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多工位锅体抛光机研究及设计(新品,原创)

编辑:admin    来源:机械毕业设计    作者:机械毕业论文

  本设计编号为JX_079 ,有CAD图纸+机械论文。
  一、课题来源:
  题目来源自己亲身实习,通过观察发现抛光工序工作环境恶劣,对职工的身体造成极大的伤害,因此激发灵感,通过所学知识研究设计多工位锅体抛光机。
  二、课题目的要求:
  设计多工位锅体抛光
  要求:1、生产效率:100只/h。
  2、3种规格型号的锅体。
  3、五个工位,四个工作工位,一个装卸工位。
  4、由气缸、步进电机提供动力。
  5、有完整的吸尘装置。 6、抛光后的锅体外边达到镜面效果。
  三、主要研究内容:
  1、选择多工位抛光机的结构方案。
  2、设计计算各动力部件直径和行程,选择结构形式。
  3、设计整机结构及各部件结构。
  4、设计控制系统并绘图。
  摘要
  本论文研究加工工艺中抛光部分,对抛光过程中的生产效率、工作环境进行改善与提高。在实习过程中,发现工厂里面抛光这个工序生产效率很低,工人工作环境恶劣,甚至有部分工人患有职业病。由此激发灵感,在生产效率及工作环境方面进行改善。
  本设计方案在生产效率方面由以前的单工位改为多工位工作,一次性装夹,多工位同时工作。大大提高了生产效率,为公司大幅度降低了生产成本,提高了生产质量。在设计方案中值得说明的是控制电路采用三菱PLC控制,配备变频电机及恒力装置,实现了磨轮与工件之间的摩擦力自动调节,提高抛光工件的质量。在工作环境方面安装了吸尘护罩。
  关键词:生产效率、工作环境、多工位、三菱PLC控制
  1.1.2 设计任务
  根据工件的抛光工艺要求,设定工艺步骤:1.粗砂光  2.细砂光  3.麻轮抛光  4.布轮抛光四个工作工位,预留一个工位进行工件的装夹与拆卸,所以选择5个工位的多工位操作设备。根据抛光工件的直径设计装夹的工件的胎模及工件的装夹方式,以及工件的选转方式速度。选择各种抛光轮旋转电机的功率、速度以及抛光轴的直径、抛光轴的支撑方式。设计抛光轮的进给方式----选择气缸快进快退------步进电机丝杠进行抛切进给,工件的固定采用真空发生器抽真空吸附固定。选择PLC控制系统,安全可靠的电气控制,完成多工位同时工作。
  第二章 多工位锅体抛光机的总体设计
  多工位抛光设备根据要抛光锅体的工艺要求分为四个工作工位和一个装夹拆卸工位,每个工位设置一个抛光头架,各个工位头架一致,均布在一个步进旋转的圆盘上,圆盘周围在相对应的头架位置均布有四个抛光轮装置和一个人工操作工位。圆盘步进驱动系统、电器控制系统、吸尘系统等。如下示意图:
  其中头架1-5均布安置在步进旋转圆盘上,头架主要包括工件固定胎模、头架主轴、头架电机及电机减速系统、旋转支撑装置、工件真空吸附装置,抛切进行时,工件以200-300r/min的速度旋转;抛光轮部分包括抛光轮、抛光轮主轴、抛光轮主轴支撑、抛光电机、抛光轮快进快退装置、抛切力控制电机装置等,抛光轮线速度达到线速度40m/min旋转,抛光轮快进快退有气缸驱动,抛切驱动控制电机,抛切控制电机安装数字电流表,自动控制抛切电机的电流,也就是控制自动控制抛切电机与被抛光工件之间的切削力,使得抛光轮与抛切工件之间的抛光力均匀,以保证抛切工件质量稳定;圆盘驱动装置包括圆盘驱动气缸、拨动气缸、锁紧气缸等;步进圆盘包括圆盘、底座、支撑架、轴承等。
  第三章 机械结构的设计与计算
  3.1 步进驱动圆盘与气缸步进驱动装置的设计与计算
  3.1.1 步进驱动圆盘的结构设计及标准件的选择
  抛光工件直径需求220mm---350mm,根据已经成熟的单个工位的抛光要求,头架底座部分占面积约 400 mm×400 mm=160000 mm2,头架主轴长度约500mm, 5个工位均布,360°÷5=72 °,每个工位均布间隔72°,为了操作维修方便,设计圆盘直径1700mm, 厚度为40mm
  圆盘中心设有一转动支撑机构,采用一个深沟球轴承与一个推力轴承;圆盘底部周围采用5个可以滚动的支撑,以防止圆盘在头架的重压下弯曲变形;在圆盘周围与头架相对应的位置设置5个均布的拨动圆孔,在圆盘底部设置两个固定的锁紧机构,该机构有气缸推动一个与圆盘拨动圆孔相匹配的轴销,轴销可以在圆盘拨动圆孔中插入和退出用以固定圆盘的静止位置;圆盘步进运动有一个两端带铰链的气缸驱动,驱动气缸缸径部活动连接一个可以沿着圆周往复运动的拨动气缸装置,该拨动气缸连接的轴销在圆盘拨动圆孔中插入和退出,驱动气缸与锁紧气缸装置配合动作以推动圆盘作圆周步进运动。
  圆盘重量:
  m=πR2hρ=3.14×0.852×0.04×7.83×103=710Kg
  头架总重量: m=100×5=500Kg
  圆盘旋转机构:深沟球轴承6317:内径d=85mm
  外径D=180mm
  厚度 B=41mm
  额定载荷Cr=133kn
  极限转速3600r/min
  推力轴承型号8244内径d=224mm
  外径D=300mm
  厚度 B=63mm
  额定载荷Cr=233kn
  极限转速3600r/min

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