水禽蛋窝自动升降系统以及三维仿真 (2)

1、摘 要蛋窝升降系统主要用于种蛋编号或测定其各项指标，种禽产蛋后离开蛋窝，蛋窝升起，使种蛋进入预定区域，然后蛋窝回位，不影响下一只种禽产蛋。设计过程包括零部件设计、结构设计、工艺分析、计算等，设计结构的关键问题在于蛋窝翻转时的升降要平稳，抬高的高度适宜，种禽产蛋过程中稳固。在本论文中，参考了众多升降机的结构和动力，设计出符合本论文的机构，并且对各零件机构进行受力分析以及工艺分析，使其实现所要实现的功能。关键词：自动升降 结构设计 零部件设计 受力分析 工艺分析AbstractNest egg lifting system is mainly used for egg number or the

2、determination of the indicators, to leave the nest after egg laying poultry, egg nest egg rises, make into a predetermined area, and then return the egg nest, not under the influence of a bird egg. The design process including parts design, structure design, process analysis and calculation, the key

3、 problem lies in the structural design of lifting nest egg when flipped to smooth, elevation height is appropriate, in the process of laying solid breeder. In this paper, with reference to the structure and dynamics of many lifts, designed in line with the organization, and all parts of the body for

4、ce analysis and process analysis, to achieve the functions to achieve.Key words: analysis of the process; automatic lifting; structure design;parts design;stress analysis目 录前言12设计的基础依据22.1机械制造技术基础22.2金属工艺学22.3画法几何与机械制图32.4互换性与测量技术基础32.5可编程控制器原理及应用32.6实习经历和生活经验33文献综述53.1施工升降机结构分析计算系统研究与开发53.2剪叉式液压升降机

5、的结构设计与优化53.3介紹两种电动升降机装置63.4 PLC控制系统设计63.5机械设计中的材料的选择和应用64总体方案的确定74.1机构选型74.2其他部件的确定8理论分析及设计计算95.1零件校核95.2标准件校核126制造工艺分析146.1铸造156.2机加156.3抛光156.4电镀167技术经济分析168结论19参 考 文 献2121前言论文主要是设计水禽蛋窝自动升降系统及三维模拟，这是一个将自动化加入到水禽养殖的过程中，通过自动化设备来解放和发展生产力，由于一些列的自动化设备，能促使人能在不用通过现场观察来了解水禽的生活状态和身体情况。每个水禽都有自己的编号，通过产蛋房及里面的设

6、备来确定该水禽的产蛋情况以及可以通过该水禽产的蛋来分析水禽的身体状况。投资养殖业，一个是大规模，另外一个是可持续。在目前的情况下，只要给与足够的时间，国家养殖设备自动化必将快速发展，养殖设备自动化道路已融于我国发展方向，相信不久的将来会更加的普及2。针对设计要求，可以得知该设计过程会设计一系列的问题，考虑到蛋窝翻转时的升降要平稳，抬高的高度适宜，种禽产蛋过程中稳固，平稳的蛋窝翻转使蛋能完好无损的从蛋窝传送到滑道上。为了平稳，我设想让蛋窝翻转角度适当减小，蛋窝升降机构配合稳定，各个工件的链接方式，通过螺丝、销钉、轴承或者键等来链接。蛋窝与滑道的接触部位尽可能的圆滑。抬高的高度是为了让蛋下滑到底的

7、时候能使蛋不破损，因为蛋的大小存在差异，所以滑道的设计尺寸会偏大，为了防止蛋滑出滑道，所以滑道设计的尽可能的收拢，在滑道低端选择圆弧以及其他材料来保证蛋的完整3。2设计的基础依据在大学期间，因机械设计基础及其自动化设计，接触并学习了甚多有关机械的科目。对于水禽蛋自动升降系统这个机构来说，可谓就是为了综合这些知识点所创造的毕业设计题目。首先，我所构想的这个升降系统是基于一定的背景的：1.水禽产蛋位置就是在我所设计的产蛋区，这个可以通过某些东西或者剧本设定；2.产房口设计是每次只能进一个，在里面有一个水禽的前提下其他水禽无法进入；3.产门设有感应器，一是感应到有水禽进入，让系统进行特定的指令，二是

8、扫描出水禽“身份”，每个水禽都被套上一个标识。在水禽离开之后又是有系统做出特定的动作，并且将所收集的信息储存下来。在此基础下，我们所设计的水禽蛋窝自动升降系统就能达到预期的效果：种蛋编号或测定其各项指标。以下就是在我大学四年所储存的知识，位该设计提供了设计的依据。2.1机械制造技术基础此科目的名字就表现出了我设计该系统的基础依据来处，该书提到了机构的组成和运动简图，机械设计的概论，现代设计法应用概述，常用机构以及其他各类机构，机构的组合与应用，机械传动（包含了带传动、链传动、齿轮传动等）。单此科目所涉及的内容就可以大概的构造出升降系统的机构。水禽蛋窝自动升降，我采用链传动，通过电机提供动力，将

9、蛋窝这整个结构与链条链接，带动蛋窝升降。有链条就会用到齿轮，然后通过螺丝将齿轮固定到升降板上，为了保证齿轮的活动能力，用了轴承与轴套，在蛋窝结构中，通过合页链接蛋窝与挡片，通过用弹簧来为蛋窝提供向上的力使蛋能停留在蛋窝中。2.2金属工艺学 金属工艺学是研究制造金属机件的工艺方法学科。水禽蛋窝自动升降系统的机构零件，有些有其特定的金属特性要求，而该门课所设计的就有金属材料的基本知识；关于这些金属所具有的特性，有哪些参数是比较突出显著的；如何制造这些金属并且通过一些方法来获取自己想要的特性，比如铸造，锻造；涉及到金属的热处理，还有机械加工，以及表面处理（抛光、电镀等），焊接和粘接等。对于水禽蛋窝自

10、动升降系统来说，选取的金属材料应有怎样物理参数才能满足设计的要求，比如固定板、齿轮，就应该有硬度高，对于弹簧，就要韧性好；在金属加工方面，比如水禽蛋窝和滑道，表面处理就比较苛刻，尤其是滑道，竟可能的通过抛光来实现其要求的表面粗糙度。2.3画法几何与机械制图主要内容有制图基本知识和技能，投影和视图包含了主视图、俯视图、侧视图以及剖视图等，点、线、面的投影，零件图、零件、装配图、部件的测绘等。在大一至大四期间，除了手绘图纸，我们还学习了二维画图，运用的是Auto CAD,还有三维制图，有Proe,UG,所学的这些都是我完成水禽升降系统3D仿真的基础。 2.4互换性与测量技术基础 这门课是我设计零件

11、图所需尺寸公差等级的依据，这门课包含了圆柱公差与配合，让我在设计的时候能设计出自己想要的配合（间隙、过渡以及过盈配合），长度测量基础、形状和位置公差及检测，检测手段多样而且精度不一，表面粗糙度及检测、滚动轴承的公差和配合、光滑工件尺寸检验及量规设计等内容。在老师教我们的时候就说单单标注理想尺寸是不行的，只有有公差带或者一些加工工艺的要求才能制造出来。即使是在实习期，也是深感选取尺寸公差和标注尺寸标注正确的重要性。2.5可编程控制器原理及应用 这本书介绍了可编程控制器的来源、现状以及发展，我主要学习的系列三菱FX3U系列(FX3U，FX3UC，FX2N)为例，整体全书论述了可编程控制器的元件、构

12、成原理、硬软件结构、指令系统等，以及控制系统的设计及编程方法，包括开关量控制、位置控制、模拟量控制、通信、数据I/O、网络等方面的内容。运用PLC编程来控制水禽蛋窝自动升降系统的控制，达到自己预期的效果。2.6实习经历和生活经验纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。其实，选这题很大一部分原因就是实习的期间，我去生产一线上接触过设备。我的实习公司就是一家生产设备的，设备比较复杂，分很多个模组组成一台机器，并且是通过PLC来控制的。由该设备的一个模组升降马达这块让我觉得跟我所选的题目特别的相似。每次新的体验都会有不一样收获，第一次实习是参与生产，了解的是设备的组装、调试，了解了一台设备的整体性能和功能，

13、并且知道各种零件、如何组装才能得到预期的运动效果；第二次实习则是有关水龙头的生产设计及其工艺制程制作，虽然目前只是跟着同事学习，并未参与，但是也确确实实知道尺寸、设计过程是如此艰难，需要很多严谨的步骤、反复的实 验、不断地改善才能达到量产的层次。3文献综述我在网上搜寻了很久，直接与水禽蛋窝自动升降系统的研究是微乎其微的，所看的内容几乎都是大型的升降机、升降台，都是属于工业化、产业化的升降，并未涉及关于像本课题所研究小质量的升降，所以在此基础上我扩大了我的搜索范围，并且深入的探究了本论题，关于此设计的一些前人的研究成果、后期的发展方向，和类似系统的参照、对比，找出异同，引用可利用的观念或技术，来

14、实现完成此设计任务。自动升降系统，很容易的想象到我们平日里乘坐的电梯。往大了说，跟升降台也是类似，而本课题所研究的升降机，是关于垂直运送水禽蛋，所以原理感觉是类似，但是这个规模相对说是极其微小的。升降机是很多高空作业要用到的升降设备，升降机的种类较多，各自的特点和适用范围也有所不同。3.1施工升降机结构分析计算系统研究与开发施工升降机被用于垂直运输建筑材料、人员和施工设备，故作为建筑施工现场的关键大型设备。其种类可分为固定式、车载式、车载式等。施工升降机作为垂直运送的机械，由本体、升降台、起升机构和贴墙结构组成，当然还包安全设施和括控制系统。施工升降机工作原理：由叶片泵液压油形成一定的压力，经

15、各种阀、滤油器等一系列功能阀进入液缸下端，使活塞运动，提升重物，上端回油经换向阀回到油箱，完成一个周期，通过溢流阀进行调整额定压力，通过压力表读取压力表的参数。特点是保护措施齐全，笼内承载空间大，安全稳固，占地面积小，传动平稳、结构轻巧等等4。3.2剪叉式液压升降机的结构设计与优化剪叉式液压升降机是液压升降装置，有结构简单、工作稳定、维护方便等特点。该文献中介绍了一组液压缸推动一组剪叉臂的模型、一组液压缸推动两组剪叉臂的模型、一组液压缸推动三组剪叉臂的模型。这样看来其实该升降机的原理与施工升降机类似 5。电梯结构钢丝绳通过驱动装置（曳引机）的曳引带动，这样可获得轿厢和对重做上下运动。其方式分曳

16、引式和液压式，此文介绍的是曳引式6。3.3介紹两种电动升降机装置本文讲的是一个工作车间里面的实际问题，由此公司的机械化运动改进出了两种电机升降装置：电动葫芦装置、自动升降机。电动葫芦装置原理：从动轮装载葫芦的主轴上，主动轮与电动机的主轴相接，电源接通后主动轮带动从动轮开始传动，绳索通过从动轮带动主轴转动而开始升降。电动葫芦具有体积较小，自身重量轻，操作容易。自动升降机原理：动力由电动机经过主轴带动了蜗杆与涡轮。涡轮与卷扬滚筒同时安装在一根轴上，由轴承支撑着，涡轮的传动带动了卷扬滚筒转动。这两种升降机都是属于工业用途的，主要是通过了解机构、工作方式来实现水禽蛋窝自动升降系统的设计7。3.4 PL

17、C控制系统设计水禽蛋窝自动升降系统，从命题中就可以看出这是可控制的自动化系统，所以参照对比集中系统，选取适合本设计的系统。本文献分析了影响PLC控制系统的主要因素, 从原理、实现方式等方面进行分析和比较PLC控制系统。本文从硬件和软件两个方面进行了具体的设计研究8。PLC控制器数字量输出类型分为继电器输出、晶体管输出和晶闸管输出三种类型。PLC系统具有可信赖、稳定性、强大的功能、灵活易学、价格还便宜的特点9。3.5机械设计中的材料的选择和应用机械材料的选择是机械设计需要重视的首要问题，必须要按要求来选择零件，同时，零件必须要符合要求。科学合理的机械材料能够大大提升机械的使用率，提高机械的寿命。

18、在机械材料选择方面首要考虑性价比，其次再是环保性。在选择材料的时候一定要坚持材料的实用性和使用性原则，需要具体问题具体分析，据零部件的实际要求来选取；还有要根据材料自身载荷以及机械的载荷具体分析，防零部件到最后不能继续使用；选用较低消耗的材料以及污染较低的材料；可循环利用回收原则。本文对机械设计材料的选用进行分析研究，得到以下结论：机械材料选用要以环保为基础，坚持经济性，保证实用性13。基于这些选取原则，还有个人对材料的认知，以及这次毕业设计所需的要求，选择钢铁作为主要的材料，铜或铜合金做一些特殊零部件。4总体方案的确定在文献综述中所查找的内容，以及没有写出来的文献，外加上本人的实习时的所见所

19、闻，以及生活常识，有了整体构思和方案，确定了机构参数、运动参数、标准件与常用件的选择、非标准件的设计。对于水禽蛋窝自动升降系统这个设计，其实我参照的最多的还是实习时所接触的一种设备中的模组。在文献中，前面几篇都是大型的升降机，而且都工业机型，而且还是那种能左右横移的，而有的文献所提到的升降机构则是从上面给与动力，更多的是属于拉升效果。查了众多升降机的机型，发现我所接触的卷包机的其中一个模组：升降马达模组适合此设计。升降马达模组，是一种由电机提供动力的装置，而且最为贴切的就是这个升降系统是属于超小型的，对于水禽蛋升降运送，运用那种工业作业机械属于杀鸡用牛刀了。4.1机构选型动力机：在动力选择上，

20、我选择交流AC感应/可逆电机。首先，升降就要求电机能正反转，所选取的电机适用于频繁的起动停止，或者正逆转停止切换场合。电机壳藉由输入电源电压的调整达到简易式的电机输出与转矩的调整。需要注意的就是该类电机为电容启动运转型，所以务必使用所附的电容器来让电机起动运转，电机起动后电容器也必须随时保持连接状态。传动机构：把动力从机器的某处传递到另一处的。根据原理不同，传动方式可分为：流体传动、机械传动、电气传动与复合传动。典型传动机构包括链传动机构、齿轮传动机构、带传动机构涡轮蜗杆传动机构以及凸轮机构14。在本设计中，行程短，不需要高速运转，且电机工作阶段不用担心噪音影响到周围。执行机构：执行机构使用电

21、力、电机或其它装置将其转化成驱动作用。机电一体化系统的核心，其基本特性有：可控制，人性化，小型化，集成性与高性能化。本设计的执行机构则是蛋窝与前板组合成的结构，实现水禽蛋的上升下降，并且上升到一定高度的时候蛋会从蛋窝滚向滑道，从滑道运向指定的收集处。控制装置：控制装置是能够对某设备、装置、机构、参数等实现控制的装置（设备）。蛋窝自动升降这个系统整体上采用的是PLC控制，通过感应器提供信号给PLC，在由PLC控制给信号给继电器，继电器的通断来提供电源给电机运转，电机转动带动链条实现蛋窝的升降，继电器作为该系统的直接控制装置。4.2其他部件的确定水禽蛋滑道，该设计是通过水禽蛋自身重力，沿着滑道滑向

22、蛋收集处，因蛋的大小、表面粗糙度、蛋壳的硬度以及保证不破坏蛋内部结构的要求，故设计的滑道首先蛋滑动的部位要较高的光滑度，垂直高度在保证水禽蛋能下落的情况下极可能低，在滑道与蛋收集处要有缓冲的装置以及圆弧倒角的处理，为了防止蛋滑出去，滑道截面选取三分之二圆。在零件组装的过程中大多数都是属于螺丝螺母连接，对于要滚动的零件比如齿轮，其内部用了轴承，前板与大板的相对位移用过零件圆轴的滚动来减小摩擦力。通过合页以及弹簧来连接前板和蛋窝，使其在连接成为可改变角度的机构，实现蛋窝的翻转，从而使蛋从蛋窝滑向滑道。通过感应器来提供信号，让PLC接受信号作出相应的动作来控制整个升降系统。这些机构系统选择的确定，来

23、实现所需要的的功能：每次有水禽进入产蛋房，蛋窝处于静止状态，水禽在蛋窝上产蛋后或者感应器感应到水禽已离开，PLC接到信号发出指令让蛋窝以特定的速度开始上升，当蛋窝上限感应器（前板与蛋窝大约成120角）感应到时停止上升，此过程蛋从蛋窝转移向滑道，当滑道感应器感应到有蛋经过时蛋窝下降，PLC接收到某编号水禽在某时间段产蛋，如果有需要还会对该蛋做出标识指明是该编号的水禽所产的蛋；或者在即使没有产蛋但在特定的时间内滑道感应器未感应到有蛋，蛋窝下降，给出信号PLC做出判断该编号水禽并未产蛋，当蛋窝回到初始位置感应器给PLC信号，产房可接待下一个水禽产蛋，使其过程有条不紊的进行。该系统能准确的掌控各个水禽

24、的产蛋情况，通过对水禽蛋的对比、分析以及对蛋对应的水禽查看分析，比人工收集蛋以及对水禽状况的了解更加全面、准确。理论分析及设计计算通过众多文献和自己的经验，最终确定了设计的总体方案，而对于这个方案是否符合实际，能否实现想自己想要的效果或者或在实施的过程中又会遇到何种困难，都要做出理论的分析，通过设计计算，获取数据来提供强有力的论据，证明设计的合理性、可靠性以及符合设计要求。在该阶段，需要确定结构参数、运动参数、标准件与常用件的选择及强度校核、非标准件的设计计算及校核。由设计的图纸、设计猜想以及设计题目提取参考参数：水禽蛋（以鸭子作为参考对象）重量：60g-70g；蛋窝上升下降速度：v1=12m

25、/min=0.2m/s;所选取的弹簧弹力系数K=70N/m，弹簧原长l=0.32m，当蛋窝升到最大相知高度的时候蛋窝与前板成120角，在蛋即将滑向滑道的时候此刻电机所需提供的力需要最大，弹簧的弹力，此刻上齿轮固定的螺丝受力；在上升或者下降的过程中弹簧的弹力；蛋窝上升下降的速度；蛋从滑道顶端滑向最底部的时候计算是否会磕坏蛋。链条强度、拉力计算蛋窝：聚乙烯材质，密度为0.95g/cm，根据我所设计的蛋窝的规格以及加上水禽蛋的重量计算可得蛋窝质量m1=0.5KG；前板：钢材，密度为7.85g/cm，根据我所设计的前板的规格计算可得前板质量m2=2.5KG；大板：钢材，因为力方面并未在哪里设计，故只需

26、计算其硬度。电机座：铝型材，电机与电机座通过螺丝紧固，电机座与大板也是螺丝紧固，一般来说，该结构稳固牢靠，没有过多的力的计算。5.1零件校核齿轮：钢材，需要高硬度，其齿属于标准齿，严格意义上来说是链轮，其链轮齿数z=12,节距=12.7，齿顶圆直径d=4cm。链条：与齿轮相互啮合，从而起到传动的作用。连接在链条上的结构就会随着链条运动而上升下降。链传动公式：z1n1p=z2n2p等式左边是主动轮的参数，右边是从动轮的参数，z是齿数，n是每分钟转数，p是节距因从动轮与主动轮是统一规格，故从动轮n2与主动轮转速n1关系n1=n2。上齿轮螺丝10X35，齿轮内套有轴承，之后套在该螺丝上，为了保证轴承

27、良好的活动能力，加了轴套。下齿轮与电机上的旋转轴连接在一起，两齿轮之间由一条刚好与齿轮相啮合的链条16。四个圆轴受到前板与蛋窝结构作用力以及与大板的摩擦力（可忽略不计），8*110螺丝与链条链接，8*45与前板链接，保持前板的平衡。处于匀速上升或下降的时候对弹簧（不计自重）受力分析：F弹y=m1g，又弹簧与前板、蛋窝成等腰直角三角形，直角边l=30cm,F弹1=m1g=(0.5*10*2)7N当蛋窝上升到上限的时候蛋窝与前板成120角，此时分析弹簧弹力F弹2=Kx， 图1 弹簧常态受力分析图2 弹簧拉伸受力分析由数学三角形法则得 x=(2*（3/2）*30-32)cm 20cm故 F弹2=（0

28、.2*70）N=14N前板与蛋窝总重m=3KG,由蛋窝上升速度v1=0.2m/s,可知链条速度v2=v1=0.2m/s，由线速度公式=2rn得n=v1/2r =(0.1/(2*0.02) r/s0.8r/s由于本设计链条传动比为1:1，故电机转速为n电=n=0.8r/s。由前板与蛋窝组成的结构以及与链条链接的零件、摩擦力等，统一换算成链条对上齿轮的拉力 F拉=（m1+m2+m余）g+f齿+f轴50N转矩公式：T=9950P/n其中P表示功率，单位是KW，n表示转速，单位r/min，9950是常数；又力矩公式：M=FL，其中M是力F对转动轴O的力矩，单位是N*m,L表示力臂，单位是m，凡是使物体

29、产生逆时针方向转动效果的，定为正力矩，反之为负力矩。由此公式得P=Frn601000/9950 10W又功率P=Fv,P虽为瞬时功率，但是蛋窝匀速上升，故P瞬=P额，F为作用力,v为物体运动速度。故电机的工作功率 P=F拉v=50N0.2m/s =10W当蛋窝上升到最大上限的时候，此时F拉=F拉+F弹3，F弹3=（F弹2-F弹1）3/2，得F拉56N，此时电机的工作功率为电机的最大功率，Pmax= F拉v =56N0.2m/s =11.2W故选取电机型号为8R25S(B)-2，其电压规格单相220/230V，电容器规格2F/450V，功率25W。在此设计的结构中，所用的螺丝螺母以及链条都是标准

30、件，所采用的轴承是带边轴承，标准件，链轮的设计也是依据国标所涉及。链条特性和重要指标：拉力：国标ISO9633 2001:8000N（约816KG）；小轴嵌合力：国标ISO9633 2001:780N(约80KG)；刚性以及耐磨耗，由上面计算确定电机的型号可知，链条符合拉力和小轴嵌合力要求。校核链轮的强度：链轮齿数和z总=z1+z2=24，所选取的链条节距p=12.7,中心距a=500mm,链条速度v=0.2m/s，设计功率Pd=KAP,其中KA为工作情况系数，取KA=1，有效圆周力 Ft=1000Pd/v=(100012/1000/0.2)=60N，滚子链的静强度计算:链条极限拉伸载荷Q=1

31、24600N，链条静强度n=Q/Ft =124600/60 20763，满足强度要求。5.2标准件校核受剪切螺栓联接：其受力特点为螺栓守在前后不许要预紧，横向载荷靠螺栓杆与螺栓孔壁之间的相互挤压传递。挤压强度条件：p= F /(doLmin)p剪切强度条件：= F/(do2/4) Lmin孔壁与螺栓杆挤压面的最小高度，单位为mm，设计时应使Lmin1.25do,表1 螺栓联接的许用应力和安全系数联接情况受载情况许用应力和安全系数S松联接轴向静载荷= s/S。S=1.2-1.7(未淬火钢取小值)紧联接轴向静载荷横向静载荷= s/S。控制预紧力时S=1.2-1.5不控制预紧力时，S查表7.9铰制孔

32、用螺栓连接横向静载荷 = s/2.5。被联接件未钢时，= s/1.25；被联接件未钢时，P= B/2-2.5横向变载荷 = s/3.5-5P按静载荷的P值降低20%-计算由上述公式，可校核上齿轮的强度，计算时应以最大应力计算，故F=56N，do=10mm,Lmin=2mm, p= s/S,式中s表示安全系数，s表示极限屈服强度，查表得s =900MPa,S=1.25,即p=（900/1.25）MPa= 720MPa，p= F /doLmin =56/（1015） =2.8MPap剪切强度: = s/S,S=2.5，得=360MPa,= F/(do2/4) =56/(1010/4)MPa =0.

33、71MPa故齿轮上的螺丝符合强度要求。表2 紧螺栓联接的安全系数S（不控制预紧力时）材料静载荷变载荷M6-M16M16-M30M30-M60M6-M16M16-M30碳素钢合金钢4-33-22-1.310-6.56.55-44-2.52.57.5-55对于螺栓组M8110进行强度校核：F=28N，do=8mm,Lmin=8mm，p= s/S =（640/1.25）MPa = 512MPa，= s/S =(640/2.5) MPa=256MPa,p= F /do =3.5 MPap= F/(do2/4) =0.56 MPa故联接链条的两个螺丝符合强度要求。对固定马达座的螺栓组进行强度校核：F=2

34、5N，do=8mm,Lmin=2mm，p= s/S =（640/1.25）MPa = 512MPa，= s/S =(640/2.5) MPa =256MPa,p= F /do =3.125 MPap= F/(do2/4)=8 MPa故联接链条的两个螺丝符合强度要求18。6制造工艺分析把原材料、半成品加工成成品的生产过程叫机械制造加工，其囊括了产品的图纸设计、工艺过程的规划、购买原材料、机械加工与热处理等一系列工序，其中工艺又细分为样品制作计划、工艺试做、工装制作与改善、量试准备、量试执行和量试检讨。工艺在生产过程中占据了最重要的地位，其包括了锻压、铸造、冲压、焊接、机加工、热处理、装配和试验等

35、。巧的是，我目前所在的的部门是生产技术中心，职能就是对这些工艺制作SOP，标准化设计。虽然只是刚来没多久，但是一件产品从设计到样品的制作过程。机械制造工艺目前在全球表现出自动化、环保化、网络化、虚拟化及全球化的发展趋势。就本设计而言，大部分零件都是属于钢材，不同零件要求不一样，所以钢材也有所区分。在此，我就根据制造过程分成：铸造、机加、抛光、电镀四大块。6.1铸造锻钢和不定期的形式，将复杂的室内使用。metallschmieden可用于schmelzporositt等缺陷消除在熔化过程的组织优化，得到一个完整的metallfluss。因此，锻件的机械性能一般铸件的材料相同的材料的berlege

36、n.die锻造材料主要成分的各种碳钢、legierungsstahl。schmiedeverfahren包括自由锻造，锻造连杆，和具体的ringrollen而不是伪造的。而对于聚乙烯这种材质，直接购买原材料，之后通过数控车床进行加工，得到自己想要的外形，或者可以通过3D打印来制作。6.2机加对于制造工艺第一步铸造出来的材料，进行机加工。重铸、压铸方法等到材料需要先去毛边。在我目前所了解的压铸、重铸工艺，先是要根据产品进行设计模具，由于热胀冷缩的原因所以会在模具的型腔里面构造槽，金属液冷却收缩的时候由槽里面原料补充，这样就不会产生所生产产品有缺陷。有了这些槽就产生了更多的余量，所以在机加工前需要

37、进行切边。6.3抛光在我目前的公司，抛光的目的是為使鋅合金拋光品在工艺尺寸設計時有据可依,以保證其表面處理后尺寸符合產品設計要求。 遵循不同表面處理工艺統一尺寸的原則: 考考同一拋光品會用於不同表面處理顏色，雖然不同表面處理顏色的膜厚有所不同，但為方便製程物料管理，拋光品受表面處理膜厚影響的尺寸不因應不同的表面處理工艺加以區分，須兼顧到所有表面處理。烤漆對於膜厚較厚的工艺、如烤漆，必要時在重點尺寸部位採取隔離的方式。遵循表面處理工艺优先原則:由於表面處理膜厚的影響因素較多, 膜厚的波動幅度較大,故拋光品工艺尺寸設計時在成形、机加、拋光制程能力足夠時,盡量將公差留給表面處理製。遵循風險原則：程拋

38、光品工艺尺寸設計應考考表面處理膜厚會在理論最大值和理論最小值(內部尺寸最小值為0)之間波動。遵循內外區別的原則：根据表面處理時工件內外膜厚不同的程度區分為以下情形:1)超強:外部(或內部)與相接面成直角或銳角的部位, 膜厚超出正常值；2)強: 外部與連接面有過渡倒角或圓角部位, 膜厚正常值；3)中:與表面相近的開放沉孔或平面, 膜厚減半；4)弱:深孔或平面.不考考膜厚。我接触过砂轮、麻轮以及布轮，根据不同材质和表面情况有不同的加工方法，而且根部不同的粗糙度要求选取不同转速的轮依次进行加工。320#以上属于精抛，240#及以下属于粗抛。6.4电镀电镀是最神奇的一个步骤，在通过好几个不同的水池后完

39、成电镀，使金属表面得到自己想要的颜色已近物理属性。电镀分了好几课，有关于材质的分类，还有不同颜色也有不同课。在电镀课看着从金属本质颜色演变成客户所需要的颜色，其中的化学变化以及全自动过程无一不开阔着自己的视野。7技术经济分析技术经济分析是指对各种技术方案进行的计算、比较与论证。其目的就是为了选择最优方案。技术经济分析方法主要有调查研究：搜集数据，总结规律，发现实际的问题。：在调查的基础上进行经济、数学计算。论证分析：通过对综合的资料、影响因素和计算结果的整体分析，从而作出科学评价。技术经济分析就是比较不同工艺方案的生产成本，选出最合适的方案。生产成本指生产一个零件或者一部设备所必须的一切费用，

40、含有与工艺过程直接有关的费用与无关的费用。零件全年工艺成本：S年=VN+C，单件成本：S单=V+C/N在a图中，A是小批量，B为大批量，A、B之间为中批量。年产量越大，单件成本越低，当N，S单V。图3 单件成本与产量之间的关系图4 投资定值时单件成本与产量之间的关系在b图中，不变费用C年为投资定值，无论生产数量多少其值不变。S年却随着产量N的增加而增加，S与N成正比。图5 年产量与方案对于工艺方案基本投资相近或在现有的情况下，可以比较工艺成本。工序基本相同的可比较单件成本，相差甚远的比较全年工艺成本。方案好坏与零件年产量有关。工艺成本相同时的年产量为临界年产量NK,若NNK，选，若NNK，选。

41、8结论对于大学这四年来说，毕业设计是一次异常难得机会，让我们能理论结合实际进行设计。通过这次水禽蛋窝自动升降系统的设计和三维图，让我不再是对单纯的理论知识学习，而且大学四年所学科目繁多，却又没机会结合这些所学科目，实际设计与理论结合让我所学科目都在此派上了用场，锻炼了我的专业基础知识，解决实际问题的能力，与此同时也更加熟练的运用软件，提高我查阅文献资料、设计规范等专业能力水平。正如学校让我们写毕业设计所要求的那样，设计的意义在于训练我们进行资料查新、文献检索与归纳概括的能力。我通过水禽蛋窝自动升降系统设计与三维仿真研究工作，使我对机器的工作原理和设计过程有比较深刻的理解，在以后的工作中能因本次

42、设计获益匪浅。该设计的意义在于综合应用四年来所学知识，独立完成一台机器的设计，既是对学生所学知识的巩固与拓展，也是对综合能力的考核与检验。毕业设计作为一个学期的任务，本身就比较繁琐复杂，但却更能由真正的收获。各种机械结构选用，零部件的安装方式方法，设计所需传动的选择，电机标准件的选择等等，都是随着设计的不断深入而更加的熟练。与导师的沟通交流让我能理智的选题，通过导师充分的讲解，以及自己所提的问题所给的答案，让我在设计之初就能有一个大致的概念。之后再一步步的设计过程中，凡是又无法解决的问题都会跟导师请教。对于自己大致的概念在一步一步的进行设计的时候，突然就发现些部分跟自己所想的不太一样，不那么容易实现或者说不太符合实际。就是蛋窝中的蛋如何运送到滑道中，在此我想过将蛋窝底部设个门，由气缸控制，升到指定位置控制气缸，将蛋从蛋窝中送至滑道；也想过用类似机械手将蛋夹移，但是后来选了最简单，也就是此次的设计方案。对于有些矛盾，让我很难做出解决的方案，这也就让我意识到，一次完美的设计，不单单是本专业的知识要学好，同时