电焊机设计要点

1、电焊机设计要点 西安航空学院 毕业设计论文题目：全功能数控点焊机 学生姓名： 指导老师姓名 : 专业： 2021 年 06 月 10 日 摘要 随着科技的发展，焊接技术成为了当下越来越受欢迎的一门技术。在钢材的的生产加工中，焊接是不可或缺的，比方飞机汽车的制造产业中，没有焊接工艺是无法实现的。所以，随着各项技术的快速发展，国内外的焊接技术也在迅速地发展中。 我这次设计的是全功能数控点焊机，是一个自动的点焊机，它的体型较小，控制简单，智能化程度比拟高。 在设计的经过中，首先对点焊机的整体构造进行了规划，然后利用设计出了各个零件的三维图，以及与之相应的工程图，在最后又做出仿真。 关键词：焊接技术，

2、点焊机，整体构造，绘图软件 目录 第一章绪论 (1) 1.1 焊接技术的概述 (1) 1.2 焊接技术的发展趋势 (2) 1.3 当代焊接技术的运用及特点 (3) 1.4 做本课题的意义 (3) 1.5 本章小结 (3) 第二章总体设计 (5) 2.1 设计要求 (5) 2.2 全功能数控点焊机机械构造设计 (5) 2.3 点焊机的工作原理 (6) 2.4 构造方案设计 (7) 2.5 本章小结 (8) 第三章机械部分的参数计算及校核 (9) 3.1 滚珠丝杠选取及相关计算 (9) 3.2 步进电机的计算和选型 (11) 3.3 本章小结 (13) 第四章绘图软件的介绍 (15) 4.1 So

3、lidWorks (15) 4.2 AutoCAD (19) 4.3 本章小结 (21) 第五章零件的建模与工艺分析 (23) 5.1 点焊机底座设计 (23) 5.2 点焊机导轨设计 (24) 5.3 点焊机丝杠支撑设计 (27) 5.4 点焊机中托板设计 (29) 5.5 点焊机中转接套设计 (31) 5.6 点焊机工作台设计 (33) 5.7 本章小结 (35) 第六章总结 (37) 参考文献 (38) 致谢 (39) 第一章绪论 随着计算机与信息技术的工业应用，促进了传统的点焊机生产向“精量化的制造方式而转变。 1.1 焊接技术的概述 焊接技术作为制造业的传统基础工艺与技术，在工业中应

4、用的历史并不长，但它的发展却是极其迅速的。在短短的几十年中焊接已在很多工业部门中为工业经济的发展作出了重要奉献，在各个重要的领域像航空航天、造船、汽车、桥梁、电子信息、海洋钻探、高层建筑金属构造中均广泛应用，使焊接成为一种重要制造技术和材料科学的一个重要专业学科，故创始了连接技术的新篇章。 随着科学技术的发展，焊接已经从简单的构件连接方法及毛坯制造手段发展成为制造行业中一项生产尺寸准确的产品生产的手段。因而，保证其焊接产品质量的稳定性和提高劳动生产率已经成为焊接生产发展的急待解决的问题。 在机械制造产业中过去一直用整铸整锻方法来生产大型毛坯改成了焊接构造，这大大的简化了生产工艺，降低了成本。很

5、多尖端技术像宇航、核动力等假设不采用焊接构造，则是不可能实现的。 焊接在整个工业中的地位还能够从这样一个事实来判定，即世界上主要工业国家每年生产的焊接构造约占钢产量的45%左右，且焊接构造之所以有如此迅速的发展是由于它具有一系列优点。下面举例讲明一下：与铆接相比它能够节省大量金属材料，大约可减轻15-20%的金属材料，由于它不需要辅助材料，比方角钢、平板，更不需要铆钉，而且柳接件经过很长时间以后有能够会松动，影响质量，但焊接绝是不可能的，固然只要一道焊缝，但它属于原子结核，所以能够充分的解决一切问题。其次焊接构造生产不需打孔，划线的工作量也比拟少，因而比拟省工、省时间，工作效率当然就要高多了1

6、。 焊接技术与铸造技术是有着较大的区别的。 与铸件相比焊接构造生产不需要制作木模和砂型，也不需要专门熔炼，浇铸，工序简单，生产周期短。这一点对于单件和小批量生产十分明显，换句话讲，和铸件相比就是十分的节省时间也就是工作效率高，其次，焊接构造比铸件节省材料，一般情况下，它比铸钢轻20-30%以上，比铸铁件轻50-60%，这主要是由于焊接构造的截面能够按设计的需要来选取，不必象铸件那样因工艺的限制而加大 尺寸。由于液体要想让它流动的好充分到位，就必需要有较大的空间，这势必会用到更多的金属材料。比方12000吨水压机的下横梁采用焊接构造，净重260吨而假如采用铸钢件则重量将达470吨，重量减轻将近4

7、5%，这是由于铸造毛坯不易保证尺寸精度，顾加工裕量就会非常大，这样所用的液体金属当然就会多很多，而且占用的时间也非常长，这是由于熔化与冷却金属都是要用很长时间的原故，再有焊接车间所需要的设备和厂房投资一般都比生产同样重量毛坏的铸造车间低，它只需要一定的场地和所必要的电源，不需要十分复杂的工艺就能够进行加工，一条焊缝就已经完全解决问题了，所以焊接和铸造比拟之下即省工又省料同时又非常经济便宜7。 以上比照讲明了焊接的质量及其工作效率的优越性。有些构件在某些特定的部位它的材质有特殊的强度要求，就像大型齿轮的轮缘部分，它是必需要用高强度的耐磨优质合金钢，这样才能常时间的使用和保证它的质量，但这种钢材很

8、贵，这就会大大提高了成本，所以其它部分为了节省材料可用一般钢材来制造，这样即提高了齿轮的使用性能，使结实耐磨，又节省了优质钢材降低了成本，这就用到了拼焊的方法，像堆焊与摩擦焊，把工件分别加工后再进行拼接，构成一个很完美的整体，可见这也是很有优势的。 由于以上所介绍的这些焊接的优点，故只要正确的认识和切实的把握它，并能合理的运用就能够获得高质量的构件，所以焊接是绝对不可替代的并且值得努力发展的一门技术。 1.2 焊接技术的发展趋势 通过大力开发高效节能点焊机新技术、新材料、新工艺和新设备、应用机器人技术，乖巧轻便的智能设备及计算机和信息,随着世界制造业的快速发展，焊接技术的应用越来越广泛，焊接技

9、术水平也越来越高。新的焊接工艺方法则不断涌现，专业焊接设备日新月异。与此同时，国内外的焊接设备生产企业也纷纷通过各种方式展示本身的实力，十分表现是其品种繁多的产品和先进的技术。核心技术作用得以显现，数控和电源方面有发展，激光焊接技术成为了一大亮点，机器人的应用普及化。能够以为，世界焊接技术又跨上了一个新的台阶，在高效、自动化、环境友好方面有了新进步；焊接材料种类更丰富，焊接自动化、高效化、清洁化愈加突出；焊接技术综合成本更低，焊接对工业的服务愈加广泛。同时， 焊接中存在的手工、脏乱、粗糙、低速已基本消除，取而代之的是自动、精细、清洁及高效。 1.3 当代焊接技术的运用及特点 在科技发达的当代社

10、会，钢材被大量的运，所以焊接是必不可少的。比方，外表焊接技术是当代机械制造及维修业中一种必要的工艺方法，在汽车制造、维修中得到广泛应用，而且点焊有着生产量大、自动化程度高等特点，故其运用很广泛。焊接技术还广泛应用于航空、航天、能源、电子、汽车及轻工等各工业部门。当代点焊技术将会更多的运用新技术、新材料、新工艺，将传统的焊接技术中优点继续保持，将传统技术中的缺点找出并进行完善，使其到达高效、自动、精细、便于运用。 1.4 做本课题的意义 点焊机在当代工业中运用很广泛，其技术也要进行不断的提高来知足工业中的需求。 这个点焊机能够通经过序进行控制，是一个小型的机器，使用方便，此点焊机在工作时是通过十

11、字滑台带动工件运动的，十字滑台的精度比拟高，进而使整个点焊机愈加精细。 1.5 本章小结 通过此次设计是我们对所学习的知识的总结,对书上内容的进一步的理解与加深，让理论与实践结合起来，同时可以以检测本人对专业知识的理解能否到位，能否能够在实践中进行运用，可以以找到本人的缺乏，进而便于进一步的学习与提升，也便于我们在毕业后进入工作岗位。做该设计还能够让我们做事愈加认真与严谨，对本人有一个更正确的定位。 第二章总体设计 2.1 设计要求 毕业设计论文的原始数据资料： 1十字滑台的行程：200mm X 150mm； 2定位精度：0.5mm 2.2 全功能数控点焊机机械构造设计 这次设计的是全功能数控

12、点焊机，是一台小型的点焊机，该点焊机的特点是其在运行时能够通过数控系统对十字滑台进行直接控制，通过编写程序控制使之运行，控制起来比拟简单。图2-1是它的整体构造： 图2-1 1、底座 2、导轨 3、电机1 4、电机2 5、电机3 6、中托板 7、丝杠 8、小丝杠 9、焊接头整体10、丝杠支撑11、小导轨12、转接套13、导轨滑块 2.3 点焊机的工作原理 这个点焊机用到三个电机，电机1带动工作台的运动，电机2直接与点焊头相连，电机3带动中托板的运动，当其在工作的时候，十字滑台运动时，焊头会与竖直方向偏离一个角度，使其与所焊接的工件不接触，当十字滑台停止运动后，电机2转动，是焊头处于竖直状态，再

13、进行焊接。 1十字滑台走位时如图2-2所示： 图2-2 2焊接时如图2-3所示： 图2-3 2.4 构造方案设计 2.4.1 十字滑台部分的工作草图如图2-4： 图2-4 2.4.2 在本次设计中我讲用到的传动部件是滚珠丝杠螺母副，选择该传动部件是由于一般滚动丝杠螺母副的传动效率可达90%95%，消耗能量仅为滑动丝杠的三分之一，而且其具有运动平稳，定位精度及重复定位精度高，同步性好等特点。 2.4.3 导轨的形式有滚动导轨、滑动导轨、静压导轨三种，这里导轨选的是下列图中所示的导轨，既滑动导轨中的一种。它的构造很简单，并且承载能力也较强，切在这里导轨本身承载的载荷不大，经过综合比拟选用了这种导轨

14、。 图2-5 2.4.4 电机用的是步进电机。步进电机是一种将电脉冲信号转换成相应得角位移的机电执行元件。步进电机转动角度有脉冲个数控制，在控制的时候不用再加反应环节，它的精度高，惯性小，误差不长期积累，调试很方便，驱动简单，工作可靠，体积小。 2.4.5 这次设计的点焊机，我将焊头与步进电机的轴直接相连，让步进电机直接控制焊头，这种设计构造简单，控制也极其方便。在工作的时候，直接给步进电机一个电脉冲信号使其转动一个角度，就能够使焊头与工件接触或脱离。而这个步进电机直接安装在支撑架上，支撑架与十字滑台的工作台焊接成为一个整体。 2.5 本章小结 这一章节是对全功能数控点焊机的机械部分总体设计，

15、机械部分总体设计是非常重要的环节。在对它的整体构造进行设计时，我首先要对点焊机了解清楚，然后再构思出点焊机的整体构造，构思好了之后，就要进行细化分析，来确定方案的可行性，比方这次设计对焊头的设计，在刚开场的设计方案中是将焊头安装在了中托板上，这个设计与将它直接安装在工作台上相比，后者可行性更高。 第三章 机械部分的参数计算及校核 3.1 滚珠丝杠选取及相关计算 1计算进给牵引力)(N F m G f F m = 式3-1 在上式中：f -滑动导轨摩擦系数, G -重力 将f =0.2 ,G= 400 代入公式3-1之中即G f F m =80 2计算最大动负载C 选用滚珠丝杠的直径d0时，必须保证在一定轴向负载作用下，丝杠在 回转100万转后，在它的滚道上不产生点蚀现象，这