棒狀工件旋轉(zhuǎn)送料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文.doc

哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文棒狀工件旋轉(zhuǎn)送料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 摘要旋轉(zhuǎn)送料機(jī)構(gòu)送料機(jī)構(gòu)是自動(dòng)機(jī)械的輔助操作機(jī)構(gòu)之一, 棒狀零件的自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)是機(jī)構(gòu)利用零件(或毛坯)自重落料,零件沿軸向送進(jìn),簡單易行。本文運(yùn)用先進(jìn)的大型工程技術(shù)軟件Unigraphics進(jìn)行落料送進(jìn)裝置設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)仿真，根據(jù)工件工藝參數(shù)和生產(chǎn)綱領(lǐng)的要求，實(shí)現(xiàn)了向前送料50后工件旋轉(zhuǎn)90的工作要求。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)分五部分，文中系統(tǒng)的闡述了整個(gè)設(shè)計(jì)的思路和原理，其主要研究內(nèi)容為：一是旋轉(zhuǎn)式柱狀送料器的主要性能指標(biāo)；二是技術(shù)論證方案擬訂；三是根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)要求設(shè)計(jì)自動(dòng)機(jī)械循環(huán)圖，其中首先確定送進(jìn)裝置各運(yùn)動(dòng)循環(huán)步驟，然后進(jìn)行自動(dòng)機(jī)械循環(huán)的設(shè)計(jì)，最后進(jìn)行同步化循環(huán)圖設(shè)計(jì)；四是部件設(shè)計(jì)計(jì)算及分析；第五部分為應(yīng)用UG技術(shù)對所設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真，包括整個(gè)模塊的介紹，運(yùn)動(dòng)仿真以及最后輸出MPEG電影文件。關(guān)鍵詞旋轉(zhuǎn)送料機(jī)構(gòu)；棒狀工件；運(yùn)動(dòng)仿真； UGRod-like workpiece of Rotary Feeding Mechanism DesignAbstract Rotary feed mechanism is the automatic feeding machine, one of the auxiliary operations, rod-like parts of the automatic feed is the institutions to make use of parts (or rough) self-loading material into parts along the axial, simple.In this paper, large-scale application of advanced software engineering technology into blanking Unigraphics to design and motion simulation device, in accordance with process parameters and production work program requirements, the achievement of the feed forward workpiece rotation after 50 mm of the job requirements of 90 .The system design is divided into five parts, the text of the entire system of ideas and principles of design, the main study as follows: First, cylindrical rotary feeders of the main performance indicators; second is technical demonstration programming; Third, the Program in accordance with production requirements Design of automatic machinery cycle map, first determine which device sent to the steps of the campaign cycle, and then the cycle of automatic mechanical design, the final design cycle synchronization; Fourth, the design calculations and analysis of components; the fifth part of the application of technology by UG Simulation of design agencies, including the introduction of the module, motion simulation, as well as the final output MPEG movie files.Keywords Rotary Feeding Mechanism ；Rod-like workpiece；MotionSimulation； UG不要?jiǎng)h除行尾的分節(jié)符，此行不會(huì)被打- II -目錄摘要 IAbstract II第1章 緒論 1.1 前言11.1.1 課題研究的意義和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11.1.2 送料機(jī)構(gòu)介紹2第2章旋轉(zhuǎn)式柱狀送料器總體設(shè)計(jì).32.1 主要參數(shù)要求32.2 方案類比與論證32.2.1 設(shè)計(jì)技術(shù)分析32.2.2 方案論證42.3 確定方案72.3.1 工藝流程72.3.2 確定傳動(dòng)方案82.3.3 主要傳動(dòng)比計(jì)算92.4 各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)計(jì)算及工作循環(huán)圖102.4.1 各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)計(jì)算102.4.2 繪制執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖112.5 按給定運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線122.6 本章小結(jié)14第3章棒狀工件旋轉(zhuǎn)送料機(jī)構(gòu)零件建模.143.1 Unigraphics NX簡要概述153.2 Unigraphics NX實(shí)體建模153.3 零件建模16 3.3.1 落料管.18 3.3.2擺桿.21 3.3.3凸輪.23 3.3.4送料軸.243.4本章小結(jié).24第4章棒狀工件旋轉(zhuǎn)送料機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真.25 4.1裝配.25 4.2仿真運(yùn)動(dòng).27 4.3本章小結(jié).31結(jié)論.32致謝.33參考文獻(xiàn).34附錄.35第1章 緒論1.1 前言本次課程設(shè)計(jì)分為兩部分:送料機(jī)構(gòu)的工作原理及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);完成UG技術(shù)下自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真.1.1.1 課題研究的意義和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀本課題題目為現(xiàn)在先進(jìn)的大型工程技術(shù)軟件Unigraphics進(jìn)行落料送進(jìn)裝置設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)仿真，根據(jù)工藝參數(shù)要求傳送外徑10，長45的柱料，生產(chǎn)綱領(lǐng)1200件/時(shí)，功能：向前送料50 旋轉(zhuǎn)工件90。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)分五部分進(jìn)行說明，說明書系統(tǒng)的闡述了整個(gè)設(shè)計(jì)的思路和原理，具體的分步的討論了各部分的特點(diǎn)：一是旋轉(zhuǎn)式柱狀送料器的主要性能指標(biāo)；二是技術(shù)論證方案擬訂；三是根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)要求設(shè)計(jì)自動(dòng)機(jī)械循環(huán)圖，其中首先確定送進(jìn)裝置各運(yùn)動(dòng)循環(huán)步驟，然后進(jìn)行自動(dòng)機(jī)械循環(huán)的設(shè)計(jì)，最后進(jìn)行同步化循環(huán)圖設(shè)計(jì)；四是部件設(shè)計(jì)計(jì)算及分析；第五部分為應(yīng)用UG技術(shù)對所設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真，包括整個(gè)模塊的介紹，運(yùn)動(dòng)仿真以及最后輸出MPEG電影文件。本說明書概括闡述了整個(gè)設(shè)計(jì)的原理、設(shè)計(jì)過程及部分的特點(diǎn)。目前國內(nèi)在同類產(chǎn)品生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，且有很大的技術(shù)和價(jià)格優(yōu)勢，從局部上分析，其操作簡便，且工作過程便于觀察。擺桿、凸輪相對獨(dú)立，便于拆卸和安裝。其結(jié)構(gòu)把凸輪內(nèi)置與殼體和擺桿中間，有效的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)緊湊和減少占地面積。由于采用凸輪驅(qū)動(dòng)，通過對凸輪外輪廓線的調(diào)整可以實(shí)現(xiàn)不同行程和不同工藝順序，便于調(diào)節(jié)，完成任意工作循環(huán)。從制造成本上分析，由于該操作過程按時(shí)序控制系統(tǒng)完成，無需復(fù)雜的軟件支持，從而降低成本，加強(qiáng)價(jià)格競爭力以擴(kuò)大市場。宗上所述，采用旋轉(zhuǎn)式柱狀送料器為目前及將來市場的最佳選擇。傳統(tǒng)CAD/CAM/CAE單點(diǎn)技術(shù)和應(yīng)用孤島已經(jīng)不能滿足產(chǎn)品更新?lián)Q代的快速響應(yīng)需求，先進(jìn)制造技術(shù)已經(jīng)涌現(xiàn)出許多新的制造理念和制造模式，產(chǎn)品的全生命周期管理、并行工程的實(shí)施、虛擬企業(yè)、敏捷制造等先進(jìn)制造技術(shù)和方法為企業(yè)的快速發(fā)展注入了新的活力。先進(jìn)制造技術(shù)正向著集成化、智能化、可視化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化的方向發(fā)展，而這些發(fā)展需要功能強(qiáng)大的集成化軟件平臺(tái)的支持。Unigraphics（簡稱UG）是當(dāng)前世界上最先進(jìn)和緊密集成的、面向制造行業(yè)的CAD/CAE/CAM高端軟件。作為一個(gè)集成的全面產(chǎn)品工程解決方案，UG軟件家族使得用戶能夠數(shù)字化地創(chuàng)建和獲取三維產(chǎn)品工程解決方案，UG軟件被當(dāng)今許多世界領(lǐng)先的制造商用來從事概念設(shè)計(jì)、工業(yè)設(shè)計(jì)、詳細(xì)的機(jī)械設(shè)計(jì)以及工程仿真和數(shù)字化制造等各個(gè)領(lǐng)域。1.1.2 送料機(jī)構(gòu)介紹送料機(jī)構(gòu)是把待加工的工件從料堆中分離出來,并按自動(dòng)機(jī)械的節(jié)拍和工件在加工中的正確方位,將工件送到指定的工件上,完成點(diǎn)加工的定時(shí),定量,定向的供送。送料機(jī)構(gòu)是自動(dòng)機(jī)械的輔助操作機(jī)構(gòu)之一,但其自動(dòng)化程度的高低,將直接影響到產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定,生產(chǎn)率的高低,勞動(dòng)條件的好壞等方面。旋轉(zhuǎn)式柱狀送料機(jī)構(gòu)是送料機(jī)構(gòu)的一種,目前常見的送料機(jī)構(gòu)可分為五類,即液體供料機(jī)構(gòu),粉粒供料機(jī)構(gòu),卷料供料機(jī)構(gòu),板片供料機(jī)構(gòu)及單件物品供料機(jī)構(gòu).在各類供料機(jī)構(gòu)要解決的問題是不同的,例如液體料和粉料的流動(dòng)性能好,可采用控制裝料時(shí)間來控制裝料的數(shù)量,這樣定時(shí)和定量的問題可和起來考慮,在定向方向上可通過輸送導(dǎo)路來解決,因此設(shè)計(jì)液體料供料機(jī)構(gòu)時(shí),主要考慮定量,灌裝和容器的上下運(yùn)動(dòng)等方面.現(xiàn)在所設(shè)計(jì)的旋轉(zhuǎn)式送料器,則主要考慮定向和定量的問題.定向部分在單件物品加工的自動(dòng)機(jī)械中具有重要意義,它使待加工的工件具有正確的方位.定向機(jī)構(gòu)是根據(jù)工件的特征等進(jìn)行設(shè)計(jì)的;定量部分是根據(jù)自動(dòng)加工的數(shù)量要求,對自動(dòng)機(jī)械每一工作循環(huán)給出一定量的工件,.這部分機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),是根據(jù)被加工工件的特證和自動(dòng)機(jī)械的結(jié)構(gòu)原理.目前所設(shè)計(jì)的定向送料機(jī)構(gòu)的送料方向,可有以下幾種方式:1將料倉中的管料垂直于原狀態(tài)送上工位。2將料倉中的管料平行于原狀態(tài)送上工位。根據(jù)目前送料機(jī)構(gòu)的發(fā)展方向發(fā)展方向,根據(jù)對送料機(jī)構(gòu)的要求:(1) 送料快而準(zhǔn)確。(2) 供料平穩(wěn),無沖擊,保證工件或機(jī)構(gòu)桿件不受損壞。(3) 供料范圍廣。以減少產(chǎn)品規(guī)格變化而更換機(jī)構(gòu)桿件的種類及停車時(shí)間。(4) 機(jī)構(gòu)簡單,工件可靠。第2章 旋轉(zhuǎn)式柱狀送料器總體設(shè)計(jì)2.1 主要參數(shù)要求參數(shù)：生產(chǎn)能力：1200件/h 零件的尺寸：棒料（1045），如圖2-1所示。 則單件工作循環(huán) T=3600/1200=3（S） 圖2-1 圓柱狀工件2.2 方案類比與論證2.2.1 設(shè)計(jì)技術(shù)分析 如圖所示的旋轉(zhuǎn)式柱狀工件送料器，對其進(jìn)行經(jīng)濟(jì)和技術(shù)方面分析比較，探索自動(dòng)機(jī)工藝上的可能性。目前國內(nèi)在同類產(chǎn)品生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，且有很大的技術(shù)和價(jià)格優(yōu)勢，從局部上分析，其操作簡便，且工作過程便于觀察。擺桿、凸輪相對獨(dú)立，便于拆卸和安裝。其結(jié)構(gòu)把凸輪內(nèi)置與殼體和擺桿中間，有效的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)緊湊和減少占地面積。由于采用凸輪驅(qū)動(dòng)，通過對凸輪外輪廓線的調(diào)整可以實(shí)現(xiàn)不同行程和不同工藝順序，便于調(diào)節(jié)，完成任意工作循環(huán)。從制造成本上分析，由于該操作過程按時(shí)序控制系統(tǒng)完成，無需復(fù)雜的軟件支持，從而降低成本，加強(qiáng)價(jià)格競爭力以擴(kuò)大市場。宗上所述，采用旋轉(zhuǎn)式柱狀送料器為目前及將來市場的最佳選擇。2.2.2 方案論證2.2.2.1執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)功能分析在將棒料旋轉(zhuǎn)90度且將棒料向前送50能完成此功能的方案如下：方案A：采用導(dǎo)管式送料器 先采用有一定弧線的管式滑道完成9