自动机械装备课程设计-钢板自动钻孔机设计

自动机械装备课程设计说明书

2020级机械工程与自动化学院机械工程及自动化专业

题目：________钢板自动钻孔机__________________

学生姓名：____________

班级学号：____________

指导教师：____________

下达日期：2023年12月4日完成日期：2023年12月22日

大连工业大学课程设计（论文）任务书

序号5专业自动机

题目钢板自动钻孔机设计班级-学号机械203-2004000827

子题钢板自动钻孔机设计姓名

指导教师卜答疑教师

设计时间2023年12月4日至2023年12月22日共3周

设计（论文）的任务和基本要求，包括设计任务、查阅文献、方案设计、说明书（计算、

图纸、撰写内容及规范等）、工作量等内容。

一、拟设计的钢板自动钻孔机的主要技术指标

1、生产率：（7200）块/班；

2、钢板尺寸：长义宽X高：40X40X20（mm）；

钻孔尺寸：直径：4）10（通孔）；

3、要求钻孔位置位于钢板中心位置，位置度公差为0.2mm；

4、要求钢板由料仓自动供料。（如图）

二、设计任务

（1）工艺原理图一张，1号或2号图纸。

（2）工作循环图一张，1号或2号图纸。

设计要求（3）总体布局图一张，1号或0号图纸。

（4）自动机械部件图（装配图）一张，1号或0号图纸。

（5）零件图一张，图幅根据需要定。

（6）说明书一份（不少于10页）

三、要求在查阅相关资料的基础上，进行方案设计，并进行方案比较，最后确

定设计方案。按设计指导书要求，说明书要图文并茂，要有相关的参考文献。

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指导教师签字:

年月日

目录

自动机械装备课程设计说明书......................................................1

摘要.............................................................................4

uli—i................................................5

总体方案设计....................................................................5

一、设计要求................................................................5

♦、j■1-彳6

料仓自动上料方式的选择：....................................................8

钻孔时的定位方案：..........................................................8

三、总体结构和布局设计......................................................9

四、技术特点与优势.........................................................11

五、应用前景与发展趋势....................................................11

六、总结...................................................................12

摘要

钢板自动钻孔机是一种专门用于在钢板上进行自动钻孔的机械设备。它具有高效、精

准、自动化程度高等优点，因此本文设计了一种钢板自动钻孔机，旨在提高钻孔效率，降

低人工成本，并确保钻孔质量。该设备采用先进的自幼化技术，包括机械、电气和控制系

统，实现钢板钻孔的自动化和智能化。通过精确的定位和精确的钻孔，该设备能够满足不

同规格和材质的钢板钻孔需求。此外，该设备还具有安全可靠、易于操作和维护等特点。

本设计说明旨在提供一种钢板自动钻孔机的设计方案，包括其工作原理、结构特点等方面

的详细说明。

引言

随着工业技术的不断发展和进步，自动化设备在各个领域的应用越来越广泛。钢板自

动钻孔机作为一种高效、精确的自动化设备，在金属加工领域发挥着重要作用。本文将介

绍钢板自动钻孔机的总体结构和布局设计，以期为相关领域的研究和实践提供参考。

钢板自动钻孔机是一种专门用于在钢板上进行钻孔的自动化设备。它通过精确的控制

系统和传动系统，实现了自动化钻孔过程，提高了生产效率和加工质量。同时，钢板自动

钻孔机还具有操作简便、安全可靠等优点，广泛应用于汽车、航空、船舶等制造领域。

本文将从钢板自动钻孔机的总体结构和布局设计两个方面进行介绍。首先，本文将介

绍钢板自动钻孔机的整体结构，包括传动系统、钻孔机构、控制系统等关键部件的设计和

选型。其次，本文将详细介绍钢板自动钻孔机的布局设计，包括机器的尺寸、重量、维护

和保养等方面的考虑。最后，本文将总结钢板自动钻孔机的优点和应用前景，为相关领域

的研究和实践提供参考。

总之，钢板自动钻孔机作为一种高效、精确的自动化设备，在金属加工领域发挥着重

要作用。本文将从总体结构和布局设计两个方面进行介绍，以期为相关领域的研究和实践

提供参考。

总体方案设计

一、设计要求

拟设计的钢板自动钻孔机的主要技术指标

1、生产率：(7200)块/'班；

2、钢板尺寸：长X宽X高：40X40X20(mm)；

、要求钻孔位置位于钢板中心位置，位置度公差为0.2mm；

4、要求钢板由料仓自动供料。(如图)

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二、设备组成与工作原理

设备组成

钢板自动钻孔机主要由机械系统、电气系统和控制系统组成。机械系统包括钻头、夹具、

传动机构等；电气系统包括电源、电机、传感器等；控制系统包括PLC等。

工作原理

钢板自动钻孔机的工作原理如下：首先，通过夹具将钢板固定在设备上；然后，通过传动

机构将钻头移动到所需钻孔的位置；接着，启动电机驱动钻头旋转，同时通过控制系统控

制钻头的进给速度和深度；最后，完成钻孔后，将钻头和钢板移出设备。

相关数据计算

因设计要求指标，现设定加工钢板材质为45号钢，电机转速为n=2000r/min(一般为

1000-2()0()转/每分钟之间)

S=0.03mm/r(一般为0.02・0。5mm/转之间)

因此本设计其生产率计算过程为：

2000/60X().03=lmm/m

因为一个工件厚度为20mm,加上辅助工序时间，所以一个加工工件需要25s,故其生产率

为：8X60X604-25=1152(件/台)

7X1152=8064>7200

因此同时进行七条生产线才能达到生产要求。

其运动循环图如下：

料仓自动上料方式的选择：

上料方式为料车直接通过重力以及上料气缸的作用下上料’具体如图所示:

制牌嚅柒黑曙潞时笠驾舞始""至气缸回翎

墨黑片物黑全落下，至此实现料仓自动供机

钻孔时的定位方案:

当物料被推到指定位置时，限位气缸推出，在两个气缸作用下，物料前后定位成功,物料

左右皆有挡板，所以左右方向不作考虑。

具体如下图：-―_____“__IlEII】1i「r一JI

当物料加工完成后，在上料气缸推动之下调入加工点前方工件收集区。如下图:

当物料掉入物料收集区后，限位气缸开始推出，然后到达指定地点。

三、总体结构和布局设计

钢板自动钻孔机主要包括：钻孔电机，上料气缸，限位气缸，其基本布局如图所示:

其实际装配图如下:

UI、技术特点与优势

钢板自动钻孔机具有一系列技术特点和优势，使其在工业加工领域中备受青睐。以下

是对钢板自动钻孔机技术特点与优势的详细介绍：

技术特点：

自动化程度高：钢板自动钻孔机采用先进的数控技术，实现了自动化加工。通过预设

程序，设备可以自动完成定位、钻孔等加工操作，大幅降低了人工干预和操作难度。

高精度定位：钢板自动钻孔机采用高精度传感器和控制系统，能够实现高精度的定位

和加工。这确保了钻孔位置的准确性和一致性，提高了产品质量和生产效率。

多功能性强：钢板自动钻孔机可根据不同需求进行定制和配置，实现多种加工功能。

例如，可以实现不同孔径、不同深度的钻孔，也可以进行铳削、切割等附加操作。

高效能：钢板自动钻孔机采用高速主轴和高效切削工具，能够实现快速钻孔和高效加

工。

优势：

提高生产效率：钢板自动钻孔机能够实现自动化加工，减少了人工操作和等待时间，

从而提高了生产效率。同时，设备的高精度定位和高效能也进一步提高了加工速度和准确

性。

降低劳动强度：钢板自动钻孔机的自动化程度较高，操作简便，降低了工人的劳动强

度。工人只需进行简单的设置和调整即可完成加工任务，减少了繁重的体力劳动。

提高产品质量：钢板自动钻孔机的高精度定位和高效能确保了加工出的孔洞具有高精

度、高质量的特点。这提高了产品的整体质量和一致性，满足了客户的更高要求。

适应性强：钢板自动钻孔机可根据不同需求进行定制和配置，具有较强的适应性。无

论是大批量生产还是个性化定制，都能满足加工需求，为企业提供了更多的灵活性和选择

空间。

同时.，设备的自动化程度高，减少了人工浪费和能源浪费，有利于企业的可持续发展。

安全可靠

钢板自动钻孔机配备了安全保护装置，如急停按钮等，确保操作人员的安全。此外，

设备还具有过载保护、短路保护等功能，提高了设备的可靠性和稳定性。

易于操作和维护

该设备采用人性化的操作界面和简洁的控制逻辑，使得操作人员能够快速上手。同时，

设备的维护保养也相对简单方便，降低了企业的运营