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机械毕业设计全套

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JX04-200@玻璃磨边机的设计,机械毕业设计全套

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本科毕业设计开题报告 课题名称 玻璃磨边机 学 号 0401013437 姓 名 刘 玉 闯 专 业 机械设计制造及其自动化 指导教师 王 建 评阅教师 开题时间 2008 年 4 月 5 日 沈阳理工 大学机械工程学院 nts 1 一、 课题来源及意义 上世纪 80 年代随着交通、建筑和旅游业 的迅速发展，对深加工玻璃的需求越来越多，使玻璃深加工行业得到了较快的发展，玻璃深加工的产量上升较快。大批浮法玻璃生产线的建成投产，给玻璃深加工提供了优质玻璃原片 :建筑业、交通业发展的加快和档次的提高，为深加工玻璃的应用开辟了广阔的市场 ;但是，由于玻璃加工机械水平的影响，大部分玻璃深加工企业的生产能力并没有充分发挥出来。由于世界主要玻璃生产企业对平板玻璃以及其它品种的玻璃都在寻求新的利润增长点，产品创新、新工艺探索、降低成本、产生高附加值等己成为各大玻璃厂商发展的目标。因此目前世界上 50%-60%的平板玻璃原 片均进行深加工后再上市，浮法玻璃原片己不再风光，而是向功能型、实用型、装饰型、安全型、环保型五大方向的深加工玻璃发展，这是 21 世纪平板玻璃创新产品不容争议的目标。近年来， 在很多行业，特别是在建筑行业，对玻璃的需求增长很快同时对玻璃的加工质量和加工效率也有了很高的要求，传统意义上的砂布 磨边己满足不了生产工艺和建筑市场的要求， 生产效 率低，生产成本 高。 随着工业的高速发展， 我国玻璃深加工企业发展很快，数量不断增加，规模越来越大，玻璃磨边机作为玻璃深加工企业必须的专用设备，其市场需求也将越来越多。 玻璃直线磨边机可以通 过粗磨、精磨、粗抛光、细抛光等工序一次可同时磨削平板玻璃的边，该机用于磨削各种规格的平板玻璃。磨削玻璃的直线平底边、垂直边倒角及抛光可一次完成。产品完全能够满足生产节能、安全、环保玻璃的前处理要求和建筑市场对玻璃的要求 ， 改善 了 传统的玻璃磨边方式，降低生产成本，提高加工精度和提高生产效率。 二、 玻玻磨边机的主要种类及特点 目前国内玻璃深加工企业使用较多的几种玻璃磨边机如下 1、 单臂异形磨边机 (简称异形机或单臂机 ) 异形机的最大特点是用途广泛，异形机既可以磨直边，也可磨圆边、鸭嘴边，还可磨斜边 ;既可 以磨圆形工件，也可磨椭圆及异形工件。在独立吸盘上装上靠模，用异形机可以磨一些形状不规则的工件。 2、 直线磨边机 直线磨边机的特点有三个 :一是用途比较单一，只能磨各类直线边 ;二是可连续性磨削，生产效率较高 :三是可磨削尺寸较大的平板玻璃。直线磨边机是各类磨边机中品种、规格最多的磨边机，按能磨削的直线边的不同，它又可分为如下三种 : 1） 直线磨边机 (简称直边机 ) 直边机只能磨削玻璃的平底边及两棱角，按磨头数分，有三、五、八、九、十、十三、十四磨头等数种机型。一般来说，磨头数越多，则磨削精度和生产效 率越高，相应地机器的价格也越高。而电脑控制的直边机 (一般磨头数都在十或十以上 )价格更高。 近些年来，国内市场上又出现一种既可磨平底边，又可磨 45 度底边的两用直边机，用量也比较多。另外还有可磨一组或两组互成角度底边的磨边机，叫多级磨边机。这种机型磨头较多，一般为计算机控制。 2） 直线圆 (简称圆边机 ) 圆边机可以磨削玻璃的圆边、鸭嘴边等，在家具、玻璃的加工中用的较多。圆边机也有三、五、六、七、八、九磨头等数种机型。 3） 直线斜边机 (简称斜边机 ) 斜边机一般用于磨削玻璃 3-20 度的斜边。现 在，有的斜边机也可磨削 45 度的斜边。斜边机按磨头数分，也有七、八、九、十、十一、十四磨头等机型。近些年来又出现一种能在玻璃斜边上磨出各种波浪花纹的斜边机，叫波浪斜边机。 nts 2 3、 靠模磨边机 (简称靠模机仿形机 ) 靠模机利用模板准确定位，可精确磨削圆形或异形玻璃的直边、圆边、鸭嘴边、斜边等，这种磨边机磨出的玻璃形状准确，尺寸统一，生产效率较高。使用靠模磨边机需要制作专门的模板，当生产品种较多时，不但制作模板费用较高，而且管理、更换模板也较麻烦，因此这种机型适用于生产品种不多，但生产批量很大的玻璃加工。 4、 内圆磨边机 (简称内圆机 ) 内圆机的特点是结构简单，价格低廉，但用途比较单一，主要适于加工圆周边 (可以是正圆，也可是椭圆或异形圆 )。现国内有些厂生产的内圆机，摆臂较长，使磨头的摆动范围加大。这种机型不但可磨内圆，也可兼磨外圆，又称为内外圆磨边机。 5、 直线双边磨边机 (简称双边磨机 ) 双 边磨机的特点是可同时磨削玻璃的两条对边，加工精度好，生产效率高 适用于大批量的玻璃磨边生产。双边磨机按使用性能分有双直边磨边机和双圆边磨边机两种，其中双直边磨边机用的较多。双边磨机按磨削玻璃宽度的不同 可分为中小型和大型两种。最大磨削宽度在两米以下的称为中、小型双边磨机，磨头配置有四、六、八、十二磨头等。最大磨削宽度在两米及两米以上的称为大型双边磨机，磨头配置有十六、二十、二十二磨头等。大型双边磨机一般为电脑控制，自动化程度较高，适于磨削大尺寸平板玻璃，但是，这种设备的价格比较昂贵。 6、 其他磨边机及专用磨边机 除以上介绍的磨边机以外，还有一些结构简单、用途单一的磨边机，如倒角机、小圆片机、抛光机等。另外还有一些专门加工某种产品的专用磨边机，如汽车后视镜磨边机、洗手盆磨边机等。 三、 国内外发展与应 用情况 自 20 世纪 90 年代以来，由于材料科学的重大创新和突破，人们利用纳米材料技术、表面处理技术和复合杂化技术等高新技术开发出了各种环保节能型、环保型、智能型等新型深加工玻璃，赋予了玻璃新的机械、电气、光学、化学等功能，增加了玻璃的使用效果，改善了人类的工作与生活环境。虽然我国深加工玻璃的生产技术在某些领域接近或达到国外先进国家水平，但是，深加工玻璃的整体生产技术与国外相比有很大差距，尚未形成规模的专业产品研究与生产线，某些产品的产业化仍是空白。 玻璃 磨边机设备国外在上世纪九十年代末期发展 起来，目前比利时、意大利生产的磨边机加工精度较高、生产效率高、操作方便，设备技术成熟，运行稳定，可靠 ;我国已引进一些进口设备，每台设备在 80-90 万元以上，设备价格比较昂贵。我国从 2001 年以后才开始发展该项技术设备，目前存在的主要是玻璃的对角线误差、玻璃加工尺寸精度问题 .从调研情况来看磨边机设备目前仍以进口设备为主，国产机上处于研制开发阶段，其性能与进口设备相比仍有较大差距。随着我国数控技术的发展，数控机床的应用，相信我们的设备完全可以替代进口设备，开发出能够满足国内建筑市场需求的设备。玻璃磨边机这项技术 国外在上世纪九十年代末期发展起来 ;但设备价格比较昂贵。而国产机尚处于起步阶段 .目前玻璃磨边机设备不少是进口的，进口磨边机主要来自意大利生产，另外还有来自韩国、美国、台湾等地的磨边机用的也较多。进口机的质量、精度、生产效率和使用寿命都要比国内机好，但进口机价格昂贵，一般为国内同类机价格的 3-10 倍。玻璃磨边机目前仍以进口设备为主，虽然国外这方面的技术和设备都很成熟，在国际市场上也应用广泛，但完全依赖进口设备的缺点也是明显的，首先进口设备价格昂贵，需花费大量的外汇 ;其次它的定货周期、购买备品备件的周期长，对正常 生产造成一定的影响，特别是设备的控制软件部分，由于保密性强而无从深入了解，功能扩展性差，一旦出现问题就必须等国外的专家来维护和调试，对正常生产有很大的影响，故研制和开发nts 3 国产的智能玻璃磨边机的重要性是显而易见的，不仅能够提高玻璃加工技术水平和市场竞争力，而且随着玻璃深加工行业的迅猛发展，该设备的应用前景也是很广阔的 。 四、 研究方案 玻璃磨边机的作用是根据需要将玻璃边部磨削成特定的形状。其机械结构主要由磨削进给系统和加工工作台两部分构成。加工工作台上放置被加工的玻璃，玻璃靠普通交流电机驱动在加工工作台上 移动，磨削砂轮的转动也由普通交流电机驱动 .，磨削进给系统也采用普通交流电机驱动，用以控制磨削砂轮的运动轨迹，以便将玻璃边部磨削成不同的形状。为了进一步提高磨削精度，将普通电机的工作改由伺服电机完成， 解决加工玻璃厚度 变化时，其 夹持机构 的 调整问题 ， 保证玻璃直线运行，不跑偏 ；完成对 直边的粗磨、半精磨、精磨 ;粗抛、半精抛、精抛、倒角精磨、抛光等工序一次完成。 利用 PLC通讯，使 其 运行状态及各种故障报警显示 ； 系统具有自我诊断、报警功能，维护方便。 五 、工作计划 1-2 周 调研，查资料，汇总资料 第 2 周 计算总 体尺寸 计算出总体尺寸，写开题报告 3-4 周 画总装图 5-8 周 画零件图 9-1 周 撰写论文 12 周 论文答辩 六 、 参考文献 1 巩云鹏，田万禄主编 机械设计课程设计 东北大学出版社 2 张玉，刘平 几何量公差与测量技术