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陶瓷单色自动画线机【优秀含20张CAD图纸+全套机械毕业设计】

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关键词：: 陶瓷单色自动画线优秀优良 20 cad 图纸全套机械毕业设计

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画线机是用滚轮等再日用陶瓷、玻璃制品的圆形或椭圆形器皿上，画一条或多条彩色、彩带的机械。可以分为单色机画线机和多色画线机。本次设计主要是研究设计单色画线机，即单线画线机。

陶瓷是无机材料之母，从家庭至宇宙对陶瓷的渴求量愈来愈大，其许多优越、潜在特性不断被发现，近20年来各国非常重视陶瓷的研究、开发与应用，各国将先后进入陶瓷世界。

陶瓷一般指陶器和瓷器的合称，“陶”为烧成之意，“瓷”是指硬而之谜的器物。陶瓷是我国历史悠久的古老文化之一，也是文明的象征。我国陶瓷的出现可上溯到距今一万年左右，距今3000年前的殷周时代，有了以高岭土为原料的白陶，已懂得用釉的方法。原始瓷器是以铁为着色剂的青釉器，是青瓷的前身。晋朝出现“瓷”字，说明当时人们已认识到陶和瓷的区别。

陶瓷是一种与我们日常生活以及在各种工程项目能够经常接触到的材料。随着技术经济的发展，在某些科学领域陶瓷已形成其他材料无法比拟的优点。例如，工程陶瓷，由工程陶瓷的制成的零件具有耐磨、耐热、耐摩擦、热膨胀系数小等一系列优点，是当今世界高技术含量的产品。在国外已越来越多地应用工程陶瓷取代金属零件，使产品地寿命、稳定性等大大提高。在如，低温烧结陶瓷（LTCC）大家一定还都记得在手机行业刚刚起步时的代表作——大哥大，它又笨又重，携带不方便，而现在的手机就越来越袖珍了，这里的关键就是LTCC技术的发展。;LTCC技术是把很多东西整合在一起，其全称为“低温共烧陶瓷”技术，，简单地说，就是一种整合、小型化地技术将各种被动组件整合在一起，缩小到陶瓷式电路板上，如果没有它，手机是无法达到轻薄短小地效果地。总之，陶瓷已经成为与我们密不可分地伙伴了。

我国陶瓷生产历史悠久，日用陶瓷一直畅销国内外。在我们的生活中，能够给人们留下直观印象的是日用陶瓷。这里不乏一些工艺美术品。因此，对于陶瓷制品，我们不仅要求其本身质量要好、使用方便，同时还要对其表面进行一定程度的美化处理，绘制出各种线条精美的图案，增加美感及艺术感。然而，传统的陶瓷画线主要是由手工完成的，画出的线条宽窄不一，严重影响产品的质量，与其是在画宽度3mm以上的线条时，用手工的方法根本无法实现，因此生产陶瓷的厂家不得不将线条印成画纸，将画纸贴在陶瓷制品上进行彩烤，而这又大大提高了成本。陶瓷生产厂家一直都无法解决这一问题。随着机械化、自动化技术的不断发展，研制新型高效的画线机以代替手工作业已成为迫切需要。目前，世界各国对装饰机械的研制十分迅速，不断推陈出新。其中以画线机和印花机发展最为迅速。我国在这方面发展比较晚，目前用于生产陶瓷机械数量较小，品种较单一，因此有必要投入人力物力财力设计新产品，引进设备，消化技术。

1.3 工作内容和要求

1.3.1 画线机总体参数的确定

主要技术指标及重要技术参数

①主要技术指标

画线色种: 单色

公称生产能力：6-12件/分

彩色宽度： 0.25-6mm

制品最大直径：406mm

制品最大高度：230mm

总功率消耗： 3.5kw

整机重要：约100kg

外型尺寸：约1.4m×0.8m×1.6m

②重要技术参数

电动机的变速范围：1000-3000rpm

最短画线时间：＝1.22s

最长画线时间：＝4.14s

画线辅助时间： t＝3s

1.3.2 单线画线机的机构设计

单线自动画线机主要由主机架、工作台、施彩器组件、真空泵、气动系统、电器部分组成.其主要功能包括：驱动功能、画线功能、自动装卸功能、辅助功能、测控功能、安全保护功能。

参考文献

［1］瓷器、精瓷与彩瓷刘达权北京：轻工业出版社，1984

［2］新型陶瓷邱关明北京：兵器工业出版社，1993.3

［3］设计材料与加工工艺张锡北京：化学工业出版社，2004.8

［4］陶瓷造型基础杨永善北京：轻工业出版社，1985

［5］日用陶瓷工业学李家驹武汉：武汉工业大学出版社，1992

［6］高性能陶瓷论文集郭景坤北京：人民交通出版社，1998.5

［7］机械系统设计朱龙根北京：机械工业出版社，2001.8

［8］非标准设备机械手册张展北京：兵器工业出版社

［9］中国机电产品大辞典北京：机械工业出版社

［10］现代综合机械设计手册（下）北京出版社

［11］机械设计谭庆昌，赵洪志吉林科学技术出版社

［12］材料力学聂毓琴，孟广伟吉林科学技术出版社

［13］机械制造技术基础于骏一，张福润机械工业出版社

［14］机械原理秦荣荣，崔可维吉林科学技术出版社

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内容简介：: 本科生毕业设计（论文）开题报告学生姓名：边旭学号： 14020931 班级： 140209班专业：机械工程及自动化指导教师：李风 nts 开题报告 1 课题介绍 1.1 课题名称：单线画线机 1.2 课题背景画线机是用滚轮等再日用陶瓷、玻璃制品的圆形或椭圆形器皿上，画一条或多条彩色、彩带的机械。可以分为单色机画线机和多色画线机。本次设计主要是研究设计单色画线机，即单线画线机。陶瓷是无机材料之母，从家庭至宇宙对陶瓷的渴求量愈来愈大，其许多优越、潜在特性不断被发现，近 20 年来各国非常重视陶瓷的研究、开发与应用，各国将先后进入陶瓷世界。陶瓷一般指陶器和瓷器的合称，“陶”为烧成之意，“瓷”是指硬而之谜的器物。陶瓷是我国历史悠久的古老文化之一，也是文明的象征。我国陶瓷的出现可上溯到距今一万年左右，距今 3000 年前的殷周时代，有了以高岭土为原料的白陶，已懂得用釉的方法。原始瓷器是以铁为着色剂的青釉器，是青瓷的前身。晋朝出现“瓷”字，说明当时人们已认识到陶和瓷的区别。陶瓷是一种与我们日常生活以及在各种工程项目能够经常接触到的材料。随着技术经济的发展，在某些科学领域陶瓷已形成其他材料无法比拟的优点。例如，工程陶瓷，由工程陶瓷的制成的零件具有耐磨、耐热、耐摩擦、热膨胀系数小等一系列优点，是当今世界高技术含量的产品。在国外已越来越多地应用工程陶瓷取代金属零件，使产品地寿命、稳定性等大大提高。在如，低温烧结陶瓷（ LTCC）大家一定还都记得在手机行业刚刚起步时的代表作大哥大，它又笨又重，携带不方便，而现在的手机就越来越袖珍了，这里的关键就是LTCC 技术的发展。 ;LTCC 技术是把很多东西整合在一起，其全称为“低温共烧陶瓷”技术，简单地说，就是一种整合、小型化地技术将各种被动组件整合在一起，缩小到陶瓷式电路板上，如果没有它，手机是无法达到轻薄短小地效果地。总之，陶瓷已经成为与我们密不可分地伙伴了。我国陶瓷生产历史悠久，日用陶瓷一直畅销国内外。在我们的生活中，能够给人们留下直观印象的是日用陶瓷。这里不乏一些工艺美术品。因此，对于陶瓷制品，我们不仅要求其本身质量要好、使用方便，同时还要对其表面进行一定程度的美化处理，绘制出各种线条精美的图案，增加美感及艺术感。然而，传统的陶瓷画线主要是由手工完成的，画出的线条宽窄不一，严重影响产品的质量，与其是在画宽度 3mm 以上的线条时，用手工的方法根本无法实现，因此生产陶瓷的厂家不得不将线条印成画纸，将画纸贴在陶瓷制品上进行彩烤，而这又大大提高了成本。陶瓷生产厂家一直都无法解决这一问题。随着机械化、自动化技术的不断发展，研制新型高效的画线机以代替手工作业已成为迫切需nts 要。目前，世界各国对装饰机械的研制十分迅速，不断推陈出新。其中以画线机和印花机发展最为迅速。我国在这方面发展比较晚，目前用于生产陶瓷机械数量较小，品种较单一，因此有必要投入人力物力财力设计新产品，引进设备，消化技术。 1.3 工作内容和要求 1.3.1 画线机总体参数的确定主要技术指标及重要技术参数主要技术指标画线色种 : 单色公称生产能力： 6-12 件 /分彩色宽度： 0.25-6mm 制品最大直径： 406mm 制品最大高度： 230mm 总功率消耗： 3kw 整机重要：约 100kg 外型尺寸：约 1.4m 0.8m 1.6m 重要技术参数电动机的变速范围： 1000-3000rpm 最短画线时间： mint 1.22s 最长画线时间： maxt 4.14s 画线辅助时间： t 3s 1.3.2 单线画线机的机构设计单线自动画线机主要由主机架、工作台、施彩器组件、真空泵、气动系统、电器部分组成 .其主要功能包括：驱动功能、画线功能、自动装卸功能、辅助功能、测控功能、安全保护功能。功能分解如下图： nts 图 1 单线画线机的功能结构图依据这些功能，系统组成为：动力系统、传动系统、执行系统、辅助系统、测控系统、安全保护系统。各主要系统概述如下：动力系统：为操作部件提供动力，如机械手的仰俯、旋转、单线机的移动画线。本设计中动力装置为电动机和气压系统。传动系统：是将动力机的运动和动力传递给执行机构或执行构件的中间装置。主要有带传动、齿轮传动、蜗轮蜗杆传动等。在本设计中，由电动机到施釉轮之间的传动是通过带传动来完成的。执行机构：能直接完成预期工作任务的机构和部件，为完成对陶瓷制品的画线功能所需的执行机构的部件主要是机械手、施釉轮及带釉轮。测控系统：是控制画线机各执行机构按规定程序和要求，以一定顺序和规律运动完成画线机，具体测控有机械手旋转角度、升降角度、单线机的位移量、放气时间等。辅助系统：为完成画线功能，以上各功能还需要一些辅助系统支持，如支承、下料、送料等辅助系统。为了保证准确可靠地实现画线机地画线功能，实现画线自动化，需满足以下条件：机构地布局应合理，相互之间保证不干涉，不阻挡。总体布局应使工人操作安全方便，节省空间。吸盘吸、放气时要考虑工人操作时间地合理性。机器的电动、气动部分都需外壳罩住，已加工与未加工的工件放置要整齐，物料陪送线路要清晰、合理。本机分四部分安装，各部分安装好后再连接在一起构成一个整体，这样能单线画线机驱动施彩头电机驱动吸盘主电机驱动单线画线机前伸后仰吸盘吸气放气辅助支撑导向测控单线画线机画线安全保护漏电保护过载保护 nts 够提高效率，保证质量且运输时也方便。 1.3.3 相关部件、零件设计单线画线机主要有施彩器传动系统、气动系统、真空系统、电器系统四部分 .其中零件要首先选择标准件 ,若标准件中没有合适的零件可自行进行设计 .在本机的设计中 ,我们需要设计选择电机、传动系统、减速器、阻尼装置等 . 表 1 形态学矩阵分功能解法 1 2 3 4 5 6 A 动力源 B位移传动 C 位移 D 取物传动 E 取物电动机齿轮传动轨道及车轮拉杆挖斗汽油机蜗轮蜗杆传动轮胎绳传动抓斗柴油机带传动履带汽缸传动钳式斗蒸气透平链传动气垫液压缸传动机械手液动机液力耦合器气动马达 1.3.3.1 电动机的选择电动机施机械系统中最常用的动力机 ,与其他动力机相比 ,它具有较高的驱动效率 ,且其种类和型号较多 ,与工作机械连接方便 ,具有良好的调速、启动、制动和反向控制性能 .易于实现远距离、自动控制 ,工作时无环境污染 ,可满足大多数机械的工作要求 . 1.3.3.2 气动系统的选择特点 : 元件结构简单、紧凑、易于制造 ,且不污染环境 .可集中供气和远距离输送 ,便于管理 . 易于实现快速的直线往复运动 ,摆动的高速转动 .输出力和运动速度调节很方便 ,且能实现过载自动保护 . 工作环境适应性较强 . 由于压缩空气的工作压力不高 ,一般在 0.4-0.6MPa,故输出力和力矩不高 ,且传动效率也较低 ,一般用于输出力不大的传动装置 .采用扩力机械或气液增压装置 ,可提高输出力 . 由于空气有压缩性 ,故运动速度的稳定性较差 ,较难实现精密控制 .采用气液联动方式 ,可提高运动速度的稳定性 . 由于气信号的传递速度比电信号慢得多 ,故不宜用于遥控及复杂得控制系统 . 组成 : 起源部分、执行部分、控制部分、辅助部分 . 1.3.3.3 减速器的选用本机可选择常用的阿基米德圆柱蜗杆减速器 ,这种减速器适用于蜗杆转速不超过 1500r/min,环境温度为 -40-+40 C 的场合 ,可以正反两向运转 .在选用减速器时 ,首先根据工作要求确定传动比 i,再按蜗轮轴的计算转矩查蜗轮轴额定转矩表 ,确定减速器的中心距 .然后按机器布置 ,润滑等要求选择减速器的装配nts 形式 .必要时要进行散热计算 . 1.4 课题的重点和难点 1.4.1 单线画线机设计重点单线自动画线机的用途是在陶瓷制品上画出装饰线条或图案，以达到美化陶瓷质朴那的目的。这种机械代替了手工画线工作，提高了劳动生产率以及精度，可以画出粗细均匀的线条，克服了手工作业的缺点与不足，满足了广大消费者的审美要求并提高了劳动生产率。我国地域辽阔，该机不受地形气候等外界因素影响和限制，并且易于维修，工作可靠，适用于相关陶瓷生产部门。经各种常用系统的计算比较得出，当施釉轮与被加工陶瓷盘间实现纯滚动，且滚动画线速度在 0.4m/s 时 ,画线效果最佳，故单线画线机的一切设计要以此为宗旨。通过带传动的装置，电动机将动力传递给了施釉轮与带釉轮，两轮开始旋转，此时主从摩擦轮接触，带动陶瓷旋转，设计合理的技术参数，可实现上述的画线速度要求，画线机开始画线。在每个陶瓷画线的开始与结束，为了便与装卸陶瓷，支承施釉头组件的杆件必须能够实现摆动，以使施釉头组件准确靠近、离开瓷器。经多方面的比较，我们最终选择气动系统实现这一环节。另外，在被加工定位的这一环节也有讲究。由于陶瓷制品易碎这一特点，使得我们必须摒弃普通机床夹具而选择其它的定位夹紧方法。基于盘状陶瓷表面光洁的特点，我们想到了可以利用真空吸附夹紧方式定位，及手部为真空吸盘。 1.4.2 单线画线机的设计难点对于单线自动画线机，最重要的是能够画出均匀清晰的线条，以满足广大消费者的审美要求，因此对各机构的运动精度和定位精度要求较高。画线机的运动精度和定位精度主要包括以下几个方面：施彩头组件摆动的运动与机械手的运动需协调一致，即与装、卸料工作要配合。为了保证施釉轮与制品之间的接触精度，单线机的前进与后退要有较高的定位精度。机械手的旋转角度是否精确，关系到安放工件时的中心线能否与吸盘中心重合。由于这些精度将直接关系到产品质量，建议采取开环伺服系统进行控制。 1.5 单线画线机的机械系统的方案设计机械系统的方案设计，是机械设计中极其重要的一环。正确、合理的机械系统的方案，对于提高机械的性能、质量、市场竞争力和经济效益等都是至关重要的。 nts 图 2 单线画线机黑箱图 1.5.1 执行系统的方案设计包括执行系统的功能原理设计，执行系统的运动规律设计，执行系统的形式设计，执行系统的协调设计以及执行系统的方案评价。 1.5.2 传动系统的方案设计包括选择合理的传动装置的类型、确定传动路线的方案以及合理分配传动系统。 1.5.3 原动机类型的选择包括原动机的类型、转速、以及原动机容量的选择。 1.5.4 操纵控制系统的选择包括机电控制系统、机液控制系统、电业控制系统、液压控制系统、气动系统、电气控制系统以及微机控制系统。 1.6 国内外同类产品的对比国外很多国家重视装饰机械的研制与开发，特别时在画线机、印花机方面的发展时十分迅速的，与国外产品比起来，该产品的生产效率低且柔性化程度不高；但在国内，由于这一方面起步较晚，发展较慢，所以该产品已经达到了一个新的水平。 1.7 关于用户的需求和企业发展计划的介绍对于用户来说，他们希望用更好的陶瓷制品，外表美观大方，且物美价廉，这就是用户所追求的方向。因此，企业的发展应以此为导向，来满足用户的需求。这样的企业才能有所创造，有所发展。 1.8 可能用到的知识和技能理论知识：机械原理、机械设计、材料力学、机械制造技术等应用软件： AutoCAD、 CATIA、 ADAMS、 Office word 等。单线画线机制成品 M 瓷器 M 指令 S 信息显示 S 能量 E 输出 E nts 1.9 需要自学的知识和技能由于在本科的学习阶段，我们主要学习了一些专业理论知识而过少解除各科知识在实际当中的应用。因此，在设计过程中，我们应注重在实际应用方面丰富自己的头脑。针对这次的毕业设计，我应多多学习关于陶瓷加工机械方面的知识，争取创造条件实际观察陶瓷的单线画线机的工作过程，了解其原理。另外，在三维造型方面，目前市面流行的工程软件很多，除了 CATIA，我们还可以考虑用其他的软件。若有条件，我会考虑学习另外的软件来进行三维造型。 2 工作计划表 2 进度计划表 2006.2-2006.3 调研、译文、参考文献 2006.4.1-2006.4.15 总体布置、草图、开题报告 2006.4.15-2006.5.1 总体设计、总装图 2006.5.1-2006.5.15 部件设计、相关计算 2006.5.15-2006.6.1 零件、部件、设计、论文 2006.6.1-2006.6.20 修改、完善、图纸论文、答辩参考文献 1瓷器、精瓷与彩瓷刘达权北京：轻工业出版社， 1984 2新型陶瓷邱关明北京：兵器工业出版社， 1993.3 3设计材料与加工工艺张锡北京：化学工业出版社， 2004.8 4陶瓷造型基础杨永善北京：轻工业出版社， 1985 5日用陶瓷工业学李家驹武汉：武汉工业大学出版社， 1992 6高性能陶瓷论文集郭景坤北京：人民交通出版社， 1998.5 7机械系统设计朱龙根北京：机械工业出版社， 2001.8 8非标准设备机械手册张展北京：兵器工业出版社 9中国机电产品大辞典北京：机械工业出版社 10现代综合机械设计手册（下）北京出版社 11 机械设计谭庆昌，赵洪志吉林科学技术出版社 12 材料力学聂毓琴，孟广伟吉林科学技术出版社 13 机械制造技术基础于骏一，张福润机械工业出版社 14机械原理秦荣荣，崔可维吉林科学技术出版社 nts摘要本次设计的任务的是设计一台陶瓷单色自动画线机。其主要功能是在一个陶瓷器件上画出一条粗细均匀的线。这个工作代替了手工画线，降低工人的劳动强度，提高了劳动生产率。本文主要讨论了设计的必要性。通过系统的功能分解、功能合成、方案设计等方面的分析，提出了新的设计方案，这一点对产品的成败起决定性作用。本文还包括了进行设计所需的一些必要计算，且安排一些与设计有关的重要数据以及设计程序等。另外，本文还包括对一些典型零部件进行了结构工艺性分析，阐明如何操作的说明书、设计总结等等。在本次设计中，我认真完成老师安排的任务，并且根据自己设计的特点做了些 ADAMS 仿真的工作。由于时间有限且经验尚浅，设计中还有很多的不足，恳请老师批评指正。 ntsAbstract nts目录 nts前言陶瓷是无机材料之母，从家庭至宇宙对陶瓷的渴求量愈来愈大，其许多优越、潜在特性不断被发现，近 20 年来各国非常重视陶瓷的研究、开发与应用，各国将先后进入陶瓷世界。陶瓷一般指陶器和瓷器的合称，“陶”为烧成之意，“瓷”是指硬而之谜的器物。陶瓷是我国历史悠久的古老文化之一，也是文明的象征。我国陶瓷的出现可上溯到距今一万年左右，距今 3000 年前的殷周时代，有了以高岭土为原料的白陶，已懂得用釉的方法。原始瓷器是以铁为着色剂的青釉器，是青瓷的前身。晋朝出现“瓷”字，说明当时人们已认识到陶和瓷的区别。画线机是用滚轮等再日用陶瓷、玻璃制品的圆形或椭圆形器皿上，画一条或多条彩色、彩带的机械。这种机器的出现，大大减轻了工人手工劳动量，提高了生产率，而且在一定程度上也提高了产品质量。可以说，陶瓷画线机的出现将陶瓷产业在工业化进程上又推进了一大步。可以分为单色机画线机和多色画线机。本次设计主要是研究设计单色画线机，即单线画线机。在本次设计中，陶瓷器件是通过吸气式吸盘固定工位的，并于主轴同时旋转。这种吸气式吸盘实属工业机械手的范畴。工业机械手是工业生产中一种比较新的技术装备。它是一种模仿人体上肢的部分功能安装预定要求输出工件或者握持工件进行操作的自动化技术装备。这种新颖工具的出现和应用，对实现工业生产自动化起重要作用，因而有着强大的生命力，受到人们的广泛重视和欢迎。工业机械手可以代替人手的繁重劳动，显著减轻工人的劳动强度，提高劳动效率和生产的自动化水平。 nts第一章总体方案陶瓷是无机材料之母，从家庭至宇宙对陶瓷的渴求量愈来愈大，其许多优越、潜在特性不断被发现，近 20 年来各国非常重视陶瓷的研究、开发与应用，各国将先后进入陶瓷世界。陶瓷一般指陶器和瓷器的合称，“陶”为烧成之意，“瓷”是指硬而之谜的器物。陶瓷是我国历史悠久的古老文化之一，也是文明的象征。我国陶瓷的出现可上溯到距今一万年左右，距今 3000 年前的殷周时代，有了以高岭土为原料的白陶，已懂得用釉的方法。原始瓷器是以铁为着色剂的青釉器，是青瓷的前身。晋朝出现“瓷” 字，说明当时人们已认识到陶和瓷的区别。画线机是用滚轮等再日用陶瓷、玻璃制品的圆形或椭圆形器皿上，画一条或多条彩色、彩带的机械。这种机器的出现，大大减轻了工人手工劳动量，提高了生产率，而且在一定程度上也提高了产品质量。可以说，陶瓷画线机的出现将陶瓷产业在工业化进程上又推进了一大步。可以分为单色机画线机和多色画线机。本次设计主要是研究设计单色画线机，即单线画线机。在本次设计中，陶瓷器件是通过吸气式吸盘固定工位的，并于主轴同时旋转。这种吸气式吸盘实属工业机械手的范畴。工业机械手是工业生产中一种比较新的技术装备。它是一种模仿人体上肢的部分功能安装预定要求输出工件或者握持工件进行操作的自动化技术装备。这种新颖工具的出现和应用，对实现工业生产自动化起重要作用，因而有着强大的生命力，受到人们的广泛重视和欢迎。工业机械手可以代替人手的繁重劳动，显著减轻工人的劳动强度，提高劳动效率和生产的自动化水平。 1.1产品的用途及使用范围单线自动画线机的用途是在陶瓷制品上画出装饰线条或图案，以达到美化陶瓷质朴那的目的。这种机械代替了手工画线工作，提高了劳动生产率以及精度，可以画出粗细均匀的线条，克服了手工作业的缺点与不足，满足了广大消费者的审美要求并提高了劳动生产率。我国地域辽阔，该机不受地形气候等外界因素影响和限制，并且易于维修，工作可靠，适用于相关陶瓷生产部门。 nts1.2单线自动画线机的功能设置及系统组成单线自动画线机主要由主机架、工作台、施彩器组件、真空泵、气动系统、电器部分组成 .其主要功能包括：驱动功能、画线功能、自动装卸功能、辅助功能、测控功能、安全保护功能。功能分解如图 1：图 1.1 单线画线机功能分解图依据这些功能，系统组成为：动力系统、传动系统、执行系统、辅助系统、测控系统、安全保护系统。各主要系统概述如下：动力系统：为操作部件提供动力，如机械手的仰俯、旋转、单线机的移动画线。本设计中动力装置为电动机和气压系统。传动系统：是将动力机的运动和动力传递给执行机构或执行构件的中间装置。主要有带传动、齿轮传动、蜗轮蜗杆传动等。在本设计中，由电动机到施釉轮之间的传动是通过带传动来完成的。 nts 执行机构：能直接完成预期工作任务的机构和部件，为完成对陶瓷制品的画线功能所需的执行机构的部件主要是机械手、施釉轮及带釉轮。测控系统：是控制画线机各执行机构按规定程序和要求，以一定顺序和规律运动完成画线机，具体测控有机械手旋转角度、升降角度、单线机的位移量、放气时间等。辅助系统：为完成画线功能，以上各功能还需要一些辅助系统支持，如支承、下料、送料等辅助系统。 1.3主要工作原理通过带传动的装置，电动机将动力传递给了施釉轮与带釉轮，两轮开始旋转，此时主从摩擦轮接触，带动陶瓷旋转，设计合理的技术参数，可实现上述的画线速度要求，施釉轮开始在瓷器上画线。在每个陶瓷画线的开始与结束，为了便于装卸陶瓷，支承施釉头组件的杆件必须能够实现摆动，以使施釉头组件准确靠近、离开瓷器。经多方面的比较，我们最终选择气动系统实现这一环节。另外，在被加工定位的这一环节也有讲究。由于陶瓷制品易碎这一特点，使得我们必须摒弃普通机床夹具而选择其它的定位夹紧方法。基于盘状陶瓷表面光洁的特点，我们想到了可以利用真空吸附夹紧方式定位，及手部为真空吸盘经各种常用系统的计算比较得出，当施釉轮与被加工陶瓷盘间实现纯滚动，且滚动画线速度在 0.4m/s 时 ,画线效果最佳，故单线画线机的一切设计要以此为宗旨。 1.4总体布局为了保证准确可靠地实现单线画线机的画线功能，在总体布局方面我们要注意以下几点： . 机构的布局应合理，相互之间保证不干涉、不阻挡。 . 总体布局应使工人操作方便、节省空间。 . 吸盘吸、放气时要考虑工人操作时间地合理性。 . 机器的电动，气动部分都需外壳罩住，已加工与未加工的工件放置要整齐，物料配送线路要清晰、合理。 nts . 本机分四部分安装，各部分安装好后再连接在一起构成一个整体，这样能够提高效率，保证质量且运输时也方便。 1.5关键技术攻关对于单线自动画线机，最重要的是能够画出均匀清晰的线条，以满足广大消费者的审美要求，因此对各机构的运动精度和定位精度要求较高。画线机的运动精度和定位精度主要包括以下几个方面： . 施彩头组件摆动的运动与机械手的运动需协调一致，即与装、卸料工作要配合。 . 为了保证施釉轮与制品之间的接触精度，单线机的前进与后退要有较高的定位精度 . 机械手的旋转角度是否精确，关系到安放工件时的中心线能否与吸盘中心重合。由于这些精度将直接关系到产品质量，建议采取开环伺服系统进行控制。 1.6设计计算的标准化要求考虑到标准化和互换性，建议满足以下要求： . 电动机、联轴器、各连接件、紧固件等使用标准件和通用件 . 真空吸盘机械手的设计在具体尺寸及运动形式上应该贯彻国际标准： GB/T 12643-90 工业机器人术语和图形符号 GB/T 12644-90 工业机器人特性表示 GB/T 12645-90 工业机器人性能测试方法 GB/T 12649-90 工业机器人性能规范 1.7国内外同类产品的对比国外很多国家重视装饰机械的研制与开发，特别时在画线机、印花机方面的发展时十分迅速的，与国外产品比起来，该产品的生产效率低且柔性化程度nts不高；但在国内，由于这一方面起步较晚，发展较慢，所以该产品已经达到了一个新的水平。 1.8与外部协调所需的约束条件 . 能源动力条件：采用电动与其压传动。 . 安装：本机分三个部分安装，分别为主机部分、电机部分、真空吸盘机械手部分，再连接到一起构成整体，这样可以方便运输及安装，且效率高。 . 色彩条件：由于陶瓷制品是人们使用或珍藏的，建议使用较淡的颜色。 nts 第二章单线画线机机械系统的方案设计机械系统的方案设计，是机械设计中极其重要的一环。正确、合理的机械系统的方案，对于提高机械的性能、质量、市场竞争力和经济效益等都是至关重要的。图 2 单线画线机黑箱图 2.1执行系统的方案设计包括执行系统的功能原理设计，执行系统的运动规律设计，执行系统的形式设计，执行系统的协调设计以及执行系统的方案评价。 2.1.1 执行系统的方案设计包括执行系统的功能原理设计，执行系统的运动规律设计，执行系统的形式设计，执行系统的协调设计以及执行系统的方案评价。 2.1.2 传动系统的方案设计包括选择合理的传动装置的类型、确定传动路线的方案以及合理分配传动系统。单线画线机制成品 M 陶瓷器件M 指令 S 信息显示 S 能量 E 输出 E nts2.1.3 原动机类型的选择包括原动机的类型、转速、以及原动机容量的选择。 2.1.4 操纵控制系统的选择包括机电控制系统、机液控制系统、电业控制系统、液压控制系统、气动系统、电气控制系统以及微机控制系统。 2.2由设定功能选择恰当的零部件单线画线机主要有施彩器传动系统、气动系统、真空系统、电器系统四部分。其中零件要首先选择标准件 ,若标准件中没有合适的零件可自行进行设计。在本机的设计中 ,我们需要设计选择电机、传动系统、减速器、阻尼装置等。表 1 形态学矩阵分功能解法 1 2 3 4 5 6 A 动力源 B 位移传动 C 位移 D 取物传动 E 取物电动机齿轮传动轨道及车轮拉杆挖斗汽油机蜗轮蜗杆传动轮胎绳传动抓斗柴油机带传动履带汽缸传动钳式斗蒸气透平链传动气垫液压缸传动机械手液动机液力耦合器气动马达 2.2.1 气动系统的选择 2.2.1.1特点 : 元件结构简单、紧凑、易于制造 ,且不污染环境 .可集中供气和远距离输送 ,便于管理 . 易于实现快速的直线往复运动 ,摆动的高速转动 .输出力和运动速度调节很方便 ,且能实现过载自动保护 . 工作环境适应性较强 . nts 由于压缩空气的工作压力不高 ,一般在 0.4-0.6MPa,故输出力和力矩不高 ,且传动效率也较低 ,一般用于输出力不大的传动装置 .采用扩力机械或气液增压装置 ,可提高输出力 . 由于空气有压缩性 ,故运动速度的稳定性较差 ,较难实现精密控制 .采用气液联动方式 ,可提高运动速度的稳定性 . 由于气信号的传递速度比电信号慢得多 ,故不宜用于遥控及复杂得控制系统 . 2.2.1.2组成起源部分、执行部分、控制部分、辅助部分 . 2.2.2 减速器的选择本机可选择常用的阿基米德圆柱蜗杆减速器 ,这种减速器适用于蜗杆转速不超过 1500r/min,环境温度为 -40-+40 C 的场合 ,可以正反两向运转 .在选用减速器时 ,首先根据工作要求确定传动比 i,再按蜗轮轴的计算转矩查蜗轮轴额定转矩表 ,确定减速器的中心距 .然后按机器布置 ,润滑等要求选择减速器的装配形式 .必要时要进行散热计算 . 2.2.3 电动机的选择电动机施机械系统中最常用的动力机 ,与其他动力机相比 ,它具有较高的驱动效率 ,且其种类和型号较多 ,与工作机械连接方便 ,具有良好的调速、启动、制动和反向控制性能 .易于实现远距离、自动控制 ,工作时无环境污染 ,可满足大多数机械的工作要求 . nts 画线机是用滚轮等再日用陶瓷、玻璃制品的圆形或椭圆形器皿上，画一条或多条彩色、彩带的机械。可以分为单色机画线机和多色画线机。本次设计主要是研究设计单色画线机，即单线画线机。陶瓷是无机材料之母，从家庭至宇宙对陶瓷的渴求量愈来愈大，其许多优越、潜在特性不断被发现，近 20 年来各国非常重视陶瓷的研究、开发与应用，各国将先后进入陶瓷世界。陶瓷一般指陶器和瓷器的合称，“陶”为烧成之意，“瓷”是指硬而之谜的器物。陶瓷是我国历史悠久的古老文化之一，也是文明的象征。我国陶瓷的出现可上溯到距今一万年左右，距今 3000 年前的殷周时代，有了以高岭土为原料的白陶，已懂得用釉的方法。原始瓷器是以铁为着色剂的青釉器，是青瓷的前身。晋朝出现“瓷”字，说明当时人们已认识到陶和瓷的区别。陶瓷是一种与我们日常生活以及在各种工程项目能够经常接触到的材料。随着技术经济的发展，在某些科学领域陶瓷已形成其他材料无法比拟的优点。例如，工程陶瓷，由工程陶瓷的制成的零件具有耐磨、耐热、耐摩擦、热膨胀系数小等一系列优点，是当今世界高技术含量的产品。在国外已越来越多地应用工程陶瓷取代金属零件，使产品地寿命、稳定性等大大提高。在如，低温烧结陶瓷（ LTCC）大家一定还都记得在手机行业刚刚起步时的代表作大哥大，它又笨又重，携带不方便，而现在的手机就越来越袖珍了，这里的关键就是 LTCC 技术的发展。 ;LTCC 技术是把很多东西整合在一起，其全称为“低温共烧陶瓷”技术，简单地说，就是一种整合、小型化地技术将各种被动组件整合在一起，缩小到陶瓷式电路板上，如果没有它，手机是无法达到轻薄短小地效果地。总之，陶瓷已经成为与我们密不可分地伙伴了。我国陶瓷生产历史悠久，日用陶瓷一直畅销国内外。在我们的生活中，能够给人们留下直观印象的是日用陶瓷。这里不乏一些工艺美术品。因此，对于陶瓷制品，我们不仅要求其本身质量要好、使用方便，同时还要对其表面进行一定程度的美化处理，绘制出各种nts线条精美的图案，增加美感及艺术感。然而，传统的陶瓷画线主要是由手工完成的，画出的线条宽窄不一，严重影响产品的质量，与其是在画宽度 3mm 以上的线条时，用手工的方法根本无法实现，因此生产陶瓷的厂家不得不将线条印成画纸，将画纸贴在陶瓷制品上进行彩烤，而这又大大提高了成本。陶瓷生产厂家一直都无法解决这一问题。随着机械化、自动化技术的不断发展，研制新型高效的画线机以代替手工作业已成为迫切需要。目前，世界各国对装饰机械的研制十分迅速，不断推陈出新。其中以画线机和印花机发展最为迅速。我国在这方面发展比较晚，目前用于生产陶瓷机械数量较小，品种较单一，因此有必要投入人力物力财力设计新产品，引进设备，消化技术。 1.3 工作内容和要求 1.3.1 画线机总体参数的确定主要技术指标及重要技术参数主要技术指标画线色种 : 单色公称生产能力： 6-12 件 /分彩色宽度： 0.25-6mm 制品最大直径： 406mm 制品最大高度： 230mm 总功率消耗： 3.5kw 整机重要：约 100kg 外型尺寸：约 1.4m 0.8m 1.6m 重要技术参数电动机的变速范围： 1000-3000rpm 最短画线时间： mint 1.22s 最长画线时间： maxt 4.14s 画线辅助时间： t 3s nts1.3.2 单线画线机的机构设计单线自动画线机主要由主机架、工作台、施彩器组件、真空泵、气动系统、电器部分组成 .其主要功能包括：驱动功能、画线功能、自动装卸功能、辅助功能、测控功能、安全保护功能。功能分解如下图：图 1 单线画线机的功能结构图依据这些功能，系统组成为：动力系统、传动系统、执行系统、辅助系统、测控系统、安全保护系统。各主要系统概述如下：动力系统：为操作部件提供动力，如机械手的仰俯、旋转、单线机的移动画线。本设计中动力装置为电动机和气压系统。传动系统：是将动力机的运动和动力传递给执行机构或执行构件的中间装置。主要有带传动、齿轮传动、蜗轮蜗杆传动等。在本设计中，由电动机到施釉轮之间的传动是通过带传动来完成的。单线画线机驱动施彩头电机驱动吸盘主电机驱动单线画线机前伸后仰吸盘吸气放气辅助支撑导向测控单线画线机画线安全保护漏电保护过载保护 nts执行机构：能直接完成预期工作任务的机构和部件，为完成对陶瓷制品的画线功能所需的执行机构的部件主要是机械手、施釉轮及带釉轮。测控系统：是控制画线机各执行机构按规定程序和要求，以一定顺序和规律运动完成画线机，具体测控有机械手旋转角度、升降角度、单线机的位移量、放气时间等。辅助系统：为完成画线功能，以上各功能还需要一些辅助系统支持，如支承、下料、送料等辅助系统。为了保证准确可靠地实现画线机地画线功能，实现画线自动化，需满足以下条件：机构地布局应合理，相互之间保证不干涉，不阻挡。总体布局应使工人操作安全方便，节省空间。吸盘吸、放气时要考虑工人操作时间地合理性。机器的电动、气动部分都需外壳罩住，已加工与未加工的工件放置要整齐，物料陪送线路要清晰、合理。本机分四部分安装，各部分安装好后再连接在一起构成一个整体，这样能够提高效率，保证质量且运输时也方便。 1.3.3 相关部件、零件设计单线画线机主要有施彩器传动系统、气动系统、真空系统、电器系统四部分 .其中零件要首先选择标准件 ,若标准件中没有合适的零件可自行进行设计 .在本机的设计中 ,我们需要设计选择电机、传动系统、减速器、阻尼装置等 . 表 1 形态学矩阵分功能解法 1 2 3 4 5 6 A 动力源 B 位移传动电动机齿轮传动汽油机蜗轮蜗杆柴油机带传动蒸气透平链传动液动机液力耦合器气动马达 nts C 位移 D 取物传动 E 取物轨道及车轮拉杆挖斗传动轮胎绳传动抓斗履带汽缸传动钳式斗气垫液压缸传动机械手 1.3.3.1 电动机的选择电动机施机械系统中最常用的动力机 ,与其他动力机相比 ,它具有较高的驱动效率 ,且其种类和型号较多 ,与工作机械连接方便 ,具有良好的调速、启动、制动和反向控制性能 .易于实现远距离、自动控制 ,工作时无环境污染 ,可满足大多数机械的工作要求 . 1.3.3.2 气动系统的选择特点 : 元件结构简单、紧凑、易于制造 ,且不污染环境 .可集中供气和远距离输送 ,便于管理 . 易于实现快速的直线往复运动 ,摆动的高速转动 .输出力和运动速度调节很方便 ,且能实现过载自动保护 . 工作环境适应性较强 . 由于压缩空气的工作压力不高 ,一般在 0.4-0.6MPa,故输出力和力矩不高 ,且传动效率也较低 ,一般用于输出力不大的传动装置 .采用扩力机械或气液增压装置 ,可提高输出力 . 由于空气有压缩性 ,故运动速度的稳定性较差 ,较难实现精密控制 .采用气液联动方式 ,可提高运动速度的稳定性 . 由于气信号的传递速度比电信号慢得多 ,故不宜用于遥控及复杂得控制系统 . 组成 : 起源部分、执行部分、控制部分、辅助部分 . 1.3.3.3 减速器的选择 nts本机可选择常用的阿基米德圆柱蜗杆减速器 ,这种减速器适用于蜗杆转速不超过 1500r/min,环境温度为 -40-+40 C 的场合 ,可以正反两向运转 .在选用减速器时 ,首先根据工作要求确定传动比 i,再按蜗轮轴的计算转矩查蜗轮轴额定转矩表 ,确定减速器的中心距 .然后按机器布置 ,润滑等要求选择减速器的装配形式 .必要时要进行散热计算 . 1.4 课题的重点和难点 1.4.1 单线画线机设计重点单线自动画线机的用途是在陶瓷制品上画出装饰线条或图案，以达到美化陶瓷质朴那的目的。这种机械代替了手工画线工作，提高了劳动生产率以及精度，可以画出粗细均匀的线条，克服了手工作业的缺点与不足，满足了广大消费者的审美要求并提高了劳动生产率。我国地域辽阔，该机不受地形气候等外界因素影响和限制，并且易于维修，工作可靠，适用于相关陶瓷生产部门。经各种常用系统的计算比较得出，当施釉轮与被加工陶瓷盘间实现纯滚动，且滚动画线速度在 0.4m/s 时 ,画线效果最佳，故单线画线机的一切设计要以此为宗旨。通过带传动的装置，电动机将动力传递给了施釉轮与带釉轮，两轮开始旋转，此时主从摩擦轮接触，带动陶瓷旋转，设计合理的技术参数，可实现上述的画线速度要求，画线机开始画线。在每个陶瓷画线的开始与结束，为了便与装卸陶瓷，支承施釉头组件的杆件必须能够实现摆动，以使施釉头组件准确靠近、离开瓷器。经多方面的比较，我们最终选择气动系统实现这一环节。另外，在被加工定位的这一环节也有讲究。由于陶瓷制品易碎这一特点，使得我们必须摒弃普通机床夹具而选择其它的定位夹紧方法。基于盘状陶瓷表面光洁的特点，我们想到了可以利用真空吸附夹紧方式定位，及手部为真空吸盘。 1.4.2 单线画线机的设计难点 nts对于单线自动画线机，最重要的是能够画出均匀清晰的线条，以满足广大消费者的审美要求，因此对各机构的运动精度和定位精度要求较高。画线机的运动精度和定位精度主要包括以下几个方面：施彩头组件摆动的运动与机械手的运动需协调一致，即与装、卸料工作要配合。为了保证施釉轮与制品之间的接触精度，单线机的前进与后退要有较高的定位精度。机械手的旋转角度是否精确，关系到安放工件时的中心线能否与吸盘中心重合。由于这些精度将直接关系到产品质量，建议采取开环伺服系统进行控制。 1.5 单线画线机的机械系统的方案设计机械系统的方案设计，是机械设计中极其重要的一环。正确、合理的机械系统的方案，对于提高机械的性能、质量、市场竞争力和经济效益等都是至关重要的。图 2 单线画线机黑箱图 1.5.1 执行系统的方案设计包括执行系统的功能原理设计，执行系统的运动规律设计，执行单线画线机制成品 M 陶瓷器件 M 指令 S 信息显示 S 能量 E 输出 E nts系统的形式设计，执行系统的协调设计以及执行系统的方案评价。 1.5.2 传动系统的方案设计包括选择合理的传动装置的类型、确定传动路线的方案以及合理分配传动系统。 1.5.3 原动机类型的选择包括原动机的类型、转速、以及原动机容量的选择。 1.5.4 操纵控制系统的选择包括机电控制系统、机液控制系统、电业控制系统、液压控制系统、气动系统、电气控制系统以及微机控制系统。 1.6 国内外同类产品的对比国外很多国家重视装饰机械的研制与开发，特别时在画线机、印花机方面的发展时十分迅速的，与国外产品比起来，该产品的生产效率低且柔性化程度不高；但在国内，由于这一方面起步较晚，发展较慢，所以该产品已经达到了一个新的水平。 1.7 关于用户的需求和企业发展计划的介绍对于用户来说，他们希望用更好的陶瓷制品，外表美观大方，且物美价廉，这就是用户所追求的方向。因此，企业的发展应以此为导向，来满足用户的需求。这样的企业才能有所创造，有所发展。 1.8 可能用到的知识和技能理论知识：机械原理、机械设计、材料力学、机械制造技术等应用软件： AutoCAD、 CATIA、 ADAMS、 Office word 等。 nts1.9 需要自学的知识和技能由于在本科的学习阶段，我们主要学习了一些专业理论知识而过少解除各科知识在实际当中的应用。因此，在设计过程中，我们应注重在实际应用方面丰富自己的头脑。针对这次的毕业设计，我应多多学习关于陶瓷加工机械方面的知识，争取创造条件实际观察陶瓷的单线画线机的工作过程，了解其原理。另外，在三维造型方面，目前市面流行的工程软件很多，除了 CATIA，我们还可以考虑用其他的软件。若有条件，我会考虑学习另外的软件来进行三维造型。 2 工作计划表 2 进度计划表 2006.2-2006.3 调研、译文、参考文献 2006.4.1-2006.4.15 总体布置、草图、开题报告 2006.4.15-2006.5.1 总体设计、总装图 2006.5.1-2006.5.15 部件设计、相关计算 2006.5.15-2006.6.1 零件、部件、设计、论文 2006.6.1-2006.6.20 修改、完善、图纸论文、答辩摘要本次设计的是单色自动画线机，其主要功能是在一个瓷器上画出一条粗细均匀的线。本文主要讨论了设计的必要性，通过系统功能分解、功能合成、方案设计提出新方案。这一点对产品的成败起决定性作用。计算和安排一些与设计有关的重要数据的设计计算书、分析典型零部件的结构工艺性、阐明如何操作的说明书、设计总结等等。 1、设计计算说明 1.1 该机主要有施彩轮传动系统、气动系统、真空系统、电器系统nts四部分组成 1.2 施彩轮传动系统中施彩轮转速得确定施根据以下试验确定的：速度 (m/s) 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 画线效果滴釉苦釉粗细不均符合要求缺釉毛刺由表可知，画线轮的最佳转速为 0.4m/s。 1.2.1 施彩轮电机功率及吸盘电机功率的确定施彩轮与被画陶瓷器件的摩擦力矩为：为施彩轮半径。为摩擦系数，为清扫器正压力，为摩擦轮正压力，为摩擦力矩，式中RfPPMRfPPM1)(1将 P 40，1P 5， R 0.03， f 0.9 代入上式（此数据为试验所得）， M 1.215（公斤米）由hnMN 974总式中总N为电机所用总功率 n 为电机减速输出转速 h 为传动效率 )17.09.0974 120215.1 KWN （总由以上可得主机电机功率为 0.17KW。 1.3 气缸的选择：由于瓷器在烧成过程中不可避免产成变形现象，因而画线轮要用适当压力对瓷器实行压紧。这一压力在每平方厘米一公斤为好，总压力为 40 公斤，画出线条符合质量要求。而行程长度为 20mm 为最佳，因而我们取准力为 40mm，行程为 20mm 的气缸作为纵向气缸。为了nts适应于陶瓷制品周边的变形或者不规则形状的画线施彩轮靠轮必须始终给瓷器周边以压应力，因而试验证明，横向气缸压力应与纵向汽缸相等。为适应于鱼盘等不规则瓷器的画线工作，气缸行程选择 80mm为宜。 1.4 该机真空度及抽气速率的决定以日用陶瓷中的 16 寸盘（本机所画最大口径的画线盘）为例：型真空泵一台。因而我们选择国产）抽气速率空度为那么，所需真空极限真，为盘重）（：里取为口径与足径之比，这为口径，为足径，式中面积面积1/(110575.076020262760220262546.14066132QZsLdVdGEkgGcmdmmdIDdIDd1.5 带动摩擦轮的电动机的选择画线轮与瓷器之间应保证 0.4m/s 速度的纯滚动，拟定主、从摩擦轮的转速为： )r p m(7.6360400260r260n)r p m(8.18203400260r260nm i nm a xm a xm i n 由电动机到摩擦轮之间设置一级蜗杆减速器，其传动比为 62，则电动机的转速范围为：（ 18.8 63.7） 62=1160 4000rpm,据此选择直流电动机如如下： nts 型号： G4524 额定功率： 60KW 额定转速： 4000rpm 额定电流： 2.5A 额定转矩： 1.7KNm 1.6 主传动路线：住传动路线即由主电动机传到主动摩擦轮的路线。由于带传动具有缓冲减震的作用，所以由主电动机带动一级皮带传动。因为直流电动机转速一般较高，在带传动以后选择了一个标准蜗杆减速器，其输出通过一个弹性套柱销联轴器传到主动摩擦轮上，再经从动摩擦轮带动吸盘进行旋转画线工作。 1.7 实现瓷器自转的传动路线：摩擦轮电动机直接连接在一个蜗轮蜗杆减速器上。其输入轴竖直，输出轴水平放置且直接连接到主动摩擦轮，当从动摩擦轮与主动摩擦轮接触时，动力便传到从动摩擦轮继而带动吸盘旋转。 1.8 主动蜗轮蜗杆减速器的选择：根据功率、传动比及安装要求，选择主减速器为 WS150 蜗杆减速器。传动比约为 40，单向工作， JC=15%。 1.9 为实现画线的全自动控制，对电器的基本说明首先为了实现陶瓷品种的变化，为使陶瓷的画线速度保持 0.4m/s吸盘主电机应采用直流电机，采用控制电枢可调整流装置，其基本控制如下： nts 2 画线机画线质量总结以下因素对画线质量有明显影响： 2.1 画线轮中心与此其重心在同一平面是取得最佳画线效果的主要因素之一，如图 1.1，如果画线轮偏上或偏下（相对瓷器中心比较）都会给瓷器带上毛刺的线，影响产品质量。如图 1.2、图 1.3。 2.2 画线轮偏摆对画线的影响画线轮由于安装加工等引起的偏摆将使画出线条成曲线状，如图 1.4 nts 2.3 颜料的混合和黏度对画线的影响画线用颜料的黏度将给所画线条带来影响，如果黏度过大则所画线条较标准宽度宽，如果黏库过小则出现滴油现象，试验表明最好是两份介质和一份燃料构成。 3 目前存在的问题画线机体积大；各调整螺栓不够方便；整机艺术造型不够理想。导轨的设计 1 概述 1.1 导轨的作用导轨主要用来支承和引导运动部件沿一定的轨迹运动并支承受运动部件的重量和工作载荷。两个作相对运动的部件构成一对导轨副，其中不动的配合面成为固定导轨或静导轨，运动的配合面称为运动导轨过动导轨。在运动导轨和固定之间；一般只允许有一个自由度。 1.2 导轨应满足的要求 1.2.1 导向精度 nts 几何精度接触精度 1.2.2 精度保持性 1.2.3 移动灵敏度 1.2.4 低速运动的平稳性 1.2.5 抗振性和稳定性 1.2.6 刚度 1.2.7 结构工艺性 1.2.8 对温度变化的适应能力常用滑动导轨的类型、特点和应用类型工作原理和摩擦性导向精度灵敏度和定位精度低速运动平稳性精度保持性抗振形和稳定性应用特点滑动导轨普通滑动导轨整体式导轨副工作面是混合摩擦状态，静动摩擦系数相差较大，低速时摩擦系数随速度增加而减小采用精铣、磨削或刮削可达到较高的几何精度较差、不采用减磨措施时，定位精度为 0 0.02mm 低速时（ 1 60mm/min）易产生爬行导轨表面淬火可将耐磨性提高 1 2倍好广泛应用于普通精度的机械结构简单，制造容易，维护简便，成本低 nts镶装式采用镶铜、有色金属或塑料板，改变导轨机体的摩擦特性，增加耐磨性一般比整体式的好一般比整体式好贴涂塑式由工程塑料做成动高贵表面，与金属制静导轨的摩擦系数较小，只随着速度增加而略有增大，但承载能力较差用聚四氟乙烯软带时，定位精度可达 0.002mm 无爬行好广泛用于粳米和重型机械，也常用于旧机器导轨的大修结构简单，制造容易，维修简便，制造成本较低，静导轨常用镶钢式静压液体压力油通过节油膜有均化误差的微量位移定位精度为低速运动时无导轨无磨损，精油膜有吸用于重制造复nts导轨流器进入导轨承载面，在任何速度下均为液体摩擦状态；油膜承载能力大作用，精度可达 0.001 0.006mm /1000mm 0.002mm 摩擦系数很小，约为混合摩擦得 1% 爬行，定位精确，速度均匀度保持性好振能力型、大型和精密机械如数控机床杂，调整较难，需要一套较复杂的供油系统气体用压缩空气经节流器进入导轨面内腔，形成厚约0.02 0.025mm厚的气垫，比液体静压导轨摩擦系数下，承载能力低空气介质有很好的冷却作用，减小导轨热变形，导向精度可达0.00025mm /300mm 很高，定位精度可达0.125mm 重复精度0.025 m 很好，低速无爬行导轨副无金属接触，还可以用空气起净化作用可以采用花岗岩作机座，隔振性很好，由于气隙很小，在很小振幅下已产生接触，多用于数控机床三坐标测量机等需要一套供气系统，承载能力低，空气不需回收，不污染环境，结构比液压体静压nts阻尼性强导轨简单动压导轨液体利用导轨面间的相对运动形成压力油楔，将动导轨浮起，形成液体摩擦有“浮升”现象，导向精度一般一般不能用于低速起动和停止时速度低，不能建立动压，有磨损油膜有吸振能力只适用于高速运动的主运动导轨，如立式车床的圆周运动导轨 2 滑动导轨结构设计 2.1 滑动导轨的截面形状设计 2.1.1 直线滑动导轨的截面形状设计直线运动导轨的截面，应保证运动部件只能沿直线方向运动，限制运动部件的转动和横向移动。当移动部件的尺寸较小，为细长条状或行程较小时，可将导轨做成封闭性。选择截面形状时要注意：导轨磨损量随表面比压增加而增加，设计时应尽可能使导轨面垂直于外力的方向。导轨磨损后对导向精度的影响要小。 2.2 滑动导轨的间隙调整装置为保证导轨的正常运动，运动件和支承件之间应保持适当的间隙，间隙过小会增加摩擦力，操作费力还会加快磨损，间隙过大会使精度降低，甚至会产生振动。因此，除在装配过程中应仔细地调整导轨的间隙外，在使用一段时间后因默存还需要重调。 nts调整的方法：采用磨、刮相应地结合面或加垫片的方法，以获取合适的间隙。用镶条和压板来调整导轨的间隙。 2.2.1 镶条和压板的结构型式用镶条来调整矩形和燕尾形导轨的间隙时，把镶条布置在受力较小的一侧。压板用于调整辅助导轨的间隙，并承受倾覆力矩。 2.2.2 导轨加紧装置有些导轨（如非水平放置的导轨）在移动到预定位置后，要求将它的位置固定，为此采用专用的锁（夹）紧装置。常用的锁紧方式有机械锁紧和液压锁紧。 2.3 滑动导轨的材料和热处理 2.3.1 对导轨材料的要求导轨材料应具有以下性能：良好的耐磨性在导轨不封闭，动导轨频繁停歇和反向，润滑不良的情况下，导轨面的磨损较快而且不均匀。在润滑剂洁净，不发生擦伤的条件下，处于混合摩擦区段的滑动导轨表面出现的磨损可以认为是正常磨损，滑动导轨材料匹配及其相对寿命值见表导轨材料匹配（动导轨 /静导轨）相对寿命铸铁 /铸铁（均为普通铸铁）铸铁 /淬硬铸铁铸铁 /淬硬钢淬硬铸铁 /淬硬铸铁铸铁 /镀铬或喷涂钼铸铁 1 23 510 45 34 良好的摩擦特性在设计滑动导轨时，为避免在低速运动时出现爬行，除合理选用润滑剂及加强船东系统得刚度以外，要求导轨副的静摩擦和动摩擦系数差以及滑动速度对动摩擦系数的影响都要小。良好的尺寸稳定性 nts导轨在加工和使用过程中，残余应力引起的变形，温度和温度的变化，都会影响稽核尺寸的稳定性。对于塑料导轨除了材料的线胀系数大，导热性差，易吸湿外，还存在冷流性和常温蠕变性大的问题。工艺性好，成本低。 2.3.2 常用的滑动导轨材料铸铁是应用最广泛的滑动导轨材料，它具有良好的耐磨性和抗振性。铸铁导轨常与支承部件或支座制成一体。为增强导轨的抗磨损能力，可将铸铁导轨表面淬火，镀铬式喷涂相等。对于灰铸铁 HT200 或 HT300，若采用高频淬火，淬火前的硬度不应低于 180HBS，淬火后可取 4855HRC，硬化层厚度 1.52.5mm，其相对寿命可提高 12 倍，这种方法工艺设备简单，操作方便，淬火变形小。对于镀铬铸铁（或钢） /铸铁导轨副，其镀层厚度 0.0250.05mm,硬度为 6872HRC，耐磨性提高 23 倍。常用镶装材料有钢、有色金属、合金铸铁及工程塑料等。钢材；又可分为冷轧弹簧钢带，经高频淬火的中碳结构钢、渗碳钢、氮化钢、轴承钢或特殊的工具钢等。常用的工程塑料有酚醛夹布塑料，聚酰胺（尼龙）和聚四氟乙烯，改性聚甲醛等。 2.4 滑动导轨的技术要求 2.4.1 表面粗糙度刮研导轨刮研导轨可以达到最高的精度，同时还具有接触好，变形小，表面可以存油的优点。它的缺点是劳动强度大，生产率低，刮研导轨主要用于高精度机床和精密机械，在缺乏磨削设备时，也可用于精密机床和普通精度机床。磨削导轨磨削导轨可以达到较高的精度和表面粗糙度，生产率高，而且是加工淬硬导轨的唯一方法。 2.4.2 几何精度 nts单条的 V 形导轨，其几何精度包括：导轨在垂直面内的直线度，导轨在水平面内的直线度，打 soguibiaomiande 扭曲。单条的平导轨，其几何精度包括：导轨在纵向的直线度，导轨工作表面的平面度。与同一运动部件配合的两条或两条以上导轨（即导轨的组合），除注明各单导轨的精度外，还应注明各导轨之间的平行度，有时还要注明各导轨之间的平面度（扭曲）。几个运动部件的各导轨组合之间，应注明其相互位置精度要求，如平行度或垂直度。在规定上述各项精度时，有时还要注明其误差的方向性，例如“只许凸起”、“只许凹下”，“只许向下偏”等。使用说明书一、技术特征 1、用途：本机主要用于日用陶瓷盘类制品单线画线。 2、参数：产品规格：盘类最大直径 406mm; 生产能力： 8 12 件 /分；总动力消耗： 3KW；最大描线彩带宽度： 6mm; 外型尺寸： 1300 1000 1000（高宽厚）；整机重量： 500kg。二、基本结构本机主要有主机架、工作台、施彩轮组件、真空泵、气动系统、电气部分组成。三、安装将该机小心的立放在水平地面上，调整四螺栓，使其保持水平，然后清除防锈物。将压缩机放在室外的专门小屋里，将出气管与主机进气管接通。用气管接连真空泵与主机吸盘，用螺栓压在机壳上铜线使其接地，接地铜棒不得低于一米，应保证安全。然后用 380v 电源及nts零件接到主机接线柱上。再接上压缩机及真空泵电源，接线应严格按照电工安全操作规程进行，保证接线牢固、可靠、安全。四、调整将真空泵加足润滑油，再将主机上的油雾气及活动部位加油，检查电器等是否安全可靠后，开动真空泵，空压机，观察其转向是否正确，如不正确应立即纠正，然后打开气阀观察其动作的可靠性。把所需画线瓷件，如 8 寸盘等放到吸盘上吸住后，开启气缸控制按钮，这时横向气缸将施彩轮推到盘边，连个定位滚靠到盘边，纵向气缸将画线轮推靠盘上所要画线的位置进行画线，线画至两三圈后，纵向气缸将施彩轮头拉下，横向气缸将施彩机架立回原位，完成画线过程。画线时如果发现线条有一定缺陷，应考虑以下调整措施：画线轮与盘所画线位置的线速度是否保持一致，用速度表测量画线轮速度，然后测量速度，再测量盘所画线位置速度是否如同画线轮一样线速度。调整颜色黏度，直至达到理想线条。调整时间继电器适当增减画线圈数。调整画线轮传动电机的速度，达到理想为止。对于生产能力在 5 寸以下的盘类每分钟 8-12 件为好， 5 寸以上盘类一般在每分钟 6-10 件为好。画线轮用完后，连同釉盒应一同卸下清洗干净，并放到煤油中浸泡到下次使用为止。五、日常操作及维护 1、本机开动前应检查电器的安全性，是否有可靠的接地措施。传动部件，真空泵，空气压缩机及动作磨损部位是否已加足润滑油，所有调整部位是否紧固好。 2、所有润滑部位应每班注油一次。 3、施彩头，画线轮、刮油器应每班清洗干净，如果不用，应放到煤油里浸泡。 4、所有部位应保持清洁。长期停用应防止锈蚀。 nts标准化审查报告： 1、画线机应具备有关技术未见所规定的结构和使用性能，满足用户的要求。 2、画线机各部位应灵活可靠。 3、画线机各气动密封可靠，在规定的进气压力范围内，各气缸不得有漏气现象。 4、画线机画线轮在正常运转情况下，其外圆跳动不得超过 0.10mm，其两侧跳动不得超过 0.15 毫米。 5、画线机真空系统应可靠，陶瓷制品被吸住后不得有松动现象，去除真空后，制品应立即去下。 6、画线机外购件应符合现行有关标准的要求，并具有合格证明书。 7、画线机影响人身安全的部位应设置相应得保安设备。 8、画线机电器应安全可靠，画线机外壳硬又可靠的接地措施。 9、画线机工作时不应有不正常声响，噪声声压级不得超过 80dB(A)。 10、画线机在正常运转情况下中修前运转时间不得少于 2000 小时，大修前运转时间不得少于 4000 小时，使用寿命不得少于十年。 11、画线机的铸铝件，应符合 GB1173 的规定。 12、机械加工件应符合 GB342.5-6 标准的规定。 13、画线机施彩头及摆动支架等铸件上的浇口、冒口、飞边、多肉、结疤、粘沙、结沙等应清除平整。 14、画线机表面不应有图样未规定的凸凹和粗糙不平等缺陷，外漏加工表面不允许有磕碰，擦痕等损伤。 15、画线机油漆应符合 QB842.7 标准的规定。带传动的设计计算 1、确定设计功率dp）（，则有查表取工况系数 KW44.037.02.1P2.1KP,Kp dAAd 2、选择带型根据dp及小带轮转速（取为 2000rmp） ,选择 Z 型 V 带。 3、确定带轮基准直径 nts取主动轮基准直径 63mmD1 并验算带速。圆整到标准值则从动轮直径 2 5 0 m m2 5 2 ,4DD,v)s/m(6.61 0 0 060 2 0 0 0631 0 0 060 nDv12m a x11 4、确定中心矩和带长 mm46203L.0aamm399015L.0aa4 6 0 m mam

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