搖臂2.5寬的槽加工專(zhuān)機(jī)設(shè)計(jì)【說(shuō)明書(shū)+CAD+SOLIDWORKS】,說(shuō)明書(shū)+CAD+SOLIDWORKS,搖臂,加工,專(zhuān)機(jī),設(shè)計(jì),說(shuō)明書(shū),仿單,cad,solidworks
搖臂2.5寬槽加工專(zhuān)機(jī)設(shè)備設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
摘要
近年來(lái)，隨著在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，特別是工業(yè)技術(shù)飛速發(fā)展的新形勢(shì)下，急需發(fā)展模具加工技術(shù)，而數(shù)控電火花切割技術(shù)正是模具加工工藝領(lǐng)域中的一種關(guān)鍵技術(shù)。目前在電機(jī)，儀表等行業(yè)新產(chǎn)品的研制開(kāi)發(fā)過(guò)程中，常采用數(shù)控電火花線(xiàn)切割方法直接切割出零件，大大縮短了研制周期，并降低了本。在眾多工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中，都用到了數(shù)控電火花切割機(jī)床，如飛機(jī)制造、汽車(chē)模具制造、手機(jī)零部件的生產(chǎn)等，因此電火花機(jī)床的研究與改進(jìn)是我國(guó)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要，也能為我國(guó)的工業(yè)的發(fā)展起一定的作用。電火花線(xiàn)切割，其基本工作原理是利用連續(xù)移動(dòng)細(xì)金屬絲（成為電極絲）作電極，對(duì)工件進(jìn)行脈沖火花放電蝕除金屬、切割成型。本次論文以電火花線(xiàn)切割為主線(xiàn)，綜合了線(xiàn)切割的發(fā)展，電火花線(xiàn)切割機(jī)床，電火花線(xiàn)切割加工質(zhì)量及其影響因素，電火花線(xiàn)切割加工程序編制等。把以前學(xué)過(guò)的基礎(chǔ)課程融匯到綜合應(yīng)用本次論文當(dāng)中來(lái)，所謂學(xué)以致用，從最開(kāi)始了解電火花線(xiàn)切割機(jī)床的特點(diǎn)，再進(jìn)一步學(xué)習(xí)機(jī)床主要參數(shù)，后來(lái)便開(kāi)始著手設(shè)計(jì)齒輪副、軸、軸承、鍵、儲(chǔ)絲筒，最后整體協(xié)調(diào)，終于完成了整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)
ABSTRACT
The design of hydraulic drive manipulator movements under theprovisions of the order ， use the basic theory, basic knowledge and related mechanical design expertise comprehensively to complete the design，and drawing the necessary assembly, hydraulic system map, PLC control system diagram . Manipulator mechanical structure using tanks, screw ,guide tubes and other mechanical device component ；In the hydraulic drive bodies ，manipulator arm stretching using telescopic tank ，rotating column of tanks used rack ，manipulator movements using tank movements ，the column takes the horizontal movement of tanks
This text introduce upper and lower material spend design process of manipulator , it include to whole job requirements and analysis of situation of system mainly, confirm the whole structural design systematic in hydraulic pressure through the working course of the system. Analyse whole cyclical process , confirm systematic operation principle picture , require the hydraulic pressure component of the standard for selection according to systematic parameter, finish the installation diagram systematic in hydraulic pressure. Hydraulic pressure integrate piece as now main part , hydraulic pressure of system , hydraulic pressure at present integrate pieces of application and development receive domestic and international hydraulic pressure extensive attention of circle, hydraulic pressure integrate research and development of CAD of piece already offer effective support for engineering design of the hydraulic pressure, while design the system integration one of hydraulic pressure of the manipulator, can combine with real processing technology . And CAD integrating one to the present hydraulic pressure has very good understanding. integrate piece as now main part , hydraulic pressure of system , hydraulic pressure at present integrate pieces of application and development receive domestic and international hydraulic pressure extensive attention of circle, hydraulic pressure integrate research and development of CAD of piece already offer effective support for engineering design of the hydraulic pressure, while design the system integration one of hydraulic pressure of the manipulator, can combine with real processing technology . And CAD integrating one to the present hydraulic pressure has very good understanding.
Keywords: manipulator ,Drive , Hydraulic manifold block , Elements
目錄
一、前言--------------------------------------------------------------------3
二、線(xiàn)切割技術(shù)發(fā)展史------------------------------------------------4
2.1.線(xiàn)切割技術(shù)起源--------------------------------------------------4
2.2.數(shù)控電火花加工原理----------------------------------------------5
2.3.電火花加工的特點(diǎn)------------------------------------------------5
2．4線(xiàn)切割技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)-----------------------------------------------6
三、線(xiàn)切割機(jī)床的分類(lèi)----------------------------------------------6
四、產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程-----------------------------------------------------------7
五、參考文獻(xiàn)-----------------------------------------------------21
六、致謝-------------------------------------------------------------------23
一、 前言
畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生學(xué)完大學(xué)教學(xué)計(jì)劃所規(guī)定的全部基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)課
后，綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)，與實(shí)踐相結(jié)合的重要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。它是
四年大學(xué)學(xué)習(xí)的一個(gè)總結(jié)，是我們結(jié)束學(xué)生時(shí)代，踏入社會(huì)，走上工作
崗位的必由之路，是對(duì)我們工作能力的一次綜合性檢驗(yàn)。
1.畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的
（1）鞏固、擴(kuò)大、深化我們以前所學(xué)的基礎(chǔ)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)；
（2）培養(yǎng)我們綜合分析、理論聯(lián)系實(shí)際的能力；
(3) 培養(yǎng)我們調(diào)查研究、正確熟練運(yùn)用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)等工
具書(shū)的能力；
(4) 鍛煉進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、編寫(xiě)技術(shù)文件、繪圖等獨(dú)立工作能力。
總之，通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我們建立正確的設(shè)計(jì)思想，初步掌握解決本
專(zhuān)業(yè)工程技術(shù)問(wèn)題的方法和手段，從而使我們受到一次工程師的基本訓(xùn)
練。
2、畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和要求
（1）調(diào)查使用部門(mén)對(duì)機(jī)床的具體要求，現(xiàn)在使用的加工方法；收集并分析國(guó)內(nèi)外同類(lèi)型機(jī)床的先進(jìn)技術(shù)、發(fā)展趨勢(shì)以及有關(guān)的科技動(dòng)向；調(diào)查制造廠(chǎng)的設(shè)備、生產(chǎn)能力和技術(shù)經(jīng)驗(yàn)等。
（2）數(shù)控電火花線(xiàn)切割機(jī)床運(yùn)絲裝置的設(shè)計(jì)主要是設(shè)計(jì)儲(chǔ)絲筒、傳動(dòng)軸、支撐板、傳動(dòng)齒輪及傳動(dòng)螺紋螺母副，確定各部分的相互關(guān)系；擬訂總體設(shè)計(jì)方案，根據(jù)總體設(shè)計(jì)方案，選擇通用部件，并繪制裝配圖和各零件的零件圖；
（3）進(jìn)行運(yùn)動(dòng)計(jì)算和動(dòng)力計(jì)算；
（4）其他零部件的設(shè)計(jì)和選擇；
（5）編制設(shè)計(jì)技術(shù)說(shuō)明書(shū)一份
二、線(xiàn)切割技術(shù)發(fā)展史
2.1.1 電火花線(xiàn)切割氣源：
速度奔向陽(yáng)極（正極），正離子也以高速奔向陰極（負(fù)極）。負(fù)電子和正離子在高速運(yùn)動(dòng)時(shí)互相碰撞，陽(yáng)極和陰極表面分別受到電子流和離子流的強(qiáng)烈轟擊，使兩電極間隙內(nèi)的微小通道中瞬時(shí)產(chǎn)生高溫，通道中心溫度達(dá)到5000－10000度，瞬時(shí)產(chǎn)生的高溫由于來(lái)不及擴(kuò)散，使局部金屬材料熔化甚至少量金屬氣化，同時(shí)在工件和電極之間的部分絕緣工作液也產(chǎn)生氣化，氣化后的金屬蒸汽和工作液迅速膨脹并產(chǎn)生爆炸，使得熔化和氣化后的金屬材料從金屬表面拋離出來(lái)而達(dá)到切割的目的。導(dǎo)電塊上導(dǎo)輪下導(dǎo)輪電極絲工件脈沖電源-電脈沖δ電儲(chǔ)絲筒圖1－
1電火花線(xiàn)切割加工原理圖1.1.3 數(shù)控電火花線(xiàn)切割正常加工必須具備的條件
（1） 工具電極與工件的被加工表面之間必須保持一定量的間隙，間隙的大小由加工電壓、脈沖電流大小，脈沖間隙等電規(guī)準(zhǔn)來(lái)決定，間隙大小一般在十微米之間。如果間隙小于或大于這個(gè)距離，都不能進(jìn)行火花放電。間隙過(guò)小正負(fù)極容易短路，不能產(chǎn)生火花放電；間隙過(guò)大，極間電壓不易擊穿介質(zhì)，也不能產(chǎn)生火花放電。
（2）在切割工件時(shí)，必須在絕緣工作液中進(jìn)行。常用的絕緣工作液有煤油、皂化液、去離子水等，用的工作液不一樣，在相同的電規(guī)準(zhǔn)下
5 加工的速度和表面精度也不盡相同。用絕緣性工作液主要有以下幾個(gè)作用：利于產(chǎn)生脈沖性的火花放電；排除間隙內(nèi)電蝕產(chǎn)物；起冷卻電極的作用。
（3）采用脈沖電源，火花放電必須是脈沖性、間歇性的。（4）被加工材料必須導(dǎo)電。只有導(dǎo)電材料才能產(chǎn)生火花放電，導(dǎo)電材料一般為金屬材料和半導(dǎo)體非金屬材料等。
2.2線(xiàn)切割的工作原理：
(1)線(xiàn)切割——數(shù)控電火花線(xiàn)切割加工的簡(jiǎn)稱(chēng)。
(2)工作原理：利用移動(dòng)的金屬絲作工具電極，并在金屬絲和工件間通以脈沖電流，利用脈沖放電的腐蝕作用對(duì)工件進(jìn)行切割加工的。
(3)由于它利用的是絲電極，因此，只能作輪廓切割加工。
(4)工作原理如圖所
圖2 線(xiàn)切割機(jī)床的加工原理
1--數(shù)控裝置
2--儲(chǔ)絲簡(jiǎn)
3--導(dǎo)輪
4--電極絲
5--工件
6--噴嘴
7--絕緣板
8--脈沖發(fā)生器
9--液壓泵
10--水箱
11--控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)
(5)當(dāng)工件與線(xiàn)電極間的間隙足以被脈沖電壓擊穿時(shí)，兩者之間即產(chǎn)生火花放電而切割工件。
(6)通過(guò)數(shù)控裝置l發(fā)出的指令，控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，驅(qū)動(dòng)XY兩托板移動(dòng)，可加工出
2.3線(xiàn)切割加工特點(diǎn)：
⑴接利用線(xiàn)狀的電極絲作為電極，不需要像電火花成型加工的成型工具電極，可節(jié)約電極設(shè)計(jì)和制造費(fèi)用，縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間。
⑵可以加工用傳統(tǒng)切削加工方法難以加工的微細(xì)異形孔、窄縫和形狀復(fù)雜的零件。
⑶利用電蝕原理加工，電極絲與工件不直接接觸，兩者之間的作用力很小，因而工件的變形很小，電極絲、夾具不需要太高的強(qiáng)度。
⑷傳統(tǒng)的車(chē)、銑、鉆加工中，刀具硬度必須比工件硬度大，而數(shù)控花線(xiàn)切割機(jī)床的電極絲材料不必比工件材料硬，所以可以加工硬度很高或很脆，用一般切削加工方法難以加工或無(wú)法加工的材料。在加工中作為刀具的電極絲無(wú)須刃磨，可以節(jié)省輔助時(shí)間和刀具費(fèi)用。
⑸直接利用電、熱能進(jìn)行加工，可以方便地對(duì)影響加工精度的加工參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，有利于加工精度的提高，便于實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程的自動(dòng)化控制。
⑹電極絲是不斷移動(dòng)的，單位長(zhǎng)度損耗少，特別是慢走絲線(xiàn)切割加工時(shí)，電極絲一次性使用，故加工精度高（可達(dá)±2.5μm）
⑺采用線(xiàn)切割加工沖模時(shí)，可實(shí)現(xiàn)凸、凹模一次加工成形。
2.4切割的優(yōu)點(diǎn)：
線(xiàn)切割的優(yōu)點(diǎn)：
1、數(shù)控線(xiàn)切割加工是輪廓切割加工，勿需設(shè)計(jì)和制造成形工具電極，大大降低了加工費(fèi)用，縮短了生產(chǎn)周期。
2、直接利用電能進(jìn)行脈沖放電加工，工具電極和工件不直接接觸，無(wú)機(jī)械加工中的宏觀(guān)切削力，適宜于加工低剛度零件及細(xì)小零件。
3、無(wú)論工件硬度如何，只要是導(dǎo)電或半導(dǎo)電的材料都能進(jìn)行加工。
4、切縫可窄達(dá)僅 0.005mm ，只對(duì)工件材料沿輪廓進(jìn)行“套料”加工，材料利用率高，能有效節(jié)約貴重材料。
5、移動(dòng)的長(zhǎng)電極絲連續(xù)不斷地通過(guò)切割區(qū)，單位長(zhǎng)度電極絲的損耗量較小，加工精度高。
6、一般采用水基工作液，可避免發(fā)生火災(zāi)，安全可靠，可實(shí)現(xiàn)晝夜無(wú)人值守連續(xù)加工。
7、通常用于加工零件上的直壁曲面，通過(guò) X-Y-U-V 四軸聯(lián)動(dòng)控制，也可進(jìn)行錐度切割和加工上下截面異形體、形狀扭曲的曲面體和球形體等零件
第三章：線(xiàn)切割機(jī)床的分類(lèi)：
數(shù)控電火花線(xiàn)切割的應(yīng)用范圍電火花線(xiàn)切割加工由于具有諸多優(yōu)勢(shì)，主要應(yīng)在以下幾個(gè)方面：
（1）廣泛應(yīng)用于沖壓模具的加工。
（2）加工微細(xì)異形孔、任意曲線(xiàn)窄縫和復(fù)雜形狀的工件。
（3）加工鑲拼型腔模、拉絲模、粉末冶金模、波紋板成型模。
（4）加工樣板尺和成型刀具。
（5）加工硬質(zhì)合金和切割薄片材料。
（6）加工凸輪和特殊齒輪。
（7）加工半導(dǎo)體材料以及稀有、貴重金屬材料的割斷。
（8）適合于小批量、多品種零件的加工，減少模具制作費(fèi)用，縮短生
產(chǎn)周期。
設(shè)計(jì)總結(jié)
本設(shè)計(jì)主要是基于國(guó)內(nèi)汽車(chē)自主清洗行業(yè)市場(chǎng)的發(fā)展，節(jié)水和環(huán)境保護(hù)以及車(chē)業(yè)投資和成本控制的要求，設(shè)計(jì)的一種既滿(mǎn)足汽車(chē)傾斜速度快，效率高，成本低的要求，又能節(jié)水環(huán)保且設(shè)備投資較低的洗車(chē)器，設(shè)計(jì)具有一定經(jīng)濟(jì)和好實(shí)用性。
本設(shè)計(jì)主要完成的工作包括以下幾個(gè)方面：
1、通過(guò)對(duì)汽車(chē)清洗行業(yè)的現(xiàn)狀分析，找到設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)，確定設(shè)計(jì)的方向。
2、完成了汽車(chē)清洗器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)，同時(shí)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，突出自主洗車(chē)的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)自己動(dòng)手洗車(chē)簡(jiǎn)潔化。
3、充分考慮了清洗器的可實(shí)現(xiàn)性，設(shè)計(jì)具有相當(dāng)大的市場(chǎng)情景。
并通過(guò)三維軟件對(duì)各部分零件建模，在建模期間一般應(yīng)進(jìn)行深入的特征分析，搞清零件是由那幾個(gè)特征組成，明確各個(gè)特征的形狀，他們之間的相對(duì)位置和表面連接關(guān)系，然后按照特征的主次關(guān)系，按一定的順序進(jìn)行建模。一個(gè)復(fù)雜的零件，可能是許多個(gè)簡(jiǎn)單特征經(jīng)過(guò)相互之間的疊加、切除或相交組成。所以零件建模時(shí)，特征的生成順序十分重要，不同的建模過(guò)程雖然可以構(gòu)造出同樣的實(shí)體零件，但其造型過(guò)程及實(shí)體的構(gòu)型結(jié)構(gòu)卻直接影響到實(shí)體模型的穩(wěn)定性、可修改性、可理解性及實(shí)體模型的應(yīng)用。
尤其在二維圖紙上，我們能看到的只是零件的平面圖，而內(nèi)部特征則以虛線(xiàn)給予表示，另外還有零件的相貫線(xiàn)，這表示了各個(gè)特征相交時(shí)出現(xiàn)線(xiàn)段。在零件的草圖繪制過(guò)程中，必須要選好第一個(gè)草繪平面，這很關(guān)鍵，這個(gè)平面決定了往后建模的所用到的命令，簡(jiǎn)單的說(shuō)，一個(gè)圓柱可以作一個(gè)圓形然后拉伸，也可以作一個(gè)長(zhǎng)方體旋轉(zhuǎn)，雖然他們的結(jié)果都一樣，但所用的草繪平面和命令就截然不同。如果我們要的是一條軸，那我們就應(yīng)該選擇第二種方法為好了。
三、線(xiàn)切割機(jī)床的分類(lèi)
1.1.5
數(shù)控電火花線(xiàn)切割的應(yīng)用范圍電火花線(xiàn)切割加工由于具有諸多優(yōu)勢(shì)，主要應(yīng)用在以下幾個(gè)方面：
（1）廣泛應(yīng)用于沖壓模具的加工。
（2）加工微細(xì)異形孔、任意曲線(xiàn)窄縫和復(fù)雜形狀的工件。
（3）加工鑲拼型腔模、拉絲模、粉末冶金模、波紋板成型模。
（4）加工樣板尺和成型刀具。
（5）加工硬質(zhì)合金和切割薄片材料。
（6）加工凸輪和特殊齒輪。
（7）加工半導(dǎo)體材料以及稀有、貴重金屬材料的割斷。
（8適合于小批量、多品種零件的加工，減少模具制作費(fèi)用，縮短生產(chǎn)周期。
1.2 數(shù)控電火花線(xiàn)切割加工機(jī)床的特點(diǎn)
數(shù)控電火花線(xiàn)切割加工機(jī)床的分類(lèi)
1）．?dāng)?shù)控電火花線(xiàn)切割加工簡(jiǎn)述
電火花線(xiàn)切割加工是電火花加工的一個(gè)分支，是一種直接利用電能和熱能進(jìn)行加工的工藝方法，它用一根移動(dòng)著的導(dǎo)線(xiàn)（電極絲）作為工具電極對(duì)工件進(jìn)行切割，故稱(chēng)線(xiàn)切割加工。線(xiàn)切割加工中，工件和電極絲的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是由數(shù)字控制實(shí)現(xiàn)的，故又稱(chēng)為數(shù)控電火花線(xiàn)切割加工，簡(jiǎn)稱(chēng)線(xiàn)切割加工。
2）．?dāng)?shù)控電火花線(xiàn)切割加工機(jī)床的分類(lèi)
（1）按走絲速度分：可分為慢速走絲方式和高速走絲方式線(xiàn)切割機(jī)床。
（2）按加工特點(diǎn)分：可分為大、中、小型以及普通直壁切割型與錐
7 度切割型線(xiàn)切割機(jī)床。（
3）按脈沖電源形式分：可分為ＲＣ電源、晶體管電源、組脈沖電源及自適應(yīng)控制電源線(xiàn)切割機(jī)床。
1.2.2 數(shù)控電火花線(xiàn)切割加工機(jī)床的基本組成
控電火花線(xiàn)切割加工機(jī)床可分為機(jī)床主機(jī)和控制臺(tái)兩大部分。
1)控制臺(tái)
控制臺(tái)中裝有控制系統(tǒng)和自動(dòng)編程系統(tǒng)，能在控制臺(tái)中進(jìn)行自動(dòng)編程和對(duì)機(jī)床坐標(biāo)工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行數(shù)字控制。
2)．機(jī)床主機(jī)
機(jī)床主機(jī)主要包括坐標(biāo)工作臺(tái)、運(yùn)絲機(jī)構(gòu)、絲架、冷卻系統(tǒng)和床身五個(gè)部分。圖6-1為快走絲線(xiàn)切割機(jī)床主機(jī)示意圖。
（1） 坐標(biāo)工作臺(tái)用來(lái)裝夾被加工的工件，其運(yùn)動(dòng)分別由兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)控制。圖－3 快走絲線(xiàn)切割機(jī)床主機(jī)
（2）運(yùn)絲機(jī)構(gòu)它用來(lái)控制電極絲與工件之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
（3）絲架它與運(yùn)絲機(jī)構(gòu)一起構(gòu)成電極絲的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。它的功能主要是對(duì)電極絲起支撐作用，并使電極絲工作部分與工作臺(tái)平面保持一定的幾何角度，以滿(mǎn)足各種工件（如帶錐工件）加工的需要。
（4）冷卻系統(tǒng)它用來(lái)提供有一定絕緣性能的工作介質(zhì)——工作液，同時(shí)可對(duì)工件和電極絲進(jìn)行冷卻無(wú)潤(rùn)滑時(shí)材料強(qiáng)度修正系數(shù)
四、線(xiàn)切割機(jī)床設(shè)計(jì)計(jì)算
4.1、(表1-3) 也就是要對(duì)用（3）式求出的容許彎曲應(yīng)力bfs和用（1）或（2式求出的發(fā)生應(yīng)力bs比較：bs>bfs則不可bs
收藏