3525 陶瓷插芯PC磨床自動上料結(jié)構(gòu)設(shè)計
3525 陶瓷插芯PC磨床自動上料結(jié)構(gòu)設(shè)計,陶瓷,pc,磨床,自動,結(jié)構(gòu)設(shè)計
分 類 號 密 級 寧xxxx 學(xué)院畢 業(yè) 設(shè) 計 (論 文 )陶瓷插芯 PC 磨床自動上料結(jié)構(gòu)設(shè)計所 在 學(xué) 院 機(jī) 電 學(xué) 院專 業(yè) 機(jī) 械 設(shè) 計 制 造 及 其 自 動 化班 級 08 機(jī) 自 1 班姓 名學(xué) 號指 導(dǎo) 老 師誠 信 承 諾我謹(jǐn)在此承諾：本人所寫的畢業(yè)論文《數(shù)控車床橢圓宏程序數(shù)控加工工藝與夾具設(shè)計》均系本人獨立完成，沒有抄襲行為，凡涉及其他作者的觀點和材料，均作了注釋，若有不實，后果由本人承擔(dān)。承諾人（簽名）： 年 月 日I摘 要高效率、高精度加工是今后時代發(fā)展的趨向，利用自動化設(shè)備加工的產(chǎn)品質(zhì)量一致性較好，加工精度和效率均比普通設(shè)備高出很多。自動上料系統(tǒng)是 PC 陶瓷磨床提高效率的必要改進(jìn)項目，隨著科技的發(fā)展，我們的生產(chǎn)效率滿足不了生產(chǎn)效益的要求，所以在今后的發(fā)展中往半自動化和全自動化發(fā)展。本文在查閱大量資料的基礎(chǔ)上，對現(xiàn)有的自動化設(shè)備做了深入分析，結(jié)合其他自動化上料項目改造的經(jīng)驗，設(shè)計了一套 PC 陶瓷磨床的自動上料結(jié)構(gòu)，設(shè)計內(nèi)容如下：(1):：總體設(shè)計，對自動上料的組成，有關(guān)數(shù)據(jù)的計算，主要技術(shù)以及總體設(shè)計的分析。(2)：傳送系統(tǒng)的設(shè)計，以及振動料斗，氣缸的選擇和位移傳感器的選擇。(3)：完成機(jī)械結(jié)構(gòu)的裝配。在振動料斗選擇和傳感器選擇上，查閱了相當(dāng)多的資料和數(shù)據(jù)，選擇了一款高效高精度的。通過本文的研究，基本解決了 PC 磨床自動上料結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中的主要問題，為后續(xù)的開發(fā)和生產(chǎn)提供了了理論基礎(chǔ)，也為自動化上料的發(fā)展提供了一個方向。關(guān)鍵詞：自動化設(shè)計，上料結(jié)構(gòu)，傳送系統(tǒng)，傳感器設(shè)計 AbstractThe High efficiency, high precision machining is the trend of the development of times, use automation equipment processing products quality consistency is better, the processing precision and efficiency are much higher than normal equipment。Automatic feeding system is one of the PC ceramic grinding machine efficiency necessary improvement project, with the development of science and technology, our production efficiency can't satisfy the production benefit demand, so in the future development to half the automation of automation and development..Based on consulting a large number of data, on the basis of the existing automation equipment to do the thorough analysis, combined with other automatic feeding project reform experience, designed a set of ceramic grinding machine of PC automatic feeding structure, design content as follows::(1) :General design of automatic feeding the composition of the relevant data are calculated, the main technology and the analysis of the overall design.(2) Teleport in the design of the system, and vibration hopper, the choice of the cylinder and displacement sensor selection.(3) :Complete mechanical structure of the assembly.The research in this paper to solve the basic PC grinder automatic feeding the main problems in the process of structural design, development and production of for the follow-up provide theory basis of it, but also for automation feeding development provides a directionAutomation design feeding structures to transmit system sensor designKey Words: Automation design ,feeding,structures to transmit system,sensor designIII目 錄摘 要 .........................................................................................................................................IAbstract ......................................................................................................................................II目 錄 .......................................................................................................................................III第 1 章 緒論...............................................................................................................................4第 2 章.方案的確定...................................................................................................................62.1 零件圖分析 ......................................................................................................................................62.2 根據(jù)零件圖設(shè)計對應(yīng)的機(jī)械尺寸 ..................................................................................................72.3 對陶瓷插芯 PC 磨床進(jìn)行了解 ....................................................................................82.4 對設(shè)計圖的分析 ...........................................................................................................9第 3 章.振動料斗.....................................................................................................................103.1 振動料斗的解析 .........................................................................................................113.2 振動料斗的原理 .........................................................................................................12第 4 章.氣壓缸.........................................................................................................................134.1 氣壓缸的傳遞 .............................................................................................................134.2 氣壓缸鏈接之間的設(shè)計 .............................................................................................14第 5 章.傳感器.........................................................................................................................155.1 傳感器的應(yīng)用. ............................................................................................................15總結(jié)及展望...............................................................................................................................17參考文獻(xiàn)...................................................................................................................................18致 謝.......................................................................................................................................19 第 1 章緒論人類為了適應(yīng)生產(chǎn)和生活的需要，創(chuàng)造出各種各樣的機(jī)器，其目的是為了代替或減輕人的勞動，提高勞動生產(chǎn)率。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器的種類不斷增多，性能不斷改進(jìn)，職能不斷擴(kuò)大，機(jī)器既能承擔(dān)人所不能或不便承擔(dān)的工作，又能比人工提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量。機(jī)器的使用水平己成為一個國家科技水平和現(xiàn)代化程度的重要標(biāo)志之一。機(jī)器的發(fā)展經(jīng)歷了一個由簡單到復(fù)雜的過程。人類為了滿足生產(chǎn)及生活的需要，設(shè)計和研制了類型繁多，功能各異的機(jī)器。在一臺現(xiàn)代化的機(jī)器中，常會包含著機(jī)械、電氣、液壓、氣動、潤滑、冷卻、控制、監(jiān)測等系統(tǒng)的部分或全部，但是機(jī)器的主體，仍然是它的機(jī)械系統(tǒng)。無論分解哪一臺機(jī)器，它的機(jī)械系統(tǒng)總是由一些機(jī)構(gòu)組成：每個機(jī)構(gòu)又是由許多零件組成。所以機(jī)器的基本組成要素就是機(jī)械零件。概括地說，機(jī)械零件可分為兩大類：一類是在各種機(jī)器中都能經(jīng)常看的零件，叫做通用零件，如螺釘、齒輪、鏈輪等；另一類則是在特定類型的機(jī)器中才能看到的零件，叫做專用零件，如渦輪機(jī)的葉片、飛機(jī)的螺旋槳、往復(fù)式活塞內(nèi)燃機(jī)的曲軸等。另外，還常把由一組協(xié)同工作的零件所組成的獨立制造或獨立裝配的組合體叫做部件，如減速器、離合器等。對于一臺機(jī)器總體來說，一切零件都是它的局部，它們必須受到全局的制約。因而它們在機(jī)器中，或按確定的位置相互聯(lián)接，或按給定的規(guī)律作相對運動，共同為完成機(jī)器的功能而發(fā)揮各自的作用。所以任何機(jī)器的性能，都是建立在它的主要零件的性能或某些關(guān)鍵零件的綜合性能的基礎(chǔ)之上的。由此可知，要想設(shè)計出一臺很好的機(jī)器，必須很好的設(shè)計或選擇它的零件；而每個零件的設(shè)計或選擇是和整臺機(jī)器的要求分不開的。[1]國內(nèi)自動上料機(jī)構(gòu)這類的研究始于 2 0 世紀(jì) 80 年代 ,主要用于簡化工人操作提高生產(chǎn)效益，隨著微處理器和科技的發(fā)展各種不同的自動上料機(jī)構(gòu)不斷的出現(xiàn)在人們的視野中， 2 0 世紀(jì) 90 年代隨著技術(shù)的提高，料斗式自動上料機(jī)構(gòu)展現(xiàn)在我們眼中。在 2 1 世紀(jì)初期 ,上料結(jié)構(gòu)跟各種傳送機(jī)構(gòu)的結(jié)合使得生產(chǎn)得到了更好的提高，節(jié)省了時間，也提高了精度。更向著自動智能化去發(fā)展，當(dāng)然我們的這些技術(shù)在當(dāng)時都是不夠成熟。當(dāng)數(shù)控機(jī)床被大家認(rèn)可并大范圍使用時，各種自動化的配件也隨之出現(xiàn)，為提5高效率和提高質(zhì)量做貢獻(xiàn)，市場上出現(xiàn)了更多系統(tǒng)化，規(guī)?；蟮娜嵝灾圃煜到y(tǒng)(FMC).它是采用一組數(shù)控機(jī)床和其它自動化的工藝裝備，由計算機(jī)控制系統(tǒng)和物料儲運系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合的整體。FMS 既是自動化，有事柔性的，比單臺數(shù)控機(jī)床的經(jīng)濟(jì)效益有大幅度提高。20 世紀(jì) 90 年代，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，快速響應(yīng)為市場制造發(fā)展的重要方向。為加快響應(yīng)市場，相繼提出了精良生產(chǎn)(LP)，敏捷制造（AM） ，虛擬制造，精良-敏捷 -柔性生產(chǎn)系統(tǒng)等許多新的生產(chǎn)模式和新的理念。[2]國外自動上料機(jī)構(gòu)的研究較早，技術(shù)水平也處于領(lǐng)先地位，80 年代初實現(xiàn)商品化生產(chǎn)得應(yīng)用里。與之相較，我國起步較晚。由于受科研技術(shù)水平與生產(chǎn)能力的限制，我國在自動上料結(jié)構(gòu)方面與國外相比，存在著很大的差距。很多國內(nèi)電子器件生產(chǎn)廠家目前仍然停留在在勞動密集型的手工操作階段，以手工方式進(jìn)行放料和生產(chǎn)等多項工序，只有少數(shù)有實力的生產(chǎn)企業(yè)，以昂貴的價格從國外引進(jìn)此類生產(chǎn)設(shè)備。隨著機(jī)床技術(shù)、高效率高精度技術(shù)的發(fā)展和實際應(yīng)用的需要，人們對機(jī)床自動上料機(jī)構(gòu)的性能也提出了越來越高的要求，自動上料機(jī)構(gòu)的發(fā)展趨勢由可操作到高效率高精度的方式去發(fā)展，為實現(xiàn)高速發(fā)展降低成本而轉(zhuǎn)變。在這個前景下，為了提高 PC 磨床的效率和經(jīng)濟(jì)效益，設(shè)計一款自動上料機(jī)構(gòu)是很值得一用的。設(shè)計的的結(jié)構(gòu)體由震動料斗，氣缸，電磁閥，位移感測裝置等主要配件組成。這次的論文主要介紹振動料斗，氣缸，位移感測器等主要配件的相關(guān)內(nèi)容組成的一個完整的自動上料結(jié)構(gòu)。第 2 章零件圖分析2.1 零件圖分析由在了解零件形狀和結(jié)構(gòu)之后，應(yīng)檢查零件視圖是否正確、足夠，表達(dá)是否直觀、清楚，繪制是否符合國家標(biāo)準(zhǔn)，尺寸、公差以及技術(shù)要求的標(biāo)準(zhǔn)是否齊全、合理等。加工零件如圖所示。本次設(shè)計的自動上料結(jié)構(gòu)是根據(jù)這個零件圖的加工量身定做的，在自動上料的結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，各個傳送機(jī)制和零件都要與上圖零件尺寸相符合，已達(dá)到經(jīng)濟(jì)實用高效的目的。每個傳送件之間的尺寸也均是與其相匹配的。[3] 機(jī)械傳動方案擬定的是否合理、得當(dāng)，對機(jī)械的性能、質(zhì)量和成本有著很大的影響。在設(shè)計傳動方案的同時，應(yīng)考慮機(jī)器的工作性能、適應(yīng)性、可靠性技術(shù)先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)性等各方面因素。在對若干的傳動方案進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)綜合分析評價后，才能從中確定滿意的傳動方案。在進(jìn)行機(jī)械傳動方案設(shè)計時應(yīng)綜合分析以幾方面情況：機(jī)器原動機(jī)功能參數(shù)和執(zhí)行構(gòu)件運動形式或動作要求；機(jī)器的工作情況及工作時執(zhí)行構(gòu)件承受載荷的狀況：傳動系統(tǒng)的重量、外廓尺寸及整體布置要求；機(jī)器工作環(huán)境要求，粉塵、溫度、腐蝕、易燃易爆等；安全使用方便、外型美觀大方；經(jīng)濟(jì)性要求，以最低的成本獲得最佳的功能。機(jī)械傳動方案的擬定的主要任務(wù)是根據(jù)機(jī)器的設(shè)計要求，合理選擇機(jī)構(gòu)進(jìn)行恰當(dāng)?shù)慕M合排序，繪出傳動方案簡圖，[4]使設(shè)計的機(jī)械傳動系統(tǒng)能較好的實現(xiàn)預(yù)期的功能。機(jī)械傳動方案的設(shè)計并無一成不變的模式可循，應(yīng)結(jié)合7所設(shè)計機(jī)械的特點，具體要求和運動條件，綜合分析比較，才能擬定出較好的機(jī)械傳動系統(tǒng)方案。在此，僅就傳動方案擬定的一些基本原則作簡要論述。盡可能采用簡單的運動鏈：應(yīng)具有較高的機(jī)械傳動效率；合理安排傳動機(jī)構(gòu)構(gòu)的順序；合理分配各級傳動比；合理安排功率傳遞順序；保障機(jī)械安全運轉(zhuǎn)。[5]設(shè)計方案的確定如圖所示：2.2 通過零件圖設(shè)計對應(yīng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)尺寸通過已經(jīng)知道的材料的尺寸，我們的傳送紐帶進(jìn)料管的尺寸應(yīng)為直徑 3mm 的管子，各個連接銅管的直徑也應(yīng)為 3mm。還有各個滑板旋轉(zhuǎn)臺的孔徑也為 3mm。也能確定各個連接的傳送裝置的孔深 12mm。也能從這個零件圖上得出各個相關(guān)的聯(lián)動件以及配件的尺寸。（1)自動上料結(jié)構(gòu)的傳送通道的尺寸范圍應(yīng)與零件的外輪廓相適應(yīng)。(2)自動上料結(jié)構(gòu)的工作精度應(yīng)與工序的精度要求相適應(yīng)。(3)自動上料的生產(chǎn)效率應(yīng)與零件的生產(chǎn)類型相適應(yīng)。(4)自動上料的選擇應(yīng)考慮車間現(xiàn)有設(shè)備條件,盡量采用現(xiàn)有設(shè)備2.3 對陶瓷插芯 PC 磨床進(jìn)行了解陶瓷插芯磨床是在光纖時代發(fā)展起來的高科技生產(chǎn)機(jī)器，它為光纖對接的接口工藝提高做出了很大的貢獻(xiàn)，也為這個行業(yè)節(jié)省了生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。PC 磨床的發(fā)展也隨著時代的潮流進(jìn)入了自動化的生產(chǎn)系列，通過對機(jī)床本身的設(shè)計和整體結(jié)構(gòu)的自動化整合將設(shè)備提高到更具有生產(chǎn)效益的一個生產(chǎn)工具，本次再通過針對上料自動化程度低這個缺點對 PC 磨床的上料結(jié)構(gòu)進(jìn)行自動化的設(shè)計，推動陶瓷插芯PC 磨床進(jìn)入新一個發(fā)展時代。[6]通過在現(xiàn)場對陶瓷插芯 PC 磨床的實際觀察和測量，找到最合適的安裝位置。然后對本文涉及的自動上料結(jié)構(gòu)構(gòu)思一個符合機(jī)床的尺寸。對這個陶瓷插芯 PC 磨床的總體結(jié)構(gòu)和機(jī)械位置做了記錄，根據(jù)記錄下來的數(shù)據(jù)再進(jìn)行對此磨床的改進(jìn)成自動上料加工進(jìn)行設(shè)計。[7]經(jīng)過對機(jī)械結(jié)構(gòu)的解剖和位置裝配問題的考慮，查閱了資料和反復(fù)的計算。設(shè)計了如圖所示的一款自動上料結(jié)構(gòu)：由于我設(shè)計的自動上料結(jié)構(gòu)是在機(jī)器外部的一個結(jié)構(gòu)，所以在測量尺寸的時候我就測了外部數(shù)據(jù)和位置結(jié)構(gòu)。在裝配的時候也充分考慮到結(jié)構(gòu)簡便，操作安裝方便。這個設(shè)計的靈感建立在振動料斗發(fā)展成熟的一個契機(jī)，位移檢測技術(shù)也能到達(dá)我們所需要的功能。為材料準(zhǔn)確無誤的進(jìn)入 PC 磨床，做了很好的鋪墊。也為優(yōu)化設(shè)計這款結(jié)構(gòu)的可行性提供了保障。2.4 對設(shè)計圖的分析從上述的設(shè)計圖中可以看到我的這套自動上料結(jié)構(gòu)是由多個部分組成，從料的送入，料的輸送環(huán)節(jié)以及料的輸出三大部分。料的輸入的關(guān)鍵機(jī)器是振動料斗，傳送紐帶的核心是幾個氣壓缸之間的鏈接以及位移感測的裝配。最后就是一個出料銅塊，將料準(zhǔn)確的送入加工位置。已達(dá)到高效率，高效益的一個結(jié)果。在設(shè)計傳送的樞紐時，考慮到加工材料的細(xì)小，我用塑膠管作為一個傳送的傳送9帶，在每一個鏈接口，都用出入料銅塊作為一個固定塑膠管的端口。當(dāng)然材料在氣管中運行是靠外界的氣壓泵供氣吹動它們運行的。在考慮到送料的連貫性和傳送的可行性和送到位置的準(zhǔn)確性，我用了兩個傳送氣壓缸作為一個輔助傳送工具。一個氣壓缸是垂直安裝在架子在軸上裝上一個頂針以用來當(dāng)材料輸送到旋轉(zhuǎn)臺外端時將材料頂入旋轉(zhuǎn)臺，水平放置的氣壓缸則是用來將一個一個材料有序的送到旋轉(zhuǎn)臺上方，在氣壓缸的前方測好距離放置一個擋板，可以將材料準(zhǔn)確無誤的輸送到旋轉(zhuǎn)臺上方。在配合垂直安裝的氣壓缸可以更有效的降材料輸送到旋轉(zhuǎn)臺。在設(shè)計擋板的時候巧妙的將軸端設(shè)計成為三角形，擋板也設(shè)計了一個能與軸端吻合的三角。在以后滑臺上有雜質(zhì)的時候 也能準(zhǔn)確的將材料送入旋轉(zhuǎn)臺。在設(shè)計旋轉(zhuǎn)臺的時候是考慮到材料具有大小頭，所以在旋轉(zhuǎn)臺上安裝一個位移檢測器，當(dāng)檢測到不同種朝向的材料時旋轉(zhuǎn)臺將旋轉(zhuǎn) 180 度，以來改變材料的方向，已達(dá)到每一個材料輸送到陶瓷插芯 PC 磨床的時候是同一個方向的，給加工提供了方便，節(jié)省了工序，增加了勞動效率。[9]在這些設(shè)備的選擇中我也遵守了上述的設(shè)備選擇原則，以降低成本。得到最大的效益，實現(xiàn)本設(shè)計的最終目的。第 3 章.振動料斗3.1 振動料斗的選擇大批量生產(chǎn)過程中, 用機(jī)械化和自動化逐步代替繁重而重復(fù)的手工裝卸料勞動, 是機(jī)械工業(yè)現(xiàn)代化的一個重要內(nèi)容。在本文設(shè)計中涉及到最重要的結(jié)構(gòu)是振動料斗，氣缸，各連接件和位移感測器，它們將一個材料的自動上料連接了起來，以起到準(zhǔn)確無誤的將材料送到加工口。在這個過程中各個連接件之間的傳動是起著很重要的作用，[10]首先將未加工的陶瓷插芯零件可以雜亂的放入振動料斗中，通過振動料斗的作用可以將這些陶瓷插芯一個一個的排隊往出料口運送，這樣就能使雜亂無章的陶瓷插芯有序的運送到出料口，因為陶瓷插芯材料有大小頭之分，所以在振動料斗中無法一致的將它們的大小頭區(qū)分開來。所以在后續(xù)的設(shè)計中會設(shè)計一款位移感測器來檢測大小頭以起到材料從我們的自動上料設(shè)備中運送出去就可以不用再改動方向進(jìn)行加工，這樣減少了工序提高了工作效益。振動料斗的結(jié)構(gòu)如圖所示振動料斗是一種與料倉口連接的排料設(shè)備，它直接安裝在貯料倉下部，通過斗體的振動將激振力傳遞給物料，使物料活化。有效的消除了料倉的起拱、堅井、堵塞和粘倉等現(xiàn)象，使經(jīng)過活化的物料連續(xù)、均勻地流出。特點：該設(shè)備調(diào)節(jié)激振力可改變給料量，精度在正負(fù)百分之五范圍內(nèi)。具有能耗低、噪音小、安裝方便、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點。同時具有閘門—防閉塞—定量給料三位一體的作用。用途：礦山、水電、陶瓷、水泥、耐火材料、冶金、建材、化工、輕工、玻璃、糧食等行業(yè)中的固定料倉的排料。它的工作原理是振動料斗是以振動電機(jī)為振動源，振動電機(jī)所產(chǎn)生的激振力強(qiáng)迫振動料斗帶動活化錐作高頻平旋運動，使物料活化而破壞料拱，以達(dá)到排料目的。振動電機(jī)停止后，物料因安息角大于運動安息運動安息角而停止排出。圓形電磁振動料斗結(jié)構(gòu)緊湊, 容易對另件施行良動整列和定向, 在機(jī)電元件的自動加工及裝配機(jī)器中廣為應(yīng)用。震動料斗近似地把料斗的振動當(dāng)成簡諧運動, 把電磁鐵脈動引力的交變分量認(rèn)為是按簡諧運動規(guī)律變化.。[11]3.2 振動料斗的原理材料的振動是一種受迫振動, 其頻率與交變外力的頻率一致。如用脈動的電磁鐵吸引力作為驅(qū)動力, 則可以把脈動引力分解為恒定引力分量和交變力分量兩部分。小型振動料斗的電磁鐵都使用工業(yè)頻率單相電源, 如果通人未經(jīng)整流的交流電流, 脈動引力的交變分量的頻率是赫芝。如果通吞經(jīng)過半波整流的脈動電流, 則脈動引力的交變分量的11頻率是赫芝。 、一般都采用后一方式, 主要原因是料斗振動頻率越低零件送進(jìn)速度所能達(dá)到的最大值就越。[12]料槽振動的方向與料槽上零件滑動的方向成一個銳夾角沖, 由此, 料槽振動時的加速在料槽軌道的法向有一分量, 當(dāng)方向向上時, 零件與槽底的摩擦力增加, 當(dāng)。材料的方向向下時, 摩擦力減少, 甚至另件會脫離槽的表面當(dāng)之值大于重力加速度時。料槽往復(fù)運動時就因另件受力情況不對稱造成另件送進(jìn)運動, 當(dāng)?shù)淖畲笾敌∮跁r, 另件看起來是平滑地移行的, 當(dāng)?shù)淖畲笾荡笥跁r, 另件就跳耀著前進(jìn)。過渡跳耀會造成定向困難及增大磨損。要選擇沖角的恰當(dāng)值可作如下的考慮前面說過料斗振動的加速度的最大值可定為, 那末, 在工作運行時酌取。對機(jī)電元件之類零件, 希望平滑地送進(jìn), 因此。最大值不宜超過重力加速度,。如需要在零件保持平滑移動狀況下再增加送進(jìn)速度, 則尚可再減少勸角的值, 當(dāng)然此時也將增大。但小太小時, 當(dāng)用單個電磁鐵垂直驅(qū)動, 吸引力的有效分力太小。[13] 振動料斗是二個有阻尼的機(jī)械振動系統(tǒng), 此系統(tǒng)的自由振動固有頻率如與驅(qū)動力的交變頻率相近, 則振動料斗的效率就比較高。由于料斗內(nèi)另件的數(shù)量是變化的, 引起料斗固有頻率的變化, 再加電源頻率也是有變化的, 所以在設(shè)計時宜使空載的料斗的固有頻率稍高于驅(qū)動力頻率, 即在亞共振區(qū)工作, 振幅就能較為穩(wěn)定。在料斗內(nèi)另件數(shù)量變化時對振幅有自動調(diào)節(jié)的作用, 即當(dāng)另件多時, 雖阻尼增大, 但因固有頻率下降, 工作點移向共振點, 效率提高。并且, 在亞共振區(qū), , 驅(qū)動力與振動位移之間的相位差比較小, 可以減少電磁鐵空載電流。用符號 P 表示固有角頻率,ω 表示脈動吸引力交變分量的角頻率, 在小型電磁振動料斗，獷之值可取 0.9.關(guān)于震動料斗的計算：1，激勵頻率的選定V∞Aω······ (1)V—另件送進(jìn)速度A—振幅ω— 振動角頻率(1)式并不表示頻率越高另件能夠送進(jìn)得越快, 這一點在把式子作一個變換之后就可看出。因為當(dāng)提高 ω 時, 由于料斗運動的加速度 a 是有限度的, 振幅 A 將更快地減小。料斗運動的加速度 a 若大到某個程度 , 料斗結(jié)構(gòu)由于太大的慣性力就會損壞或松動, 在簡諧運動, 加速度的最大值 a max=Aω·ω 。由此可見, 零件速度能達(dá)到的最大值與振動頻率成反比, a max 是有限度的, 一般說不應(yīng)超過 100 米每平方秒, , 即約為 10g。采用 50 赫芝振動頻率的另一優(yōu)點是噪音情況比 100 赫芝要好一些。另外, 采用半波整流電流得到的吸引力的交變分量與恒定分量比之用未整流的交流電流要大, 從波形對比就可以看出。這是有利于提高電磁鐵的激振效率的。中型以上的振動料斗, 零件尺寸大, 需要較高的送料速度, 常采用更低的振動頻率, 此時可以用變頻電路給電磁鐵供電。2，振動系統(tǒng)固有頻率的計算一個機(jī)械振動系統(tǒng)由慣性因素、彈性因素和阻尼因素構(gòu)成, 這三者不能截然分割。例如振動物體本身也會變形, 也有彈性, 成為彈性因素的延續(xù)。彈簧本身也有質(zhì)量。不過我們在計算中為了簡化, 把料斗等振動體視作剛體, 忽略彈簧桿的質(zhì)量。阻尼因素包括空氣阻力,另件與料斗之間的摩擦等, 只能按經(jīng)驗數(shù)據(jù)估計其大小。振動料斗中的彈簧可認(rèn)為是兩端固緊的梁, 其一端的位移垂直于梁的軸線, 彈簧材料的楊氏彈性模數(shù),E， L 是彈簧桿長度 , J 是彈簧桿截面對彎曲中性軸的慣性矩?，F(xiàn)在我們先來看一個簡單的由一個彈簧桿支持的質(zhì)點的振動, 質(zhì)點偏離平衡位置就會受到回復(fù)力 F。正因為振動料斗有這樣的一系列的作用，也在技術(shù)上面很成熟，所以在運用我到這套自動上料結(jié)構(gòu)的時候也非常簡便，也很容易和其他組件一起配合運作，為我的自動上料的最開始的上料部分做了重要的作用，也為下一步得設(shè)計提供思路。13第 4 章.氣壓缸4.1 氣壓缸的選擇在振動料斗將材料輸送上來的時候，我們需要氣壓缸來進(jìn)行進(jìn)一步的傳送鏈接，將材料準(zhǔn)確的傳送到指定位置。氣缸是由缸筒、端蓋、活塞、活塞桿和密封件組成。氣壓傳動中將壓縮氣體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的氣動執(zhí)行元件。將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，驅(qū)動機(jī)構(gòu)作直線往復(fù)運動、擺動和旋轉(zhuǎn)運動。[14]根據(jù)工作所需力的大小來確定活塞桿上的推力和拉力。由此來選擇氣缸時應(yīng)使氣缸的輸出力稍有余量。若缸徑選小了，輸出力不夠，氣缸不能正常工作；但缸徑過大，不僅使設(shè)備笨重、成本高，同時耗氣量增大，造成能源浪費。在夾具設(shè)計時，應(yīng)盡量采用增力機(jī)構(gòu)，以減少氣缸的尺寸。在上料機(jī)構(gòu)中與氣缸一起配合的電磁閥也尤其重要，它控制著氣缸里活塞桿的行程。將材料準(zhǔn)確無誤的送到指定的位置。電磁閥是用來控制流體的方向的自動化基礎(chǔ)元件，屬于執(zhí)行器；通常用于機(jī)械控制和工業(yè)閥門上面，對介質(zhì)方向進(jìn)行控制，從而達(dá)到對閥門開關(guān)的控制。[15]在這次設(shè)計中運用的兩個氣壓缸都是選擇適當(dāng)大小型號具有足夠的行程和固有的周期，能在傳送中達(dá)到一個完美的配合。在氣壓，油壓，液壓缸中我選擇了氣壓缸，因為是在運輸中氣管的鏈接是通過外接吹氣才能到達(dá)下一個傳送件的，這樣外界就必須有氣壓泵在吹氣，所以在這里我在考慮節(jié)省成本的方面運用了氣壓缸，這樣氣就可以從同一個氣壓泵供出，達(dá)到多用處，省成本的一個作用。4.2 氣壓缸鏈接之間的設(shè)計在選定好氣壓缸的型號和大小之后就要去設(shè)計傳動之間的鏈接關(guān)系，在陶瓷插芯PC 磨床的傳動設(shè)計中，由于空間比較小所以運用了 2 個氣壓缸來做銜接，也可以從設(shè)計圖中看到在上面的那個氣壓缸因為安裝位置的限制，所以在與下面平板上的氣壓缸的聯(lián)動用了一個頂針做一個長度伸長。在設(shè)計氣動滑臺的時候，考慮到自動上料結(jié)構(gòu)在較長一段時間的運轉(zhuǎn)之后就會有雜質(zhì)和灰塵或者是外接的各種不良物體在上面沉積，因為我們的陶瓷插芯是一個比較小的加工件，出現(xiàn)了間隙會影響傳送的效率。所以我設(shè)計了在擋板面開了一個三角新的連接口，和在氣動滑臺的傳動軸上加一個三角形的頂針。這樣就可以充分的把間隙給排除掉。由于兩個氣缸之間的傳動是一個時間差關(guān)系，所以我在設(shè)計在開機(jī)的時候在針形氣缸那加了一個延遲開關(guān)，根據(jù)反復(fù)的實驗數(shù)據(jù)記錄，確定了延遲的時間值，這樣就在開機(jī)的時候當(dāng)滑臺運行到位的時候，針形氣缸的頂針也剛好運行下來將材料準(zhǔn)確無誤的運送到旋轉(zhuǎn)盤。第 5 章.傳感器5．1 傳感器的應(yīng)用通在氣缸將物品運送到準(zhǔn)確位置的時候，位移感測器就會檢測加工零件的大小頭進(jìn)行轉(zhuǎn)動將零件轉(zhuǎn)到準(zhǔn)確的位置。在這個設(shè)計中的傳感器是應(yīng)用了歐姆龍的光纖傳感器，這個光纖傳感器的原理就是通過 sensor 去檢測材料的寬度，然后接受一個模擬信號，在通過一個模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換板將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，再將數(shù)字信號傳輸?shù)街鞒绦虬?，再通過程序控制旋轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)動與否，這樣就達(dá)到了檢測正確導(dǎo)正的一個作用。[16] 歐姆龍光纖傳感器如圖所示：對傳感器的選擇，我考慮到通用和技術(shù)的問題，這是我通過查閱找到的一個模擬信號轉(zhuǎn)化數(shù)字信號的一個模擬轉(zhuǎn)化版是用 E+L 的 AK4014：這個板子是該公司一個非常成熟的電路板，具有穩(wěn)定性和高效的性能。15通過信號傳入，然后經(jīng)過 RK 板子進(jìn)行處理對旋轉(zhuǎn)盤進(jìn)行控制。通過對參數(shù)的校正和修改調(diào)試，將數(shù)據(jù)調(diào)試到最優(yōu)化。如圖所示是控制板： 17總結(jié)及展望通過本次畢業(yè)設(shè)計，我對陶瓷插芯 PC 磨床自動上料設(shè)計的過程有了一定程度的了解和把握，這對我是受益匪淺的，對今后參加社會工作將會有很大的幫助同時我認(rèn)識到了自己的不足之處，也清楚了自己今后應(yīng)該努力的方向。短短幾周的畢業(yè)設(shè)計，使我發(fā)現(xiàn)自己所掌握的知識是如此貧乏，自己綜合應(yīng)用所學(xué)專業(yè)知識的能力是如此不足，四年來學(xué)習(xí)了那么多課程，今天才知道自己并不會用。在這次作畢業(yè)設(shè)計的時間里自己又學(xué)到了很多知識，也讓我由理論轉(zhuǎn)變?yōu)閷嶋H的一個轉(zhuǎn)折。因此，它在幾年的學(xué)習(xí)中占有重要的地位。例如：在設(shè)計傳動機(jī)構(gòu)首先要繪制出圖形，這就需要你牢固掌握《機(jī)械制圖》這門課程。另外，在加傳感器模型過程中，首先要對零件圖紙的分析；其二要對傳感器設(shè)備有充分的了解和應(yīng)用；其三要對氣壓缸的配有有個總體的設(shè)計；其四選擇合適的傳動結(jié)構(gòu)。安排安裝順序；最后達(dá)到傳送陶瓷插芯到指定位置。這樣培養(yǎng)我們綜合運用已學(xué)過的專業(yè)課的理論知識，獨立分析和擬訂一個自動上料結(jié)構(gòu)的運送途徑和各個配件的組合，而且進(jìn)一步培養(yǎng)了我們的機(jī)械制圖、分析計算、結(jié)構(gòu)設(shè)計、編寫技術(shù)文件等基本能力。通過這次畢業(yè)設(shè)計，使我進(jìn)一步地理解了所學(xué)過的理論知識及具體運用了這些知識。通過這次畢業(yè)設(shè)計，使自己對設(shè)計人員所從事的工作有了親身的體驗，學(xué)會了查圖表、資料、手冊等工具書?？傊ㄟ^實例對陶瓷插芯 PC 磨床自動上料結(jié)構(gòu)的編制和各個零配件的的選擇計算等做了一次練習(xí)，使我受益匪淺，為我今后學(xué)習(xí)和工作打下一個堅實而良好的基礎(chǔ)。在此，忠心感謝老師的幫助和指導(dǎo). 參考文獻(xiàn)[1]薛建華，安秀．論虛擬設(shè)計在現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)中的重要作用．計算機(jī)技術(shù)與發(fā)展，2006，V01．16(11)：182-18[2] 成大先. 機(jī)械設(shè)計手冊 [M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2008．[3] 尚久浩. 自動機(jī)械設(shè)計[M]. 北京：中國輕工業(yè)出版社,2006．[4]魯金忠，羅開玉，盧章平．CATIA 機(jī)械設(shè)計實用教程．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008[5]陳定方，羅亞波．虛擬設(shè)計．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002[6]傅雅寧．機(jī)械 CAD．北京：國防．T 業(yè)出版社，2006[7]沈剛．CAD 軟件二次開發(fā)方法的分析與探討．電腦知識與技術(shù)，2006，(1)：201—203[8]陳國聰，杜靜．機(jī)械 CAD／CAE 應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002[9]吳修彬．虛擬樣機(jī)建模技術(shù)淺析．機(jī)械制造與研究，2007，V01．36(5)：33-34[10]馮志君，丁黎光等. 夾片自動上料機(jī)構(gòu)設(shè)計[J]．機(jī)械設(shè)計與制造，2008，10：50-53[11]南京工學(xué)院. 電子工業(yè)專用機(jī)械設(shè)備設(shè)計[M ]. 北京:國防工業(yè)出版社, 1990[12]李家寶等. 機(jī)械加工自動化機(jī)構(gòu)[M ]. 哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社, 1998[13] 李彥蓉，孫曉朋.沖壓自動上料及自動出件裝置的研究與設(shè)計[J].鍛壓技術(shù)，2010，35（5）：85-87[14]左健民．液壓與氣動技術(shù)．北京：機(jī)械_I：業(yè)出版社，2006[15] 吳琰琨. 液壓與氣動技術(shù)[M] ．北京：人民郵電出版社,2008．[16] 葉湘濱．傳感器與測試技術(shù)．北京：國防 T 業(yè)出版社，200719致 謝在學(xué)校的學(xué)習(xí)生涯，將隨著畢業(yè)論文的結(jié)束畫上圓滿的句號，在這里，在所有老師的細(xì)心教育和自己的刻苦努力下，我學(xué)到了很多很實用的知識，更重要的是，我學(xué)到不僅僅是書本上的知識，更是一種學(xué)習(xí)的能力，相信這一定可以幫助自己在今后的工作中起到積極的作用。在這次畢業(yè)論文中，給予我?guī)椭畲鬅o疑就是我的指導(dǎo)老師。雖然老師工作繁忙，但卻對我的關(guān)心卻絲毫不受工作的影響，電話交流非常頻繁，并利用因特網(wǎng)及時進(jìn)行護(hù)動交流，給予我很大的發(fā)展空間，不斷拓展自己的思維，培養(yǎng)了我獨立思考、處理問題的能力。在這次論文中，真的感覺學(xué)到了很多很多知識，在此表示我衷心的感謝。最后，再次感謝所有在這次論文中給予我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W(xué)。
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