级_ 学生姓名_指导教师： 一、 选题意义：二、 方案拟定与分析三、 实施计划四、 参考文献义乌工商职业技术学院毕业设计（论文）指导记录第 次指导 指导方式：主要内容记录：学生签名： 指导教师签名： 年 月 日第 次指导 指导方式：主要内容记录：学生签名： 指导教师签名： 年 月 日第 次指导 指导方式：主要内容记录：学生签名： 指导教师签名： 年 月 日第 次指导 指导方式：主要内容记录：学生签名： 指导教师签名： 年 月 日第 次指导 指导方式：主要内容记录：学生签名： 指导教师签名： 年 月 日第 次指导 指导方式：主要内容记录：学生签名： 指导教师签名： 年 月 日第 次指导 指导方式：主要内容记录：学生签名： 指导教师签名： 年 月 日备注：1、指导内容主要包括制订学生工作计划，指导学生制订撰写进度计划；向学生推荐参考资料，指导学生进行文献检索的正确方法；审阅初步结果，提出修改火改进意见；定期检查学生进展情况并进行具体指导；在答辩前做好设计（论文）定稿工作，并写出评语、初评成绩等。2、学生签名和指导教师签名必须用黑色钢笔手工填写义乌工商职业技术学院毕业设计（论文）进程安排与考核表班 级学生姓名总进程 年 月 年 月 总计 周毕业设计题目安 排 与 考 核起 止 时 间阶 段 任 务 要 点完成情况阶段成绩备注 指导教师签名_ 年 月 日备注：阶段成绩分A、B、C三级：A为全面完成任务、B为完成任务、C为完成任务不好义乌工商职业技术学院毕业设计（论文）指导教师初评意见表专业 班级 学号 姓名 毕业设计（论文）题目指导教师评语初评成绩 指导教师签名： 年 月 日备注：毕业设计（论文）成绩分优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级义乌工商职业技术学院毕业设计（论文）评阅人评语表专业班级学生姓名题 目设计（论文）评阅人评语： 评阅人签名： 年 月 日义乌工商职业技术学院毕业设计(论文)答辩记录专业 班级 学生姓名 答辩学生人数 答辩记录人 答辩日期 答辩小组成员组长： 职称： 成员： 职称： 成员： 职称： 成员： 职称： 成员： 职称： 成员： 职称： 课题名称：答辩成绩：答辩过程记录：备注：1、答辩过程记录部分内容必须用黑色钢笔手工填写2、答辩过程记录主要记录答辩题目、提问教师及学生回答情况义乌工商职业技术学院毕业设计（论文）答辩评语及成绩评定表系别专业班级学号姓名指导教师初评成绩设计（论文）题目：答辩小组评定意见 成绩：答辩小组组长（签名） 年 月 日系答辩委员会意见 成绩：答辩委员会主任（签名）年 月 日备注：1、此表一式两份，一份放入学生档案，一份归入学生论文材料； 2、毕业设计（论文）成绩分优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级。11- 义乌工商职业技术学院毕业设计（论文）手册系别 计算机工程系专业机电一体化 班级 08（1）班 学生楼佳汉 指导教师楼忠兴 序号名 称数量备 注任务书1开题报告13指导记录14进程安排与考核表15指导教师初评意见表16评阅人评语表17答辩记录18答辩评语及成绩评定表1义乌工商职业技术学院毕业设计（论文）任务书专 业_ _机电一体化_ 班 级_ 08（1）_ 学生姓名_ 楼佳汉 _一设计（论文）方向：_ 二位式绕线机构研究与设计 二主要参考资料： 1 牛玉丽. 机械设计基础. 中国轻工业出版社，20062 郑甲红. 机械原理. 机械工业出版社，2006.3 温建民. Pro/ENGINEER Wildfire 3.0. 机械工业出版社，2007.4 梅顺齐. 机械制造基础. 中国水利水电出版社，2004.5 吕瑛波，王影机械制图手册 化学工业出版社，2009 6 支道光. 机械零件材料与热处理工艺选择. 机械工业出版社，2007.7 曾正明. 机械工程材料手册. 机械工业出版社，2009.8 孙玉福. 钢铁材料速查手册. 机械工业出版社，2009.9 李书常. 简明典型金属材料热处理实用手册. 机械工业出版社，2010 . 三设计（论文）的内容和任务要求：本文介绍了十字绣自动加工系统中的二位式绕线机的设计到加工装的过程以及装配方法。集机械设计与制造，材料工艺，金属材料与处理，液压气动，自动控制等多学科多专业综合应用技术研究，主要用于十字绣加工中的放线，绕线，从机械与电气设计两方面着手，设置线长，经绕线及裁线，到最后的穿线，由导轮的带动运动从而做到自动绕线，排线自动跟随。机械结构与普通绕线机相比没有多大的变化，只是在排线机构、过线轮和张力装置和操作等方面作些改变。随着数控技术的发展，考虑到它的控制方式和使用特点，对自动绕线机的生产率、加工精度和提出了更高的要求。绕线包括从绞子线加工成锭子线，然后通过导轮在二位线架上计数、成型。关键技术其一是二位，解决一次取线后避免人工接线问题；其二是割线，解决通过气动手指取线后把支线一分为N段（根据需求计数）；其三是计数及线长，解决30种色线或更多色线的各自计数并加以控制。其次介绍了绕线机构的装配，以及各零件的介绍，利用对零件材料的了解，对各部分材料进行热处理加工。为适应连续的自动化加工和提高加工生产率，绕线机机械结构具有较高的静、动态刚度和阻尼精度，以及较高的耐磨性。为了提高绕线机的寿命和精度保持性，在设计时应充分考虑零部件的耐磨性，尤其是电机、步进、主轴部件等影响精度的主要零件的耐磨性。保证各部件润滑良好。四毕业设计（论文）进度安排：2010年10月25日2010年12月7日相关资料收集；2011年1月10日完成并上交开题报告；2011年1月13日2011年2月8日完成设计方案；2011年2月9日2011年3月1日毕业设计定稿；2011年4月30日毕业答辩。五毕业设计（论文）工作期限：任务书发给日期 2010 年 10 月 25日设计（论文）工作自 2010年 10 月 25 日 至 2011 年 4月 30日学生 指导教师 系主任 注：1.指导教师填写，任务下达人为指导教师，指导教师和接受任务的学生均应签名2.系主任审核，此任务书最迟必须在学生毕业设计（论文）开始前下达给学生义乌工商职业技术学院毕业设计（论文）开题报告专 业_机电一体化_ 班 级_机电一班_ 学生姓名_楼佳汉_题 目 名 称 二位式绕线机构研究与设计 开 题 日 期 2010年11月1日 导师意见： 签名：要求：一、开题报告统一用A4纸打印；二、基本内容：包括选题意义、方案拟定与分析、实施计划及参考文献。（开题报告内容由学生用A4纸打印附后） 二位式绕线机构研究与设计 开题报告专 业_机电一体化_ 班 级_机电一班_ 学生姓名_楼佳汉_ 指导教师： 楼忠兴 选题意义随着机械制造与自动化机械设计行业的发展，现代机械自动化以普遍代替人力。以机械设计为基础，融入计算机科学，信息技术，自动控制技术的交叉科学，利用先进设计制造技术的理论与方法，解决现代工程领域中的复杂技术问题，以实现产品智能化的设计与制造。如今国内经济较为发达地区，企业以劳动密集型为主，生产成本过高，工人也难以培训和招收，总体产业技术工艺层次较低，科研能力弱，随着对十字绣材料以及套件的需求迅速增长，其生产和组装速度慢的问题凸现出来。目前大多数企业采用加大工人劳动强度、延长工作时间，如想进一步做大做强，必须提高生产率和降低生产成本，减少对人员的依赖性。因此，十字绣行业的发展趋势必然是走科技之道，研发自动化成度较高性能先进的专业生产设备。二位式绕线机构是十字绣自动加工系统的重要组成部分，做到自动绕线，排线自动跟随，将大大提高生产效率和生产成本。一、 方案拟定与分析本文介绍了十字绣自动加工系统中的二位式绕线机的设计到加工装的过程以及装配方法。集机械设计与制造，材料工艺，金属材料与处理，液压气动，自动控制等多学科多专业综合应用技术研究，主要用于十字绣加工中的放线，绕线，从机械与电气设计两方面着手，设置线长，经绕线及裁线，到最后的穿线，由导轮的带动运动从而做到自动绕线，排线自动跟随。机械结构与普通绕线机相比没有多大的变化，只是在排线机构、过线轮和张力装置和操作等方面作些改变。随着数控技术的发展，考虑到它的控制方式和使用特点，对自动绕线机的生产率、加工精度和提出了更高的要求。绕线包括从绞子线加工成锭子线，然后通过导轮在二位线架上计数、成型。关键技术其一是二位，解决一次取线后避免人工接线问题；其二是割线，解决通过气动手指取线后把支线一分为N段（根据需求计数）；其三是计数及线长，解决30种色线或更多色线的各自计数并加以控制。其次介绍了绕线机构的装配，以及各零件的介绍，利用对零件材料的了解，对各部分材料进行热处理加工。为适应连续的自动化加工和提高加工生产率，绕线机机械结构具有较高的静、动态刚度和阻尼精度，以及较高的耐磨性。为了提高绕线机的寿命和精度保持性，在设计时应充分考虑零部件的耐磨性，尤其是电机、步进、主轴部件等影响精度的主要零件的耐磨性。保证各部件润滑良好。二、 实施计划2010年10月25日2010年12月7日相关资料收集；2011年1月10日完成并上交开题报告；2011年1月13日2011年2月8日完成设计方案；2011年2月9日2011年3月1日毕业设计定稿；2011年4月30日毕业答辩。三、 参考文献1 牛玉丽. 机械设计基础. 中国轻工业出版社，20062 郑甲红. 机械原理. 机械工业出版社，20063 温建民. Pro/ENGINEER Wildfire 3.0. 机械工业出版社，20074 梅顺齐. 机械制造基础. 中国水利水电出版社，20045 吕瑛波，王影机械制图手册 化学工业出版社，20096 林清安Pro/ENGINEER Wildfire零件设计：进阶篇（下）中国铁道出版社，20047 支道光. 机械零件材料与热处理工艺选择. 机械工业出版社，20078 曾正明. 机械工程材料手册. 机械工业出版社，20099 孙玉福. 钢铁材料速查手册. 机械工业出版社，200910 李书常. 简明典型金属材料热处理实用手册. 机械工业出版社，201011 林慧国. 袖珍世界钢号手册. 机械工业出版社，200812 岳荣刚，许小荣， 朱敬Pro/ENGINEER Wildfire 3.0 中文版机械设计100例电子工业出版社，2007义乌工商职业技术学院毕业设计（论文）指导记录第 次指导 指导方式：主要内容记录：学生签名： 指导教师签名： 年 月 日第 次指导 指导方式：主要内容记录：学生签名： 指导教师签名： 年 月 日第 次指导 指导方式：主要内容记录：学生签名： 指导教师签名： 年 月 日第 次指导 指导方式：主要内容记录：学生签名： 指导教师签名： 年 月 日第 次指导 指导方式：主要内容记录：学生签名： 指导教师签名： 年 月 日第 次指导 指导方式：主要内容记录：学生签名： 指导教师签名： 年 月 日第 次指导 指导方式：主要内容记录：学生签名： 指导教师签名： 年 月 日备注：1、指导内容主要包括制订学生工作计划，指导学生制订撰写进度计划；向学生推荐参考资料，指导学生进行文献检索的正确方法；审阅初步结果，提出修改火改进意见；定期检查学生进展情况并进行具体指导；在答辩前做好设计（论文）定稿工作，并写出评语、初评成绩等。2、学生签名和指导教师签名必须用黑色钢笔手工填写义乌工商职业技术学院毕业设计（论文）进程安排与考核表班 级学生姓名总进程 年 月 年 月 总计 周毕业设计题目安 排 与 考 核起 止 时 间阶 段 任 务 要 点完成情况阶段成绩备注 指导教师签名_ 年 月 日备注：阶段成绩分A、B、C三级：A为全面完成任务、B为完成任务、C为完成任务不好义乌工商职业技术学院毕业设计（论文）指导教师初评意见表专业 班级 学号 姓名 毕业设计（论文）题目指导教师评语初评成绩 指导教师签名： 年 月 日备注：毕业设计（论文）成绩分优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级义乌工商职业技术学院毕业设计（论文）评阅人评语表专业班级学生姓名题 目设计（论文）评阅人评语： 评阅人签名： 年 月 日义乌工商职业技术学院毕业设计(论文)答辩记录专业 班级 学生姓名 答辩学生人数 答辩记录人 答辩日期 答辩小组成员组长： 职称： 成员： 职称： 成员： 职称： 成员： 职称： 成员： 职称： 成员： 职称： 课题名称：答辩成绩：答辩过程记录：备注：1、答辩过程记录部分内容必须用黑色钢笔手工填写2、答辩过程记录主要记录答辩题目、提问教师及学生回答情况义乌工商职业技术学院毕业设计（论文）答辩评语及成绩评定表系别专业班级学号姓名指导教师初评成绩设计（论文）题目：答辩小组评定意见 成绩：答辩小组组长（签名） 年 月 日系答辩委员会意见 成绩：答辩委员会主任（签名）年 月 日备注：1、此表一式两份，一份放入学生档案，一份归入学生论文材料； 2、毕业设计（论文）成绩分优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级。13- 毕业设计（论文）( 2011届 )题目：二位式绕线机构研究与设计系 别 计算机系 专业班级 机电一体化08（1）班 学生姓名 楼佳汉 学 号 0811040125 导师姓名 楼忠兴 成 绩 2011 年 1 月 15 日目 录一、引言2（一）论文的研究意义2（二）论文的主要内容3二、二位式绕线机构零件设计与加工4（一）放线部装41固定架、档板42盖板、轴6（二）绕线部装71绕线架框、绕线架销72绕线架轴、拦板93电机固定座、固定板11三、部件材料选择、热处理13四、二位式绕线机构零件的配装14（一） 放线部件装配14（二）绕线部件配装14五、总结15参考文献16致 谢17二位式绕线机构研究与设计摘 要：近年来，随着DIY产业在国内的蓬勃发展，十字为一种新兴的手工工艺,也悄然的登陆到中国。该文在了解绕线机的结构、特点、选材的基础上。提出了二位式绕线机构的设计方案，并对绕线机所有零件进行了分析。利用二位式绕线机构所带动的机械运动合理化，简化了传统的绕线工艺，提高了工作效率，并使设计更加合理化，科学化。关键词：二位式 绕线 研究一、引言当今社会，自动加工系统便利了人们对于各种物件的生产，二位式绕线机在十字绣生产线的使用还没普及，此机构是十字绣自动加工设备的重要组成部分，其将代替人力，是明显提高生产效率的生产设备。（一）项目的研究意义随着机械制造与自动化机械设计行业的发展，现代机械自动化以普遍代替人力。以机械设计为基础，融入计算机科学，信息技术，自动控制技术的交叉科学，利用先进设计制造技术的理论与方法，解决现代工程领域中的复杂技术问题，以实现产品智能化的设计与制造。如今国内经济较为发达地区，企业以劳动密集型为主，生产成本过高，工人也难以培训和招收，总体产业技术工艺层次较低，科研能力弱，随着对十字绣材料以及套件的需求迅速增长，其生产和组装速度慢的问题凸现出来。目前大多数企业采用加大工人劳动强度、延长工作时间，如想进一步做大做强，必须提高生产率和降低生产成本，减少对人员的依赖性。因此，十字绣行业的发展趋势必然是走科技之道，研发自动化成度较高性能先进的专业生产设备。二位式绕线机构是十字绣自动加工系统的重要组成部分，做到自动绕线，排线自动跟随，满足快速、大批量生产的加工节拍、节省人力成本、提高生产效率、等要求，将大大提高生产效率和生产成本。该设备集机械设计与制造，材料工艺，金属材料与处理，液压气动，自动控制等多学科多专业综合应用技术研究，为十字绣行业提供高性能的专用绣线板穿线机，填补业内该工艺纯手工制作为自动化加工的空白，为十字绣行业的创新，创造必要的条件。（二）论文的主要内容本文介绍了十字绣自动加工系统中的二位式绕线机的设计到加工装的过程以及装配方法。集机械设计与制造，材料工艺，金属材料与处理，液压气动，自动控制等多学科多专业综合应用技术研究，主要用于十字绣加工中的放线，绕线，从机械与电气设计两方面着手，设置线长，经绕线及裁线，到最后的穿线，由导轮的带动运动从而做到自动绕线，排线自动跟随。机械结构与普通绕线机相比没有多大的变化，只是在排线机构、过线轮和张力装置和操作等方面作些改变。随着数控技术的发展，考虑到它的控制方式和使用特点，对自动绕线机的生产率、加工精度和提出了更高的要求。绕线机在实际使用过程中，能极大的减少了操作人员的工作强度。绕线包括从绞子线加工成锭子线，然后通过导轮在二位线架上计数、成型。关键技术其一是二位，解决一次取线后避免人工接线问题；其二是割线，解决通过气动手指取线后把支线一分为N段（根据需求计数）；其三是计数及线长，解决30种色线或更多色线的各自计数并加以控制。其次介绍了绕线机构的装配，以及各零件的介绍，利用对零件材料的了解，对各部分材料进行热处理加工。自动绕线，速度可调，排线要自动跟随；根据需要输入线径，绕线匝数后能自动计算出每层匝数和总层数；为适应连续的自动化加工和提高加工生产率，绕线机机械结构具有较高的静、动态刚度和阻尼精度，以及较高的耐磨性。为了提高绕线机的寿命和精度保持性，在设计时应充分考虑零部件的耐磨性，尤其是电机、步进、主轴部件等影响精度的主要零件的耐磨性。保证各部件润滑良好。二、二位式绕线机构零件设计与加工二位式绕线机构由放线装置、绕线装置组成。其中包括：固定架、档板、盖板、轴、绕线架框、绕线架销、绕线架轴、拦板、电机固定座、固定板构成。以及对各部件的加工处理。（一）放线部装1固定架、档板 图2.1 固定架侧面草绘图 长、宽分别是200cm、80cm，如图所示。小孔直径=18mm，深4mm大孔直径=14mm，深8mm。两孔距离为140cm。高120cm，大孔直径=35mm，深11mm，倒角为1.6，小孔直径=18mm，深4mm。如图所示。是固定线球的主要部分。固定架对材料的硬度要求不高，可用“A3”钢。 图2.2 固定架完成图 图2.3档板下底面草绘图 上底面直径=80mm，厚7mm，倒角R2，如图所示，中间孔由上直径=15mm, 深度为8mm。下底面直径=95mm，厚6mm，中间孔下直径=18mm，深度为5mm。倒角为1，中心孔与轴相连，其主要用处为线球的挡板，挡板绝缘性要好。可采用尼龙制成。 图2.4 档板完成图 2盖板、轴 图2.5 盖板下底面草绘图 上底面，下底面尺寸和档板尺寸一致，如图所示，上底面直径是80mm，厚度为4mm。倒角都为1。下底面直径95mm，厚度为6mm，中间孔直径=10mm。作用与材料都与挡板相同。 图2.6 盖板完成图 图2.7 轴大头草绘图 总长245mm，中间直径分别为18mm、15mm如图所示，两端都是M10的螺栓孔，精度要求较高，倒角为1.6。轴因需要良好的耐磨性，不需要很高的硬度，所以应选择“45号钢”，必须经热处理。 图2.8 轴完成图（二）绕线部装1绕线架框、绕线架销 图2.9 绕线架框中心孔草绘图框全长500mm，框中间宽=14mm，两头各为22mm。高22mm，中心为直径8mm的孔，距大孔中心左右各10mm分别有两个大小为4mm的孔，如图所示。两侧各有长=183mm，宽=8mm的挖槽。绕线架框要求光洁度高，材料要薄，应选用不易弯曲的材料，所以应选“2mm冷板”。 图2.10 绕线架框完成图 图2.11 绕线架销截面草绘图 绕线架销如图所示，是8mm的光圆，两头为各长3mm，直径=4mm的圆柱，全长96mm，倒角为1.6。绕线架销材料需光滑，塑性要求较高，所以应选“圆钢HRC2832”。需经过热处理。 图2.12 绕线架销完成图2绕线架轴、拦板 图2.13 绕线架轴小头草绘图 绕线架轴长133mm，大头直径=16mm，长30mm，上面有2个M5的孔，如图所示，下端直径=8mm，小头为6mm，需要进行热处理。 图2.14 绕线架轴内部挖槽草绘图 大头有内测有直径为8mm，深26mm的挖槽，倒角为0.5，如图所示。需要良好的耐磨性，不需要很高的硬度。 图2.15 绕线架轴完成图 图2.16 拦板底面草绘图 拦板全长48.5mm，宽14mm，厚为3mm，高12mm，两头为1.5的圆弧，如图所示。 图2.17 拦板孔草绘图 孔直径为4mm，如图所示。上部为半径为3mm的圆弧，厚度=2mm，两孔最近距离为10mm，孔中心离底面为9mm。其作用与固定架类似，所选材料应一样，无需进行热处理。 图2.18 拦板完成图3电机固定座、固定板 图2.19固定座底面截面草绘图 电机固定座顾名思义，为固定电机的零件。中间大孔直径=24mm，大孔中心距底面为42.5mm，距大孔50mm处为一个M8的孔，如图所示。大孔四周为上部长6.5mm，直径=5.5，下部长5.5mm，直径=9mm的孔。两孔间距=49mm，厚为12mm。底面厚度为20mm，长=100mm，高85mm，宽=65mm。底面向上两斜面角度为60，精度要求较高，材料需要良好的耐磨性，不需要很高的硬度，一般进行调质处理。 图2.20 电机固定座 图2.21 固定板中部截面草绘图 下端为长=70mm，宽=100mm，厚度=12mm的长方体，两侧为长为25mm圆弧半径为4.5mm，长25mm的四个挖槽，上部高67.5mm，上平面有两个斜向外的平面，角度为60如图所示。精度要求较高，左侧有3个M5的孔。材料的选择与固定座一样，需进行热处理。 图2.22 固定板侧面上部草绘图 如图所示，上部为一个M16的孔厚度=15mm，厚度为15mm。 图2.23固定板完成图三、部件材料选择、热处理1固定架：由于固定架材料对硬度要求不高，应选择“碳钢A3”。A3钢是经济型钢材，A3钢也是低碳钢,对其进行热处理没有实用价值,温度的变化对其刚性和强度也不会产生太大的影响.所以热处理没有实际意义。2档板：档板要求绝缘性好，耐热应选“尼龙66”。 尼龙66为聚己二酰己二胺，工业简称PA66，特点是耐燃，抗张强度高，耐磨，绝缘性好。有需要可以在90下加热,随着热处理时间的延长,纤维的结晶度增加;热定型时间超过15分钟后, ,力学性能将得到了很大改善。 盖板：“尼龙66“和档板同一材料。3轴：轴需要良好的耐磨性，不需要很高的硬度，所以应选择“45号钢“。此钢为优质碳素结构用钢，硬度不高易切削加工，一般是进行调质处理，获得较高的综合性能，可以进行表面淬火处理，它的化学成分中含碳量约是0.420.50%，其中Si含量为0.170.37%Mn含量为0.500.80%Cr含量=0.25%。推荐热处理温度：正火850，淬火840，回火600。 4绕线架框：绕线架框要求光洁度高，材料要薄，所以应选“2mm冷板”全名冷轧板卷。是以热轧卷为原料，在室温下在再结晶温度以下进行轧制而成，冷轧产品的尺寸精度高表面光洁，一般比较薄，厚度在0.2-5mm，由于不易弯曲，所以有必要可以进行退火处理。5绕线架销：绕线架销材料需光滑，塑性要求较高，所以应选“圆钢HRC2832”。圆钢外型与其他钢不一样，圆钢外型光圆，无纹无肋，圆钢强度低，于其它钢，但圆钢的塑性比其它钢筋强，由于要达到硬度要求，应进行调质，具体工艺是840度加热保温后用10%左右盐水或碱水淬火，再用530-550度回火即可得到要求硬度。6绕线架轴：“45号钢”，条件需求和轴基本相同。7拦板：“A3钢”条件需求和固定架相同。8电机固定座：“45号钢”条件需求同轴和绕线架轴相同。9固定板：同样是“45号钢”条件需
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