人行道铺路机袁帅

1、毕 业 设 计课题题目： 人行道铺路机的设计及零件数控加工编程及仿真 姓 名 袁帅 学 号 201201330084 所 在 系 机电工程学院 专业年级 P12机制一班 指导教师 赵菲菲 职 称 讲师 二O一五 年 五 月 摘 要 本文是以设计制造人行道铺路机的传动轴为主要思路，从应用的角度出发，简单地说明了人行道铺路机及其传动轴的基本知识，系统介绍了传动轴技术的相关内容，传动轴的设计方法，传动轴的制造过程以及传动轴的装配与调试等。 本文采用文字叙述介绍传动轴的功能以及传动轴的设计与制造的基本知识和基本理论，且配有相关的图片和表格来进一步说明文章的内容，并插入模具阴模和阳模的完整的数控线切割加

2、工程序，同时将设计好的传动轴的总装图及模具阴模和阳模的零件图详细给出。全文思路清晰，通俗易懂，实用性较强。关键字：铺路机、机械、传动轴。目 录摘要 1目录 2第一章 产品总体概述31.1 铺路机的介绍及使用方法31.2 铺路机的主要参数31.3 铺路机的创新点31.4 铺路机的推广应用前景、效益分析与市场预测4第二章 铺路机的设计方案52.1 铺路机的组成52.2 铺路机传动系统52.3 铺路机滑动加紧臂的设计5第三章 传动轴零件数控加工仿真63.1 零件结构工艺分析63.2 确定装夹方案、定位基准、编程原点、换刀点63.3 制定加工路线63.4 确定加工参数63.5 加工仿真8结 论12致

3、谢13参 考 文 献14附录1零件图纸15附录2装配图纸16附录2样机渲染图17第一章 设计说明书概述1.1 铺路机的介绍及使用方法 这台铺路机不是全自动的，虽需要人工摆放砖块但是比起传统的人工铺路机而言，已经省时省力，效率提高迅速了。铺路机可以根据路面的宽度来调整铺设的宽度，可铺宽度为0-4米。根据铺设路面的宽度，需要1-3名工人来摆放砖块，即把货斗里的砖块按照一定的顺序排列在进砖口，然后整整齐齐的从出砖口出来，就像是一张地毯一样铺在地面上。 铺设道路是一件费时费力的重体力活，往往需要不少劳动力共同协作才能完成。我改进的这台自动铺路机，改变了传统铺路大量投入人力的缺陷，让铺地砖变得像铺地毯那

4、样简单方便。这台机器操作起来非常简单：工人站在操作台上，只需把砖块按照顺序排列组合好，砖块便会被传输带送到路基上，最终自动而精确地铺在地面上。铺设好的道路整齐美观，没有任何差错。这台铺路机每天能达到300平方米的铺设面积，与传统的纯人工铺路相比极大地提高了工作效率。1.2 铺路机的主要参数 作业速度：0.5-0.8m/min；    外形尺寸：4500mm×3500mm×2500mm； 铺路宽度：0-4000mm 可调： 整机重量：约2t: 额定功率：20kw1.3 铺路机的创新点 1、本铺路机能够脱离人工自动铺置人行道砖，从而代替传统的人力铺

5、置； 2、施工人员只需在机器上方的漏槽中将待铺置的人行道砖摆好，机器便可以利用传送 带自行将砖顺式铺在提前置好的水泥上，极大的提高了工程的实施效率； 3、对不同路宽都适应。1.4铺路机的推广应用前景、效益分析与市场预测 铺路机的产生使人类铺路更加快捷高效，有望为铺路工人带来“福音”。这个机器分为两层，看起来像个简易化的小型拖拉机。有运送砖块的传送带，调整砖块正反的圆轴，排列砖块花样的圆盘等。通过砖块分拣整理、运输调整、花样变换后到达检测口，砖块顺斜坡滑下，机器移动碾压完成铺设。 现如今关于人行道铺设方面的研发还十分欠缺，距离全自动、高效率还任重而道远。据了解，现在国内的人行道铺设基本还是依靠人

6、力。城市的快速发展对道路建设提出了更高的要求，尤其是人行道的建设，工人必须蹲在地上进行铺设，制作成本高。改进此款铺路机是一种大胆的尝试，以后投入使用，比人工铺设要快的多，可以节省不少人力，也能减轻工人的工作强度，成本还低。 第2章 铺路机的结构设计2.1 铺路机的组成 铺路机由平板车和铺路设备两大部分组成。铺路设备包括动力系统和机械系统等。2.2 铺路机传动系统的设计 由电动机通过齿带带动传动轴转动，传动轴带动传送带，从而将摆在传送带上的砖块铺到路基上。2.3 铺路机滑动夹紧臂的设计 根据需要的路宽，调节加紧臂的距离保证砖块正确铺到路基上。两个加紧臂的距离在0-4米的范围内可以任意调节，加紧臂

7、在滑动杆上滑动，确定好位置后用螺栓压紧固定住加紧臂。加紧臂上有一排加紧轮，人工摆好砖块后在通过传输带向下传输时，加紧轮在砖块两边由加紧力和摩擦力带动旋转，也起到整形的作用。图2-1 加紧臂第三章 零件数控加工仿真3.1 零件结构工艺分析 传动轴在各种机械或传动系统中广泛使用，用来传递动力，在传递过程中主要承受交变扭转负荷或有冲击，因此该零件应具有足够的强度、刚度和韧性，以适应其工作条件。该零件的主要工作表面为四个阶段轴的外圆表现。3.2 确定装夹方案、定位基准、编程原点、换刀点 在制订工艺规程时，合理选择装夹方案不仅影响到装夹本身的安装和制造工艺，而且对零件机械加工工艺、生产率和经济性也有很大

8、的影响。 由于零件属于轴类，用来传递动力的要求有较好的韧性，加上径向尺寸变化较大，故才用锻件最为适宜，为了提高生产率，降低成本，故在大批量生产中采用高效率专机和自动机床。 定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后再确定粗基准。 1、装夹方案是三爪卡盘一夹一顶（需要用中心架）。 2、定位基准是以毛坯的外圆作为加工粗基准，然后以已加工的上表面作为精基准。 3、编程原点是以轴的右端面回转中心作为编程原点。 4、换刀点是换刀点选在右端面为原点的点(X100,Z100)处。3.3 制定加工路线1选择数控机床及数控系统 选择FANUC 0i标准数控车床（前置刀架）。2加工方案及加工路线首先车右

9、端面、钻中心孔、粗车外圆轮廓、半精车外圆至尺寸、调头工件、车左端面、钻中心孔、粗车外圆、半精车外圆至尺寸。3.4 确定加工参数1确定背吃刀量 查参考文献5得知，硬质合金车刀加工45钢的粗车背吃刀量5mm，精车背吃刀量为12mm。2. 确定进给量f 查参考文献5得知，硬质合金车刀加工45钢的f为0.15mm/r。3. 确定车削速度 查参考文献5得知，硬质合金车刀加工45钢的为50100m/min，取=50 m/min。4. 确定主轴转速n 查参考文献5得知主轴转速的公式：式中： 切削速度（m/min）； 车工件待加工表面直径（mm）； n 工件转速（r/min）。查找车床主轴转速表得，主轴转速n

10、=870r/min5. 确定进给速度 查参考文献5得知进给量的公式：式中： 进给速度（mm/min）； n 主轴转速（r/min）； f进给量（mm/min）。 即：=130.5mm/min各表面的加工参数的选择如下表3-1所示表3-1 各表面的加工参数的选择工步刀具类型背吃刀量（mm）进给速度（mm/min）进给量f（mm/r）车端面45°外端面车刀11760.2粗车外轮廓93°外圆粗车刀21760.2半精车外轮廓93°外圆精车刀1870.13.5 程序编制和加工仿真传动轴加工程序编制:主程序1主程序200002;O0003;T0101;T0101;M03 S8

11、00;M03S800G00X38.0Z-0.1;G01X-1.0F0.2;G01X-1F0.2Z-1.0;Z-.01;G00X38.0;G00X38Z2.0;Z2.0;G90X33.0Z-12.0F0.2;X30.5;G00Z2.0;N10G00X2.0X30.0;Z2.0G01Z-12.0F0.1;G01X1.00Z-2.0F0.1;X38.0;Z-12.0;G00X50,0Z100.0;X30.0;M05;Z-200;M30;N20G01X38;G00X50.0Z100.0;T0202;M03S800;G00X38.0;Z2.0;G70P10Q20;Z00X50.0Z100.0;M05;M

12、30;传动轴加工仿真： 1.选用FANUC 0i标准车床，如图3-1 FANUC 0i标准车床图3-1 FANUC 0i标准铣床2. 加工准备 开机启动机床回原点。 定义毛坏棒料35×4010mm。图3-2 定义毛坯选择刀具：表3-2加工中使用的刀具刀具名称刀具类型刀尖半径T0145°端面车刀0.80T0293°外圆粗车刀0.80T0393°外圆精车刀0.403.使用T指令对刀，如图3-3 T指令对刀。图3-3 T指令对刀4.输入程序 按机床面板“编辑”按钮 按数控系统面板PROG按钮 操作（软键） （软键） READ（软键）输入O0001EXEC（软键

13、）菜单机床，DNC传送或选择所需的NC程序按“打开” 按钮数控程序被导入并显示在CNC界面上。5.仿真加工 （1）车端面如图3-4所示；（2）粗车外轮廓如图3-5所示； 图3-4 车端面 图3-5 粗车外轮廓（3）半精车外轮廓如图3-6所示；（4）精车外轮廓如图3-7所示。 图3-6 半精车外轮廓 图3-7 精车外轮廓结论 在本文的编写过程中，赵菲菲老师不但积极为学生搜集相关的文献资料，而且在赵老师的悉心指导下，我理清了基本的设计思路，树立了全新的思想观念，领会了开拓的思考方式，掌握了通用的设计方法。其间，赵老师还耐心地审核论文，并提出论文中的错误和有效的改进方案，帮助我顺利地完成了毕业论文及

14、课题设计。 赵菲菲老师学识渊博，诲人不倦的教学风范令学生尊敬，平易近人，无微不至的人文关怀更让学生万分感动。赵老师不仅是无垠大海上的一座灯塔，指引我们前进的方向；更是紧簇花坛中的一缕阳光，温暖着我们的心灵。在此，谨向赵菲菲老师表示最诚挚的谢意！ 最后，向参与论文评阅和审议的各位老师表示衷心的感谢！致谢 在此次的毕业设计中，非常感谢这三年来一直教育我们培养我们的所有专业课老师，是你们的不懈努力才让我们学到了如此多的知识，在此我非常感谢学院给与我们这次机会让我们自主创新一些简单的设备，实践是实现真理的唯一标准，我们也进一步从实践中学到了平常课堂上所学习不到的经验，感谢赵菲菲老师对我们的耐心辅导，从去年的岗前培训到实习完毕返校，无时无刻不关注着我们的成长状态，非常感谢您的悉心指导，也感谢所有在学习过程中帮助鼓励