開題報告朱靜

1、第 PAGE13 頁 共 NUMPAGES13 頁開題報告朱靜理工學院畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告題 目： 鋼筋連接套自動倒角機機械系統(tǒng)設(shè)計 學生姓名：朱靜 學 號： 071615433 專 業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化 指導老師：?；⒘?2022 年 3 月 26 日自動倒角機是一種自動化機械。機械自動化, 主要指在機械制造業(yè)中應(yīng)用自動化技術(shù), 實現(xiàn)加工對象的連續(xù)自動消費, 實現(xiàn)優(yōu)化有效的自動消費過程, 加快消費投入物的加工變換和流動速度【1】。當前，中國機械制造業(yè)同世界先進水準也存在階段性差距【2】。我國現(xiàn)階段的機械制造業(yè)中產(chǎn)品數(shù)量較大的同類產(chǎn)品連續(xù)流水作業(yè)的切削加工消費中， 機械自動化設(shè)備仍然

2、是半自動機床、自動機床、組合機床及其組成的自動線、回轉(zhuǎn)體零件加工自動線等【3】。目前國內(nèi)鋼鐵企業(yè)在消費大圓鋼棒材產(chǎn)品過程中，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，嚴重制約著產(chǎn)品外表質(zhì)量的進步【4】。而且，隨著市場經(jīng)濟的開展，棒材深加工單位及使用單位對棒材產(chǎn)品提出了更高、更嚴的外表質(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：人工手提砂輪機修磨方式、固定式砂輪機修磨方式、機加工車床切削方式等，但效果均不理想，主要存在的問題有：其一、作業(yè)率低，不能與消費節(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、精整工序勞動強度大，作業(yè)環(huán)境惡劣。其四、采用固定式砂輪機修磨方式及機加工車床切削方式時，棒材在消費過程中產(chǎn)生的不平直度，會導致棒材精整時整支旋轉(zhuǎn)進給困難，棒材端部周期性擺動，對砂輪片、切削刀片造成較大沖擊，易導致砂輪片、刀片崩裂，存在較大的平安隱患【6】。針對以上問題，自動倒角機可利用金屬切削原理，將棒材定位，通過切削裝置挪動，刀具旋轉(zhuǎn)完成棒材端部倒角。還可利用棒材步進式定位，端部固定，解決倒角過程中的棒材擺動問題。同時設(shè)計合理限位控制裝置，完成切削裝置的初始、工作、退回等動作的連續(xù)切換，同時根據(jù)消費要求，可連續(xù)調(diào)整倒角量的大小。倒角機系統(tǒng)自動化、流程化作

4、業(yè)，可與整個棒材消費工序匹配，到達工作效率最優(yōu)。該設(shè)備已經(jīng)實現(xiàn)，還需有待進步?？删幊炭刂破?、微處理機、各種傳感器、 新型刀具、控制系統(tǒng)及系統(tǒng)軟件、電子計算機等將是今后機械自動化的主要技術(shù)根底【7】。21世紀將是以知識經(jīng)濟和信息社會為特征的時代,制造業(yè)面臨信息社會中瞬息萬變的市場對小批量多品種產(chǎn)品要求的嚴峻挑戰(zhàn)。機械自動化技術(shù)的廣闊開展前景也將越來越光明所以機械自動化、實現(xiàn)加工過程的靈敏性將繼續(xù)是將來開展的方向，這一方面的技術(shù)仍有待進步【8】。如何開展我國的機械自動化技術(shù), 應(yīng)實事求是, 一切從我國 的詳細國情出發(fā), 做好各項根底工作, 走中國的機械自動化技術(shù)開展之路。1.3.1、針對板材按通俗

5、名稱分類，分為平板倒角機，鋼板倒角機兩種。按機器使用性質(zhì)分為：手提式倒角機，便攜式自動行走倒角機，臺式倒角機三種。機器構(gòu)成如下1手提倒角機：主要由三相電機，啟動開關(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，原理是通過電機帶動滾銑刀盤上的刀片，對工件進展倒角作業(yè)2便攜式自動行走倒角機主要是由挪動式行走架,三相電機.渦輪,渦桿減速裝置, 控制器：啟動開關(guān)、緊急停按鈕、反轉(zhuǎn)按鈕、磁熱保護,殼體鑄件,支撐輪等.角度輪等部件組成，其原理是電機通過減速機帶動整體滾洗刀盤，通過刀盤滾動進展銑切倒角作業(yè)。到達小板鋼板自走，大板機器自動行走。3臺式倒角機 是在由由機體、外角倒角工作臺、定位托臺

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

7、銑刀倒角機、立式指形銑刀倒角機、端面銑刀倒角機。工作原理如下1臥式指形銑刀倒角機：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)挪動對內(nèi)、外圓柱齒輪進展倒圓角、倒尖角。具有自動進給，工件自動加緊裝置，實現(xiàn)半自動化工作循環(huán)。2立式指形銑刀倒角機: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)挪動對內(nèi)、外圓柱齒輪進展倒圓角、倒尖角。3端面銑刀倒角機：工件軸線布置于垂直面內(nèi)，工件連續(xù)分度并自動定位。刀具主軸或工件主軸實現(xiàn)沖程運動，對內(nèi)、外圓柱齒輪進展倒尖角【10】。倒角機的用處很廣，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，對鋼板邊緣按所需角度進展洗切，以得到焊接所需的倒角角度。倒角機還可用于齒輪、鋼筋連接套等零件邊緣的倒角。倒角機的種類很多，針對不同工件的加工需要，有雙面自動倒角機，單面自動倒角機等。倒角機適用于鋼材、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題和擬采用的研究手段及途徑：本次任務(wù)的設(shè)計題目是鋼筋連接套自動雙頭倒角機總體設(shè)計及仿真，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)備在機械行業(yè)中的使用越來越廣泛，是典型的機電一體化產(chǎn)品。本次設(shè)計的主要任務(wù)是開發(fā)一套鋼筋連接套雙頭自動倒角設(shè)備。該設(shè)備的特點如下：(1)能實現(xiàn)自動上料功能，節(jié)省人力。(2

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

10、自動定向進展供料的裝置。特點:將工件成批地導入料斗，從定向排列到送裝置夾具地點全部自動完成。適用范圍：形狀簡單，重量不大，批量很大，消費率高，工序時間很短的工件緊固件、軸承、儀表、五金等。2料倉式上料機構(gòu) 定義:將人工整理好的零件儲存于貯料器后進展供料的裝置。組成:料倉貯存工件，有槽式料倉、轉(zhuǎn)盤式料倉、斗式料倉等、輸料器將工件從料倉輸送到上料機構(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入送料器的工件數(shù)量，有氣缸和彈簧傳送的隔料器，有機械傳動的銷式隔料器，有旋轉(zhuǎn)運動的隔料器等、上料機構(gòu)將工件送到機床預(yù)定的部位、卸料機構(gòu)可利用彈簧式卸料桿和卸料機械手。特點:工件靠人工定向排

11、列，然后靠機構(gòu)自動送裝到夾具。適用范圍：用于產(chǎn)量大，但因重量、尺寸及幾何形狀特點難于自動定向排列的工件。如曲軸、連桿或單件工序時間長工件。針對本臺機床，綜合考慮，我選用的上料機構(gòu)是一個斜坡形料臺，機床上還安裝手輪，調(diào)節(jié)手輪，可以改變斜坡形料臺的寬度，從而滿足不同長度的工件對料臺的要求。工人將鋼筋連接套放入斜坡形料臺上，由連桿機構(gòu)實現(xiàn)連續(xù)自動進料，將其送入倒角工位。連桿機構(gòu)的起始端連接方杠，動力于方杠的擺動，而方杠的擺動又是由氣缸帶動的。驅(qū)動機構(gòu)由異步電動機帶動大小皮帶輪旋轉(zhuǎn)，將動力傳遞給花鍵軸。同時大小皮帶輪降低了異步電動機的輸出功率，到達倒角所需要的功率，防止了因刀架旋轉(zhuǎn)速度過快給刀頭造成的

12、損害。加緊機構(gòu)有多種，如1斜楔加緊機構(gòu)原理是楔緊作用，主要用于機動加緊，且工件精度較高。2螺旋加緊機構(gòu)采用螺旋直接夾緊或采用螺旋與其他元件組合實現(xiàn)夾緊的機構(gòu)，稱為螺旋夾緊機構(gòu)。螺旋夾緊機構(gòu)具有構(gòu)造簡單，夾緊力大，自鎖性好和制造方便等優(yōu)點，很適用于手動夾緊，因此在機床夾具中得到廣泛應(yīng)用。缺點是夾緊動作較慢，因此在機動夾緊機構(gòu)中應(yīng)用較少。螺旋夾緊機構(gòu)分簡單螺旋夾緊機構(gòu)和螺旋壓板夾緊機構(gòu)。3三爪自定心卡盤 它是一種常用的自動定心夾具，適用于裝夾軸類，盤套類零件。4四爪單動卡盤 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)動夾緊機構(gòu) 是一種高效夾緊機構(gòu)，它可通過一個操作手柄或一個動力裝置，對一個工件的多個夾緊點施行夾緊，或同時夾緊假設(shè)干個工件。根據(jù)本機床和加工工件特點，夾緊定位機構(gòu)應(yīng)保證棒材端部在倒角過程中的全定位及棒材中心線與動力頭的同心度，從而保證倒角的均勻性。夾緊定位機構(gòu)安裝在切削裝置前端，我設(shè)計的加緊機構(gòu)由內(nèi)夾塊和外夾塊組成。外夾塊即上料機構(gòu)中連桿機構(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，其終端局部設(shè)計成圓弧狀，這是根據(jù)圓形工件的特點設(shè)計的。可調(diào)式，能針對不同的棒材直徑需要進展調(diào)節(jié)。內(nèi)外夾塊配合將工件結(jié)實地卡緊在工位上，防

14、止了切削過程中工件的挪動造成加工準確度降低。調(diào)整機構(gòu)為齒輪齒條機構(gòu)，就是完成直線運動和轉(zhuǎn)動互相轉(zhuǎn)化的機構(gòu)。齒條的挪動量與齒輪的轉(zhuǎn)角無論在任何位置都保持一致。是等值的回轉(zhuǎn)直進交換運動。當齒條的挪動量與齒輪圓周相等時，齒條驅(qū)動一次，齒輪轉(zhuǎn)動一周。利用此機構(gòu)，可以調(diào)整上料機構(gòu)中兩個料臺的位置，以滿足不同工件長度對料臺的要求。車刀既要縱向挪動前進，同時又能實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)倒角，這是本次設(shè)計中的一個難點，為理解決這個問題，我選用了矩形花鍵軸，這也是基于它自身一些獨特的優(yōu)點，如聯(lián)接可靠，強度高，可以傳遞較大地轉(zhuǎn)矩，且定心精度高、導向精度高，這些特點正是本次設(shè)計中所需要。電機的動力層層傳遞到花鍵軸套，花鍵軸套旋轉(zhuǎn)帶

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