光敏树脂固化成型机起升机构设计【9张图纸】【优秀】
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光敏
树脂
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光敏树脂固化成型机起升机构设计
31页 13000字数+说明书+开题报告+任务书+9张CAD图纸
A0-装配图.dwg
A2-底座.dwg
A2-螺旋起升机箱体.dwg
A3-上盖.dwg
A3-法兰盘.dwg
A3-自制螺母.dwg
A3-蜗杆.dwg
A3-蜗轮.dwg
A3-螺杆.dwg
任务书.doc
光敏树脂固化成型机起升机构设计开题报告.doc
光敏树脂固化成型机起升机构设计说明书.doc
文献综述.doc
目录摘要.doc
摘 要
阐述了快速成型技术的加工过程，突破了传统的加工方法上的许多限制，在主要的几种快速成型工艺方法中，光固化成型法已成为当今研究发展最成熟、应用最为广泛的RP典型技术。光固化快速成型以光敏树脂为原料，计算机控制紫外激光按零件的各分层截面信息在光敏树脂表面进行逐行扫描，使被扫描区域的树脂薄层 光聚合反应而固化，形成零件的一个薄层。文中设计的起升机构借鉴了螺旋起升机的工作原理。
螺旋传动起升机基本原理是利用电机，通过减速器减速后，带动螺母旋转，转化为丝杆的轴向运动，从而推动物体上升。主要内容如下：对光固化快速成型系统控制原理进行了研究；设计起升机构；选择电动机；设计减速机构；控制电路的设计；简要阐述在流水线作业中，螺旋传动原理等。
关键词： 光固化快速成型；电动；螺旋传动
目 录
1 绪论1
1.1快速成型技术1
1.2光固化快速成型技术的控制原理及应用1
2 设计方案的确定4
2.1螺旋传动设计方案4
2.1.1螺旋传动概述4
2.1.2螺旋传动方案的确定5
2.2减速传动机构设计方案6
3 传动系统的设计7
3.1螺旋传动部分计算7
3.1.1螺杆直径的计算7
3.1.2螺纹部分强度计算7
3.2电机的选择9
3.2.1电动机功率计算10
3.2.2传动效率10
3.2.3确定电机转速11
3.3减速机构的设计12
3.3.1材料的选择12
3.3.2蜗轮蜗杆传动基本尺寸13
3.3.3 强度校核16
3.3.4蜗轮蜗杆传动中的作用力分析16
3.3.5实际传动动力参数17
4 辅助装置的设计19
4.1轴承的选择19
4.1.1轴承的选择因素19
4.1.2轴承的型号确定20
4.1.3轴承校验20
4.2键的选择23
4.3联轴器的设计与计算24
结论26
致 谢27
参考文献28
减速传动机构通常有蜗轮蜗杆传动，齿轮传动，带传动，链传动，摩擦轮传动等等。考虑到本设计要求的传动紧凑，传动比较大，因此选用蜗轮蜗杆传动作为本设计的减速传动机构。
蜗杆传动用于传递交错轴之间的回转运动。在绝大多数情况下，两轴在空间上是互相垂直的，轴交角为90度。它广泛应用在机床、汽车、仪器、起重运输机械、冶金机械以及其他机械制造部门中，最大传动功率可达到750千瓦，通常用在50千瓦以下；最高滑动速度可达35m/s，通常用在15m/s以下。
蜗杆传动的主要优点是结构紧凑，工作平稳，无噪声，冲击振动小以及能得到很大的单级传动比。在传递动力时，传动比一般为8—100，常用的为5—50。在机床工作台中，传动比可达几百，甚至达到一千。这时，需采用导程角很小的单头蜗杆，但传动效率很低，只能用在功率很小的场合。在现代机械制造业中正力求提高蜗杆传动的效率，多头蜗杆的传动效率已经可达到98%。与多级齿轮传动相比，蜗杆传动零件数目少，结构尺寸小，重量轻。缺点是在制造精度和传动比相同的条件下，蜗杆传动的效率比齿轮传动低，同时蜗轮一般需用贵重的减磨材料制造。
- 内容简介：
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中国地质大学长城学院2012届毕业设计中国地质大学长城学院本科毕业设计文献综述系 别： 工程技术系 专 业： 机械设计制造及其自动化 姓 名： 何飞 学 号： 05208308 2012年5月4日文献综述 随着科学技术和社会需要的发展，人们对工业产品的要求不断提高，传统的制造方法不但需要采用多种机械加工机床、工具、模具，而且成本高、周期长，已经不能适应迅速发展的时代要求，因此，在客观上需要一种可以直接将设计数据快速转化为三维实体的技术，而快速成型技术正能够满足这些要求。所谓快速成型技术，是当今世界上飞速发展的制造技术之一，它是机械工程，CAD、数控技术、激光技术及材料科学技术的综合应用，可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件，从而可以对产品设计进行快速评估，修改及功能试验，大大缩短产品设计进行快速评估，修改及功能试验，大大缩短产品的研制周期，是今年来制造技术领域中最热门的研究课题之一。1 快速成型技术特点1.1 快速性 通过STL格式文件，快速成型制造系统几乎可以与所有的CAD造型系统无缝连接，CAD模型到完成原型制作通常只需几小时到几十个小时，可实现产品开发的快速闭环反馈，以快速原型为母板的快速模具技术，能够在几天内制作出所需材料的实际产品，而通过传统的钢制模具制作，至少需要几个月的时间。1.2 高度集成化 快速成型技术实现了设计与制造的一体化，在快速成型工艺中，计算机中的CAD模型数据通过接口软件转化为可以直接驱动快速成型设备的数控指令，快速成型设备根据数控指令完成原型或零件的加工。1.3 与工件复杂程度无关快速成型技术由于采用分层制造工艺，将复杂的三维实体离散成一系列层片加工和加工层片之叠加，大大简化了加工过程，它可以加工复杂的中空结构且不存在三维加工中刀具干涉的问题，理论上可以制造具有任意复杂形状的原型和零件。1.4 高度柔性快速成型系统是真正的数字化制造系统，仅需改变三维CAD模型，适当地调整和设置加工参数，既可完成不同类型的零件的加工制作，特别适合新产品的开发或单件小批量生产，并且，快速成型技术在成型过程中无需专用的夹具或工具，成型过程具有极高的柔性，这是快速成型技术非常重要的一个技术特征。1.5 自动化程度高快速成型是一种完全自动成型过程，只需要在成型之初由操作者输入一些基本的工艺参数，整个成型过程操作者无需或较少干预，出现故障，设备会自动停止，发出警示并保留当前数据，完成成型过程时，机器会自动停止并显示相关结果。2 快速成型技术应用现状今年来，快速成型技术在工业造型、制造、建筑、艺术、医学、航空、航天、考古和影视等领域得到迅速良好的应用，主要包括以下几个方面：2.1 设计和功能验证通过快速成型技术可以快速制作产品的物理模型，以验证设计人员的构思，发现产品设计中存在的问题，而使用传统的方法制作原型意味着从绘图到工装模具设计和制造，一般至少历时数月，经过多次返工和修改，采用快速成型技术则可节省大量时间和费用，同时，使用快速成型技术制作的原型可直接进行装配检验，干涉检查和模拟产品真实工作情况的一些功能试验，如运动分析、应力分析、流体和空气动力学分析等，从而迅速完善产品的结构和性能，相应的工艺及所需工模具的设计。2.2 非功能性样品制作在新产品正式投产之前或按照定单制造时，需要制作产品的展览样品或摄制产品样本照片，采用快速成型是理想的方法。邵敏在首饰设计方面提出首饰设计是立体的物质实体性设计，在设计展开的不同阶段，具体创意靠效果图检验不出实体体量关系，必须辅以立体模型对设计方案加以不断检测和修改，运用快速成型技术代替传统手工模型制作能够更加精确、快速、直观、完整地传递产品的信息，更重要的是建立起一种并行结构的设计系统，将设计、结果分析、制造三位一体优化集成于一个系统，使不同分工的人员能及时相互反馈信息，从而缩短开发周期，并保证设计、制造的高质量。2.3 快速模具制造传统的模具制造方法周期长、成本高，一套简单的塑料注塑模具其价值也在10万元以上，设计上的任何失误反映到模具上都会造成不可挽回的损失。杨思一提出利用快速成型技术，可以按照下列两种方式制造模具：(1)软模。通常指的是硅橡胶模具，用SLA，FDM,LOM或SLS等技术制作的原型，在翻成硅橡胶模具后，向模中灌注双组份的聚氨酯，固化后既得到所需的零件。(2)硬模。用SLA,SLS,FDM或LOM方法加工熔模锻造中蜡模，对原型表面进行特殊处理后代替木模，直接制造石膏型或陶瓷型，或是由RP原型经硅橡胶模过渡转换得到石膏型或陶瓷型，再由石膏型或陶瓷型浇注出金属模具，这是目前生产金属模具最主要的途径。3 快速成型技术应用实例基于快速成型技术，我们运用CPS350紫外光快速成型机，完成了小金人的制作，利用CPS-350紫外光快速成型机制作小金人的过程可分为三个部分：数据准备、快速成型制作及后处理。3.1 数据准备包括CAD三维模型的设计，STL数据的转换、制作方向的选择、分层切片以及支撑编辑等几个过程，首先将小金人三维数据转化为STL格式文件。CPS-350紫外快速成型机的零件管理与数据准备系统可自动识别二进制与ASCII码形式的STL文件，数据准备系统通过加载STL文件后将其转化为CPS文件，在此过程中尤为注意制作零件方向的设定和零件支撑的加载，这将决定零件加工的时间以及制造出的领奖的可用性，最终，通过导出项目生成紫外光快速成型机乣的PMR成型加工文件，在数据准备软件中进行数据处理。3.2 快速成型制作快速成型制作时将制作数据传输到成型机中，快速成型出零件的过程，它是快速成型技术的核心，制作流程为：将快速成型机中的光敏树脂温度加热到38度，调节快速成型机工作台高度，将成型加工文件载入快速成型机加工控制软件后可开始制作。3.3 后处理零件制作完成后升出工作台，取出制作零件，在小金人成型完成后需要进行辅助处理工艺，包括零件的清洗，支撑去除，后固化、修补、打磨、表面喷漆等，目的是或得一个表面质量与机械性能更优的零件。4 快速成型技术发展趋势目前国内外快速成型技术研究，开发的重点是其基本理论，新的快速成型方法，新材料开发，模具制作技术，金属零件的直接制造及其生物技术与工程的开发与应用等，同时还要求更快的制造速度，更高的制造精度，更高的可靠性，使RPM设备的安装使用外设化，操作智能化，具体说来，有以下几点：(1)直接成型是快速成型技术重要发展方向。美国Michigan大学的Manzumd采用大功率激光器进行金属熔焊直接成型钢模具,Stanford大学的Prints用逐层累加与五坐标数控加工结合方法，用激光将金属直接烧结成型，可获得与数控加工相近的精度。(2)不同制造目标相对独立发展，从制造目标来说快速成型制造主要用于快速概念设计成型制造，快速模具成型制造，快速功能测试成型制造及快速功能零件制造，由于快速概念型制造和快速模具型制造的巨大市场和技术可行性，将来这两方面将是研究和商品化的重点，由于彼此特点有较大差距，两者将是相对独立发展的态势，快速测试型制造将附属于快速概念型制造。(3)向大型制造与微型制造发展，由于大型模具和微型制造的制造难度和RPM（快速成型制造）在模具制造方面的优势，可以预测，将来的RPM市场将有一定比例为大型和微型原型制造所占据。5 结束语21世纪将是以知识经济和信息社会为特征的时代，制造业面临信息社会中瞬息万变的市场对小批量多品种产品要求的严峻挑战，作为当今制造业中极具潜力的工艺技术、快速性、高度集成化等优点使快速成型技术在推广应用后将明显缩短新产品的上市时
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