玻璃单边磨的设计

1摘 要本次研究课题是针对玻璃磨边机将玻璃磨削后将玻璃自动转位装置的优化设计，现有的转位装置转动角度不准确，容易摆动，对后面的加工工序带来了一定的影响，为了解决这一问题，本设计主要针对自动换位装置进行优化设计。本文主要对玻璃自动转位装置进行设计，玻璃自动转位装置主要通过伺服电机带动转轴旋转，电机和转轴之间通过减速装置连接，包括减速器和同步带的设计，通过对电机的选型计算、减速器的选型和同步带的设计计算，完成了自动转位的设计，然后对玻璃自动转位装置的相关件进行制造工艺的编制，包括箱体以及轴的工艺编制，最后利用 PROE 三维软件对自动换位装置进行建模设计，并生成二维装配图以及零件图。关键词：自动转位装置；伺服电机；减速装置；制造工艺2AbstractThis research topic is aimed at glass after glass grinding wheel for the optimization design of the automatic transfer device, the existing transfer device rotation Angle is not accurate, easy to swing to the back of the machining process has brought certain influence, in order to solve this problem, this design mainly aimed at the automatic switch device is optimized design.This paper to design of glass automatic transfer device, glass automatic transfer device is mainly driven by servo motor shaft rotation, through the reduction gear connection between motor and rotation, including the design of the reducer and synchronous belt, through the calculation of type selection of motor, reducer type selection and design calculation of synchronous belt, completed the design of the automatic indexing, and related parts of glass automatic transfer device manufacturing process, including the process of the housing and shaft, the final use of PROE 3 d software for automatic transposition device modeling design, and generate a 2 d assembly drawing and part drawing.Keyword: Automatic transfer device; Servo motor. Reduction gear; Manufacturing process3目 录第一章 绪论 .51.1 本课题的背景以及目的 .51.2 玻璃磨边机的发展现状 .51.3 玻玻磨边机的主要种类及特点 .61.3 本次设计的任务： .8第二章自动换位装置的结构设计 .92.1 主运动方案设计 .92.1 自动换位装置工作分析 .92.3 伺服电机的计算 .102.4 传动比的分配 .112.5 涡轮蜗杆传动设计计算 .132.7 同步带传动的计算 .162.8 主动轴的设计 .192.9 从动轴的设计 .19第三章 自动换位装置的制造工艺 .203.1 主轴的加工工艺 .203.2 箱体的加工工艺 .20第四章 机构的三维建模 .224.1 PROE 简介 .224.2 重要零件建模三维图 .224.2.1 箱体的设计 .224.2.2 铜基衬套的设计 .234.2.3 同步轮的设计 .244.2.4 减速机安装座的设计 .244.2.5 减速机设计 .254.2.6 三维装配图 .26总结 .27致 谢 .294第一章 绪论 1.1 本课题的背景以及目的近年来，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业必须的专用设备，其市场需求也将越来越多。然而到目前为止，国内玻璃磨边设备还不很成熟，大多只适合单件加工，而不能应用于批量生产线。大型玻璃深加工企业必须采用自动化程度高的智能玻璃磨边机。目前玻璃产品正向功能型、实用型、装饰型等深加工发展，玻璃磨边机作为玻璃深加工必须的专用设备，市场需求越来越多。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。磨削进给系统采用交流伺服电机驱动，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。本次研究课题是针对磨边机将玻璃磨削后将玻璃自动转位装置的优化设计，现有的转位装置转动角度不准确，容易摆动，对后面的加工工序带来了一定的影响，为了解决这一问题，本设计主要针对自动换位装置进行优化设计。1.2 玻璃磨边机的发展现状自 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。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 一 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5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。我国从 2001 年以后又进一步研发玻璃磨边机设备，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，我国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。1.3 玻玻磨边机的主要种类及特点玻璃磨边机是玻璃深加工设备中产生最早且用量最大的机械设备之一。近些年来，随着玻璃深加工产业的不断发展和壮大，玻璃磨边机的种类和规格也越来越多，并且技术越来越先进，功能越来越全面。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：(l)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。异形机结构简单，制造成本相对较低，所以价格也比较便宜。(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。6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。(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7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。1.3 本次设计的任务：1） 根据所设计玻璃单边磨的自动转位装置的结构，根据输出轴的载荷以及转速计算出动力装置的扭矩，并选择合理的电机。2） 根据自动转位装置的整体结构合理布置传动系统，并选择和设计减速箱的类型以及传动比。3） 对输出轴和输入轴之间的传动装置进行设计并校核。4） 对自动转位装置的材料进行选择，例如箱体、轴等材料。8第二章自动换位装置的结构设计2.1 主运动方案设计主轴的传动方式主要有齿轮传动、带传动、电动机直接传动等。主轴传动方式的选择主要决定于主轴的转速、所传递的转矩、对于平稳性的要求以及结构紧凑、装卸维修方便等要求。（1）齿轮传动，特点：结构简单、紧凑，能传递较大的转矩，能适应变转速、变载荷工作，应用最广。缺点：线速度不能过高，通常小于 12m/s，不如带传动平稳。（2）带传动，特别适用于中心距较大的两轴间传动，传动平稳，噪声小，适宜高速传动。带传动在过载时会打滑，不能用在速比要求准确的场合。同齿形带传动的优点：无相对滑动，传动比准确，传动精度高；不需要润滑，耐水、耐腐蚀，能在高温下工作，维护保养方便；传动比大，可达 1:10 以上。缺点：制造工艺复杂，安装条件要求求高。根据减速的需要本文的主传动选择带传动。2.1 自动换位装置工作分析9图 2-1 玻璃单边磨自动换位装置构结构图玻璃在磨边的过程中需要进行自动换位，如图2-1所示，本设计的玻璃单边磨自动换位装置由旋转轴、减速器、同步带、铜套及驱动电机组成。旋转臂与旋转轴连接，旋转电机通过楔形带带动旋转轴，实现旋转臂与玻璃的整体旋转。通过伺服电机控制可以实现任意转角和换位，转动的角度准确，而且能提供较大扭矩。 下面分别对各级传动机构进行选型计算，包括电机的选型计算、减速电机的选型蜗轮蜗杆的设计计算以及同步带和轴的设计。2.3 伺服电机的计算 1）电机轴负载惯量的计算转轴的惯量：（2-1 ） 26108BMDJ其中， ：转轴重量。（2-2） LVB42L：转轴的长，L=0.165mD：转轴直径，设计的转轴直径 D=65mm代入式（2-1 ）得：230.657.81.14.74BMkg代入式（2-2 ）得： 2624.510.()8BJ kgm负载的惯量26WBJMRJ其中，M ：负载质量（为转臂与玻璃的重量），M=100kgR:转臂回转半径，取 R=100mm10261010.2.()WJkgm（2）转矩的计算501.22.7863wMJN设定电机从启动到加速到最大转速的时间为 0.3s。（3）电机的初步选定 已知伺服电机的最大转速为 3000r/min，输出轴的转速为 50r/min，可以算出减速比为 i=60,因此电机的转动惯量需要满足下式：4221.0.8310()6LMJkgmi初步选台达 ECMAC10，规格：额定功率 P： 2KW。额定转速 N：3000（r/min）额定转矩 ： 6.37（Nm）WT瞬时转矩 T： 19.1（Nm ）电动机惯量 JM： 42.510()kgm选定电机的额定转矩0.8 比换算到电机轴负载转矩大的电机ECMAC10 的额定转矩 6.37()WTNm6.37()0.82WLTN2.4 传动比的分配由于输出轴的转速为 50m/min，伺服电机的最大转速 n=3000r/min,根据公式可以求出总传动比 电动机的输出转速为 3000r/min，所以，需要经过两次次30=65ni输 出减速以获得所需的传动比。所以，传动比分配如下：设计同步带传动的传动比： 1=2一级涡轮蜗杆减速机的减速传动比： 2=60/2=30常用的减速机有摆线针轮行星减速机、齿轮减速机、三角皮带减速机以及圆柱蜗11杆减速机，一般根据功率、转速来选择减速机。选用时优先考虑传动效率高的齿轮减速机和摆线针轮行星减速机，四种减速机基本参数如下表 2-1。表 2-1 四种减速机基本参数减速机类型特性参数 摆线针轮减速机齿轮减速机三角皮带减速机圆柱蜗杆减速机传动比 i879 126 4.532.96 8015输出轴转/(r/min)17160 65250 200500 12100输入功率/kw0.04550.553150.55200 0.5555传动效率0.90.950.950.960.950.96 0.800.93此次设计选用摆线针轮减速机。摆线针轮减速机主要特点：传动效率高，传动比大，结构紧凑，拆装方便，寿命长，重量轻，体积小，承载能力高，工作平稳。对过载和冲击载荷有较强的承受能力，允许正反转，可用于防爆要求 【11】 。根据结构布置形式，需要选择输入轴与输出轴平行的减速器，常见的有蜗轮蜗杆减速器和行星齿轮减速器，由于选择的电动机的转速 3000r/min， 而本设计的减速机输出轴转速为 100r/min。比较二种减速器可知，行星齿轮减速机一般应用与输入轴与输出轴平行的场合（来自机械设计课程设计手册吴宗泽编写），而蜗轮蜗杆减速器应用在输入轴和输出轴垂直的场合，针对本设计电机与箱体垂直布置，因此选用蜗轮蜗杆减速机，对于减速机的选型首先要考虑减速机本身的作用，其次是相对应使用设备上的尺寸大小，然后是减速机的速比，安装方式，装配形式。最后还要注意相对应的电机功率，以及电机的使用环境，本设计选择减速比为 30 的 NMRV075 涡轮蜗杆减速机。122.5 涡轮蜗杆传动设计计算由上节可知选用的减速机类型为蜗轮蜗杆一级减速机，蜗杆传动是在空间交错的两轴间传递动力的一种传动机构，两轴线交错的夹角可以为任意值，长用的为 90 。0传动机构:是整个行走机构最主要的机构，也是核心机构。传动机构采用蜗轮，蜗杆传动方案。蜗杆为传动件，蜗轮为从动件，通过手柄的转动可以实现。蜗轮是具有圆弧齿冠的斜齿轮，90 0转动。蜗轮，蜗杆传动具有以下特点：当使用单头蜗杆(相当与单线螺纹)时，蜗杆旋转一周,蜗轮只转过一个齿距,因而能实现大的传动比.由于传动比大，零件数目又少，因而结构很紧凑。在蜗杆传动中，由于蜗杆齿是连续不断的螺旋齿，它和蜗轮齿是逐渐进入啮合及逐渐退出啮合的，同时啮合的齿对又较少，故冲击载荷小，传动平稳，噪声低。当蜗杆的螺旋线升角小于啮合面的当量摩擦角时，蜗杆传动便具有自锁性。蜗杆传动同时也具有缺点：蜗杆传动与螺旋齿轮传动相似，在啮合处有相对滑动。当滑动速度很大，工作条件不够良好时，会产生较严重的摩擦与磨损，从而引起过分发热，使润滑情况恶化。因此摩擦损失较大，效率低；当传动具有自锁性时，效率仅为 0.4 左右。同时由于摩擦与磨损严重，常需耗用有色金属（如锡青铜）制造齿轮或轮圈，以便与钢制蜗杆配对组成磨性良好的滑动摩擦副。因而成本较高。总之，蜗杆传动的优点优于缺点，所以选用蜗轮，蜗杆传动。（1）确定计算参数涡轮蜗杆减速机的输入功率 P=2kw。传动比为 i2=30。根据上节可以知道蜗杆的转传动工作载荷稳定，基本没有冲击，预计使用寿命为 12000 小时。（2）选择蜗杆传动类型根据国标 GB/T10085-1988 的推荐，采用渐开线蜗杆（ ZI）。（3）选择涡轮、蜗杆材料考虑到蜗杆传动功率不大，速度较低，故蜗杆选用 45 钢。因希望效率高些，耐磨性好些，故蜗杆螺旋齿面要求淬火，硬度 45-55HRC。涡轮选用 HT200，齿面要求 1.6的粗糙度。（4）按照齿面接触疲劳强度进行设计按照蜗杆传动的设计准则，先按照齿面接触疲劳强度进行设计，在校核齿根弯曲13疲劳强度。传动中心距32()21)确定作用在蜗杆上的转矩 2估算传动效率 =0.8，则有：2=9.551062=9.55106 23000=63672)确定载荷系数 K =由于自动换位装置要求动力传动稳定均匀，基本无冲击，每小时启动次数小于 25次，启载荷较小， =1,；所以因为工作载荷分布均匀，传动平稳，所以使用系数=1，同样动载荷系数 =1，所以 k=1。 3）确定弹性影响系数 因选用的是灰铸铁材料作为涡轮材料和 45 钢蜗杆材料，所以， .=160124）确定接触系数 先假设蜗杆分度圆直径 d1 和传动中心距的比值 =0.35，查手册可知 =2.9。1/ 5）确定许用应力 根据涡轮材料 HT200，金属模铸造，蜗杆螺旋齿面硬度大于 45HRC，可查的许用基本许用应力 。=208=602=60110012000=7.2107=8 1077.2107=0.78=0.78208=162.246)计算中心距 a316.367103(1602.9162.24)2=37.86取 a=90mm，因为 i=30，所以可确定模数 m=2.5，蜗杆分度圆直径 。此1=2814时， =0.31，这样可查得 ，所以以上计算结果可用。1/ =2.75（5）蜗杆和涡轮主要参数与几何尺寸轴向齿距 ；直径系数 ；齿顶圆直径 ；齿根圆=7.85 =11.2 1=33直径 ；分度圆导程角 ；蜗杆轴向齿厚1=24.87 =5.1 =3.9252）涡轮涡轮齿数 ；变位系数 ； 2=60 2=0涡轮分度圆直径 ；2=2=2.560=150涡轮喉圆直径 ；2=2+22=155涡轮根圆直径 ；2=222=146.8涡轮咽喉母圆直径 。2=12.5（6）校核齿根弯曲疲劳强度=1.532122涡轮当量齿数：2=23= 6035.1=60.72根据变位系数 ，可查的 。2=0 2=2.34螺旋角系数为：=1 140=0.96又有：=从设计手册可查得 。=48寿命系数可通过下式计算：=9 1067.2107=0.622所以：=480.622=29.8415=1.5316367281502.52.340.96=2.1所以弯曲强度满足要求。（7）验算效率 =（ 0.950.96） tantan(+)已知 可查表可得 ，所以可求得 大于原估算值 0.7，因此不=5.1， =1.36 =0.8用重新计算。2.7 同步带传动的计算1）额定功率的计算 20.891.84caAPKKW2）小带轮转速计算调节同步带的转速 r/min3）选定同步带带型和节距由同步带选型图 2.2 可以看出，由于在这次设计中功率转速都比较小，所以带的型号可以任意选取，现在选取 5M 型带，节距 5bPm表 2.2 工作情况系数看 AK16图 2.1 同步带选型图4）、选取主动轮齿数 1z查表 3-3 知道小带轮最小齿数为 14，现在选取小带轮齿数为 17。5）小带轮节圆直径确定=bPzd1753.42.06m表 2.3 小带轮最小齿数表6）大带轮相关数据确定由于系统传动比为 2，所大带轮齿数 ，节距234z5bPm177）带速 v 的确定 3.1427.06.142/60dnmsaxv8）初定轴间间距选取轴间间距 。0a9）同步带带长及其齿数确定= ( )0L221d= 43.7.0654.1)/2=607.4mm10）带轮啮合齿数计算有在本次设计中传动比为 2，所以啮合齿数为带轮齿数的一半，即 =8。mz11）基本额定功率 的计算0P查基准同步带的许用工作压力和单位长度的质量表 3-7 可以知道1)(20vmTPa=2100.85N，m=0.448kg/m 。a所以同步带的基准额定功率为= =0.298KW0P2(21.8504.1)0.4表 3-4 基准宽度同步带的许用工作压力和单位长度的质量12）计算作用在轴上力 rF18=rFvPd10=226N2.8 主动轴的设计（1）轴的最小直径=03由书4表 15-3，取为 118。0轴所传递的功率，算出的功率为 1.84 。 轴转速，为 100 。 /=11831.84100=31.15由于轴上开有 1 个键槽，加大轴的直径 10%， 考虑=31.15110%=32.25轴上的载荷取最小轴径为 35 。显然，此处的安装轴承处轴径应为最小轴2.9 从动轴的设计（1）轴的最小直径=03由书4表 15-3，取为 118。0轴所传递的功率，算出的功率为 1.748 。 轴转速，为 95 。 /=11830.395=38.58由于轴上开有 1 个键槽，加大轴的直径 10%， 考虑=38.58110%=42.44轴上的载荷取最小轴径为 65 。显然，此处的安装轴承处轴径应为最小轴径。19第三章 自动换位装置的制造工艺3.1 主轴的加工工艺 轴的材料种类很多，设计时主要根据对轴的强度、刚度、耐磨性等要求，以及为实现这些要求而采用的热处理方式，同时考虑制造工艺问题加以选用，力求经济合理。轴的常用材料是 35、45、50 优质碳素钢，对于受载较小或不太重要的轴，也可以用 A3、A5 等普通碳素钢。对于受力较大，轴的尺寸和重量受到限制，以及有某些特殊要求的轴，可采用合金钢。根据工作条件要求，轴可在加工前或加工后经过整体或表面处理，以及表面强化处理（如喷丸、辊压、氮化等），以提高其强度（尤其疲劳强度）和耐磨、耐腐蚀等性能。轴一般由轧制圆钢或锻件经切削加工制造。轴的直径较小，可用圆钢棒制造；对于重要的，大直径或阶梯直径变化较大的轴，采用锻坯。为节约金属和提高工艺性，直径大的轴还可以制成空心的，并且带有焊接的或者锻造的凸缘。对于形状复杂的轴，可采用铸造。轴的结构决定于受载情况、轴上零件的布置和固定方式、轴承的类型和尺寸、轴的毛坯、制造和装配工艺及安装、运输等条件。轴的结构应是尽量减小应力集中，受力合理，有良好工艺性，并使轴上零件定位可靠，装拆方便。对于要求刚度大的轴，还应在结构上考虑减小轴的变形。零件与轴的固定或联接方式，随零件的作用而异。一般情况下，为了保证零件在轴上具有固定的工作位置，需从轴向和周向加以固定。1）主轴的材料主轴的材料选用 45 钢，主轴所需要较大的扭矩，因此主轴需要具有一定的刚度和强度，主轴在旋转过程中不能发生弯曲，挠度需要在允许的范围内。2）主轴的加工工艺如下：锻造粗精车外圆车台阶钻螺纹孔铣键槽。203.2 箱体的加工工艺 箱体是装配同步带的基础件，旋转主轴组件将装配于其中。按照自动换位装置的使用性能要求以及其工作条件，箱体结构应主要满足大刚性，足够的刚度，抗震、吸震能力强，精度稳定，容易加工等，所以体壳零件的尺寸应尽量小，尤其是轴向尺寸尽量小，以保证其高刚性的要求，箱体的安装基面应平直、表面粗糙度要细。轴承孔的尺寸、形状精度高，与基面应严格平行。对于动压滑动轴承等中心可调的轴承组合，箱体轴承孔的同轴度要求低，一般达到丝米级就可满足要求。对于滚动轴承尤其是宽系列轴承，其同轴度要求很高，一般须达到微米级才可以达到使用要求，如 0.005 等。1）箱体的材料箱体的材料选用铸铁，主轴上安装转臂和玻璃，箱体的轴孔两端要保证很好的同轴度，箱体上固定减速机，根据箱体的复杂程度采用铸造的方法实现，箱体需要具有较大的刚性和抗震性，容易加工。2）箱体的加工工艺如下：铸造探伤铣各表面钻孔攻牙镗孔。21第四章 机构的三维建模4.1 PROE 简介1985 年美国 PTC 公司开始建模软件的研究，1988 年 V1.0 的 Pro/ENGINEER 诞生，随后美国通用汽车公司将该技术应用于各种类型的减速器设计与制造中。目前在基于Pro/E 的减速器的模型设计、数据分析与生产制造方面美国、德国和日本处于领先地位，美国 Alan-Newton 公司研制的 X-Y 式精密减速器和日本住友重工研制的 FA 型减速器都是目前先进的高精密型齿轮减速器。Pro/ENGINEER 技术可以方便快捷的实现建立基于零件或子装配体的三维模型设计和装配，并且提供了丰富的约束条件完成可以满足的工程实践要求。建立三维模型在装配体环境下可以很好的对零件进行编辑和修改，在生产实际中便捷的把立体图转换为工程图，在生产应用中充分利用 Pro/E 软件进行几何造型设计，进一步利用数控加工设备进行技术加工，可以显著提高减速器的设计制造精密、设计制造质量、设计制造效率，从而缩短产品更新换代生产的整个周期。而我国在 Pro/E 的减速器三维模型设计方面还相对比较薄弱，因此，随着经济全球化的发展，在此技术上我国需要不断的突破创新，逐步提高“中国创造” 在国际市场的竞争力。本设计利用 PROE5.0 对自动换位装置的结构进行了设计。4.2 重要零件建模三维图4.2.1箱体的设计 箱体安装主动轴和从动轴以及减速机安装座和轴承，因此箱体上有安装孔和螺钉孔如图 4-1 所示。22图4-1箱体的三维建模4.2.2 铜基衬套的设计铜基衬套的作用是避免轴直接和座孔对磨，减少对轴的损害起到保付轴的作用，使轴在衬套内做往复和旋转运动。衬套的材质为铜，铜具有很好的耐磨性。图4-2铜基衬套的三维建模234.2.3同步轮的设计同步轮是本次设计传动用的较多的传动件，同步带轮转速低而且成本低，易于制造，传动精度高，本设计选用的同步轮为5M。同步轮装在轴套上，同步轮与轴套采用键连接，如图4-3所示。图4-3 同步轮的三维建模 4.2.4减速机安装座的设计减速机安装座是用于固定和安装减速机的，减速机上有8-M8 的螺纹孔，因此减速机安装座上开有8-9的螺孔，安装座的材料采用Q235A，安装座的高度为45mm。如图4-4所示为减速机安装座的结构设计。24图4-4减速机安装座的三维建模 4.2.5减速机设计减速机采用蜗轮蜗杆减速机，传动比为30，减速机垂直布置。25图4-5减速机的三维建模 4.2.6 三维装配图对各个零件根据约束组装在一起，并对其干涉检查，然后再修改，完成的三维装配图如图4-6 所示：图4-6 三维装配26总结在本次毕业设计过程中，我初步掌握了如何运用所学知识进行设计，同时也将大学四年来学的知识做了归纳性的总结。在整个毕业设计过程中，我通过网上及图书馆资料的查阅，实际案例的参考，确定了玻璃单边磨自动换位装置的整体结构。在 PROE 三维软件当中，完成了整体三维造型，并且在 CAD 中生成了二维工程图。同时也完成了相关外文文献的翻译工作。通过对玻璃单边磨原理进行熟悉和了解，并在此基础上综合借鉴关于玻璃砖片机的结构，自己通过看视频观察然后整理自己的思路，通过向老师请教得出了一套自己比较满意的设计方案。方案的确定仅仅是设计的开始。接下来