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机械原理课程设计 设计题目 玻璃切割机设计 工作原理及工艺动作过程 a 进料b 刀具切割 工艺数据及要求 a 假设玻璃毛坯尺寸为1m 1m 1mb 要切割的玻璃厚度为0 5cmc 玻璃为易碎品 横向尺寸较大 需要采取柔性 钢丝 为刀具进行切割d 刀具既有水平方向往复切割运动又有垂直方向进刀运动e 切好一片后 玻璃毛坯要实现进料运动 刀具又恢复到起始位置 要求完成的设计工作量 1 根据功能要求 确定工作原理和绘制系统功能图2 按照工艺动作过程拟定运动循环图 方案一 涡轮传动机械效率低 方案二 摇杆传动精度差刀具不稳定 刀具的切割又是一个比较简单的运动 它主要包括以下几步 1 匀速缓慢下切运动 因为切割的物体为玻璃 硬度高并且易碎 所以 应选用柔性钢丝作为刀具进行磨削 因此 这也决定了此向下的切割运动不可能速度太快 也不能快 2 当刀具下切完毕时 在玻璃被推进的同时 刀具实现快速返回运动以使其于一步骤保持连续 刀具切割 当然 上面刀具运动的方法可以用凸轮来完成 只要找好升程于角度的关系 凸轮可以用SOLIDERWORKS进行造型 但是 这里有一个问题 凸轮和推杆的配合成了难题 我们曾试图把造型出来的凸轮表面一一缝合成一个面 但还是没有成功 其实 这并不是我们放弃凸轮的主要原因 1 如果从提高生产效率来讲 玻璃体完全可以一次步进10毫米 那么 刀具我们可以用如图设计的方案使其间距为5毫米 这样 每次就可以切下两片玻璃 比起先前的要求 我感觉我们的方案更好些 2 关于凸轮 我们也作了相应的变动 我们认为 用急回运动 急回这一步骤没有太多的必要 于是 我们干脆设计了一个椭圆作为凸轮 这样就做到了匀速慢进 匀速慢回同时玻璃再进10毫米 那么 返回时同时做到了切割玻璃的有一过程 提高了生产效率 进料 进料的原理可以说很简单 间歇运动 但由于进料的尺寸要求是 每传动一次玻璃前进五毫米 这就增加了此步骤的难度我们的最初设想是 用一个只有一个齿的圆周齿轮作为主动件 用直齿条做传动来推动玻璃前进 当然 初衷是好的 并且也很简单 原因就在每次五毫米的间歇传动 如果要采用齿轮齿条传动 那么 此齿轮的直径只有几十毫米 齿条的齿宽只有三个毫米 经过我们讨论 我们认为这是不可能的 如此小的齿怎能传动几吨重的玻璃 所以 此方案行不通 我们的最初设想是 用一个只有一个齿的圆周齿轮作为主动件 用直齿条做传动来推动玻璃前进 当然 初衷是好的 并且也很简单 原因就在每次五毫米的间歇传动 如果要采用齿轮齿条传动 那么 此齿轮的直径只有几十毫米 齿条的齿宽只有三个毫米 经过我们讨论 我们认为这是不可能的 如此小的齿怎能传动几吨重的玻璃 所以 此方案行不通 我们的又一个设想是 用荆轮传动 开始时 利用的是一个凸杆和相当于齿条的凹槽 但由于计算的难以精确和传动的配合关系搞不清楚 最终我们放弃了此种方法 这个设想也就是现在图上所表示出来的 我们最终用了目前的这种方法主要是因为 A 传动较第二种方案 计算量相对少些 B 传动时不必过多的考虑主动件于传动齿轮的配合关系 C 简单 实用 尺寸设计较前几种方案更容易设定 6 用ADAMS或SOLIDWORKS软件对机构进行运动学分析 并画出机构的位移 速度和加速度线图7 在2号图纸上画出绘制系统机械运动方案简图 运动分析 小组成员 刘猛 王国强 肖忠海 尤力男 王国强个人总结 通过这次设计 我深深地体会到 要设计一个机构方案 想到运动及传动的方法只是整个设计的一小步 最重要的是计算机构的配合尺寸 其实 机构的大体形状以及它的传动机构的大体原理 很早就在我脑里有了雏形 本来以为很快会结束设计 但事与愿违 我感觉我的时间全花在了计算与配合上 所以 如果以后还有设计机械的作业 一定要先把具体的尺寸和具体的各种配合关系计算精确 哪怕花再多的时间 至少不会漫无目的 通过这次设计 我感觉到了自己对各种软件还很陌生 学习的空间还很大 虽然没有把机构设计好 但我把一般常用软件的基本用法又熟习了一下 还是在设计失败的基础上感觉到了一点欣慰 3 在整个设计过程中 我们的各个机构很明显只是主观意识的一些简单实体的推进运动 考虑到 如果在实际生活中 我 我不想再说什么 也许是教训 也许是经验 或许还有其他的 所用到的零部件根本是无法加工的 即使可以加工 它的用途也仅仅限于我们这一个机构而已 试想一下 制作厂家怎么可能专门为了这个机构而花费时间 精力 人力 物力 所以 我感觉 我们的设计失败就在于没有标准件 因此 在以后的设计过程中 我们的设计尽量要用实际生活中常见 常用的零件 比如 在这个设计中 我可以用蜗杆来代替进料推动装置 因为蜗杆的传动恰好符合本题的设计要求 即每次小距离传动5毫米 3 在整个设计过程中 我们的各个机构很明显只是主观意识的一些简单实体的推进运动 考虑到 如果在实际生活中 我所用到的零部件根本是无法加工的 即使可以加工 它的用途也仅仅限于我们这一个机构而已 试想一下 制作厂家怎么可能专门为了这个机构而花费时间 精力 人力 物力 所以 我感觉 我们的设计失败就在于没有标准件 因此 在以后的设计过程中 我们的设计尽量要用实际生活中常见 常用的零件 比如 在这个设计中 我可以用蜗杆来代替进料推动装置 因为蜗杆的传动恰好符合本题的设计要求 即每次小距离传动5毫米 关于这次机构设计的结果 我不想再说什么 也许是教训 也许是经验 或许还有其他的一些什么 刘猛个人总结 这次设计主要用的是solidworks软件 在此之前 我对这个软件的运用并不熟练 主要是在添加配合关系时总是出错 因此影响了机构运动和动画的生成 我在总结的时候发现平时的练习很重要 特别是应用软件 因此我损失了不少时间来熟悉它 在设计机构时 机构尺寸和相互配和需要大量计算 同时还要考虑造型的可行性 特别是尺轮间的传动需要大量的反复的实验 同时要有一定技巧 在我的设计中主要用到了涡轮和齿轮传动 但由于涡轮的传动比较难实现 所以最终放弃了这个想法 另一个想法是用摇杆机构来实现往复运动 用一个不完全齿轮来实现材料进料时刀具的暂停运动 但是在实际中由于摇杆机构有较大的误差 所以应用于对精度要求不高的机械中 在刀具进给中 由于我们用线切割 刀的运动会造成震动 在每次只有5毫米的进给量的情况下 刀具肯定影响加工物体的精度 但只有工件运动时 要先进料在停止 之后在垂直进料方向左右运动 光靠机械完成较难 机械效率低 最好用步进电机 在完成进料后 用一个电信号控制另一方向运动 与此同时 电机处于空转或停止 在这次设计中 我充分认识到作为设计者 必需严谨务实 要充分考虑到制造的可行性 设计是一种既要求想象力又要求严密逻辑思维的学科 肖忠海个人小结 这次的设计任务实进入大学以来的第一次专业方面的设计 涉及到很多的专业知识 在这个过程中又把过去学的一些关于专业方面的知识复习巩固了一遍 这次设计主要用到的软件是solidworks 在大一是学工程制图是跟王老师学习solidworks和caxa制图的 在完成这次的作业过程之中用到了很多以前学的东西 并且以前没有很好掌握的东西在这次作业过程中通过学习和反复运用中也得到了更好的掌握 如 solidworks和caxa两者之间图纸的互相导入 导出 其次 在完成设计的过程中用到了很多的专业知识 最主要的就是机械原理课程中的知识 在刚过去的一个学期中我的机械原理课程学的不是很好 在设计过程中遇到了很多的诸如计算 传动等问题 通过对书本的再次学习以及全小组成员的努力最终我们可服了这些难题 最后要说的就是我们这次的设计可能较其它很多小组都简单 主要是由于专业知识的不足以及完全没有过真正的设计经验 但这是我们