中直縫焊接機設(shè)計【含CAD圖紙】

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.14 一、焊接專用夾具的工作原理.14二、焊接專用夾具的作用.14三、焊接專用夾具的組成.15四、夾緊裝置的組成及設(shè)計要求.15五、焊接專用夾具設(shè)計的基本要求.15六、焊接專用夾具設(shè)計的步驟.16第四章 直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計（略） 17第五章 PLC程序控制設(shè)計（略） 18 第六章 設(shè)計小結(jié) 19第七章 參考文獻 20 概述 自動控制氣體保護焊接是一種高效焊接方法，由于它具有氣體保護，所以用它能進行高質(zhì)量焊接，又由于采用了PLC自動控制，因而焊縫均勻。該方法自問世以來!就一直受到人們的重視(1969年美國 DEC公司研制出第一臺 PLC用于GM公司生產(chǎn)線上并獲得成功。進入 20 世紀 80年代!隨著計算機技術(shù)和微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展!極大地推動了PLC的發(fā)展。目前PLC已廣泛應用于冶金、礦產(chǎn)、機械、輕工等領(lǐng)域!為工業(yè)自動化提供了有力的工具!加速了機電一體化的實現(xiàn)。在自動控制焊機中選擇PLC作為控制核心的原因有：a、可靠性高b、控制功能強c、編程方便d、適用于惡劣的工業(yè)環(huán)境!抗干擾能力強e、具有各種接口!與外部設(shè)備連接非常方便f、維修方便等。正因為如此，用PLC控制的氣體保護自動焊機在我國被廣泛的應用。第一章 機械傳動裝置總體設(shè)計一、 擬訂傳動方案根據(jù)設(shè)備技術(shù)要求及各種傳動機構(gòu)的性能制定傳動方案如圖1, 圖1 傳動系統(tǒng)設(shè)計方案傳動方案分析：該設(shè)備用于管類零件的直縫焊接，焊接的速度比較低，焊接的質(zhì)量取決與焊接的速度快慢與穩(wěn)定性。減速器采用單級圓柱直齒圓柱齒輪，大齒輪輸出軸作為減速器的低速軸，可以使輸出軸的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。整個系統(tǒng)傳動不太大，電機須頻繁啟動，對系統(tǒng)的調(diào)速性能要求高，為了實現(xiàn)較好的無級調(diào)速，選擇直流電動機，利用直流電路調(diào)速系統(tǒng)實現(xiàn)無級調(diào)速。減速器采用單級圓柱直齒圓柱齒輪減速器可以得到一定的傳動比，利用二者聯(lián)合調(diào)速可以得到較好的調(diào)速性能。二、 絲杠螺母的選擇（一）絲杠螺母傳動的特點及應用（1）用較小的扭矩轉(zhuǎn)動絲杠（或螺母）可使螺母（或絲杠）獲得較大的牽引力。（2）可達到較高的降速傳動比，使降速機構(gòu)大為簡化，傳動鏈得以縮短。（3）能達到較高的傳動精度，用于進給機構(gòu)還可用作測量元件，通過刻度盤讀出直線位移的尺寸，最小讀數(shù)值可達0.001mm。（4）傳動平穩(wěn)，無噪聲。（5）在一定條件下能自鎖，即絲杠螺母不能進行逆?zhèn)鲃?，此特點特別適用于作部件升降傳動，可防止部件因自重而自動降落。鑒于以上優(yōu)點，有參考文獻絲杠螺母的傳動方式及其應用見表5.7-1的絲杠螺母傳動簡圖如圖2： 圖2 絲杠螺母傳動（二）絲杠螺母副的選擇 由參考文獻表5.7-6初選絲杠螺母副絲杠螺母副的基本參數(shù)如表1：螺距（mm）絲杠(mm)絲杠螺母螺母(mm)絲杠斷面積A（）螺紋升角絲杠斷面極慣性矩（）絲杠斷面慣性矩I（）外徑d內(nèi)徑d1中徑d2（mm）外徑內(nèi)徑42015.51820.5161.8942460.56670.3341 表1（三）絲杠的傳動效率由參考文獻查得=0.7（四）絲杠螺母的校核（略）三、電動機選擇1、確定驅(qū)動負載所需的外力和轉(zhuǎn)矩焊槍的移動速度v由設(shè)計要求可知焊槍移動速度范圍v=0.5m/min1.5m/min絲杠的轉(zhuǎn)速n絲杠的螺距為4mm，由參考文獻式 當v=0.5m/min時v為=125r/min當v=1.5m/min時v為=375r/min所以絲杠的轉(zhuǎn)動速度范圍為125r/min375r/min2、電動機類型和結(jié)構(gòu)形式選擇因本設(shè)備運轉(zhuǎn)速度低，調(diào)速范圍廣，周期性運行，切運轉(zhuǎn)要平穩(wěn)可靠，為了得到較好的調(diào)速性能，選用Z2系列直流電動機，利用調(diào)速電路實現(xiàn)系統(tǒng)的無級調(diào)速。安裝形式選擇臥式。3、電動機容量確定 本設(shè)備負載小，屬于慣性旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，固按旋轉(zhuǎn)運動計算驅(qū)動功率。 計算移動部件摩擦阻力矩 移動部件的摩擦力矩為主要的功率消耗所以其它的摩擦可以忽略不計，由于移動部件的重力定為500N所以移動部件所受的摩擦力為由參考文獻表5.7-3知摩擦系數(shù)f=0.1 =500f=5000.1=50N摩擦阻力矩由參考文獻式5-32得 其中 L絲杠螺距 i齒輪減速比為4 傳動效率定為0.7=11.4Nm當絲杠作旋轉(zhuǎn)運動時,克服摩擦阻力矩所需的功率 =0.1047n/=0.104711.4375/0.7=639.5W由參考文獻表2-4機械傳動的效率得閉式圓柱齒輪的機械傳動效率為=0.97一對滾動軸承的機械傳動效率為=0.99則機械傳動鏈的總效率為 =0.970.990.99=0.95驅(qū)動功率P =673.2W為了擴大設(shè)備加工范圍,設(shè)備的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩應有足夠的量.另因為傳動比較大,調(diào)速范圍寬,固應選擇較高的電機,由參考文獻表13-65，選擇系列化FANUC型直流電動機5M型.該電動機技術(shù)指標如表2:型號額定電壓額定 轉(zhuǎn)矩額定 轉(zhuǎn)速額定功率最大轉(zhuǎn)矩重量5M220V5.9Nm2000r/min800W54Nm17Kg 表2計算傳動比由參考文獻知，可選擇電力拖動系統(tǒng)為調(diào)速范圍為中等調(diào)速 D=4 =500r/mini=500/125=4當絲杠轉(zhuǎn)速為375r/min時電機的轉(zhuǎn)速為3754=1500r/min所以要求電動機的調(diào)速范圍為500r/min1500r/min所以能滿足要求。i=,為了得到較大調(diào)速范圍，用晶閘管直流調(diào)系統(tǒng)實現(xiàn)無級調(diào)速，調(diào)速范圍4;機械減速利用齒輪單級減速器實現(xiàn)，傳動比4. 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)（略）第二章 機械減速器設(shè)計一 齒輪的設(shè)計與計算一、選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)1、按圖所方案，選定直齒圓柱齒輪示的傳動傳動。移動部件為一般機構(gòu)，速度不高，故齒輪選定8級精度。2、齒輪選用便于制造且價格便宜的材料，由參考文獻表3-2選取小齒輪材料為45號鋼（調(diào)質(zhì)），HBS1=240,大齒輪材料為45號鋼（?；〩BS2=200.3、選取小齒輪數(shù)Z1=20,大齒輪數(shù)Z2=iZ1=420=80。因齒面硬度小于350HBS的閉式傳動，所以按齒面接觸疲勞強度設(shè)計，然后校核齒根彎曲疲勞強度。二、按齒面接觸疲勞強度設(shè)計由參考文獻式（3-24）得設(shè)計公式為: 1、確定公式內(nèi)各參數(shù)的數(shù)值（1）試選載荷系數(shù)Kt=1.3（2）計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩,按高速軸的最低轉(zhuǎn)速計算T1=95.5105p/n1= =13614.5Nmm=13.6Nm （3）由表3-9選取齒寬系數(shù) d=0.8（4）由表3-7查得彈性影響系數(shù)ZE=189.8（5）由參考文獻表3-59查得接觸疲勞強度極限Hlim1=590Mpa;由表3-59查得接觸疲勞強度極限Hlim2=470Mpa（6）由式3-29計算應力循環(huán)次數(shù) N1=60=6050011630015=21.6108 =21.6108/4=5.4108（7）由圖357查的壽命系數(shù)（8）計算接觸疲勞許用應力。取失效概論為1%，安全系數(shù)為S=1，由式330得：=590MPa =470MPa2.計算（1）計算小齒輪分度圓直徑：=2.32=38.3mm（2）計算圓周速度： V=1m/s（3）計算載荷系數(shù)。根據(jù),由圖310查得=1.08；因是直齒圓柱齒輪，取=1；同時由35查得=1；由圖312查得=1.12；=1.25。故載荷系數(shù)為（4）按實際的載荷系數(shù)校正所計算的分度圓直徑，由327B得 =38.3=37.4mm（5）計算模數(shù)： 1.87mm由參考文獻表72取模數(shù)為標準值，m=2mm（6）計算分度圓直徑： （7）計算中心矩：a=(d1+d2)/2=(40+160)/2=100mm（8）計算齒輪寬度： b=dd1=0.840=32mm圓整，取B2=35mm,B1=40mm三、校核齒根彎曲疲勞強度由式（16-4）得校核公式為： MPa 1、確定公式內(nèi)的各參數(shù)數(shù)值計算圓周力 Ft=2T1/d1=213614.5/40=680.7N查取應力校正系數(shù)。由表3-8查得： YFa1=2.8 YSa1=1.55; YFa2=2.22; YSa2=1.77計算載荷系數(shù)： K=KAKVKaKF=11.0811.25=1.35查取彎曲疲勞強度極限及壽命系數(shù)。由圖3-58查得Flim1=450Mpa;由圖3-58查得Flim2=390Mpa;由圖3-56查得KFN1=KFN2=1.計算彎曲疲勞許用應力，取彎曲疲勞安全系數(shù)S=SF=1.4，由式3-28得： F1=MPa F2=MPa校核計算 二 軸的設(shè)計一、高速軸的設(shè)計1、選擇軸的材料并確定許用應力由于該減速器傳動功率不大，而且對其重量和尺寸也無特殊要求。故選擇45號鋼，正火處理。由表10-1查得B=588Mpa;=294Mpa;-1=238Mpa;-1=138Mpa;+1b=196Mpa;ob=93Mpa;-1b=54Mpa2、初步估算軸的最小直徑，并選擇聯(lián)軸器 為保證輸出軸上零件裝拆方便，安裝聯(lián)軸器軸的直徑d1為軸的最小直徑。 根據(jù)公式（10-2） d其中由參考文獻表10-2得=35，C=110d11012.4mm考慮該軸段上有鍵槽，將周徑增大10%，則取d=12.4(1+10%)=13.6圓整為d=14mm選擇聯(lián)軸器，按軸傳遞的扭矩，由參考文獻表17-4。選擇HL1型彈性柱銷聯(lián)軸器其軸直徑為14mm，與軸配合部分的長度為32mm，故該軸最小直徑確定為d1=14mm。3、擬定軸上零件的裝拆方案如圖（3） VII VI V IV III II I 圖（3）（1）確定軸的各段直徑和長度段：如前所示，為軸的最小直徑，為和聯(lián)軸器配合，其直徑按軸器其內(nèi)孔直徑確定d1=14mm.該軸段長度比聯(lián)軸器孔長度略小。取L1=30mm,這樣可保證軸端擋圈壓緊聯(lián)軸器。段直徑的確定：為保證聯(lián)軸器左端用軸肩定位和固定，根據(jù)軸肩高度h=(0.07-0.1)d,取h=0.1d=0.114=1.4mm,則d2=d1+2h=14+21.4=16.8,圓整取d2=17mm.這樣符合密封氈圈的標準直徑。段長度的確定：為此應選擇軸承型號，由參考文獻，因該軸傳遞的功率不大，選擇結(jié)構(gòu)簡單價格便宜的深溝球軸承6004，查手冊可得軸承內(nèi)徑為20mm，寬度為12mm，同時還應選出軸承端蓋的類型及尺寸，軸承端蓋根據(jù)軸徑來選，其寬度尺寸20mm。為了便于裝拆軸承端蓋至聯(lián)軸器左端面長度為20mm，考慮以上因素L2=20+20=40mm段直徑的確定：該段安裝軸承所以直徑為20mm段長度的確定：該段安裝軸承軸承寬度為12mm段直徑的確定：該段為軸承定位軸肩由參考文獻得直徑25mm段長度的確定：該段長度為5mm段直徑的確定：軸承的直徑44mm.段長度的確定: 軸承的寬度為45段直徑的確定：該段為軸承定位軸肩由參考文獻得直徑25mm段長度的確定：該段長度為5mmVII段直徑的確定：該段安裝軸承所以直徑為20mmVII段長度的確定：該段安裝軸承軸承寬度為12mm軸的總長為：L=L1+L2+L3+L4+L5+L6+=30+40+12+5+45+5+12=149mm經(jīng)分析可得軸的支撐跨距為137mm二、低速軸的設(shè)計1、選擇軸的材料，并確定許用應力由于傳遞的功率不大，而且對其重量和尺寸無特殊要求，故選擇45#鋼。正火處理，由表10-1查得B=588Mpa;=294Mpa;-1=238Mpa;-1=138Mpa;+1b=196Mpa;ob=93Mpa;-1b=54Mpa2、初步估算軸的最小直徑 為保證輸出軸上零件裝拆方便，安裝聯(lián)軸器軸的直徑d1為軸的最小直徑。根據(jù)公式 ，根據(jù)公式（10-2） d 其中由參考文獻表10-2得=35，C=110 d11013.4mm考慮該軸段上有鍵槽，將軸徑增大10%，則取d=13.4(1+10%)=14.7 mm。 圓整取d=15。選擇聯(lián)軸器，按軸傳遞的扭矩，由參考文獻表17-4。選擇HL1型彈性柱銷聯(lián)軸器其軸直徑為16mm，與軸配合部分的長度為42mm，故該軸最小直徑確定為d1=16mm。3、擬定軸上零件的裝拆方案如圖（4） VI V IV III II I 圖（4） 確定軸的各段直徑和長度段：如前所示，為軸的最小直徑，為和聯(lián)軸器配合，其直徑按聯(lián)軸器其內(nèi)孔直徑確定d1=16mm.該軸段長度比聯(lián)軸器孔長度略小。取L1=40mm,這樣可保證軸端擋圈壓緊聯(lián)軸器。段直徑的確定：為保證聯(lián)軸器左端用軸肩定位和固定，根據(jù)軸肩高度h=(0.07-0.1)d,取h=0.1d=0.116=1.6mm,則d2=d1+2h=16+21.6=19.2,圓整取d2=20mm.這樣符合密封氈圈的標準直徑。段長度的確定：為此應選擇軸承型號，由參考文獻，因該軸傳遞的功率不大，選擇結(jié)構(gòu)簡單價格便宜的深溝球軸承6005，查手冊可得軸承內(nèi)徑為25mm，寬度為12mm，同時還應選出軸承端蓋的類型及尺寸，軸承端蓋根據(jù)軸徑來選，其寬度尺寸20mm。為了便于裝拆軸承端蓋至聯(lián)軸器左端面長度為20mm，考慮以上因素L2=20+20=40mm段直徑的確定：該段安裝軸承所以直徑為25mm段長度的確定：該段安裝軸承軸承寬度為12mm，擋圈寬度為5mm。段軸要縮進2mm，所以該段的長度為19mm。段直徑的確定：該段為齒輪的安裝軸段，所以該段軸的直徑為30mm。段長度的確定：該段長度為齒輪寬度為40-2=38mm段直徑的確定：該段軸為齒輪擋環(huán)，其直徑為38mm.段長度的確定: 齒輪擋環(huán)的寬度為5mm。段直徑的確定：該段安裝軸承所以直徑為25mm段長度的確定：該段安裝軸承軸承寬度為12mm 軸的總長為：L=L1+L2+L3+L4+L5+L6=40+40+19+38+5+12=154mm，經(jīng)分析可得軸的支撐跨距為142mm。三 鍵的選擇與校核一、高速級軸鍵的選擇及校核 1.鍵類型的選擇 高速級軸上只有與聯(lián)軸器相配合的軸段有鍵，其軸徑為14mm,聯(lián)軸器軸孔長度為32mm。由表10-5查得選用圓頭普通平鍵C型，b為5mm，h為5mm，鍵槽t=3.0mm,其長度L=B-(510)mm=32-(510)=2227mm。 由表10-5標準系列查得L=25mm,故選鍵的型號為C525 GB1096-72。 2.校核其強度 其擠壓強度條件由式10-35得P=2T/dklPMpa,式中T=23.4Nm=23400Nmm,d=14mml=L-b/2=25-2.5=22.5mm,k=h/2=5/2=2.5mm,P由表10-6查得P=130Mpa 則校核其強度P=2T/dkl=223400/142.522.5=59.4Mpa130Mpa 故強度足夠二、低速軸上鍵的選擇及校核1.鍵類型的選擇低速軸上高速級大齒輪的寬度為40mm，軸徑為30mm,由表10-5查得選用圓頭普通平鍵A型，b為8mm,h為7mm,其長度L=B-（510）=38-(510)=2833mm.由表10-5查得標準系列長度L=28mm,故鍵型號為828 BG1096-792.校核其強度其擠壓強度條件由式10-35得P=2T/dklPMpa,式中T=90.7Nm=90700Nmm,d=30mml=L-b/2=38-4=36mm,k=h/2=7/2=3.5mm,P由表10-6查得P=130Mpa 則校核其強度P=2T/dkl=290700/303.536=48Mpa130Mpa 故強度足夠四 軸承的選擇與校核一、高速軸上滾動軸承的壽命1、圓周力Ft=1170N，軸向載荷FA=0 N，徑向載荷FR=Fttg=1170tg20=425.8N2、確定Cr,Cor查手冊6004型軸承的基本額定動載荷Cr=7.22KN,基本額定靜載荷Cor=4.45KN.3、計算FA/Cor值，并確定e值 FA/Cor=0 則e=04、計算當量動載荷PP=XFR+YFA, 因FA/FR=0， 由參考文獻表8-9查得X=1,Y=0,于是P=XFR+YFA=1213=213N5、計算軸承壽命Lh=16667(ftC/fpP)/n,由表8-1查得ft=1(常溫)，由表8-8查得fP=1.01.2,取fP=1.2,6004型號為深溝球軸承，壽命指數(shù)=3 則Lh=h=47022.8h二、低速軸上滾動軸承的壽命 1、圓周力Ft=1134N， 軸向載荷FA=0N，徑向載荷FR=Fttg=1134tg20=413N2、確定Cr,Cor查手冊6005型軸承的基本額定動載荷Cr= 7.75 KN,基本額定靜載荷Cor= 4.95 KN.3、計算FA/Cor值，并確定e值 FA/Cor=0 則e=04、計算當量動載荷PP=XFR+YFA,因FA/FR=0，由表8-9查得X=1,Y=0,于是P=XFR+YFA=1413=413N5、計算軸承壽命Lh=16667(ftC/fpP)/n,由表8-1查得ft=1(常溫)，由表8-8查得fP=1.01.2,取fP=1.2,6208型號為深溝球軸承，壽命指數(shù)=3 則Lh=h=63733.6h五 箱體結(jié)構(gòu)尺寸選擇箱座壁厚 =12mm箱座壁厚 1=12mm底板 P=2.5=2.512=30mm箱座凸緣厚度 b=1.5=1.512=18mm箱蓋凸緣厚度 b1=1.51=1.512=18mm箱座底凸緣厚度 b2=2.51=2.512=30mm地腳螺釘數(shù)目 n4=4地腳螺釘直徑 dt=M16軸承旁聯(lián)接螺栓直徑 d1=0.75df=0.7516=12mm箱蓋與箱座聯(lián)接螺栓直徑 d2=(0.50.6)df=0.516=8mm聯(lián)接螺栓d2的間距 L=180mm軸承端蓋螺釘直徑 d3=0.5df=12mm定位銷直徑 d=0.88=6.4mmDf df d2至外箱壁距離 C1=22mmDf d2至凸緣邊緣距離 C2=20mm軸承旁凸臺半徑 R1=C2=20mm外箱壁至軸承座距離 l1=C1+C2+(812)=22+20+10=52mm齒輪外圓與內(nèi)箱壁距離 11.2=1.212=14.4mm 取15mm齒輪輪轂端面與內(nèi)箱壁距離 2=12mm 取15mm箱蓋、箱座肋厚 m10.851=0.8512=10.2mm m0.85=0.8512=10.2mm軸承端蓋凸緣厚度 t=(11.2)d3=112=12mm第三章 專用夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計一、焊接專用夾具的工作原理焊接專用夾具的基本功能，是能對工件進行裝夾。整個夾具設(shè)計工作就是圍繞裝夾二字展開的。二 、焊接專用夾具的作用機床夾具在機械加工中應用十分廣泛。主要作用如下：1、保證被加工表面的位置精度 用夾具裝夾工件，可以準確確定工件與機床，刀具之間的相對位置，因而能比較可靠、穩(wěn)定地獲得較高的位置精度。2、提高勞動生產(chǎn)率 采用夾具后，可以省去對工件的逐個找正和對刀，使輔助時間顯著減少；當采用機械化、自動化程度較高的夾具時，還可進一步減少輔助時間，使勞動生產(chǎn)率大大提高。3、擴大焊接工藝范圍4、降低對工人的技術(shù)要求5、減輕工個的勞動強度三、焊接專用夾具的組成 不論是何種焊接專用夾具，它們的工作原理基本上是相同的。為了便于研究，可以把各類 夾具中的元件或機構(gòu)。按其功能相同的原則歸類，概括出焊接專用夾具的基本組成部分如下： 1、定位元件或裝置用它確定工件在夾具中的位置。2、夾緊裝置用它對工件進行夾緊。3、對刀、導元件或裝置用它確定刀具相對于夾具有一個正確位置。4、夾具在焊接專用上定位的元件用它確定夾具相對焊接專用有一個正確的位置。5、夾具體用于連接夾具上的各種元件和裝置，使其成為一個整體的基礎(chǔ)件。6、其他元件及裝置有些夾具還沒有分度裝置，自動上、下料裝置等，統(tǒng)歸其他元件及裝置。上述各組成部分，不是所有夾具都必須具備，但其中的定位元件、夾緊裝置和夾具體，則是構(gòu)成夾具比不可少的基本組成部分。 四 夾緊裝置的組成及設(shè)計要求 夾緊裝置的任務(wù)，是保證工件在定位過程中取得的正確位置，不因受切削力、重力或慣性力的作用而發(fā)生變化。 夾緊裝置一般由以下幾部分組成：1、力源裝置。用以產(chǎn)生夾緊力。通常有液壓、氣動、電動等類裝置。當采用手動夾緊機構(gòu)時，就不需要力源裝置。2、中間傳力機構(gòu)。它將力源裝置產(chǎn)生的力傳給夾緊元件。如常用的杠桿、拉桿等機構(gòu)。由力源直接控制夾緊元件時無中間傳力機構(gòu)。3、夾緊元件。它是夾緊裝置的最終執(zhí)行元件，一般于工件的夾壓表面直接接觸。設(shè)計夾緊裝置時應滿足以下基本要求：1）保證加工質(zhì)量。夾緊力的大小應適當，既保證工件夾緊的可靠性，又使夾緊時不破壞工件的定位或使工件和夾具上的元件產(chǎn)生不允許的變形。2）保證生產(chǎn)率。要求夾緊動作迅速，與生產(chǎn)綠的要求相適應。3）操作方便、省力、安全。4）具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性。 以上要求中的核心問題是如何正確地施加夾緊力。即先要合理確定夾緊力的方向、著力點和大小，然后再選用或設(shè)計合適的夾緊機構(gòu)。五 焊接專用夾具設(shè)計的基本要求 對焊接專用夾具設(shè)計的基本要求可以概括以下幾個方面。1、保證工件的加工技術(shù)要求 這是設(shè)計專用夾具最基本的要求，必須首先保證。保證工件加工技術(shù)的關(guān)鍵在于正確確定定位方案和夾緊方案，正確確定刀具導引以及合理制訂夾具技術(shù)要求。必要時還需要進行誤差的分析計算。2、提高勞動生產(chǎn)率、降低成本 應盡量采用各種快速高效的結(jié)構(gòu)，如采用多種夾緊，聯(lián)動夾緊裝置等縮短輔助時間，提高生產(chǎn)率。同時又盡量注意使夾具結(jié)構(gòu)簡單，容易制造，以降低夾具制造成本。3、操作方便、省力、安全 操作位置應符合操作工人的習慣。盡可能氣動、液壓和氣液聯(lián)動等機械化夾緊裝置，以減輕工人的勞動強度。設(shè)計的夾具應注意在不同加工條件下的安全保護，以確保工作安全。4、有良好的結(jié)構(gòu)工藝性 夾具結(jié)構(gòu)的工藝性好，是指該夾具結(jié)構(gòu)能在保證質(zhì)量的前提下以花費盡可能少的勞動量和成本完成夾具的制造、檢驗、裝配、調(diào)試和維修。出學者由于缺乏實際經(jīng)驗往往忽視這個問題，必須引起注意。六、焊接專用夾具設(shè)計的步驟焊接專用夾具設(shè)計的主要步驟有以下四個方面：1、研究原始資料，明確設(shè)計任務(wù) 首先應仔細閱讀零件圖和裝配圖，了解零件的作用、結(jié)構(gòu)特點、材料和技術(shù)要求。其次要研究零件的工藝規(guī)程和夾具設(shè)計任務(wù)書，充分了解本工序的工序內(nèi)容和工序要求。最后還應收集有關(guān)焊接專用刀具的技術(shù)參數(shù)以及工廠的生產(chǎn)條件等。必要時還應了解一下同類零件所用夾具及其使用情況，以作為設(shè)計時參考。2、擬訂夾具結(jié)構(gòu)方案，繪制夾具結(jié)構(gòu)草圖。 擬訂夾具結(jié)構(gòu)方案主要考慮以下問題：根據(jù)零件加工工藝所給定的定位基準和六點定位原理，確定工件的定位方法并設(shè)計相應的定位裝置；確定刀具的導引方法，并設(shè)計導引裝置或?qū)Φ堆b置；確定工件的夾緊方法并設(shè)計夾緊裝置；確定其他元件的結(jié)構(gòu)形式；綜合考慮各種元件和裝置的布局，確定夾具體的總體結(jié)構(gòu)，為使設(shè)計的夾具先進、合理、常需擬訂幾種結(jié)構(gòu)方案，比較以后擇優(yōu)選用，在構(gòu)思夾具方案時，應同時繪制夾具結(jié)構(gòu)草圖。以幫助構(gòu)思，檢查方案的合理性和可行性。 如圖5： 圖53。繪制夾具總圖，標注有關(guān)尺寸和技術(shù)條件（附圖）第四章 直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計一、 直流電動機調(diào)速原理直流電機是機械能和直流電能互相轉(zhuǎn)換的旋轉(zhuǎn)機械裝置。直流電機的調(diào)速性能好且啟動轉(zhuǎn)矩較大，所以本焊接設(shè)備采用直流電機，可以得到較好的調(diào)速性能，且傳動準確，穩(wěn)定可靠。直流電動機的電磁轉(zhuǎn)矩T與機械負載轉(zhuǎn)矩T1及空載損耗轉(zhuǎn)矩T2相平衡。當軸上的機械負載發(fā)生變化時，電動機的轉(zhuǎn)速、電動勢、電流及電磁轉(zhuǎn)矩會自動進行調(diào)整，以適應負載的變化，保持新的平衡。電動機的調(diào)速是指在同一負載下獲得不同的轉(zhuǎn)速，以滿足生產(chǎn)要求。由直流電動機機械特性得他勵電動機轉(zhuǎn)速公式：n=(U-IR)/K 他勵電動機的接線圖如圖6： 圖6 他勵電動機的接線圖 調(diào)速過程：當磁通保持不變時，減小電壓U。由于轉(zhuǎn)速不會立即發(fā)生變化，反電動勢E也暫不變化，于是電流I減小，轉(zhuǎn)矩T也減小。如果阻轉(zhuǎn)矩Tc未變，則TTc，轉(zhuǎn)速n下降。隨著n的降低，反電動勢E減小。I和T也隨著增大，直到T=Tc時為止。但是這時電機轉(zhuǎn)速已經(jīng)降低了。這種調(diào)速方法機械特性較硬,并且電壓降低后硬度不變,穩(wěn)定性良好;調(diào)速幅度較大,而且均勻調(diào)節(jié)電樞電壓,可得到平滑的無級調(diào)速.二、 直流調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖設(shè)計三、直流調(diào)速系統(tǒng)各組成電路設(shè)計第五章 PLC控制系統(tǒng)的概述一 PLC控制系統(tǒng)的概述在現(xiàn)代化生產(chǎn)過程中,許多自動控制設(shè)備、自動化生產(chǎn)線,均需要配備電氣控制裝置.電氣控制裝置的輸入輸出信號可分為兩類:一類為, 開關(guān)量或數(shù)字信號,輸入信號有按鈕、開關(guān)、時間繼電器、壓力繼電器、溫度繼電器、過電流過電壓繼電器;輸出信號有接觸器、繼電器、電磁閥.另一類其輸入信號是壓力傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器等信號,輸出信號是輸出電動機、電動閥、距離、速度等控制信號.以往的電氣控制裝置主要采用繼電器、接觸器、或電子元器件來實現(xiàn),由連接導線將這些元器件按照一定的工作程序組合在一起,以完成一定的控制功能,稱為接線程序控制.接線程序控制的電氣裝置體積大,生產(chǎn)周期長,費工費時,接線復雜,故障率高,可靠性差,需要經(jīng)常地、定時地進行檢修維護.控制功能略加變動,就需重新進行硬件組合、增減元器件、改變接線.由于生產(chǎn)的快速發(fā)展,人們對自動控制裝置提出了更通用、更靈活、更可靠的要求.現(xiàn)在的工業(yè)控制系統(tǒng),可編程序控制器即PLC以廣泛取代接線程序控制系統(tǒng).PLC是利用計算機作為核心設(shè)備,用存儲的程序控制代替的原來的接線程序控制,并且有較大的存儲能力和功能很強的輸入輸出接口.這種系統(tǒng)不僅具有邏輯運算、定時、記數(shù)等功能,而且還能進行中斷控制、智能控制、過程控制、遠程控制等.通過網(wǎng)絡(luò)可以與上位機通信,配備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、彩色圖像系統(tǒng)的操縱臺,可以管理、控制生產(chǎn)線、生產(chǎn)流程、生產(chǎn)車間或整個工廠,實現(xiàn)自動化工廠的全面要求。第六章 設(shè)計小結(jié)通過本次畢業(yè)設(shè)計，又使我學到了許多不曾學到的東西，對以前所學知識又有了新的認識。鞏固了以前所學的課本知識，了解了設(shè)計的一般步驟和基本內(nèi)容，進一步鍛煉了自己的獨立解決問題設(shè)計問題的能力，提高了我們自我學習和查閱資料的能力，為以后的在工作中培養(yǎng)了良好的動手能力。 最后，我們在一次感謝在設(shè)計中給予我們指導的姚老師以及全體評委老師，衷心希望學校能進一步創(chuàng)造輝煌。前言 轉(zhuǎn)眼間，我已將告別三年的大學生活。畢業(yè)設(shè)計是我們每個畢業(yè)生離學校前的一個必修課題。它對我們既是一個挑戰(zhàn)，也是一個機遇，畢業(yè)設(shè)計是立足于三年所學的基礎(chǔ)只上，對其進行綜合運用，積累和創(chuàng)新的過程，它要求我們對三年來所學知識進行有機的結(jié)合，并運用到設(shè)計過程中，是理論和實踐相結(jié)合的具體表現(xiàn)。 在此之前，我們所學的知識，比較零散，在大腦里面沒有理順，綜合運用知識的能力比較差，在此通過這次畢業(yè)設(shè)計的過程，通過對教材的復習和資料的查閱，使我們加深了對理論知識的深刻理解和熟練掌握初步鍛煉了自己獨立解決問題的設(shè)計問題的能力。 我們設(shè)計的題目消防筒罐體自動焊接機，消防筒的自動焊接可以分為機械和電器兩方面問題，我們主要設(shè)計的是機械問題，它是我們小組畢業(yè)之前是一項艱巨的任務(wù)，通過設(shè)計任務(wù)的完成，是我們明白了設(shè)計不是憑空捏造出來的，而是在大量數(shù)據(jù)，資料，精力是基礎(chǔ)之上的，綜合了設(shè)計者的思想，并通過理論經(jīng)驗公式，教核和實踐檢驗是不是可行，每一個步驟都要仔細檢查運算和有關(guān)的數(shù)據(jù)，綜合協(xié)調(diào)個部分的關(guān)系，從而的出最佳的結(jié)論，畢業(yè)設(shè)計使我們明白了設(shè)計的一般步驟方法，這最我們即將走向工作崗位是很有益的。 最后，我們十分感謝在設(shè)計中給予我們大力幫助的姚老師和圖書館的老師的熱誠幫助，由于我們的經(jīng)驗不足，由于時間有限，知識不夠豐富，設(shè)計中難免有謬誤所在，在實際設(shè)計中難免有一些不足和失誤的地方，望各位老師和同學給予指正以便以后進一步提高。第七章 參考資料1金屬切削機床設(shè)計簡明手冊2機床設(shè)計手冊2零件設(shè)計3直流拖動控制系統(tǒng)4機械設(shè)計課程設(shè)計5實用機床設(shè)計手冊6數(shù)控技術(shù) 中國機械工業(yè)教育協(xié)會組編 2001年6月7機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計 王昆 何小柏 汪信遠主編 1995年9月8實用機械設(shè)計 劉明保 李宏德 王志偉主編 2003年3月9機械原理 馬永林主編 1991年7月10工廠電器控制技術(shù) 張運波主編 2000年10月11可編程控制器原理及應用 孫平主編 2002年11月