機械原理課課程設(shè)計玻璃切割機設(shè)計

1、貴州民族學院 機械原理 課程設(shè)計玻璃切割機設(shè)計學 院 計算機與信息工程學院專 業(yè) 電子信息科學與技術(shù) 班 級 09級 姓 名 學 號 指導教師 玻璃切割機設(shè)計 陳涉摘要：玻璃切割機（glass cutting machine）是指專用于玻璃加工與下料的一種加工機械.玻璃切割機包括首尾排列的氣浮式送片臺、雙橋立交式切桌。主要過程包括刀具切割，進料。機構(gòu)包含曲柄滑塊機構(gòu)，不完全齒輪。關(guān)鍵字：玻璃切割機、不完全齒輪、鋼絲、曲柄滑塊機構(gòu).正文：第一章工作原理及工藝動作過程一工作原理該玻璃切割機是用搖桿機構(gòu)來實現(xiàn)往復運動，用一個不完全齒輪來實現(xiàn)材料進料時刀具的暫停運動，即利用不完全齒輪，鋼絲，曲柄滑塊結(jié)

2、合運動生成。利用不完全齒輪懸空而使齒輪推動玻璃，此時搖桿上移而促使曲柄滑塊上升，切割玻璃。由于在實際中由于搖桿機構(gòu)有些誤差，所以應用于對精度要求不高的機械中，在刀具進給中，由于我們用線切割，刀的運動會造成震動。在每次只有5毫米的進給量的情況下，刀具肯定影響加工物體的精度。但只有工件運動時，要先進料在停止，之后在垂直進料方向左右運動，光靠機械完成較難，機械效率低。最好用步進電機，在完成進料后，用一個電信號控制另一方向運動，與此同時，電機處于空轉(zhuǎn)或停止。1.工藝數(shù)據(jù)及要求a) 假設(shè)玻璃毛坯尺寸為1m*1m*1m。b) 要切割的玻璃厚度為0.5cm。c) 玻璃為易碎品,橫向尺寸較大,需要采取柔 性(

3、鋼絲)為刀具進行切割。d) 刀具既有水平方向往復切割運動又有垂直方向進刀運動。e) 切好一片后,玻璃毛坯要實現(xiàn)進料運動，刀具又恢復到起始位置。二機構(gòu)分析方案一特點：1）渦輪傳動2) 機械效率低方案二特點： 1) 搖桿傳動2) 精度差,刀具不穩(wěn)定 不完全齒輪：利用不完全齒輪轉(zhuǎn)動時懸空而推動齒條向前推動玻璃塊向上運動。根據(jù)運動時間和停歇時間的要求在從動輪上作出與主動輪相嚙合的輪齒。其余部分為鎖止圓弧。 該結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、工作可靠，從動輪運動時間和靜止時間可在較大范圍內(nèi)變化。但是從動輪在開始進入嚙合與脫離嚙合時有較大沖擊，故一般只用于低速，輕載場合。 曲柄滑塊機構(gòu)：利用搖桿向上推動而使曲柄滑塊向

4、上推動玻璃塊切割運動。它是用曲柄和滑塊來實現(xiàn)轉(zhuǎn)動和移動相互轉(zhuǎn)換的平面連桿機構(gòu)，也稱曲柄連桿機構(gòu)。曲柄滑塊機構(gòu)中與機架構(gòu)成移動副的構(gòu)件為滑塊，通過轉(zhuǎn)動副a、b聯(lián)接曲柄和滑塊的構(gòu)件為連桿柄滑塊機構(gòu)簡圖）。三。 設(shè)計步驟（一）刀具切割刀具的切割又是一個比較簡單的運動.它主要包括以下幾步:1:勻速緩慢下切運動.因為切割的物體為玻璃,硬度高并且易碎,所以,應選用柔性鋼絲作為刀具進行磨削.因此,這也決定了此向下的切割運動不可能速度太快,也不能快.2:當?shù)毒呦虑型戤厱r,在玻璃被推進的同時,刀具實現(xiàn)快速返回運動以使其于一步驟保持連續(xù).當然,上面刀具運動的方法可以用凸輪來完成.只要找好升程于角度的關(guān)系,凸輪可以

5、用soliderworks進行造型.但是,這里有一個問題:凸輪和推桿的配合成了難題.我們曾試圖把造型出來的凸輪表面一一縫合成一個面,但還是沒有成功.其實,這并不是我們放棄凸輪的主要原因.1:如果從提高生產(chǎn)效率來講,玻璃體完全可以一次步進10毫米.那么,刀具我們可以用如圖設(shè)計的方案使其間距為5毫米,這樣,每次就可以切下兩片玻璃.比起先前的要求,我感覺我們的方案更好些.2：關(guān)于凸輪,我們也作了相應的變動.我們認為:用急回運動,急回這一步驟沒有太多的必要.于是,我們干脆設(shè)計了一個橢圓作為凸輪.這樣就做到了勻速慢進,勻速慢回同時玻璃再進10毫米,那么,返回時同時做到了切割玻璃的有一過程,提高了生產(chǎn)效率

6、（二) 進料進料的原理可以說很簡單:間歇運動.但由于進料的尺寸要求是:每傳動一次玻璃前進五毫米.這就增加了此步驟的難度 。第二章方案設(shè)想設(shè)想一：我的最初設(shè)想是:用一個只有一個齒的圓周齒輪作為主動件,用直齒條做傳動來推動玻璃前進.當然,初衷是好的,并且也很簡單.原因就在每次五毫米的間歇傳動.如果要采用齒輪齒條傳動,那么,此齒輪的直徑只有幾十毫米,齒條的齒寬只有三個毫米.經(jīng)過我們討論,我們認為這是不可能的.如此小的齒怎能傳動幾噸重的玻璃!所以,此方案行不通!設(shè)想二：我們的設(shè)想二是:用荊輪傳動.開始時,利用的是一個凸桿和相當于齒條的凹槽.但由于計算的難以精確和傳動的配合關(guān)系搞不清楚,最終我放棄了此種

7、方法.這個設(shè)想也就是現(xiàn)在圖上所表示出來的.我們最終用了目前的這種方法主要是因為:a:傳動較第二種方案,計算量相對少些;b:傳動時不必過多的考慮主動件于傳動齒輪的配合關(guān)系;c:簡單,實用,尺寸設(shè)計較前幾種方案更容易設(shè)定。a)用adams或solidworks軟件對機構(gòu)進行運動學分析，并畫出機構(gòu)的位移，速度和加速度線圖b) 在上畫出繪制系統(tǒng)機械運動方案簡圖第三章方案討論通過這次設(shè)計,我深深地體會到:要設(shè)計一個機構(gòu)方案,想到運動及傳動的方法只是整個設(shè)計的一小步,最重要的是計算機構(gòu)的配合尺寸.其實,機構(gòu)的大體形狀以及它的傳動機構(gòu)的大體原理,很早就在我腦里有了雛形.本來以為很快會結(jié)束設(shè)計,但事與愿違.我

8、感覺我的時間全花在了計算與配合上.所以,如果以后還有設(shè)計機械的作業(yè),一定要先把具體的尺寸和具體的各種配合關(guān)系計算精確,哪怕花再多的時間,至少不會漫無目的.3:在整個設(shè)計過程中,各個機構(gòu)很明顯只是主觀意識的一些簡單實體的推進運動,在以后的設(shè)計過程中,我們的設(shè)計盡量要用實際生活中常見,常用的零件.比如,在這個設(shè)計中,我可以用蝸桿來代替進料推動裝置.因為蝸桿的傳動恰好符合本題的設(shè)計要求,即每次小距離傳動5毫米.在設(shè)計機構(gòu)時，機構(gòu)尺寸和相互配和需要大量計算，同時還要考慮造型的可行性，特別是尺輪間的傳動需要大量的反復的實驗，同時要有一定技巧，在我的設(shè)計中主要用到了渦輪和齒輪傳動，但由于渦輪 的傳動比較難

9、實現(xiàn)，所以最終放棄了這個想法。但只有工件運動時，要先進料在停止，之后在垂直進料方向左右運動，光靠機械完成較難，機械效率低。最好用步進電機，在完成進料后，用一個電信號控制另一方向運動，與此同時，電機處于空轉(zhuǎn)或停止。另一個想法是用搖桿機構(gòu)來實現(xiàn)往復運動，用一個不完全齒輪來實現(xiàn)材料進料時刀具的暫停運動，但是在實際中由于搖桿機構(gòu)有較大的誤差，所以應用于對精度要求不高的機械中，在刀具進給中，由于我們用線切割，刀的運動會造成震動。在每次只有5毫米的進給量的情況下，刀具肯定影響加工物體的精度。但只有工件運動時，要先進料在停止，之后在垂直進料方向左右運動，光靠機械完成較難，機械效率低。最好用步進電機，在完成進

10、料后，用一個電信號控制另一方向運動，與此同時，電機處于空轉(zhuǎn)或停止。第四章心得體會 在具體做的過程中，從設(shè)計到計算，從分析到繪圖，讓我更進一步的明白了作為一個設(shè)計人員要有清晰的頭腦和整體的布局，要有嚴謹?shù)膽B(tài)度和不厭其煩的細心，要有精益求精、追求完美的一種精神。通過這段時間的機械設(shè)計課程設(shè)計進一步鞏固、加深和拓寬所學的知識；通過設(shè)計實踐，樹立了正確的設(shè)計思想，增強創(chuàng)新意思和競爭意識，熟悉掌握了機械設(shè)計的一般規(guī)律，也培養(yǎng)了分析和解決問題的能力；通過設(shè)計計算、繪圖以及設(shè)計手冊等相關(guān)設(shè)計資料的查閱，對自己進行了一個全面的機械設(shè)計基本技能的訓練。 現(xiàn)在把這個課程做完了才發(fā)現(xiàn)自己對以前學的知識點有了更好的理解，知識只有放在實踐運用上才能體現(xiàn)他的價值才能更好地被大家接受，所以這門機械原理課是很有必要開設(shè)的，也是大家很有必要去認真做的。最后要說的就是我的這次設(shè)計可能較簡單，主要是由于掌握機械原理基本知識的不足以及完全沒有過真正的設(shè)計經(jīng)驗。我真