人人文库网 > 毕业设计 > 毕业论文 > 电动式钢管接箍打标设备【13张图/17000字】【优秀机械毕业设计论文】

说明书.doc

电动式钢管接箍打标设备【13张图/17000字】【优秀机械毕业设计论文】

资源目录

电动式钢管接箍打标设备【】【优秀机械毕业设计论文】.rar

说明书.doc---(点击预览)

翻译.doc---(点击预览)

目录+摘要.doc---(点击预览)

任务书+开题报告.doc---(点击预览)

A0-装配图.dwg

A1-升降机构.dwg

A2-立柱底座设计.dwg

A2-螺杆.dwg

A3-V型块的设计.dwg

A3-丝杆.dwg

A3-传动轴.dwg

A3-悬臂梁.dwg

A3-托板.dwg

A3-新齿轮.dwg

A3-滑轨.dwg

A3-电路工作图.dwg

A3-联轴器.dwg

压缩包内文档预览：(预览前20页/共67页)

编号：604897 类型：共享资源大小：3.45MB 格式：RAR 上传时间：2016-02-26 上传人：木*** IP属地：江苏

50
积分

版权申诉 word格式文档无特别注明外均可编辑修改；预览文档经过压缩，下载后原文更清晰！ 立即下载

关键词：: 电动钢管接箍打标设备装备优秀优良机械毕业设计论文

资源描述：

文档包括:
说明书一份,35页,17000字左右.
英文翻译一份.
任务书+开题报告一份.

图纸共13张:
A0-装配图.dwg
A1-升降机构.dwg
A2-立柱底座设计.dwg
A2-螺杆.dwg
A3-V型块的设计.dwg
A3-传动轴.dwg
A3-电路工作图.dwg
A3-滑轨.dwg
A3-联轴器.dwg
A3-丝杆.dwg
A3-托板.dwg
A3-新齿轮.dwg
A3-悬臂梁.dwg

1.毕业设计的背景：

工业标记技术具体是指在机械成品和半成品加工过程中，为了及时而准确地识别产品的零部件、标示出产品的相关信息，在产品上标以明显的标志或字符的技术。随着工业产品种类的增加，工业标记成为机械制造过程的重要工序之一。过去，在工业产品上标记字符、图形等大多靠手工操作。采用这一方式的最大缺点是速度慢，图案单调，产品质量难以控制，在复杂的环境下难以进行操作，不
利于现代化操作流程的实现。
近年来，随着自动控制技术及计算机技术的飞速发展，涌现出来了多种新型的打标技术。这些新兴的打标技术以其速度快，图案精美、清晰，使用便捷等特点在市场上得到了广泛的应用。随着国际上产品质量认证体系的推广和普及，各类制造企业通过对打标技术的应用，提高了产品档次，树立了产品品牌形象，增强了产品的防伪作用，同时还为企业提供了产品的可追溯性。目前，在以制造业为主的中国，随着经济的高速增长，打标产业市场已成为一项朝阳产业。随着我国国民经济的飞速发展，近年来各种工业产品的制造量明显上升，为了让用户能够方便直观地了解这些产品的基本信息，需要在这些产品的表面进行信息标示，因此，自动化的工业标记技术逐渐成为热门的研究课题。
之前较为先进的激光打标技术，在西方一些工业先进国家应运而生，随后在我国也得到了发展应用。激光打标技术，虽然较好地克服了传统工艺的许多缺点，但由于受到激光器自身缺点的制约，如:激光器本身寿命低、在环境恶劣的生产现场不能长期稳定地工作等，所以这一方法不能满足生产实际的需要;同时，由于有色金属对激光的吸收能力较差，所以打印深度浅，除在金刚石或硬质合金这
类特殊材料上应用较多外，都未得到普及推广，为弥补上述方法的不足，适应现代化大批量生产发展的需要，出现了一种全新的工业标记打印技术—电动打标方式。从1988年开始，这项工艺便被一些西方国家相继采用，特别是在汽车、摩托车行业得到了迅速推广。像美、日、意、德、法等国的通用、福特、克莱斯勒、
丰田、本田、菲亚特、奔驰、标致、雪铁龙、雅马哈等汽车、摩托车制造厂，均都大量采用。随着我国经济的高速发展，国内的生产企业也逐步采用了自动控制
的电动打标技术来满足大规模生产的要求，市场对打标机的需求将越来越大，而且我国是以制造业为主的发展中国家，未来几年内打标产业的市场前景将非常广阔。

2.毕业设计(论文)的内容和要求：
主要研究内容：研究钢管自动化打标设备的基本原理，了解在打标中打标设备的机械部件的设计，自动识别钢管到位，在PLC程序控制下进行打标。
设计基本要求：打标速度每秒为5个英文字符，每小时打标278根钢管，设计说明书的字数不少于2万字；工程绘图量折合成图幅为A0号的图纸不少于3.5张；翻译相关外文资料，字数不少于5000字。

3.主要参考文献：
1．《PLC编程及应用》廖常初机械工业出版社 2005
2．《电机与传动》章宏甲机械工业出版社 2004
3．《机械设计》许菊若化学工业出版社 2005
4．《自动检测与传感技术》赵巧娥中国电力出版社 2005
5．《机械制造技术基础》邓志平西南交通大学

摘要
为了及时而准确地识别产品的零部件，需要在产品上标以明显的标志或记号。传统的工业标记打印效率低、不美观、稳定性差、废品率高。气动、电动相结合的方式结构简单，成本低，速度快，可控性好。本文就此提出一种全新的电动标记打印新工艺，对其中的关键技术进行了深入的研究，本文所完成的主要工作如下:
(l)研究了电动打标机的总体结构和配置。引用国内外先进方法选关键零部件。
(2)采用步进电动机控制打标头的控制技术。采用频率控制的方法，实现了打印头振动频率与电动执行机构移动速度的协调，保证了打印质量。
(3)研究了计算机与PLC、伺服单元的通信及实时控制技术。利用PLC的编程口实现了计算机与PLC的通信。利用数据总线实现了计算机与伺服单元的通信。利用传感器特性实现了PLC控制打印头动与伺服单元控制电动执行机构运动的协调。
(4)研究了打印图形、字符的设计与转换技术。进行图形和文字的编辑，，实现了从生成的文件中提取有用的几何图形信息，并将这些几何图形信息转化成打标机的打印加工程序。研制完成的电动打标机运行平稳，打印效率高，软件使用方便，具有无气体污染，速度快，精度高等优点，达到了预期设计目标。

关键词打印标记；硬件组成；PLC；控制技术；步进电动机

Abstract
For the sake of identifying rapidly and accurately the Produced parts，people usually mark the obvious sign or mark on the import parts. The methods for the traditional industrials marking are not only inefficient and unaesthetic，but also short of long term stability and high for the rate of waster .Relatively，because of simple construction，low price，well controlled performance，rapid speed，the mode of gas powered combining electric powered is especially suitable. A brand new technique for pneumatic marking is put for ward in this paper and the research for the key technique of pneumatic marker made is thoroughly carried out .The main contents in this dissertation are summarized as follows:
(1)The overall structure and configure of pneumatic marker made are developed .The key components are designed and matched by three dimensional design method.
(2)The technique of cooperative control of three axes is developed .With the method of frequency control，the cooperative control between the vibration frequency of marking head and the speed of electric actuator is realized，and the marking quality is wonderful.
(3)The communication and real time control technique between computer and plc servo unit developed .The communication between computer and is realized b and the cooperative of design and servo unit realized by databus，and the cooperative control between PLC and servo unit is developed.
(4)The technique of geometric figure is extracted and automatically transformed into programmer of marker-made machine tool.
The pneumatic marker-made machine tool runs well with reliable hardware ,which is provided with some characteristics, such as no air pollution, rapid speed, high precision. So the prospective design aim can be realized.

Keywords: marker-made hardware-structure PLC control-technique step-by-step electromotive

目录
1 绪论 1
1.1 序言 1
1.2打标机的背景及发展意义 1
1.2.1电动打标机相关技术的发展 3
1.2.2钢管打标系统的开发现状 4
2 打标机系统的总体设计 6
2.1 打标机系统组成及工作原理 6
2.2打标机的基本功能及主要技术指标 7
3 各机构的选择及设计 9
3.1机架设计 9
3.2导轨的设计 15
3.2.1导轨的设计要求： 15
3.2.2导轨的设计程序及内容： 15
3.2.3.直线滑动导轨： 15
3.3滚动轴承的选择 16
3.4键的选择和强度校核 17
3.5工件的定位（V型块）： 18
3.5.1V型块的相关尺寸计算: 19
3.5.2对定位元件的基本要求 20
3.5.3曲面和平面组合基准的定位设计： 21
3.5.4定位误差的分析与计算： 21
3.6直齿锥齿轮的传动 24
4 步进电动机的选择计算 26
4.1步进电动机的概述 26
4.1.1步进电动机的驱动 29
4.2步进电动机的选择 30
5 PLC程序的控制 32
5.1 PLC 的特点与优势 32
5.2 PLC 打标流程设计 33
5.3 PLC程序的设计 34
总结 37
参考文献： 38
致谢 39
附录 40
附录一 40
附录二 52

电动式钢管接箍打标设备-装配图

电动式钢管接箍打标设备-升降机构

电动式钢管接箍打标设备-立柱底座设计

电动式钢管接箍打标设备-螺杆

电动式钢管接箍打标设备-V型块的设计

电动式钢管接箍打标设备-传动轴

电动式钢管接箍打标设备-电路工作图

电动式钢管接箍打标设备-滑轨

电动式钢管接箍打标设备-联轴器

电动式钢管接箍打标设备-丝杆

电动式钢管接箍打标设备-托板

电动式钢管接箍打标设备-新齿轮

电动式钢管接箍打标设备-悬臂梁

内容简介：: 图书分类号：密级：毕业设计 (论文 ) 电动式钢管接箍打标设备生姓名常家雷学院名称机电工程学院专业名称机械设计制造及其自动化指导教师崔增柱 2008 年 6 月 2 日徐州工程学院毕业设计 (论文 ) I 徐州工程学院学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名：日期：年月日徐州工程学院学位论文版权协议书本人完全了解徐州工程学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归徐州工程学院所拥有。徐州工程学院有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。徐州工程学院可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。论文作者签名：导师签名：日期：年月日日期：年月日徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 要为了及时而准确地识别产品的零部件，需要在产品上标以明显的标志或记号。传统的工业标记打印效率低、不美观、稳定性差、废品率高。气动、电动相结合的方式结构简单，成本低，速度快，可控性好。本文就此提出一种全新的电动标记打印新工艺，对其中的关键技术进行了深入的研究，本文所完成的主要工作如下 : (l)研究了电动打标机的总体结构和配置。引用国内外先进方法选关键零部件。 (2)采用步进电动机控制打标头的控制技术。采用频率控制的方法，实现了打印头振动频率与电动执行机构移动速度的协调，保证了打印质量。 (3)研究了计算机与服单元的通信及实时控制技术。利用通信。利用数据总线实现了计算机与伺服单元的通信。利用传感器特性实现了 (4)研究了打印图形、字符的设计与转换技术。进行图形和文字的编辑，实现了从生成的文件中提取有用的几何图形信息，并将这些几何图形信息转化成打标机的打印加工程序。研制完成的电动打标机运行平稳，打印效率高，软件使用方便，具有无气体污染，速度快，精度高等优点，达到了预期设计目标。关键词打印标记；硬件组成；制技术；步进电动机徐州工程学院毕业设计 (论文 ) or of or on of of of of is A is in of is in as (1)of by (2)of of is of of of is is (3)is b of by LC is (4)of is of is as no So be 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) I 目录 1 绪论 . 1 言 . 1 . 1 . 3 . 4 2 打标机系统的总体设计 . 6 标机系统组成及工作原理 . 6 . 7 3 各机构的选择及设计 . 9 . 9 . 14 . 14 内容： . 15 . 15 . 15 . 16 ： . 17 . 18 . 20 . 20 . 21 . 24 4 步进电动机的选择计算 . 26 . 26 . 29 . 31 5 序的控制 . 32 特点与优势 . 32 标流程设计 . 33 . 34 总结 . 37 参考文献： . 38 致谢 . 39 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 录 . 40 附录一 . 40 附录二 . 52 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 1 1 绪论言毕业设计是培养我们理工科学生的一个实践性教学环节，也是最后一个教学环节，它是在我们学完了全部基础课、技术基础课及专业课后，并在一些课程设计基础上，到工厂进行参观实习，搜集原始资料之后，进行的一次大规模基本知识和基本技能的全面的、系统的设计。设计的主要目的：培养我们综合应用所学基本知识和基本技能去分析和解决专业范围内的一般工程技术问题的能力，培养我们建立正确的设计思想、掌握工程设计的一般程序、规范和方法，培养我们收集和查阅资料和运用资料的能力。通过毕业设计，进一步巩固、扩大和深化我们所学的基本理论、基本知识和基本技能，提高我们设计、计算、制图、编写技术文件，正确使用技术资料、标准手册等工具书的独立工作能力。通过毕业设计，培养我们严肃认真、一丝不苟和实事求是的工作作风，树立正确的生产观、经济观和全局观，从而实现我们向工程技术人员的过渡，同时学会掌握调查、研究、收集技术资料的方法。在制造业信息化环境中，工艺设计是生产技术准备工作的第一步，工艺规程是进行工装设计制造和决定零件加工方法与加工路线的主要依据，它对组织生产、保证产品质量、提高劳动生产率、降低成本、缩短生产周期及改善劳动条件等都有直接的影响，是生产中的关键。工艺知识是制造业中重要的知识资源之一，是理论中的 ” 产品 ” 变为实际 ”产品 ” 的基础资源，它对保证产品质量以及提高企业经济技术效益具有十分重要的作用。随着国民经济的发展，工程机械的应用越来越多，因为工程机械能够代替工人从事重体力劳动。使用工程机械的优点有很多，如工程机械的适应能力很强，一般不受气候影响，工程机械可以不需要休息，工作效率高，工程机械动力强劲等。但是工程机械一只注重实用性，而舒适性大都会被忽略。而由于社会的进步，国家对工人的工作条件日益关注（工人在工作条件恶劣的情况下，一般工作效率都比的低，）。所以开发一些能改善工人工作条件的产品是很有必要的。而本课题也正是从这一方面考虑的。当前，社会经济正从工业经济向知识经济转变，知识正在成为生产力要素中最活跃、最重要的部分。相信通过这次设计，能够使自己的知识积累达到了一个新的层次！标机的背景及发展意义本文旨在研究一种电动打标机系统及其字库的关健技术。本章首先从打标技术在现代工业中的应用来阐述本课题研究的背景和意义 ;然后介绍了电动打标机的研究现状和发展方向 ;最后阐述了本论文的主要内容和完成的工作。随着我国国民经济的飞速发展，近年来各种工业产品的制造量明显上升，为了让用户能够方便直观地了解这些产品的基本信息，需要在这些产品的表面进行信息标示，因徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 2 此，自动化的工业标记技术逐渐成为热门的研究课题。打标工艺的基本要求是标记字符清晰、时间持久。打标的作用是能提高产品档次，树立品牌形象，有一定防伪作用，同时为企业提供产品的可追溯性 ( 从而更好地贯彻准。打标主要应用于机械、汽车及其零部件、摩托车、电动车及其零部件，电子、轻工、石化管件领域。可对钢、铁、铜铝、塑料等材质的产品零部件及各种铭牌进行标记。较早的工业打标方法有字模冲压、印刷、电腐蚀等，这几种标记方法，不仅效率低、不美观，而且防伪性差，很难达到同一规格，尤其难以适应现代化大生产的需要。这些方法各自的缺点有 : (1)字模冲压由于是接触式加工，加工后的零件容易产生内应力，字模的制作和改变比较困难，且一般只能用于金属材料的标记 ; (2)印刷的标记其附着强度往往有限，因此其标记的寿命往往不长 (特别是在金属材料上 )，且其加工过程容易产生环境污染 ; (3)电腐蚀加工方法只能对金属材料进行加工，加工过程容易造成环境污染，且加工速度较慢，不适于大批量和流水线加工方式。基于以上原因，一种较为先进的激光打标技术，在西方一些工业先进国家应运而生，随后在我国也得到了发展应用。激光打标技术，虽然较好地克服了传统工艺的许多缺点，但由于受到激光器自身缺点的制约，如 :激光器本身寿命低、在环境恶劣的生产现场不能长期稳定地工作等，所以这一方法不能满足生产实际的需要 ;同时，由于有色金属对激光的吸收能力较差，所以打印深度浅，除在金刚石或硬质合金这类特殊材料上应用较多外，都未得到普及推广，为弥补上述方法的不足，适应现代化大批量生产发展的需要，出现了一种全新的工业电动打标技术。从 1988年开始，这项工艺便被一些西方国家相继采用，特别是在汽车、摩托车行业得到了迅速推广。像美、日、意、德、法等国的通用、福特、克莱斯勒、丰田、本田、菲亚特、奔驰、标致、雪铁龙、雅马哈等汽车、摩托车制造厂，均都大量采用。随着我国经济的高速发展，国内的生产企业也逐步采用了自动控制的电动打标技术来满足大规模生产的要求，市场对打标机的需求将越来越大，而且我国是以制造业为主的发展中国家，未来几年内打标产业的市场前景将非常广阔。与其他打标方式相比，自动控制的电动打标方式由于结构简单，成本低，可控性好，速度快等特点而受到很多厂商的欢迎 9，这一技术特别适合于对标记速度有较严格要求的流水线作业场合，并且能够通过控制电压的大小而方便地控制标记的深度。然而，当前世界上最先进的打标机技术往往源于发达国家。这些进口品牌的打标机虽然质量较好，但价格和售后服务却使国内的广大中小企业望而却步 ;反观国内的电动打标机生产商虽然制造出了价格相对较低的产品，但在功能上只是单纯地模仿，很多技术并不能达到实际的生产要求，无法保证质量。因此，在中国生产和推广拥有全套自主知识产权的电动打标机，让广大国内企业能用上价廉物美又有完善售后服务保障的电动打标机设备成为一项迫切需求。在这一背景下，本文在电动打标机的研制方面做了一些研究，研制了一徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 3 种能够对打标字符进行轨迹优化的电动打标机，这对于我国在电动打标机技术上的研究具有一定的参考价值，同时对打标技术的发展具有一定的意义。现代加工技术的飞速发展对工业标记技术提出了更高的要求，设计出数字化、自动化、多功能、高效率、操作方便的电动打标机设备是现代化生产线的新需求。当前，国内外电动打标技术的发展主要有以下三个方向 : 数字化、自动化 20世纪 80年代以来，电动打标机的数字化、自动化成为这一领域的研究热点，近年来，随着传感技术、电子技术、自动控制技术、计算机技术的发展，现代的打标机已经进入了计算机榨制为丰的时代。数字化自动化的具体表现有 :打标过程实时监控和打标工件运行过程的监控 (如对钢管在生产线上的监控 );自动扫描、自动定位和跟踪检测技术在打标机系统中的应用 ;能够实时地、自动地修改和处理任意复杂的图形和字符。 (2)多功能、集成化在现代生产环境下，打标机不仅要能够进行单一形式的打标，还要实现功能多样化。比如 :打标机既要能够打印标准字库中的字符，还要能够打印用户自行设计的字符图样，并且还能够在一定程度上对点阵字符的打印轨迹进行优化。传统的点阵打印是按照逐行或逐列扫描的顺序进行的，这样做电机的无效行程就较多，效率很低。如果能够将点阵字符轨迹进行优化，那么将获得较高的打印效率。这是打标机发展的一个重要方向。同时由于在上世纪 80年代入式技术得到了充分的发展，越来越多的公司将嵌入式系统技术引入到打标机控制系统中来，开发出适应现代企业生产流水线上使用的系统。基于片搭建起控制系统架构，使得打标机体积不断减小，功能越来越强大，集成化越来越高。近年来还出现了手持式电动打标机， (3)结构简单化、操作界面人性化随着打标机集成化的提高，很多功能将集中在少数几个模块中实现，电动打标机的结构也就相对变得越来越简单。简单化不仅仅体现在硬件的结构方面，同时也体现在软件方面，窗口式的操作程序、触摸屏等技术使打标机的各种操作更清楚、更容易掌握，这也是当前电动打标机技术发展的一个方向。针对当前中国庞大的市场，各大打标机生产企业也紧紧抓住操作界面中文化这一课题，致力于开发符合国人操作习惯的操作界面。动打标机相关技术的发展电动打标机是计算机技术、自动控制技术、机械设计技术、电动技术等多项技术综合交叉的技术密集型产品。由于近年来这些相关的技术都得到了很大的发展，因此电动打标机技术也日趋完善。但是纵观国内外电动打标机的研究可以看出，打标机产品的改徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 4 进主要是在硬件方面，比如以前打标机的控制部分一般都采用单片机，近年来随着片机的控制方式在打标机系统中已经逐渐被取代。随着硬件技术的发展，打标机也将逐渐变得越来越集成化，体积也将越来越小。但是，在这种情况下打标机软件方面的作用似乎没有被充分发挥出来，各大生产厂商也更多的是把精力集中在硬件技术的开发上，而忽略了软件技术的开发。目前很多打标机系统提供给用户的软件界面并不友好，操作也不是很方便，更糟糕的是很多软件只是简单的实现了基本的打标功能，而并没有对打标机其他功能进行充分的挖掘，所以，软件发展的滞后成为了制约电动打标机水平提高的一个瓶颈。而这一点也不符合打标机未来的多功能化的发展要求，因此打标机在软件方面的发展空间还是比较大的。比如为了提高打标机的效率，可以对打标机打印的路径进行一些优化，使打标机能够在更短的时间内完成所有点的打印，这就需要从软件技术方面做一些优化的工作。所以本文也抓住这一点，从软件的角度对打标机进行了相关的研究，重点放在字库优化方面。字库是由字模组成的，字库的优化包括字模的定义和设计优化、字模打印轨迹的优化两部分。管打标系统的开发现状钢管广泛地应用于机械、建筑和石化等行业，又是国防工业的重要材料，用于制造枪管、炮筒以及其他武器。钢管的生产工艺种类繁多，生产过程非常复杂。按照工艺流程，管坯进入车间后按照工艺要求锯成定尺长度，然后依次经过环形炉加热、三辊穿孔机穿孔、连轧机轧钢、定径机定径。加工成的钢管需要减径的再加热后送至减径机上减径。从定径或减径机轧出的成品管，送至链式冷床上冷却，冷却后锯成定尺长度的钢管（有的需要热处理 ) 输送到斜辊式矫直机上矫直，矫直后依次经过超声波探伤，水压机试验，随后进行其他各项精整工序。精整后的成品管经过感应加热炉后进行涂油打捆入库。根据定，外径不小于 36钢管应在每根钢管一端的端部有喷印、滚印、钢印或粘贴印记。印记应清晰明显，不易脱落。印记内容应包括钢的牌号、产品规格、产品标号和供方印记或注册商标。具体不同类型的管子有不同的印记内容。随着我国加入内市场和国际市场的接轨，钢管市场同样面临一系列的问题。国内钢管进入国际市场，必须遵守国际的相关标准。比如无缝钢管要遵守国际标准表一所示）。过去，有的钢管厂由工人随意手写，字迹不统一，有的用刷模的方式，字迹相对工整。这种做法沿用了很长一段时间，部分厂家目前仍在使用。很明显，这些方法存在测量精度低、劳动强度大、生产效率低、字迹不清楚等缺点。徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 5 表 1 1 标准摘录外径项目管体接箍允许偏差 D 1厚量单根车载量目范围 1 范围 2 范围 3 油管 5m 管 6m 标能大大提高产品档次，树立品牌形象及防伪，为企业提供产品的可追索性（，从而更好地贯彻准。近年来，各种工作原理的打标机层出不穷。其中，电动打标机采用了一种新型打标工艺，它是由计算机控制打印针运动的高速打印设备，其工作原理是打标针在步进电机作用下作每秒 300 次高频冲击运动，同时计算机控制打标针在 X - 从而在工件表面上打印出密集点阵构成的字符的复合图形。该方法具有标记图案变化灵活等优点。激光打标机也得到了广泛的应用，但是激光打标机的寿命受到激光器本身寿命低和缺乏长期稳定性的缺点的制约，而且成本较高，因此多用于特殊场合。液压和气压打标机具有打印深度深、标记清晰、不易磨损的特点，但需要配备专门的液压和气压装置，目前钢管打标研究较多的是电动打标机。目前国外已开发出比较成熟的打标设备，功能强大，能打出各种设定的字符甚至是中文。设备采用了许多先进的技术，特别是打标头部分的设计。表 1标头技术参数工作范围精度要求生产效率直径 32 246标深度秒 5个 2号英文字符徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 6 2 打标机系统的总体设计标机系统组成及工作原理打标系统的示意图如图所示，由图可以看出其组成如下：电动打标机的组成部分主要包括控制器、上位机、打标头、打标针、各部分主要功能如下 : 控制器 :对系统参数和打标参数进行设置，控制打标针的运动和动作 ; 上位机 :浏览字库文件、设计特殊字符、优化字符打印轨迹、向控制器发送字符文件信息 ; 打标头 :安装打标针运动和动作的机械部件 ; 打标针 :通过对工件表面的冲击打出点痕 ; 打标机的组成：（ 1） V 型支架。 V 型支架用来放置待打标的钢管，由七个支柱组成， V 型面上固定有尼龙垫，可以减少冲击，保护钢管不被划伤。（ 2）电动打标机。打标机包括支架、步进电动机、打标头、打标控制器、丝杠等。电动打标机在钢管外表面沿轴向打出所设定的字符。打标机采用司的新产针电动打标机，具有打标速度快、字迹清楚、可靠性高的特点。（ 3）横梁。用来安装打标机。钢管到达打标工位时，步进电动机下降，可调撑脚压在钢管上，可以调节打标针钢管的距离，以改变打标字符的深度。打标开始后，打印针按字符或图形笔划轨迹运动的同时，打印针高频冲击钢管表面，从而形成由密集点组成的字符或图形。打印针能自动跟随钢管表面形状而动作，对钢管表面平整度无要求。打标字符和图形可以通过计算机键盘输入。图 2标示意图徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 7 打标机的工作原理对打标机工作过程进行分析，其工作原理分如下三个步骤 : 针头的运动当工件被输送到打标工位后，控制器发出打标指令，打标针在步进电机驱动下沿着所需的打标轨迹运动 ; 打点打标针移动到需要打点的坐标处时，控制打标针动作的电磁阀打开，打标针在驱动气压的作用下冲击工件表面打下点。然后电磁阀关闭，打标针从工件表面抬起，缩回针套内。重复步骤、，则在工件表面连续打点，组成所需的字符图样 ; 复位一个工件打标完成后，打标针复位到初始位置，等待下一个打标指令的到来。打标要求字迹清晰，速度快。打标系统的设计需要注意如下问题：横梁所受力矩的大小合适，力矩太大会产生振动，影响打标效果；导轨的精度高；保证打标设备安装的精度，打标头要在钢管的中心线上，否则打标字深不一致；保证打标针跟钢管的间距合适，间距大，打标深度不够，间距小，打标过于深，而且会缩短打标针的使用寿命；点阵式打标机要求具有稳定的控制系统，控制打标针高频冲击钢管表面，打印出清晰的字体，因此关键部件打标头要选取成熟的配件。 2 标机的基本功能及主要技术指标工业现场使用的电动打标机具体功能有以下几点 : (1)打标针能够在一定尺寸的平面内运动并实现定位打标针在平面内能够按打印轨迹运动 ;能在需要打点的坐标处定位 ;打标完成后，打标针能自动复位。 (2)快速打点打标针移动到需要打点的坐标处定位后，能够快速地在工件表面上打点，防止点的漏打，并且保证一定的打印深度。 (3)用户操作界面友好，打标字符多样用户通过操作界面可以方便地进行系统参数的设定、打标参数的设定、打标字符的编辑等 ;软件具备丰富的字库文件供用户调用，并提供字符生成器供用户设计自定义字符图样使用。 (4)便于与上位机系统联接。打标机能方便地与上位机通讯，使用通用的串行接口，并且确定上下位机之间的通徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 8 讯协议。这一功能主要接收上位机设计的字符文件信息。 (5)体积小，结构紧凑，便于安装维护为工业现场使用和安装的方便，在满足打标功能需要的基础上，打标机应尽量少占用工作空间，做到体积小，结构紧凑，并便于安装维护。实际系统的主要技术指标如下 : (1)运动范围 ;沿 X 轴或 mm/s (2)打印深度头角度参数、工件材料硬度和电动驱动值共同决定打标字符深度 ;字符内部点轴向间距 1 (3)打标针针头材料选择高硬度碳化钨，硬度为 90标针到工件表面之间最大行程满足打印深度的需要，打标针针尖处圆锥体面与工件表面夹角取 60度。打标头选用号。徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 9 3 各机构的选择及设计架设计机架的设计主要保证刚度，强度和稳定性。（ 1）刚度评定大多数机架工作能力的主要原则是刚度。（ 2）强度强度是评定重载机架工作性能地基本准则。机架的强度应根据机器在运转过程中可能发生最大载荷或安全装置所能传递的最大载荷来校核其强度，此外还要校核其疲劳强度。机架的强度和刚度都需要从静态和动态两方面来考虑。动刚度是衡量机架抗振性能的指标。而提高机架抗振性能应从提高机架构件的静刚度控制固有频率，加大阻尼等方面著手。提高静刚度和控制固有频率的途径是：合理设计机架构件的截面形状和尺寸，合理选择壁厚及肋板，注意机架的整体刚度与局部刚度以及结合面的匹配等。（ 3）稳定性机架受压结构及受弯结构都存在失稳问题，有些构件制成薄壁腹业存在局部失稳。稳定性是保证机架正常工作的基本条件，必须加以校核。此外，对于机床，仪器等精密机械还应考虑热变形。热变形将直接影响机架原有精度，从而使产品精度下降，有导轨的机架，由于导轨面与底面存在温差，在垂直平面内导轨将产生凸或凹热变形。因此，机架结构设计时应使热变形尽量减小。机架设计的一般要求：（ 1）在满足强度和刚度的前提下，机架的重量应要求轻，成本低。（ 2）抗振性好，把受迫振动振幅限制在允许范围内。（ 3）噪声小（ 4）温度场分布合理，热变形对精度的影响小。（ 5）结构设计合理，工艺性良好，便于铸造，焊接和机械加工。（ 6）结构力求便于安装与调整，方便修理和更换零部件。（ 7）有导轨的机架要求导轨面受力合理，耐磨性良好。（ 8）造型好。使之既适用经济又美观大方。机架常用的材料：材料的选用主要使根据机架的使用要求。多数机架形状复杂，故一般采用铸造，由于铸造的铸造性能好，价廉和吸振性能强，所以应用广。重型机架常用铸钢，当要求重量轻时，可以用铸造或铸铝合金等轻金属制造。焊接机架具有制造周期短，重量轻和成本低等优点，故在机器制造业中，焊接机架日益增多。焊接机架主要又钢板，型钢或铸钢等焊接而成。鉴于本课题设计，机架支柱横梁选用热轧等边角钢，尺寸规格见表：徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 10 图 3轧钢截面尺寸图宽性半径面系数表 3轧等边钢尺寸角钢号数尺寸 /面面积 / 2理论重量kg/m 外表面积( 2 ) Z0 b d r 9 90 12 10 80 10 9 计算机架横梁重量横梁横梁机架立柱的重量立有打步进电动机重量 0电滑台框架 0框滑台总重量 6滑论文 ) 11 机架受力简图点位置时，对横梁进行受力分析 3 5 2 . 8 3 3 7 . 1 2 6 8 9 . 9 2G G G N 滑总横所以 6 8 9 3 5 2 . 8 1 . 1 7 5 3 3 7 . 1 2 1 . 4 5 / 2 6 5 8 . 9 5M N M 横梁强度的校核的校核：徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 12 已知横梁截面积 21 5 . 1 2 6 2 3 0 . 3S c m 许用抗弯应力 120 41 46 8 9 . 9 2 2 2 . 8 1 0 3 0 . 3 1 0 p 经校核横梁强度合格。立柱的受力分析计算：则 6 8 9 . 9 2 N ,立柱所受的力矩 1 5 0 0 . 2M M N M 所以在立柱的强度校核：已知立柱截面积 22 2 2 0 . 3 0 6 4 0 . 6S c m ，材料抗压许用应力 160 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 13 42 46 8 9 . 9 2 1 7 1 0 4 0 . 6 1 0 p 所以经校核立柱的强度合理。点位置时，对横梁受力分析：机架受力图有 6 5 8 . 9 5 N m ，可得 446 8 9 . 9 2 1 7 1 0 4 0 . 6 1 0 p 以 E 点为原点取矩则 3 5 2 . 8 1 . 1 7 5 3 3 7 . 1 2 1 . 4 5 / 2 6 5 8 . 9 5M N M 所以滑台处在经校验横梁强度合理。立柱的受力分析：徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 14 有 0 可知 6 8 9 . 9 2 N 6 5 8 . 9 5 N m 所以立柱的轴力图和弯矩图如下：所以立柱的轴力图和弯矩图如下：校核： 446 8 9 . 9 2 1 7 1 0 4 0 . 6 1 0 p 所以立柱强度合理。轨的设计轨的设计要求：（ 1）几何精度就是通常所说的导向精度，即运动精度或回转精度。（ 2）运动精度包括两方面的内容：一是运动的平稳性；二是定位精度。（ 3）具有足够的承载能力和刚度，使用寿命长。徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 15 （ 4）结构简单，工艺向好，便于调整和维修。（ 5）具有良好的润滑和防护装置。轨的设计程序及内容：（ 1）根据工作条件，载荷特点确定导轨的类型，截面形状和结构尺寸。（ 2）选择导轨材料，表面精加工和热处理方法与摩擦硬度匹配。（ 3）设计导轨的配合间隙和预加载荷调整机构。（ 4）设计导轨的润滑系统及防护装置。（ 5）制定导轨的精度和技术条件。单根直线滑动导轨截面形状特点及应用见下表：表 3轨的类型类型截面形状特点及应用凸形对称形导向精度高，磨损后能自动补偿，有利于排屑，不易保存润滑油，用于低速。动轴承的选择选用滚动轴承类型时 ,必须了解轴承的工作载荷 (大小 ,性质 ,方向 )转速及其他使用要求。 1) 选择原则转速较高 ,载荷较小 ,要求旋转精度高时宜使用球轴承 ;转速较低 ,载荷较大或有冲击载荷时则选用滚子轴承。 2) 选用方法轴承上同时受径向和轴向联合载荷 ,一般选用角接触球轴承或圆锥滚子轴承 ;若径向徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 16 载荷较大 ,轴向载荷较小 ,可选用深沟球轴承 ,而当轴向载荷较大 ,径向载荷较小时 ,可采用推力角接触球轴承 ,四点接触球轴承或选用推力求轴承和深沟球轴承的组合结构。各类轴承使用时内外圈间的倾斜角应控制在允许角偏斜值之内 ,否则会增大轴承的附加载荷而降低寿命。当两轴承座孔轴线不对中

温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。