開(kāi)題報(bào)告朱靜

1、第 PAGE13 頁(yè) 共 NUMPAGES13 頁(yè)開(kāi)題報(bào)告朱靜理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告題 目： 鋼筋連接套自動(dòng)倒角機(jī)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名：朱靜 學(xué) 號(hào)： 071615433 專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 指導(dǎo)老師：?；⒘?2022 年 3 月 26 日自動(dòng)倒角機(jī)是一種自動(dòng)化機(jī)械。機(jī)械自動(dòng)化, 主要指在機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù), 實(shí)現(xiàn)加工對(duì)象的連續(xù)自動(dòng)消費(fèi), 實(shí)現(xiàn)優(yōu)化有效的自動(dòng)消費(fèi)過(guò)程, 加快消費(fèi)投入物的加工變換和流動(dòng)速度【1】。當(dāng)前，中國(guó)機(jī)械制造業(yè)同世界先進(jìn)水準(zhǔn)也存在階段性差距【2】。我國(guó)現(xiàn)階段的機(jī)械制造業(yè)中產(chǎn)品數(shù)量較大的同類產(chǎn)品連續(xù)流水作業(yè)的切削加工消費(fèi)中， 機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備仍然

2、是半自動(dòng)機(jī)床、自動(dòng)機(jī)床、組合機(jī)床及其組成的自動(dòng)線、回轉(zhuǎn)體零件加工自動(dòng)線等【3】。目前國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)在消費(fèi)大圓鋼棒材產(chǎn)品過(guò)程中，受定尺分段鋸切、冷床搜集等工序的影響，在棒材端部易產(chǎn)生飛邊、毛刺及腫頭現(xiàn)象，嚴(yán)重制約著產(chǎn)品外表質(zhì)量的進(jìn)步【4】。而且，隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的開(kāi)展，棒材深加工單位及使用單位對(duì)棒材產(chǎn)品提出了更高、更嚴(yán)的外表質(zhì)量和包裝質(zhì)量要求【5】。為此，眾多企業(yè)在棒材的精整工序采取了多種措施，如：人工手提砂輪機(jī)修磨方式、固定式砂輪機(jī)修磨方式、機(jī)加工車床切削方式等，但效果均不理想，主要存在的問(wèn)題有：其一、作業(yè)率低，不能與消費(fèi)節(jié)奏有效匹配，易造成棒材積壓，物流不暢。其二、精整質(zhì)量無(wú)法保證，其人工、砂輪修

3、磨方式，棒材端部的腫頭很難去除。其三、精整工序勞動(dòng)強(qiáng)度大，作業(yè)環(huán)境惡劣。其四、采用固定式砂輪機(jī)修磨方式及機(jī)加工車床切削方式時(shí)，棒材在消費(fèi)過(guò)程中產(chǎn)生的不平直度，會(huì)導(dǎo)致棒材精整時(shí)整支旋轉(zhuǎn)進(jìn)給困難，棒材端部周期性擺動(dòng)，對(duì)砂輪片、切削刀片造成較大沖擊，易導(dǎo)致砂輪片、刀片崩裂，存在較大的平安隱患【6】。針對(duì)以上問(wèn)題，自動(dòng)倒角機(jī)可利用金屬切削原理，將棒材定位，通過(guò)切削裝置挪動(dòng)，刀具旋轉(zhuǎn)完成棒材端部倒角。還可利用棒材步進(jìn)式定位，端部固定，解決倒角過(guò)程中的棒材擺動(dòng)問(wèn)題。同時(shí)設(shè)計(jì)合理限位控制裝置，完成切削裝置的初始、工作、退回等動(dòng)作的連續(xù)切換，同時(shí)根據(jù)消費(fèi)要求，可連續(xù)調(diào)整倒角量的大小。倒角機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)化、流程化作

4、業(yè)，可與整個(gè)棒材消費(fèi)工序匹配，到達(dá)工作效率最優(yōu)。該設(shè)備已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，還需有待進(jìn)步。可編程控制器、微處理機(jī)、各種傳感器、 新型刀具、控制系統(tǒng)及系統(tǒng)軟件、電子計(jì)算機(jī)等將是今后機(jī)械自動(dòng)化的主要技術(shù)根底【7】。21世紀(jì)將是以知識(shí)經(jīng)濟(jì)和信息社會(huì)為特征的時(shí)代,制造業(yè)面臨信息社會(huì)中瞬息萬(wàn)變的市場(chǎng)對(duì)小批量多品種產(chǎn)品要求的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的廣闊開(kāi)展前景也將越來(lái)越光明所以機(jī)械自動(dòng)化、實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程的靈敏性將繼續(xù)是將來(lái)開(kāi)展的方向，這一方面的技術(shù)仍有待進(jìn)步【8】。如何開(kāi)展我國(guó)的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù), 應(yīng)實(shí)事求是, 一切從我國(guó) 的詳細(xì)國(guó)情出發(fā), 做好各項(xiàng)根底工作, 走中國(guó)的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)開(kāi)展之路。1.3.1、針對(duì)板材按通俗

5、名稱分類，分為平板倒角機(jī)，鋼板倒角機(jī)兩種。按機(jī)器使用性質(zhì)分為：手提式倒角機(jī)，便攜式自動(dòng)行走倒角機(jī)，臺(tái)式倒角機(jī)三種。機(jī)器構(gòu)成如下1手提倒角機(jī)：主要由三相電機(jī)，啟動(dòng)開(kāi)關(guān)、殼體鑄件，支撐擋板，刻度條，人性化手把。銑刀盤等部件組成，原理是通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)滾銑刀盤上的刀片，對(duì)工件進(jìn)展倒角作業(yè)2便攜式自動(dòng)行走倒角機(jī)主要是由挪動(dòng)式行走架,三相電機(jī).渦輪,渦桿減速裝置, 控制器：?jiǎn)?dòng)開(kāi)關(guān)、緊急停按鈕、反轉(zhuǎn)按鈕、磁熱保護(hù),殼體鑄件,支撐輪等.角度輪等部件組成，其原理是電機(jī)通過(guò)減速機(jī)帶動(dòng)整體滾洗刀盤，通過(guò)刀盤滾動(dòng)進(jìn)展銑切倒角作業(yè)。到達(dá)小板鋼板自走，大板機(jī)器自動(dòng)行走。3臺(tái)式倒角機(jī) 是在由由機(jī)體、外角倒角工作臺(tái)、定位托臺(tái)

6、、內(nèi)角倒角工作臺(tái)、內(nèi)角轉(zhuǎn)動(dòng)刀頭、外角轉(zhuǎn)動(dòng)刀頭、電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，在機(jī)體程度上板上垂直安裝內(nèi)、外角轉(zhuǎn)動(dòng)刀頭，其下端軸部設(shè)置傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，垂直升降的內(nèi)角倒角工作臺(tái)中心的內(nèi)角刀頭露孔中露出內(nèi)角轉(zhuǎn)動(dòng)刀頭，位于上述外角轉(zhuǎn)動(dòng)刀頭正上方定位托臺(tái)下側(cè)的凹槽與外角倒角工作臺(tái)的外角刀頭露孔相結(jié)合，端面上構(gòu)成外角轉(zhuǎn)動(dòng)刀頭露出的外角刀頭露孔，外角倒角工作臺(tái)與機(jī)體程度上板之間設(shè)置升降裝置，使外角倒角工作臺(tái)垂直升降，以使外角刀頭露孔中外角轉(zhuǎn)動(dòng)刀頭露出可以調(diào)節(jié)【9】。1.3.2、針對(duì)齒輪齒輪倒角機(jī)適用于汽車、拖拉機(jī)、機(jī)床等行業(yè)對(duì)各種批量的內(nèi)、外圓柱齒輪軸齒輪端面進(jìn)展倒圓角、倒尖角和棱，能實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化工作循環(huán)。分類：臥式指形

7、銑刀倒角機(jī)、立式指形銑刀倒角機(jī)、端面銑刀倒角機(jī)。工作原理如下1臥式指形銑刀倒角機(jī)：工件軸線與刀具軸線布置于同一程度面內(nèi)，采用指形銑刀切削、工作連續(xù)分度，工件主軸或刀架沿工件軸向往復(fù)挪動(dòng)對(duì)內(nèi)、外圓柱齒輪進(jìn)展倒圓角、倒尖角。具有自動(dòng)進(jìn)給，工件自動(dòng)加緊裝置，實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化工作循環(huán)。2立式指形銑刀倒角機(jī):工件軸線布置于垂直面內(nèi)，工作連續(xù)分度，刀架沿工件軸向上、下往復(fù)挪動(dòng)對(duì)內(nèi)、外圓柱齒輪進(jìn)展倒圓角、倒尖角。3端面銑刀倒角機(jī)：工件軸線布置于垂直面內(nèi)，工件連續(xù)分度并自動(dòng)定位。刀具主軸或工件主軸實(shí)現(xiàn)沖程運(yùn)動(dòng)，對(duì)內(nèi)、外圓柱齒輪進(jìn)展倒尖角【10】。倒角機(jī)的用處很廣，它可用于工件焊接前邊緣的倒角，使用于焊接前金屬板材

8、的去毛刺和倒角加工，對(duì)鋼板邊緣按所需角度進(jìn)展洗切，以得到焊接所需的倒角角度。倒角機(jī)還可用于齒輪、鋼筋連接套等零件邊緣的倒角。倒角機(jī)的種類很多，針對(duì)不同工件的加工需要，有雙面自動(dòng)倒角機(jī)，單面自動(dòng)倒角機(jī)等。倒角機(jī)適用于鋼材、鑄鐵、硬質(zhì)塑料、有色金屬等材料【11】。2、本課題要研究或解決的問(wèn)題和擬采用的研究手段及途徑：本次任務(wù)的設(shè)計(jì)題目是鋼筋連接套自動(dòng)雙頭倒角機(jī)總體設(shè)計(jì)及仿真，是一種為鋼筋連接套倒角的設(shè)備。隨著工業(yè)產(chǎn)品的大型化，該設(shè)備在機(jī)械行業(yè)中的使用越來(lái)越廣泛，是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。本次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是開(kāi)發(fā)一套鋼筋連接套雙頭自動(dòng)倒角設(shè)備。該設(shè)備的特點(diǎn)如下：(1)能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上料功能，節(jié)省人力。(2

9、)可對(duì)多種不同外徑的連接套筒同時(shí)進(jìn)展底孔與外緣倒角加工。(3)設(shè)備通過(guò)簡(jiǎn)單的調(diào)整，可以滿足多種不同尺寸的連接套的加工。需要解決的問(wèn)題是:可實(shí)現(xiàn)鋼筋連接套的自動(dòng)上料、氣動(dòng)滑塊夾緊、兩組車刀同時(shí)進(jìn)刀與退刀雙頭同時(shí)倒角、連接套自動(dòng)下料等功能。該設(shè)備能加工的工件范圍為：鋼筋連接套自動(dòng)雙頭倒角機(jī)由機(jī)械裝置和電氣控制系統(tǒng)兩局部組成。機(jī)械裝置又由底座、上料機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、加緊定位機(jī)構(gòu)、車刀縱向挪動(dòng)機(jī)構(gòu)、刀架機(jī)構(gòu)組成。在自動(dòng)化加工、裝配消費(fèi)線中，能自動(dòng)完成將工件向加工或裝配機(jī)器供應(yīng)并上料的裝置稱為自動(dòng)上料裝置。上料裝置有多種，我先簡(jiǎn)單的列舉以下幾種：1料斗式上料機(jī)構(gòu) 定義：將零件雜亂地貯存于貯料器后，能使零件

10、自動(dòng)定向進(jìn)展供料的裝置。特點(diǎn):將工件成批地導(dǎo)入料斗，從定向排列到送裝置夾具地點(diǎn)全部自動(dòng)完成。適用范圍：形狀簡(jiǎn)單，重量不大，批量很大，消費(fèi)率高，工序時(shí)間很短的工件緊固件、軸承、儀表、五金等。2料倉(cāng)式上料機(jī)構(gòu) 定義:將人工整理好的零件儲(chǔ)存于貯料器后進(jìn)展供料的裝置。組成:料倉(cāng)貯存工件，有槽式料倉(cāng)、轉(zhuǎn)盤式料倉(cāng)、斗式料倉(cāng)等、輸料器將工件從料倉(cāng)輸送到上料機(jī)構(gòu)中，有V型輸料槽、管型輸料槽、軌道式輸料槽、隔料器控制從輸料槽進(jìn)入送料器的工件數(shù)量，有氣缸和彈簧傳送的隔料器，有機(jī)械傳動(dòng)的銷式隔料器，有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的隔料器等、上料機(jī)構(gòu)將工件送到機(jī)床預(yù)定的部位、卸料機(jī)構(gòu)可利用彈簧式卸料桿和卸料機(jī)械手。特點(diǎn):工件靠人工定向排

11、列，然后靠機(jī)構(gòu)自動(dòng)送裝到夾具。適用范圍：用于產(chǎn)量大，但因重量、尺寸及幾何形狀特點(diǎn)難于自動(dòng)定向排列的工件。如曲軸、連桿或單件工序時(shí)間長(zhǎng)工件。針對(duì)本臺(tái)機(jī)床，綜合考慮，我選用的上料機(jī)構(gòu)是一個(gè)斜坡形料臺(tái)，機(jī)床上還安裝手輪，調(diào)節(jié)手輪，可以改變斜坡形料臺(tái)的寬度，從而滿足不同長(zhǎng)度的工件對(duì)料臺(tái)的要求。工人將鋼筋連接套放入斜坡形料臺(tái)上，由連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)連續(xù)自動(dòng)進(jìn)料，將其送入倒角工位。連桿機(jī)構(gòu)的起始端連接方杠，動(dòng)力于方杠的擺動(dòng)，而方杠的擺動(dòng)又是由氣缸帶動(dòng)的。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由異步電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)大小皮帶輪旋轉(zhuǎn)，將動(dòng)力傳遞給花鍵軸。同時(shí)大小皮帶輪降低了異步電動(dòng)機(jī)的輸出功率，到達(dá)倒角所需要的功率，防止了因刀架旋轉(zhuǎn)速度過(guò)快給刀頭造成的

12、損害。加緊機(jī)構(gòu)有多種，如1斜楔加緊機(jī)構(gòu)原理是楔緊作用，主要用于機(jī)動(dòng)加緊，且工件精度較高。2螺旋加緊機(jī)構(gòu)采用螺旋直接夾緊或采用螺旋與其他元件組合實(shí)現(xiàn)夾緊的機(jī)構(gòu)，稱為螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。螺旋夾緊機(jī)構(gòu)具有構(gòu)造簡(jiǎn)單，夾緊力大，自鎖性好和制造方便等優(yōu)點(diǎn)，很適用于手動(dòng)夾緊，因此在機(jī)床夾具中得到廣泛應(yīng)用。缺點(diǎn)是夾緊動(dòng)作較慢，因此在機(jī)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)中應(yīng)用較少。螺旋夾緊機(jī)構(gòu)分簡(jiǎn)單螺旋夾緊機(jī)構(gòu)和螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)。3三爪自定心卡盤 它是一種常用的自動(dòng)定心夾具，適用于裝夾軸類，盤套類零件。4四爪單動(dòng)卡盤 它適用于形狀不規(guī)那么，非圓柱體，偏心，有孔距要求(孔距不能太大)及位置與尺寸精度要求高的零件。5花盤 它與其他車床附件一起使

13、用，適用于形狀不規(guī)那么，偏心及需要端面定位夾緊的工件。6聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu) 是一種高效夾緊機(jī)構(gòu)，它可通過(guò)一個(gè)操作手柄或一個(gè)動(dòng)力裝置，對(duì)一個(gè)工件的多個(gè)夾緊點(diǎn)施行夾緊，或同時(shí)夾緊假設(shè)干個(gè)工件。根據(jù)本機(jī)床和加工工件特點(diǎn)，夾緊定位機(jī)構(gòu)應(yīng)保證棒材端部在倒角過(guò)程中的全定位及棒材中心線與動(dòng)力頭的同心度，從而保證倒角的均勻性。夾緊定位機(jī)構(gòu)安裝在切削裝置前端，我設(shè)計(jì)的加緊機(jī)構(gòu)由內(nèi)夾塊和外夾塊組成。外夾塊即上料機(jī)構(gòu)中連桿機(jī)構(gòu)的終端局部，有圓弧狀構(gòu)造，內(nèi)夾塊置于外夾塊內(nèi)側(cè)，與外夾塊相對(duì)，其終端局部設(shè)計(jì)成圓弧狀，這是根據(jù)圓形工件的特點(diǎn)設(shè)計(jì)的?？烧{(diào)式，能針對(duì)不同的棒材直徑需要進(jìn)展調(diào)節(jié)。內(nèi)外夾塊配合將工件結(jié)實(shí)地卡緊在工位上，防

14、止了切削過(guò)程中工件的挪動(dòng)造成加工準(zhǔn)確度降低。調(diào)整機(jī)構(gòu)為齒輪齒條機(jī)構(gòu)，就是完成直線運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)互相轉(zhuǎn)化的機(jī)構(gòu)。齒條的挪動(dòng)量與齒輪的轉(zhuǎn)角無(wú)論在任何位置都保持一致。是等值的回轉(zhuǎn)直進(jìn)交換運(yùn)動(dòng)。當(dāng)齒條的挪動(dòng)量與齒輪圓周相等時(shí)，齒條驅(qū)動(dòng)一次，齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周。利用此機(jī)構(gòu)，可以調(diào)整上料機(jī)構(gòu)中兩個(gè)料臺(tái)的位置，以滿足不同工件長(zhǎng)度對(duì)料臺(tái)的要求。車刀既要縱向挪動(dòng)前進(jìn)，同時(shí)又能實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)倒角，這是本次設(shè)計(jì)中的一個(gè)難點(diǎn)，為理解決這個(gè)問(wèn)題，我選用了矩形花鍵軸，這也是基于它自身一些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，如聯(lián)接可靠，強(qiáng)度高，可以傳遞較大地轉(zhuǎn)矩，且定心精度高、導(dǎo)向精度高，這些特點(diǎn)正是本次設(shè)計(jì)中所需要。電機(jī)的動(dòng)力層層傳遞到花鍵軸套，花鍵軸套旋轉(zhuǎn)帶

15、動(dòng)花鍵軸旋轉(zhuǎn)，花鍵軸上連接一彎桿機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)與凸輪從動(dòng)件相連接，當(dāng)凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)妮喞€時(shí)，從動(dòng)件便可獲得任意地運(yùn)動(dòng)規(guī)律，這種構(gòu)造原理簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)起來(lái)非常方便，所以只要將凸輪邊緣局部一邊設(shè)計(jì)的相對(duì)較厚，一邊設(shè)計(jì)的相對(duì)較薄，當(dāng)凸輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，凸輪從動(dòng)件即可實(shí)現(xiàn)縱向挪動(dòng)，帶動(dòng)花鍵軸縱向前進(jìn)，此時(shí)彈簧處于拉伸狀態(tài)，當(dāng)?shù)菇峭瓿蓵r(shí)花鍵軸的退回靠彈簧的恢復(fù)力。凸輪的動(dòng)力來(lái)此處仍然是方杠的旋轉(zhuǎn)，方杠的旋轉(zhuǎn)是由氣缸的伸縮運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)的。刀架安裝在花鍵軸另一端，刀架上安裝刀具實(shí)現(xiàn)倒角?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】：p 】： 1 王先逵.機(jī)械制造工藝學(xué)M.北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,20_6.1(20_7.12 重印).2 周德儉.智能控制M.重慶:重慶大學(xué)出版社,20_7.2.3 張世昌.先進(jìn)制造技術(shù)M.天津:天津大學(xué)出版社,20_4.4 汪愷機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19975 濮良貴機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)M北京：高等教育出版社，19916 鄒家祥軋鋼機(jī)械M北京：冶金工業(yè)出版社，19927馬志平.機(jī)械自動(dòng)化的將來(lái)與現(xiàn)狀