畢業(yè)設(shè)計(jì)---板料沖壓數(shù)控送料機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　編號(hào)</b></p><p>　　本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</p><p>　　題目: 板料沖壓數(shù)控送料機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) </p><p>　　機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程及其自動(dòng)化專業(yè)</p><p>　　學(xué) 號(hào) </p><p>　　

2、學(xué)生姓名 </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　__________________</p><p><b>　　二〇一三年六月</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本文介紹了

3、一種應(yīng)用于板料沖壓數(shù)控送料機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。從生產(chǎn)線實(shí)際出發(fā)，根據(jù)具體的工作環(huán)境要求和功能需求設(shè)計(jì)出了一種自動(dòng)送料機(jī)。首先，根據(jù)其工作要求擬定板料上料結(jié)構(gòu)方案，以完成上料基本功能。分析沖床沖壓功能要求，確定工作臺(tái)自由度，進(jìn)而確定工作臺(tái)設(shè)計(jì)方案。根據(jù)總體設(shè)計(jì)方案，將設(shè)計(jì)分為板料上料機(jī)構(gòu)、工作臺(tái)的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)倆個(gè)模塊。在每個(gè)模塊內(nèi)部，采用自上而下的設(shè)計(jì)方法，從動(dòng)力機(jī)構(gòu)到傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，再到最終執(zhí)行結(jié)構(gòu)，逐步完成每個(gè)模塊具體零件的詳細(xì)設(shè)計(jì)，以及重要零件的計(jì)

4、算和校核。</p><p>　　然后，利用solidworks完成每個(gè)模塊主要零部件的三維建模，再將每個(gè)模塊的零件進(jìn)行部件裝配，最后完成總體裝配設(shè)計(jì)。根據(jù)總裝圖來(lái)檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理，然后不斷改進(jìn)，進(jìn)而不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)，達(dá)到預(yù)期目的。</p><p>　　關(guān)鍵詞：吸盤(pán)上料，皮帶輪送料，XY軸工作臺(tái)平動(dòng)</p><p><b>　　ABSTRACT</b&

5、gt;</p><p>　　This paper introduces a used sheet metal CNC Feeder structural design. Actual departure from the production line, according to the specific requirements and functional requirements of the work e

6、nvironment designed a second time manipulator. First, in accordance with its intended job requirements on the material structure of the program sheet to complete feeding basic functions. Stampability functional requireme

7、nts analysis to determine the degree of freedom in the table, and then determine the w</p><p>　　Then, the main components of each module solidworks complete three-dimensional modeling, and then each module p

8、arts for parts assembly, and finally completed the overall assembly design. According assembly diagram to test structural design is reasonable, then continue to improve, and then continue to optimize the design to achiev

9、e the desired purpose.</p><p>　　Keywords: Sucker feeding, feeding pulley, XY axis table translational</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><

10、;p>　　ABSTRACTII</p><p><b>　　第1章 緒論1</b></p><p>　　1.1 課題的來(lái)源1</p><p>　　1.2 課題的意義1</p><p>　　1.3課題的研究?jī)?nèi)容1</p><p>　　1.4行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)1</p>&l

11、t;p>　　1.5 國(guó)內(nèi)外研究概況2</p><p>　　1.6論文結(jié)構(gòu)安排3</p><p>　　第2章總體方案的設(shè)計(jì)5</p><p><b>　　2.1研究方案5</b></p><p>　　2.2總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5</p><p>　　2.3上料裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5</p&g

12、t;<p>　　2.4定位傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6</p><p>　　2.5主要技術(shù)指標(biāo)6</p><p>　　第3章上料裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其校核7</p><p>　　3.1吸盤(pán)的設(shè)計(jì)及選擇7</p><p>　　3.1.1 概述7</p><p>　　3.1.2真空吸盤(pán)的特點(diǎn)8</p>

13、<p>　　3.1.3 真空吸盤(pán)的分類8</p><p>　　3.1.4 真空吸盤(pán)的材質(zhì)9</p><p>　　3.1.5 真空吸盤(pán)的選擇9</p><p>　　3.2直線導(dǎo)軌的選擇10</p><p>　　3.1.1 滾珠絲杠導(dǎo)軌的特點(diǎn)11</p><p>　　3.1.2 同步齒形帶導(dǎo)軌的特點(diǎn)

14、11</p><p>　　3.1.3直線導(dǎo)軌的選型11</p><p>　　3.3同步帶概述12</p><p>　　3.3.1同步帶的特點(diǎn)12</p><p>　　3.3.2 同步帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則13</p><p>　　3.3.3同步帶分類13</p><p>　　3.4上料裝置

15、結(jié)構(gòu)元件計(jì)算與校核13</p><p>　　3.4.1伺服電機(jī)的計(jì)算13</p><p>　　3.4.2同步帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算13</p><p>　　3.4.3 同步輪的設(shè)計(jì)16</p><p>　　第四章 機(jī)床工作臺(tái)的設(shè)計(jì)及其校核17</p><p>　　4.1 工作臺(tái)的組成17</p>&l

16、t;p>　　4.1.1 絲桿傳動(dòng)裝置17</p><p>　　4.1.2導(dǎo)軌副元件17</p><p>　　4.1.3 夾緊裝置17</p><p>　　4.1.4 驅(qū)動(dòng)元件18</p><p>　　4.2 工作臺(tái)的組成元件的選擇18</p><p>　　4.2.1電機(jī)的選擇18</p>

17、<p>　　4.2.2 絲桿的選擇19</p><p>　　4.2.3導(dǎo)軌副的選擇19</p><p>　　4.2.4夾緊元件的選擇20</p><p>　　4.3 工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)20</p><p>　　4.4機(jī)床工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)校核20</p><p>　　4.4.1滾珠絲桿的校核20<

18、/p><p>　　4.4.2伺服電機(jī)的校核25</p><p>　　第5章 結(jié)論與展望27</p><p><b>　　5.1結(jié)論27</b></p><p>　　5.2不足之處及未來(lái)展望27</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)29</b></p>&l

19、t;p><b>　　致謝31</b></p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p><b>　　1.1 課題的來(lái)源</b></p><p>　　隨著生活水平提高，科技突飛猛進(jìn).機(jī)械行業(yè)迅速發(fā)展，機(jī)械數(shù)控沖床數(shù)量劇增。同時(shí)，人工成本越來(lái)越高，企業(yè)為追求高效益，低成本。所以沖壓

20、裝備自動(dòng)化越來(lái)越被人們關(guān)注。其中，板料的進(jìn)給由于沖壓坯料的多樣性，目前很難進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化和自動(dòng)化，尤其對(duì)于大尺寸的平板材料。本課題主要解決大尺寸平板材料的數(shù)控送料，以替代人工送料，實(shí)現(xiàn)大尺寸平板材料沖壓送料的自動(dòng)化。課題來(lái)源于企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際。</p><p><b>　　1.2 課題的意義</b></p><p>　　迄今，一些科學(xué)技術(shù)發(fā)達(dá)的國(guó)家，在食品、醫(yī)藥、輕工、化工、

21、紡織、電子、儀表和兵器等工業(yè)部門(mén)，已經(jīng)程度不同地形成了由原料處理、中間加工和產(chǎn)品包裝三大基本環(huán)節(jié)所組成的包裝連續(xù)化和自動(dòng)化的生產(chǎn)過(guò)程，有的還將包裝材料加工、包裝容器成型及包裝產(chǎn)品儲(chǔ)存系統(tǒng)都聯(lián)系起來(lái)組成高效率的流水作業(yè)線。實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化，尤其是實(shí)現(xiàn)具有高度靈活性的自動(dòng)生產(chǎn)線，不僅體現(xiàn)了現(xiàn)代生產(chǎn)的發(fā)展方向，同時(shí)也可以獲得巨大的經(jīng)濟(jì)效益。由此可見(jiàn)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)機(jī)械化和建立現(xiàn)代生產(chǎn)工業(yè)，乃是關(guān)系到國(guó)家長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃的一件大事，也是搞好社會(huì)主義四

22、個(gè)現(xiàn)代化的一項(xiàng)重要內(nèi)容。而沖壓裝備自動(dòng)化程度的高低直接影響企業(yè)的生成效率、產(chǎn)品精度的保證以及企業(yè)運(yùn)行成本。節(jié)省人工檢測(cè)成本，提高生產(chǎn)線的自動(dòng)化程度。同時(shí)能提高整個(gè)行業(yè)的水平并帶動(dòng)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步。</p><p>　　1.3課題的研究?jī)?nèi)容</p><p>　　本課題主要研究數(shù)控沖床送料機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其主要涉及送料機(jī)的機(jī)械傳動(dòng)裝置、元件的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、機(jī)構(gòu)的支撐系統(tǒng)、應(yīng)用電伺服驅(qū)動(dòng)、執(zhí)行元件的氣動(dòng)

23、驅(qū)動(dòng)等裝置。同時(shí)還要從系統(tǒng)總體技術(shù)的角度，將檢測(cè)元件、控制元件等集成到系統(tǒng)中來(lái)，是典型機(jī)電技術(shù)的運(yùn)用。該機(jī)構(gòu)要實(shí)現(xiàn)的主要功能為：被沖板料自動(dòng)上料，自動(dòng)定位輸送、自動(dòng)傳送。其主要特點(diǎn)在于：上料速度快且板料不變形、檢測(cè)定位輸送無(wú)振動(dòng)，高速傳送，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，精度高等。其運(yùn)動(dòng)路線、速度以及結(jié)構(gòu)合理性要求較高，尤其是對(duì)結(jié)構(gòu)合理性具有特殊要求。</p><p>　　課題研究的技術(shù)有以下幾方面：</p><p

24、>　　1.研究高速平穩(wěn)的上料方式和結(jié)構(gòu)</p><p>　　2.機(jī)床工作臺(tái)的設(shè)計(jì)研究</p><p>　　3.定位傳送平穩(wěn)的研究</p><p><b>　　1.4行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)</b></p><p><b>　　1）國(guó)內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r</b></p><p>　　我國(guó)

25、自動(dòng)送料機(jī)工業(yè)歷史短，總體技術(shù)水平和生產(chǎn)能力較低，但近年來(lái)在國(guó)內(nèi)巨大包裝市場(chǎng)的促進(jìn)下，并受?chē)?guó)外先進(jìn)技術(shù)的影響，發(fā)展速度很快，局部技術(shù)水平有了明顯提高。該工業(yè)已經(jīng)成為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中不可缺少的非常重要的新興行業(yè)。</p><p>　　根據(jù)我國(guó)國(guó)情，自動(dòng)送料機(jī)工業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)是：</p><p>　?。?）引進(jìn)、消化、吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，建立一批自動(dòng)送料機(jī)骨干企業(yè)，包括個(gè)別中外合資企業(yè)，從而可滿足大

26、型包裝生產(chǎn)線以及高精度、高自動(dòng)化程度的單機(jī)或機(jī)組生產(chǎn)的需要，進(jìn)而可加快自動(dòng)送料機(jī)國(guó)產(chǎn)化的速度；</p><p>　?。?）大多數(shù)企業(yè)要重點(diǎn)發(fā)展中、小型自動(dòng)送料機(jī)。我國(guó)大多數(shù)企業(yè)技術(shù)水平不高，生產(chǎn)能力較低，生產(chǎn)以單機(jī)為主的中、小型自動(dòng)送料機(jī)比較適宜，但要在此基礎(chǔ)上不斷提高制造精度、自動(dòng)化程度和配套能力；</p><p>　?。?）在自動(dòng)送料機(jī)生產(chǎn)中，大量引入高新技術(shù)，研制組合式、模塊式等先進(jìn)

27、結(jié)構(gòu)，使自動(dòng)送料機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)先進(jìn)、使用可靠，使其性能指標(biāo)、工藝水平、“三化”水平高，向機(jī)電結(jié)合、主輔機(jī)結(jié)合、成套聯(lián)線方向發(fā)展；</p><p>　?。?）以滿足重點(diǎn)商品的包裝為出發(fā)點(diǎn)，發(fā)展自動(dòng)送料機(jī)新品種。重點(diǎn)開(kāi)發(fā)的自動(dòng)送料機(jī)設(shè)備及其研究方向?yàn)椋汗嘌b設(shè)備、貼標(biāo)設(shè)備、袋成型－充填－封口機(jī)、折疊式裹包設(shè)備、真空換氣包裝設(shè)備、熱縮包裝機(jī)和拉伸包裝設(shè)備、無(wú)菌包裝設(shè)備。</p><p><b&g

28、t;　　國(guó)外發(fā)展?fàn)顩r</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)50多年的發(fā)展，國(guó)外自動(dòng)送料機(jī)工業(yè)已經(jīng)形成了獨(dú)立完整的體系，成為機(jī)械制造的一個(gè)重要分支。首先，國(guó)外自動(dòng)送料機(jī)產(chǎn)量穩(wěn)定增長(zhǎng)。由于消費(fèi)結(jié)構(gòu)和銷售形式的變化，加之國(guó)際貿(mào)易的發(fā)展，對(duì)自動(dòng)送料機(jī)的需求日益增加，因此國(guó)外自動(dòng)送料機(jī)的產(chǎn)量逐年增長(zhǎng)；其次自動(dòng)送料機(jī)產(chǎn)品門(mén)類齊全，品種繁多。自動(dòng)送料機(jī)的品種不斷增加，據(jù)統(tǒng)計(jì)國(guó)外自動(dòng)送料機(jī)品種已達(dá)140余種，并已形成系列

29、產(chǎn)品，近年還出現(xiàn)了一大批高度技術(shù)密集型的包裝生產(chǎn)線；最后，自動(dòng)送料機(jī)生產(chǎn)自成體系，并向?qū)I(yè)化生產(chǎn)方向發(fā)展。</p><p>　　國(guó)外自動(dòng)送料機(jī)工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)是：</p><p>　?。?）重點(diǎn)發(fā)展食品自動(dòng)送料機(jī)；</p><p>　?。?）在系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，包裝單機(jī)向高速化方向發(fā)展；</p><p>　?。?）在包裝機(jī)上廣泛應(yīng)用電子計(jì)算

30、機(jī)；</p><p>　　（4）一方面為滿足現(xiàn)代商品包裝多樣化的需求，發(fā)展適應(yīng)多品種、小批量的通用包裝技術(shù)及設(shè)備；同時(shí)又緊跟當(dāng)代高新技術(shù)的發(fā)展步伐，不斷研究和開(kāi)發(fā)現(xiàn)代的先進(jìn)包裝技術(shù)，發(fā)展應(yīng)用高新技術(shù)的現(xiàn)代化專用型自動(dòng)送料機(jī)；</p><p>　?。?）包裝生產(chǎn)線向柔性自動(dòng)化和“無(wú)人化”過(guò)渡；</p><p>　　（6））自動(dòng)送料機(jī)企業(yè)向?qū)I(yè)化和大型化發(fā)展，形成若干壟

31、斷性生產(chǎn)基地，以低廉的投入換取高額的利潤(rùn)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)快速發(fā)展</p><p>　　1.5 國(guó)內(nèi)外研究概況</p><p>　　國(guó)家的繁榮是以其先進(jìn)機(jī)器作為輔助，機(jī)床包括床身、立柱、工作臺(tái)、進(jìn)給機(jī)構(gòu)等機(jī)械部件。工作臺(tái)作為數(shù)控機(jī)床的重要組成部分，也是影響加工精度的重要組成環(huán)節(jié)。從一開(kāi)始為了滿足加工簡(jiǎn)單的零件而設(shè)計(jì)的直線運(yùn)動(dòng)的XY工作臺(tái)，到現(xiàn)在為了實(shí)現(xiàn)多工位加工而制造的分度工作臺(tái)和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)等。為

32、了滿足現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展，也為了環(huán)境的要求，工作臺(tái)的驅(qū)動(dòng)裝置從原來(lái)的機(jī)械驅(qū)動(dòng)變?yōu)橐簤候?qū)動(dòng)，現(xiàn)在更多的采用了氣動(dòng)裝置，更好的保護(hù)了環(huán)境，節(jié)約了資源。我國(guó)在工作臺(tái)的研究開(kāi)發(fā)方面也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。國(guó)內(nèi)出現(xiàn)一大批企業(yè)進(jìn)行自主研制，走在世界前沿。如揚(yáng)州鍛壓機(jī)床集團(tuán)，青島大東自動(dòng)化科技有限公司，蘇州青林自動(dòng)化設(shè)備有限公司。</p><p>　　我國(guó)自動(dòng)送料機(jī)工業(yè)歷史短，總體技術(shù)水平和生產(chǎn)能力較低，但近年來(lái)在國(guó)內(nèi)巨大包裝市場(chǎng)的

33、促進(jìn)下，并受?chē)?guó)外先進(jìn)技術(shù)的影響，發(fā)展速度很快，局部技術(shù)水平有了明顯提高。該工業(yè)已經(jīng)成為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中不可缺少的非常重要的新興行業(yè)。</p><p>　　國(guó)外經(jīng)過(guò)50多年的發(fā)展，國(guó)外自動(dòng)送料機(jī)工業(yè)已經(jīng)形成了獨(dú)立完整的體系，成為機(jī)械制造的一個(gè)重要分支。首先，國(guó)外自動(dòng)送料機(jī)產(chǎn)量穩(wěn)定增長(zhǎng)。由于消費(fèi)結(jié)構(gòu)和銷售形式的變化，加之國(guó)際貿(mào)易的發(fā)展，對(duì)自動(dòng)送料機(jī)的需求日益增加，因此國(guó)外自動(dòng)送料機(jī)的產(chǎn)量逐年增長(zhǎng)；其次自動(dòng)送料機(jī)產(chǎn)品門(mén)類

34、齊全，品種繁多。自動(dòng)送料機(jī)的品種不斷增加，據(jù)統(tǒng)計(jì)國(guó)外自動(dòng)送料機(jī)品種已達(dá)140余種，并已形成系列產(chǎn)品，近年還出現(xiàn)了一大批高度技術(shù)密集型的包裝生產(chǎn)線；最后，自動(dòng)送料機(jī)生產(chǎn)自成體系，并向?qū)I(yè)化生產(chǎn)方向發(fā)展。</p><p><b>　　1.6論文結(jié)構(gòu)安排</b></p><p>　　本論文的主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排如下：</p><p>　　第1章緒論本章

35、簡(jiǎn)要說(shuō)明課題的來(lái)源及意義，指出課題要研究的內(nèi)容，并介紹與本課題相關(guān)的國(guó)內(nèi)外研究技術(shù)現(xiàn)狀以及行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，最后闡述了論文的結(jié)構(gòu)安排。</p><p>　　第2章總體方案的設(shè)計(jì)本章闡述了本課題的研究方案，簡(jiǎn)要說(shuō)明了數(shù)控沖床送料機(jī)的總體方案以及各部分的方案的設(shè)計(jì)，并對(duì)幾個(gè)方案作出比較，選出最終的方案，同時(shí)，介紹了本課題的主要技術(shù)指標(biāo)。</p><p>　　第3章上料裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本章詳細(xì)的介紹了上

36、料裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，介紹了一些關(guān)鍵元器件的計(jì)算及選擇過(guò)程，從不斷改進(jìn)的各個(gè)方案來(lái)闡述本裝置的設(shè)計(jì)過(guò)程，并對(duì)關(guān)鍵零件進(jìn)行校驗(yàn)和計(jì)算。</p><p>　　第4章傳動(dòng)定位裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本章詳細(xì)的介紹了傳動(dòng)定位裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，根據(jù)所需要達(dá)到的速度要求來(lái)確定最終的傳動(dòng)方案以及相關(guān)結(jié)構(gòu)，并對(duì)一些關(guān)鍵零部件進(jìn)行校驗(yàn)和計(jì)算。</p><p>　　第5章結(jié)論與展望對(duì)本次設(shè)計(jì)所使用的技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)，對(duì)現(xiàn)在的結(jié)構(gòu)

37、的不足進(jìn)行了分析。對(duì)此類設(shè)備的發(fā)展進(jìn)行了展望，并提出了以后主要的發(fā)展方向。</p><p>　　第2章總體方案的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　2.1研究方案</b></p><p>　　1 ) 查閱資料，了解數(shù)控沖床送料機(jī)所涉及的傳動(dòng)、導(dǎo)向、支承等機(jī)械結(jié)構(gòu)。</p><p>　　2）先進(jìn)行總體方案設(shè)計(jì)，然后與老師討論

38、方案并進(jìn)行驗(yàn)證，對(duì)方案加以修改和完善。</p><p>　　3）進(jìn)行計(jì)算機(jī)建模，畫(huà)出三維圖和二維圖。配圖，工程圖等。經(jīng)過(guò)不斷調(diào)試，不斷改進(jìn)達(dá)到預(yù)期成果。</p><p>　　4) 利用軟件模擬仿真，完成部分結(jié)構(gòu)的加工，安裝，調(diào)試。</p><p><b>　　2.2總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　數(shù)控沖壓送料機(jī)

39、主要用于平板材料的沖壓時(shí)自動(dòng)送料?？傮w動(dòng)作流程如圖2-1所示，首先根據(jù)板料位置關(guān)系，設(shè)計(jì)自動(dòng)上料裝置：上料裝置由兩部分組成，一是由真空吸盤(pán)抓取板料，二是由另一個(gè)單軸導(dǎo)軌電機(jī)帶動(dòng)真空吸盤(pán)吸取板料到機(jī)床工作臺(tái)上；上料部分結(jié)束。板料到工作臺(tái)上進(jìn)行板料夾緊，保證板料沖壓時(shí)固定；然后根據(jù)沖壓需求進(jìn)行工作臺(tái)X軸Y軸方向點(diǎn)的傳動(dòng)。一個(gè)流程結(jié)束。</p><p>　　圖2-1 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>

40、;　　2.3上料裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　自動(dòng)上料裝置可以分成兩個(gè)部分：第一步是進(jìn)行板料抓取，由真空吸盤(pán)完成；第二部，進(jìn)行板料傳送，采用直線導(dǎo)軌傳動(dòng)。上料裝置簡(jiǎn)圖如圖2-2所示。</p><p>　　圖2-2 上料裝置結(jié)構(gòu)</p><p>　　2.4定位傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　定位傳動(dòng)裝置在送料機(jī)中是非常重要的結(jié)構(gòu)，因?yàn)?/p>

41、主要的沖壓環(huán)節(jié)就在定位傳送這個(gè)過(guò)程中來(lái)實(shí)現(xiàn)的。因此，傳動(dòng)過(guò)程中必須保證板料固定，且為了節(jié)約板料而工作臺(tái)進(jìn)行XY軸方向傳動(dòng)。</p><p>　　定位傳送裝置主要就是把板料進(jìn)行夾緊，然后工作臺(tái)配合沖壓機(jī)床進(jìn)行xy方向傳動(dòng)。簡(jiǎn)化裝置如圖2-3所示</p><p>　　圖2-3機(jī)床工作臺(tái)簡(jiǎn)圖</p><p><b>　　2.5主要技術(shù)指標(biāo)</b>&l

42、t;/p><p>　?。?）沖壓板料尺寸：鐵板800mm*1000mm </p><p><b>　　（2）厚度：1mm</b></p><p>　?。?）沖床沖次：30次/每分鐘</p><p>　?。?）檢測(cè)過(guò)程對(duì)板料表面無(wú)損傷，無(wú)變形，檢測(cè)定位輸送無(wú)振動(dòng)等。</p><p>　　（5）沖壓形

43、狀：400mm圓筒蓋</p><p>　　第3章上料裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其校核</p><p>　　自動(dòng)上料裝置要求實(shí)現(xiàn)快速上料功能。在上料的過(guò)程中，動(dòng)作要求快速精準(zhǔn)，盡量縮短時(shí)間，以配合機(jī)床工作臺(tái)的定位輸送動(dòng)作。上料裝置主要分為兩部分：由真空吸盤(pán)抓取板料，電動(dòng)滑臺(tái)進(jìn)行板料傳送。</p><p>　　3.1吸盤(pán)的設(shè)計(jì)及選擇</p><p><

44、b>　　3.1.1 概述</b></p><p>　　真空吸盤(pán)是用真空產(chǎn)生的負(fù)壓吸緊工件的執(zhí)行器件，它能吸運(yùn)玻璃、鋼板、塑料、木材等材質(zhì)的工件，且因?yàn)榫哂星鍧?、平穩(wěn)、可靠、方便、效率高以及對(duì)工件表面無(wú)損害等優(yōu)點(diǎn)，在各個(gè)領(lǐng)域的物品取放工序上得到廣泛的應(yīng)用。真空吸盤(pán)的工作原理（如圖3-4所示）：首先將真空吸盤(pán)通過(guò)接管與真空設(shè)備(如真空發(fā)生器等) 接通，然后與待抓取物如玻璃、紙張等接觸，起動(dòng)真空設(shè)備抽

45、吸，使吸盤(pán)內(nèi)產(chǎn)生負(fù)氣壓，從而將待抓取物吸牢，即可開(kāi)始搬送待抓取物。當(dāng)待抓取物搬送到目的地時(shí)，平穩(wěn)地充氣進(jìn)真空吸盤(pán)內(nèi)，使真空吸盤(pán)內(nèi)由負(fù)氣壓變成零氣壓或稍為正的氣壓，真空吸盤(pán)就脫離待提升物，從而完成了提升搬送重物的任務(wù)。如圖3-2為SMC部分真空吸盤(pán)。</p><p>　　圖3-1 真空吸盤(pán)吸附原理圖</p><p>　　隨著氣動(dòng)技術(shù)的不斷提高和完善，真空吸盤(pán)已經(jīng)演變?yōu)檎婵諜C(jī)械手了，它是機(jī)-氣

46、一體化應(yīng)用的典范，在各個(gè)方面發(fā)揮著自己的優(yōu)越性：可以輸送不易手工握持的工件、容易變形的工件；可以對(duì)磨削、拋光、噴漆等過(guò)程中的工件給以?shī)A持；可以通過(guò)改變吸盤(pán)的配置系統(tǒng)和吸盤(pán)的形狀、材質(zhì)，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)不同重量、不同材料、不同質(zhì)量表面的工件的拾取和移動(dòng)。</p><p>　　現(xiàn)如今，真空吸盤(pán)種類繁多，樣式多樣。經(jīng)多方查詢，未找到合適的國(guó)產(chǎn)吸盤(pán)，國(guó)內(nèi)一些廠家生產(chǎn)的吸盤(pán)只能用于吸附紙張、塑料薄膜等輕軟物品，故選用SMC公司的真

47、空吸盤(pán)，該公司擁有多種類型的真空吸盤(pán)，再和各種材料組合成上千種的真空吸盤(pán)，其直徑范圍可達(dá)1-630mm。</p><p>　　3.1.2真空吸盤(pán)的特點(diǎn)</p><p>　　1）易損耗。由于它一般用橡膠制造，直接接觸物體，磨損嚴(yán)重，所以損耗很快。</p><p>　　2）易使用。不管被吸物體是什么材料做的，只要能密封，不漏氣，均能使用。電磁吸盤(pán)就不行，它只能用在鋼材上

48、，其他材料的板材或者物體是不能吸的。</p><p>　　3）無(wú)污染。真空吸盤(pán)特別環(huán)保，不會(huì)污染環(huán)境，沒(méi)有光、熱，電磁等產(chǎn)生。</p><p>　　4）不傷工件。真空吸盤(pán)由于是橡膠材料所造，吸取或者放下工件不會(huì)對(duì)工件造成任何損傷。而掛鉤式吊具和鋼纜式吊具就不行。在一些行業(yè)（如PCB板相關(guān)行業(yè)），對(duì)工件表面的要求特別嚴(yán)格，他們只能用真空吸盤(pán)。</p><p>　　3.

49、1.3 真空吸盤(pán)的分類</p><p>　　真空吸盤(pán)分為無(wú)動(dòng)力和有動(dòng)力兩類：無(wú)動(dòng)力真空吸盤(pán)又稱自吸式真空吸盤(pán)，它由吊鉤帶動(dòng)活塞桿抽真空，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且無(wú)噪聲，但是一般只能吸附500kg 的物件；有動(dòng)力真空吸盤(pán)通過(guò)真空泵或真空發(fā)生器獲得真空，結(jié)構(gòu)復(fù)雜且有噪聲，但由于其吸附力大可靠性高而被普遍使用。</p><p>　　有動(dòng)力真空吸盤(pán)有平型、平型帶肋型、深型、風(fēng)琴型、長(zhǎng)圓型和擺動(dòng)型多種，如圖3-5

50、所示。平型吸盤(pán)形狀各異、材料種類眾多，是最為普通的真空吸盤(pán)，用于工作表面是平面且不變形等的場(chǎng)合；平型帶肋型吸盤(pán)用于工件易變形的場(chǎng)合和工件可靠脫離的場(chǎng)合；深型吸盤(pán)用于工作表面是曲面的場(chǎng)合；風(fēng)琴型吸盤(pán)在接觸工件時(shí)具有良好的緩沖性、吸附剛性好、吸力強(qiáng)，能吸附紙張、食品包裝袋等柔軟的制品；長(zhǎng)圓型吸盤(pán)用于吸著面小的工件；擺動(dòng)型吸盤(pán)用于吸著面不是水平的場(chǎng)合。本設(shè)計(jì)中采用的上料吸盤(pán)裝置需要有一定的緩沖性，且考慮到吸附力強(qiáng)、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，采用風(fēng)琴型真

51、空吸盤(pán)。</p><p>　　圖3-3幾種常見(jiàn)的真空吸盤(pán)類型</p><p>　　3.1.4 真空吸盤(pán)的材質(zhì)</p><p>　　真空吸盤(pán)一般用的材質(zhì)有NBR、硅橡膠、聚氨酯、氟素橡膠、EPR、導(dǎo)電NBR、導(dǎo)電硅橡膠等，如表3-1為真空吸盤(pán)常用材質(zhì)特性。</p><p>　　NBR材質(zhì)的真空吸盤(pán)一般用于硬殼紙、膠合板、鐵板以及其他一般工件；硅

52、橡膠材質(zhì)的真空吸盤(pán)一般用于半導(dǎo)體元件、薄工件、金屬成型制品和食品類；聚氨酯材質(zhì)的真空吸盤(pán)常用于硬殼紙、膠合板鐵板及其他一般工件；氟素橡膠材質(zhì)的真空吸盤(pán)常用于藥品類的吸?。粚?dǎo)電硅橡膠材質(zhì)的真空吸盤(pán)用于一般半導(dǎo)體（靜電防止）；導(dǎo)電NBR材質(zhì)的真空吸盤(pán)用于半導(dǎo)體（靜電防止）。</p><p>　　表3-1常用材質(zhì)特性</p><p>　　3.1.5 真空吸盤(pán)的選擇</p><

53、p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求，要求抓取的板料必須平穩(wěn)、快速的收納至機(jī)床上。因此，必須保證真空具有足夠的吸附力。板料最大尺寸為 1000mm*800mm*1mm，取密度p=7.9*10^3kg/m^3，故板料最大重量為：</p><p><b>　　（3-1）</b></p><p>　　該設(shè)備采用SMC的真空發(fā)生器，真空壓力為-80 kPa。為保證抓取的平穩(wěn)性，在機(jī)械手

54、左右兩側(cè)對(duì)稱安裝2個(gè)丁晴橡膠真空吸盤(pán)，共計(jì)4個(gè)真空吸盤(pán)。這樣，每個(gè)真空吸盤(pán)最小吸附力大小為：</p><p>　?。?-2） </p><p>　　根據(jù)《液壓氣動(dòng)技術(shù)手冊(cè)》查得真空吸盤(pán)理論吸力的計(jì)算，公式如下</p><p><b>　?。?-3）</b></p><p><b>　　式中：<

55、/b></p><p>　　W：工件重量（N ）；</p><p>　　P：真空壓力（kPa)；</p><p>　　S：吸盤(pán)有效截面積（cm2)；</p><p>　　T：安全系數(shù) 水平吸取工件：4以上；</p><p>　　垂直吸取工件：8以上 （如圖3-4所示）；</p><p>　

56、　根據(jù)設(shè)計(jì)要求，吸取方向既有水平吸取也有垂直吸取工件，故T選4；即： ,故選擇 的吸盤(pán)（ 的吸盤(pán)的有效面積8.04cm2），滿足設(shè)計(jì)要求。最后，本設(shè)計(jì)選擇的吸盤(pán)的相關(guān)參數(shù)為：吸盤(pán)直徑為；吸盤(pán)類型為風(fēng)琴型（B）；吸盤(pán)材料為丁晴橡膠（N）；緩沖形式為可回轉(zhuǎn)型（J）；緩沖行程為50mm；快換接頭（06）；安裝連接方式為外螺紋M10*1（A10），故機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)中吸板所需要的真空吸盤(pán)選擇SMC公司的ZPT10BNJ50-12-A10。<

57、/p><p>　　圖3-4兩種吸取方式示意圖</p><p>　　3.2直線導(dǎo)軌的選擇</p><p>　　直線導(dǎo)軌一般通過(guò)滾珠絲杠或者同步齒形帶傳動(dòng)，以精密直線導(dǎo)軌作為導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，用以實(shí)現(xiàn)搬運(yùn)，定位，移載，取放，檢測(cè)等功能。在自動(dòng)化領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。直線導(dǎo)軌配合伺服電機(jī)或者步進(jìn)電機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)不同應(yīng)用場(chǎng)合下的精確傳動(dòng)。圖3-5為HIWINIR系列直線導(dǎo)軌。</p>

58、<p>　　從傳動(dòng)結(jié)構(gòu)上來(lái)看，目前的直線導(dǎo)軌主要有滾珠絲杠傳動(dòng)和同步齒形帶傳動(dòng)，直線電機(jī)傳動(dòng)等方式。目前從成本和使用范圍來(lái)說(shuō)，滾珠絲杠式和同步皮帶式應(yīng)用比較廣泛。由于結(jié)構(gòu)原理不同，產(chǎn)品的性能和使用場(chǎng)合也有所差別。</p><p>　　圖3-5 HIWIN直線導(dǎo)軌</p><p>　　3.1.1 滾珠絲杠導(dǎo)軌的特點(diǎn)</p><p>　　滾珠絲杠傳動(dòng)即由電

59、機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器或同步帶輪驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而推動(dòng)固定在直線導(dǎo)軌上的滑塊前后移動(dòng)。滾珠絲杠具有定位精度高，摩擦力小，剛性高，負(fù)載能力強(qiáng)特點(diǎn)。可是實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的定位。速度方面，取決于電機(jī)的轉(zhuǎn)速和絲杠導(dǎo)程的大小。絲杠導(dǎo)程越大，相同的電機(jī)輸出速度下單軸機(jī)械手滑塊移動(dòng)的速度也越大。</p><p>　　3.1.2 同步齒形帶導(dǎo)軌的特點(diǎn)</p><p>　　同步齒形帶傳動(dòng)是由電機(jī)驅(qū)動(dòng)同步帶的主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)

60、而有皮帶帶動(dòng)直線導(dǎo)軌上的滑塊前后移動(dòng)。同步齒形帶具有噪音低，移動(dòng)速度快，成本較低等特點(diǎn)。速度方面，一般可以實(shí)現(xiàn)比滾珠絲杠更高的速度。同時(shí)沒(méi)有臨界速度的限制，在長(zhǎng)行程傳送方面具有更加的性價(jià)比。</p><p>　　3.1.3直線導(dǎo)軌的選型</p><p>　　由于我們所要用的時(shí)間間隔較短，同時(shí)要求的速度較快，故選擇同步齒形帶傳動(dòng)。如圖3-6同步帶導(dǎo)軌。</p><p>

61、;　　圖3-6同步齒形帶導(dǎo)軌</p><p><b>　　3. 3同步帶概述</b></p><p>　　同步帶是綜合了帶傳動(dòng)、鏈條傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)而發(fā)展起來(lái)的新塑傳動(dòng)帶。它由帶齒形的一工作面與齒形帶輪的齒槽嚙合進(jìn)行傳動(dòng)，其強(qiáng)力層是由拉伸強(qiáng)度高、伸長(zhǎng)小的纖維材料或金屬材料組成，以使同步帶在傳動(dòng)過(guò)程中節(jié)線長(zhǎng)度基本保持不變，帶與帶輪之間在傳動(dòng)過(guò)程中投有滑動(dòng)，從而保證主

62、、從動(dòng)輪間呈無(wú)滑差的間步傳動(dòng)。</p><p>　　同步帶傳動(dòng)（見(jiàn)圖3-7）時(shí)，傳動(dòng)比準(zhǔn)確，對(duì)軸作用力小，結(jié)構(gòu)緊湊，耐油，耐磨性好，抗老化性能好，一般使用溫度-20℃―80℃，v<50m/s，P<300kw,i<10,對(duì)于要求同步的傳動(dòng)也可用于低速傳動(dòng)。</p><p>　　圖3-7 同步帶傳統(tǒng)</p><p>　　同步帶傳動(dòng)是由一根內(nèi)周表面設(shè)有

63、等間距齒形的環(huán)行帶及具有相應(yīng)吻合的輪所組成。它綜合了帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)各自的優(yōu)點(diǎn)。轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)帶齒與輪的齒槽相嚙合來(lái)傳遞動(dòng)力。 同步帶傳動(dòng)具有準(zhǔn)確的傳動(dòng)比，無(wú)滑差，可獲得恒定的速比，傳動(dòng)平穩(wěn)，能吸振，噪音小，傳動(dòng)比范圍大，一般可達(dá)1:10。允許線速度可達(dá)50M/S，傳遞功率從幾瓦到百千瓦。傳動(dòng)效率高，一般可達(dá)98%，結(jié)構(gòu)緊湊，適宜于多軸傳動(dòng)，不需潤(rùn)滑，無(wú)污染，因此可在不允許有污染和工作環(huán)境較為惡劣的場(chǎng)所下正常工作。因此，三軸聯(lián)動(dòng)機(jī)

64、械手旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方式采用同步帶輪結(jié)構(gòu)。</p><p>　　3.3.1同步帶的特點(diǎn)</p><p>　　(1)、傳動(dòng)準(zhǔn)確，工作時(shí)無(wú)滑動(dòng)，具有恒定的傳動(dòng)比；</p><p>　　(2)、傳動(dòng)平穩(wěn)，具有緩沖、減振能力，噪聲低；</p><p>　　(3)、傳動(dòng)效率高，可達(dá)0.98，節(jié)能效果明顯；</p><p>　　(4)

65、、維護(hù)保養(yǎng)方便，不需潤(rùn)滑，維護(hù)費(fèi)用低；</p><p>　　(5)、速比范圍大，一般可達(dá)10，線速度可達(dá)50m/s，具有較大的功率傳遞范圍，可達(dá)幾瓦到幾百千瓦；</p><p>　　(6)、可用于長(zhǎng)距離傳動(dòng)，中心距可達(dá)10m以上。</p><p>　　3.3.2 同步帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則</p><p>　　據(jù)對(duì)同步帶傳動(dòng)失效形式的分析，可知如同

66、步帶與帶輪材料有較高的機(jī)械性能，制造工藝合理，帶、輪的尺寸控制嚴(yán)格，安裝調(diào)試也正確，那么許多失效形式均可避免。因此，在正常工作條件下，同步帶傳動(dòng)的主要失效形式為如下三種；</p><p>　　(1)同步帶的承載繩疲勞拉斷；</p><p>　　(2)同步帶的打滑和跳齒；</p><p>　　(3)同步帶帶齒的磨損。</p><p>　　因此，

67、同步帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)淮則是同步帶在不打滑情況下，具有較高的抗拉強(qiáng)度，保證承線繩不被拉斷。此外，在灰塵、雜質(zhì)較多的工作條件下應(yīng)對(duì)帶齒進(jìn)行耐磨性計(jì)算。</p><p>　　3.3.3同步帶分類</p><p>　　同步帶齒有梯形齒和弧齒兩類，弧齒又有三種系列：圓弧齒(H系列又稱HTD帶)、平頂圓弧齒(S系列又稱為STPD帶)和凹頂拋物線齒（R系列)。</p><p>　　梯

68、形齒同步帶：梯形齒同步帶分單面有齒和雙面有齒兩種，簡(jiǎn)稱為單面帶和雙面帶。雙面帶又按齒的排列方式分為對(duì)稱齒型（代號(hào)DA)和交錯(cuò)齒型(代號(hào)DB〕。</p><p>　　梯形齒同步帶有兩種尺寸制：節(jié)距制和模數(shù)制。我國(guó)采用節(jié)距制，并根據(jù)ISO 5296制訂了同步帶傳動(dòng)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 11361～11362-1989和GB/T 11616-1989。</p><p>　　弧齒同步帶：弧齒同步帶除了

69、齒形為曲線形外，其結(jié)構(gòu)與梯形齒同步帶基本相同，帶的節(jié)距相當(dāng)，其齒高、齒根厚和齒根圓角半徑等均比梯形齒大。</p><p>　　3.4上料裝置結(jié)構(gòu)元件計(jì)算與校核 </p><p>　　3.4.1伺服電機(jī)的計(jì)算</p><p>　　由于沖壓機(jī)沖次30沖每分鐘，板料800*1000，所沖料為400圓，故上料裝置從板料抓取到工作臺(tái)最短時(shí)間為8秒，估算板料行程2m，板料最慢速

70、度，即平移導(dǎo)軌塊最慢，同步輪短軸直徑16mm，現(xiàn)暫定同步輪直徑40mm，得電機(jī)速度120轉(zhuǎn)/每分鐘。選取電機(jī)為瑞士麥柯升大功率空心杯直流減速電機(jī)RE35，功率300w </p><p>　　3.4.2同步帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　已知基本參數(shù)為：伺服電機(jī)輸出功率為300W,兩帶輪轉(zhuǎn)速相等均為120rad/s,工作狀況為機(jī)械上料板料上料及平移傳動(dòng)。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)-機(jī)械

71、傳動(dòng)》中同步帶設(shè)計(jì)，其計(jì)算過(guò)程如下：</p><p>　　1.電機(jī)額定輸出功率的確定。</p><p>　　0W （3-1）</p><p><b>　　2、確定計(jì)算功率。</b></p><p>　　電

72、動(dòng)機(jī)每天使用24小時(shí)左右，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)-機(jī)械傳動(dòng)》表13-1-68得到工作情況系數(shù)=1.9。則計(jì)算功率為：</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p><b>　　3、帶輪轉(zhuǎn)速計(jì)算。</b></p><p>　　帶輪轉(zhuǎn)速120rad/s

73、 （3-3） </p><p>　　4、選定同步帶帶型和節(jié)距。</p><p>　　根據(jù)小輪轉(zhuǎn)速和設(shè)計(jì)功率，由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)-機(jī)械傳動(dòng)》圖13-1-7 可以看出，應(yīng)選T5型同步帶，其中節(jié)距為 5 mm。</p><p>　　表3-2 工作情況系數(shù)看</p><p><b>　　5、選取主動(dòng)輪

74、齒數(shù)</b></p><p>　　根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)-機(jī)械傳動(dòng)》表13-1-69查得，T5同步輪最少齒數(shù)為 12，在條件允許的情況下齒數(shù)應(yīng)取較大的值，故取 =24。</p><p>　　6左帶輪節(jié)圓直徑確定</p><p><b>　?。?-4）</b></p><p>　　7、右?guī)л喯嚓P(guān)數(shù)據(jù)確定</p

75、><p>　　由于系統(tǒng)傳動(dòng)比為，所以大帶輪相關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)與小帶輪完全相同。齒數(shù)，節(jié)距</p><p><b>　　8、帶速v的確定</b></p><p>　　= 0.25m/S （3-5）</p><p>　　9、初定同步帶帶長(zhǎng) 及其齒數(shù)</p>

76、<p>　　=421 mm （3-6） </p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)-機(jī)械傳動(dòng)》表13-1-57，得 =84， =420mm,</p><p><b>　　11實(shí)際中心距</b></p><p>　　在此處，設(shè)計(jì)帶輪中心距可調(diào)，故a= =150+0.5=150.5，圓整取150mm.</p&g

77、t;<p>　　12、主動(dòng)輪嚙合齒數(shù) </p><p>　　=12 （3-7）</p><p>　　在本次設(shè)計(jì)中傳動(dòng)比為一，所以嚙合齒數(shù)為帶輪齒數(shù)的一半，即=12。</p><p>　　13、基本額定功率的計(jì)算</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)-機(jī)械傳動(dòng)》表13-1

78、-76可以知道=2100.85N，m=0.448kg/m。</p><p>　　所以同步帶的基準(zhǔn)額定功率為</p><p>　　==0.6KW （3-8） </p><p><b>　　14 計(jì)算帶寬 </b></p><p><b>

79、;　?。?-9）</b></p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)-機(jī)械傳動(dòng)》表13-1-52取 。</p><p>　　15、計(jì)算作用在軸上力</p><p>　　==285N. （3-10） </p><p>　　3.4.3 同步輪

80、的設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)同步帶的設(shè)計(jì)，選擇相應(yīng)的同步輪，與同步帶相嚙合的同步輪為梯形齒同步輪，齒形具體參數(shù)查閱機(jī)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)-機(jī)械傳動(dòng)》表13-1-60，如下圖5-10所示：</p><p>　　表3-3 T5 同步輪齒形尺寸 </p><p>　　第四章 機(jī)床工作臺(tái)的設(shè)計(jì)及其校核</p><p>　　機(jī)床工作臺(tái)是沖床完成沖壓工序

81、的地方，他必須要準(zhǔn)確，及時(shí)配合沖床的的沖壓。其結(jié)構(gòu)與沖床原工作臺(tái)相吻合。</p><p>　　4.1 工作臺(tái)的組成</p><p>　　4.1.1 絲桿傳動(dòng)裝置</p><p>　　絲杠是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成直線運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)副零件，在機(jī)床上，它是用來(lái)完成進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的一個(gè)重要原件。機(jī)床絲杠不僅要能準(zhǔn)確地傳遞運(yùn)動(dòng)，而且還要能傳遞一定的動(dòng)力。所以它在精度、強(qiáng)度以及耐磨性各方面，都有

82、一定的要求</p><p>　　床絲杠按其摩擦特性可分為三類:即滑動(dòng)絲杠、滾動(dòng)絲杠及靜壓絲杠。 由于滑動(dòng)絲杠結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，所以在機(jī)床上應(yīng)用比較廣泛。 滑動(dòng)絲杠的牙型多為梯形。這種牙型比三角形牙酬具有效果高，傳動(dòng)性能好，精度高，加工方便等優(yōu)點(diǎn)。 滾動(dòng)絲杠義分為滾珠絲杠和滾柱絲杠兩大類。滾珠絲杠與滾柱絲杠相比而言，摩擦力小，傳動(dòng)效率高，精度也高，因而比較常用，但是其制造工藝比較復(fù)雜。

83、 靜壓絲杠有許多的優(yōu)點(diǎn)，常被用于精密機(jī)床和數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)中。其螺紋牙形與標(biāo)準(zhǔn)梯形螺紋牙形相同。但牙形高于同規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)螺紋1.5～2倍，目的在于獲得良好油封及提高承載能力。但是調(diào)整比較麻煩，而且需要一套液壓系統(tǒng)，工藝復(fù)雜，成本較高。</p><p>　　4.1.2導(dǎo)軌副元件</p><p>　　直線導(dǎo)軌:金屬或其它材料制成的槽或脊，可承受、固定、引導(dǎo)移動(dòng)裝置或設(shè)備并減少其摩擦的一種裝置。

84、導(dǎo)軌表面上的縱向槽或脊，用于導(dǎo)引、固定機(jī)器部件、專用設(shè)備、儀器等。 直線導(dǎo)軌又稱滑軌、線性導(dǎo)軌、線性滑軌，用于直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)合，擁有比直線軸承更高的額定負(fù)載， 同時(shí)可以承擔(dān)一定的扭矩，可在高負(fù)載的情況下實(shí)現(xiàn)高精度的直線運(yùn)動(dòng)高效耐用。</p><p>　　4.1.3 夾緊裝置</p><p>　　夾緊裝置的組成——?jiǎng)恿ρb置、夾緊元件、中間傳力機(jī)構(gòu) </p>&

85、lt;p>　　夾緊裝置的基本要求: </p><p>　　(1)夾緊既不應(yīng)破壞工件的定位，或產(chǎn)生過(guò)大的夾緊變形，又要有足夠的夾緊力，防止工件在加工中產(chǎn)生振動(dòng)； (2)足夠的夾緊行程，夾緊動(dòng)作迅速，操縱方便、安全省力； (3)手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)要有可靠的自鎖性，機(jī)動(dòng)夾緊裝置要統(tǒng)籌考慮夾緊的自鎖性和原動(dòng)力的穩(wěn)定性； (4)結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單緊湊，制造、維修方便。 &

86、lt;/p><p>　　4.1.4 驅(qū)動(dòng)元件</p><p>　　機(jī)械各種驅(qū)動(dòng)方式的比較，如下表</p><p>　　表4-1 各種驅(qū)動(dòng)方式比較</p><p>　　由上表可知伺服電機(jī)應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)工業(yè)有著許多無(wú)可替代的優(yōu)點(diǎn)，如控制性能好，可精確定位，體積較小可用于程序復(fù)雜和運(yùn)動(dòng)軌跡要求嚴(yán)格的小型通用機(jī)械傳動(dòng)等。而同步伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率范圍大，可調(diào)范

87、圍廣，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大，最高轉(zhuǎn)速比較低，且隨著功率增大轉(zhuǎn)速快速降低，因而特別適用于快速速平穩(wěn)運(yùn)行的機(jī)構(gòu)。</p><p>　　4.2 工作臺(tái)的組成元件的選擇</p><p>　　4.2.1電機(jī)的選擇</p><p>　　根據(jù)沖床沖次，沖壓材料形狀，得到工作臺(tái)進(jìn)給 滾珠絲桿導(dǎo)程10mm，即電機(jī)轉(zhuǎn)速1200 轉(zhuǎn)/每分鐘。根據(jù)性價(jià)比選擇130AEA11025-SH0型號(hào)電機(jī)&l

88、t;/p><p>　　額定電壓 220v </p><p>　　額定功率 1100W</p><p>　　額定轉(zhuǎn)矩 4.2 n.m</p><p>　　峰值轉(zhuǎn)矩 12.6n.m</p><p>　　額定轉(zhuǎn)速 2500rpm</p><p>　　額

89、定電流 4.3a 圖4.1伺服電機(jī) </p><p>　　4.2.2 絲桿的選擇</p><p>　　伺服電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)需要通過(guò)絲杠螺母副轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)，要滿足定位精度，滑動(dòng)絲杠副無(wú)能為力，只有選用滾珠絲杠副才能達(dá)到。滾珠絲杠副的傳動(dòng)精度高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、壽命長(zhǎng)、效率高、預(yù)緊后可消除反向間隙，而且滾珠絲杠已經(jīng)系列化，選用非常方便，有利于提高開(kāi)發(fā)效率。

90、由 下表知，</p><p>　　表4-2 滾珠絲桿選型表</p><p>　　初步選擇，x軸方向螺距10 絲桿軸外徑20的BSBRK-1500-F5-P12的滾珠絲桿</p><p>　　Y軸方向選擇螺距10絲桿軸外徑40的BSBRK-1500-F5-P25滾珠絲桿</p><p>　　4.2.3導(dǎo)軌副的選擇</p>&l

91、t;p>　　要設(shè)計(jì)的X-Y工作臺(tái)是用來(lái)配套輕型數(shù)控沖壓機(jī)床，需要承載的載荷不大，但脈沖當(dāng)量小，定位精度高，因此，決定選用直線光軸導(dǎo)軌，它具有摩擦系數(shù)小、不易爬行、傳動(dòng)效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、安裝預(yù)緊方便等優(yōu)點(diǎn)。</p><p><b>　　圖4-2 直線光軸</b></p><p>　　4.2.4夾緊元件的選擇</p><p>　　本夾緊件是薄

92、板料，顧只需要?dú)飧准A持即可。參考示意圖如下：</p><p>　　圖4-3 夾緊元件</p><p>　　4.3 工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　機(jī)床工作臺(tái)原理圖：</b></p><p>　　圖4-4 機(jī)床機(jī)構(gòu)示意圖</p><p>　　X軸方向上電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器與滾珠絲桿相

93、連接，帶動(dòng)夾緊裝置，進(jìn)行板料夾緊。而Y軸上支撐住X軸機(jī)床架重量，并進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　4.4機(jī)床工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)校核</p><p>　　4.4.1滾珠絲桿的校核</p><p>　　4.4.2伺服電機(jī)的校核</p><p>　　A．本機(jī)機(jī)床傳動(dòng)設(shè)計(jì)選用SEW同步伺服電機(jī)的 型號(hào)為：130AEA11025-SH0，其輸入轉(zhuǎn)速為24

94、00r/min，減速比為10，扭矩為 N.m，額定功率為，輸出軸直徑為12mm，且無(wú)軸上無(wú)鍵槽。</p><p>　　B．傳動(dòng)系統(tǒng)等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算</p><p>　?。╝）同步伺服電機(jī)慣量</p><p><b>　?。?-7）</b></p><p>　?。╞）聯(lián)軸器轉(zhuǎn)動(dòng)慣量</p><p>

95、<b>　?。?-8）</b></p><p>　　（c）中間軸轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的折算</p><p><b>　?。?-9） </b></p><p>　　（d）其他部件轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的折算</p><p><b>　?。?-10） </b></p><p>　　

96、則加在伺服電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為</p><p><b>　　（4-11）</b></p><p>　　C．轉(zhuǎn)矩的計(jì)算與校核</p><p><b>　?。?-12）</b></p><p>　　考慮到轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的傳動(dòng)效率，所以設(shè)傳動(dòng)效率</p><p><b>　　

97、所以 </b></p><p><b>　?。?-13） </b></p><p>　　機(jī)械手旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)需要的轉(zhuǎn)矩小于同步伺服電機(jī)130AEA11025-SH0的額定轉(zhuǎn)矩 ，即</p><p><b>　?。?-14） </b></p><p>　　從上述可知同步伺服電機(jī)130AEA1

98、1025-SH0滿足要求</p><p><b>　　第5章 結(jié)論與展望</b></p><p><b>　　5.1結(jié)論</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯的日子即將到來(lái)，幾個(gè)月的的艱辛和努力都融化在這些文字和圖紙中。設(shè)計(jì)任務(wù)基本完成了，本應(yīng)松一口氣的，但接下來(lái)就是給老師、領(lǐng)導(dǎo)們驗(yàn)證我的成果的時(shí)候了，所以一顆懸著的心

99、還是不能平靜下來(lái)。設(shè)計(jì)中的一些不足不得不讓自己汗顏，不過(guò)，還是慶幸有這個(gè)機(jī)會(huì)讓老師們指正我的設(shè)計(jì)成果。幾個(gè)月的時(shí)間，一路走來(lái)，坎坷起伏，由剛開(kāi)始的無(wú)從落手到洋洋灑灑，總是只有經(jīng)歷才會(huì)理解，才會(huì)有收獲?，F(xiàn)在自己還是能感受到開(kāi)學(xué)初，任務(wù)書(shū)下來(lái)的時(shí)候自己在圖書(shū)館里面借出的幾本超大部頭的參考書(shū)的心情。那是夾雜著擔(dān)心和興奮的情緒。在浩瀚的書(shū)庫(kù)里面找相關(guān)的資料，填寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告，明確設(shè)計(jì)方向和任務(wù)，每個(gè)和老師溝通的機(jī)會(huì)都是一次豐滿的收獲。后來(lái)經(jīng)過(guò)周老師

100、的講解和自己的認(rèn)真探索，總算理出了一些眉目。待自己開(kāi)始真正了解這個(gè)設(shè)計(jì)的意義時(shí)，自己的心態(tài)也變得積極了，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中就變得游刃有余。</p><p>　　在本次設(shè)計(jì)是生產(chǎn)廠家提供的，這次設(shè)計(jì)不僅僅是機(jī)械的設(shè)計(jì)，它是機(jī)電的一體化，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中我也深刻了解到作為一個(gè)設(shè)計(jì)者所要掌握的知識(shí)，僅僅懂得機(jī)械的知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，隨時(shí)會(huì)被機(jī)械這個(gè)行業(yè)淘汰的，想要在此領(lǐng)域站住腳跟就要不斷地更新自己的知識(shí)，所有和機(jī)械有關(guān)的東西都

101、應(yīng)該嘗試一下。作為模具方向的學(xué)生，我很高興我的畢業(yè)設(shè)計(jì)選的是設(shè)計(jì)方向的課題，作為模具方向的學(xué)生我們對(duì)模具這一塊已經(jīng)掌握的很好了，但是對(duì)制造、電和氣的了解就不是那么的盡如人意了。所以，通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我學(xué)到了機(jī)械方面的知識(shí)，雖說(shuō)學(xué)的時(shí)間比較的短暫，但是這給我打下了一個(gè)良好的基礎(chǔ)。</p><p>　　在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到很多難題，尤其是有三維畫(huà)圖軟件，往往數(shù)據(jù)取得寬余或者取得比較小多會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，但是只有在反復(fù)的演算

102、中才更清楚地感覺(jué)到現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的好處。因?yàn)樵谑褂肧olidWorks的時(shí)候著實(shí)感嘆對(duì)應(yīng)力分布的闡明十分詳細(xì)。在這里對(duì)送料機(jī)結(jié)構(gòu)等實(shí)現(xiàn)了應(yīng)力模型分析。</p><p>　　雖說(shuō)設(shè)計(jì)已經(jīng)完成，但是我們的這種狀態(tài)應(yīng)該一直保持下去，因?yàn)榻酉聛?lái)我們就要各自走向自己的工作崗位，我也相信通過(guò)這次的設(shè)計(jì)，我不僅學(xué)到了專業(yè)知識(shí)也學(xué)到了與人之間的溝通方法，在疑難雜癥面前怎么跟別人一起探討，這一點(diǎn)在以后的工作中是極其的重要。請(qǐng)?jiān)试S我再

103、一次鄭重的感謝一下周建華老師的悉心指導(dǎo)，也感謝機(jī)械教研室提供一次這么好的機(jī)會(huì)給我們，讓我們?cè)诠ぷ髦斑M(jìn)行一次如此正規(guī)的集訓(xùn)。</p><p>　　5.2不足之處及未來(lái)展望</p><p>　　同過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的制作，從中感悟很多。學(xué)到了很多東西，也有很多不足之處。</p><p>　　由于實(shí)踐的不足，對(duì)一些實(shí)踐的東西還不怎么認(rèn)識(shí)，使得這次畢業(yè)設(shè)計(jì)有很多缺陷。選用的某

104、些元件可能不能完全滿足要求，只能在以后的生產(chǎn)、運(yùn)行后再加以改正。在這次設(shè)計(jì)中，對(duì)SolidWorks、CAD的使用比以前更熟悉，同時(shí)在畫(huà)圖的時(shí)候還有一些錯(cuò)誤沒(méi)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)。</p><p>　　通過(guò)這次設(shè)計(jì)，從中學(xué)到很多對(duì)以后工作有用的東西，對(duì)我以后的學(xué)習(xí)也有很大的幫助。我相信，在以后的工作和學(xué)習(xí)我會(huì)好好牢記這次設(shè)計(jì)中經(jīng)歷的東西，從中吸取不足之處，對(duì)我以后的發(fā)展很有好處。相信我在未來(lái)會(huì)作出一片好成績(jī)，為祖國(guó)做貢獻(xiàn)。

105、</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[01]鄧星鐘.周祖德.機(jī)電傳動(dòng)控制第四版[M].武漢:華中科技大學(xué)出版社，2006.</p><p>　　[02] 鄭堤，唐可洪.機(jī)電一體化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2011.</p><p>　　[03] MISUMI-FA工廠自動(dòng)化用零

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110、matic design of aspherical three-degree-of-freedom parallel manipulator.. [J].Mech.Transm.Autom.Des . 1989.</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　在這里非常感謝畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師xx老師。很佩服x老師在機(jī)械結(jié)構(gòu)方面的建樹(shù)。也很慶幸是在x老師