焊縫自動(dòng)打磨機(jī)設(shè)計(jì)開題報(bào)告.doc

青島農(nóng)業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))開題報(bào)告題 目： 焊縫自動(dòng)打磨機(jī)設(shè)計(jì) 姓名： 劉昱軻 學(xué) 號(hào)： 2011701247 年級(jí)： 2011級(jí) 專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師：姓名 侯明亮 職稱 教授 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)教務(wù)處二O一三 年 六 月 十八 日說(shuō) 明一、開題報(bào)告前的準(zhǔn)備畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))題目確定后，學(xué)生應(yīng)盡快征求導(dǎo)師意見，討論題意與整個(gè)畢業(yè)論文(或設(shè)計(jì))的工作計(jì)劃，然后根據(jù)課題要求查閱、收集有關(guān)資料并編寫研究提綱，主要由以下幾個(gè)部分構(gòu)成：1.研究(或設(shè)計(jì))的目的與意義。應(yīng)說(shuō)明此項(xiàng)研究(或設(shè)計(jì))在生產(chǎn)實(shí)踐上或?qū)δ承┘夹g(shù)進(jìn)行改革帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)與社會(huì)效益。有的課題過去曾進(jìn)行過，但缺乏研究，現(xiàn)在可以在理論上做些探討，說(shuō)明其對(duì)科學(xué)發(fā)展的意義。2.國(guó)內(nèi)外同類研究(或同類設(shè)計(jì))的概況綜述。在廣泛查閱有關(guān)文獻(xiàn)后，對(duì)該類課題研究(或設(shè)計(jì))已取得的成就與尚存在的問題進(jìn)行簡(jiǎn)要綜述，只對(duì)本人所承擔(dān)的課題或設(shè)計(jì)部分的已有成果與存在問題有條理地進(jìn)行闡述，并提出自己對(duì)一些問題的看法。3.課題研究(或設(shè)計(jì))的內(nèi)容。要具體寫出將在哪些方面開展研究，要重點(diǎn)突出。研究的主要內(nèi)容應(yīng)是物所能及、力所能及、能按時(shí)完成的，并要考慮與其它同學(xué)的互助、合作。4.研究(或設(shè)計(jì))方法?？茖W(xué)的研究方法或切合實(shí)際的具有新意的設(shè)計(jì)方法，是獲得高質(zhì)量研究成果或高水平設(shè)計(jì)成就的關(guān)鍵。因此，在開始實(shí)踐前，學(xué)生必須熟悉研究(或設(shè)計(jì))方法，以避免蠻干造成返工，或得不到成果，甚至于寫不出畢業(yè)論文或完不成設(shè)計(jì)任務(wù)。5.實(shí)施計(jì)劃。要在研究提綱中按研究(或設(shè)計(jì))內(nèi)容落實(shí)具體時(shí)間與地點(diǎn)，有計(jì)劃地進(jìn)行工作。二、開題報(bào)告1.開題報(bào)告可在導(dǎo)師所在教研室、專業(yè)或?qū)W院范圍內(nèi)舉行，須適當(dāng)請(qǐng)有關(guān)專家參加，導(dǎo)師必須參加。報(bào)告最遲在畢業(yè)(生產(chǎn))實(shí)習(xí)前完成。2.本表在開題報(bào)告通過論證后填寫，一式三份，本人、導(dǎo)師、所在學(xué)院(要原件)各一份。三、注意事項(xiàng)1.開題報(bào)告的撰寫完成，意味著畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))工作已經(jīng)開始，學(xué)生已對(duì)整個(gè)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))工作有了周密的思考，是完成畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。在開題報(bào)告的編寫中指導(dǎo)教師只可提示，不可包辦代替。2.無(wú)開題報(bào)告者不準(zhǔn)申請(qǐng)答辯。3.本表要用計(jì)算機(jī)填寫，簽字要手寫。一、選題依據(jù)(擬開展研究項(xiàng)目的研究目的、意義等)傳統(tǒng)我國(guó)機(jī)械制造業(yè)屬于勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，效率低，成本高，投入產(chǎn)出性價(jià)比低。如今隨著科技的迅速發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)得到的普遍重視，大量的體力勞動(dòng)被一些自動(dòng)化裝置所代替，大大降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化，主要是應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)自動(dòng)化生產(chǎn)過程。機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，是機(jī)械制造業(yè)技術(shù)改造、技術(shù)進(jìn)步的主要手段和技術(shù)發(fā)展的主要方向。機(jī)械制造自動(dòng)化的技術(shù)水準(zhǔn)，不僅影響整個(gè)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，而且對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門的技術(shù)進(jìn)步有很大的直接影響，在很大程度上給企業(yè)和國(guó)家創(chuàng)造了巨大的利潤(rùn)，提高了企業(yè)生產(chǎn)的競(jìng)爭(zhēng)力和國(guó)家工業(yè)生產(chǎn)水平，促進(jìn)社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)又好又快發(fā)展。在國(guó)內(nèi)實(shí)際的機(jī)械加工生產(chǎn)當(dāng)中 ，特別是在機(jī)加工車間當(dāng)中 ，焊縫的打磨都是用人工的 ，效率低下，且打磨不徹底 。三五個(gè)人可能需要半天或一天才能打磨完 。另外，機(jī)械材料焊縫打磨過程中，往往噪音很大，打磨后的粉塵會(huì)隨著拋光機(jī)砂輪的切線方向以高速飛濺而出，對(duì)工人的身體特別是眼睛易造成傷害，同時(shí)粉塵會(huì)彌漫在半高的空氣當(dāng)中，對(duì)工作人員的身體影響較大，特別是呼吸器官有損害。工作環(huán)境質(zhì)量差。對(duì)于軌枕模具，有其自身的特點(diǎn)，就其加工工藝而言 ，在其焊合各種端板和底板及側(cè)板等板料后 ，需要對(duì)其上平面槽間隔壁焊縫進(jìn)行打磨 ，達(dá)到一定的平整度 ，其粗糙度符合一般要求即可 ，但因?yàn)槠渖a(chǎn)屬大批量生產(chǎn) ，因此，機(jī)械加工生產(chǎn)效率對(duì)于金屬機(jī)械加工公司而言是最重要的 。就整個(gè)機(jī)加工工藝工程而言 ，焊縫打磨過程的效率直接影響工程工藝的進(jìn)度 ，按照現(xiàn)有的打磨方式 ，經(jīng)常會(huì)發(fā)生這樣的情況 ，打磨的工序過程中 ，工人不停的打磨，工作過程累且不太安全，互相之間有干擾，同時(shí)，下一個(gè)工序的工人因?yàn)榍斑叴蚰サ奶?jié)奏跟不上在等活。同時(shí)現(xiàn)有打磨方式常常影響設(shè)備性能，主要因素有：當(dāng)切刀變鈍，不僅難以切削，而且切削過程中會(huì)增加電能損耗，故必須保持切刀的鋒利和正確的切削角度；由于葉輪擋板的周邊被磨損，則其推壓力不能使木片保持正確的方向，而產(chǎn)生推力角向下，此時(shí)，木片不能與輪鼓的內(nèi)面相平行.久之，擋板邊緣的磨損會(huì)愈加嚴(yán)2 ；擋塊、墊板磨損由于推壓的方向不正確，會(huì)造成擋塊和墊板的磨損加劇，并且使擋塊和墊板間的間隙變大.進(jìn)而被壓塞，造成擋塊和墊板間產(chǎn)生較大的壓力，阻礙打磨機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)；少量木片的端部在通過切刀與壓板間的間隙時(shí)，也受到擠壓，其結(jié)果是不僅耗電量大，而且生產(chǎn)效率低，磨削質(zhì)量下降。切刀的安裝位置準(zhǔn)確與否決定著磨削的程度及質(zhì)量，故切刀的位置必須安裝準(zhǔn)確。鐵屑在切刀和壓板間的空隙中排出，故須保持槽道的清潔，以免堵塞.刀環(huán)輪鼓的設(shè)計(jì)不能有狹窄段。綜上分析，為了使打磨機(jī)生產(chǎn)性能達(dá)到最佳效果，除了有針對(duì)性地排除可能出現(xiàn)的影響因素外，還必須重視設(shè)備的設(shè)計(jì)質(zhì)量和結(jié)構(gòu)型式，如切削角、葉輪臂的形狀等，以改進(jìn)設(shè)備的工作性能，提高產(chǎn)品質(zhì)量2因此焊縫打磨的自動(dòng)化，符合我國(guó)社會(huì)的現(xiàn)狀原則，符合我國(guó)改革開放的基本要求。能夠推動(dòng)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，改善環(huán)境保護(hù)。二、文獻(xiàn)綜述內(nèi)容(在充分收集研究主題相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，分析國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，提出問題，找到研究主題的切入點(diǎn)，附主要參考文獻(xiàn))中國(guó)是世界第一大國(guó) ，勞動(dòng)力豐富廉價(jià) ，加上中國(guó)的世紀(jì)發(fā)展的國(guó)情 ，中國(guó)制造業(yè)相對(duì)落后，行業(yè)技術(shù)粗糙 ，效率低 ，早期和近段時(shí)間主要采用小型砂輪打磨機(jī)從事生產(chǎn)缺點(diǎn)是效率低，污染大，操作相對(duì)不安全；但隨著生產(chǎn)力的提高 ，制造領(lǐng)域的技術(shù)含量穩(wěn)步提高，先引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備 ，隨后 ，國(guó)內(nèi)自行研制的應(yīng)用型工具產(chǎn)品不斷擴(kuò)大 。如推車式底板打磨機(jī)的研制避免手工把持機(jī)器蹲下操作，減少勞動(dòng)強(qiáng)度，保證質(zhì)量1；水輪機(jī)座環(huán)平面打磨機(jī)的研制配合徑向垂直進(jìn)給完成設(shè)備平面磨削7、雙轂輪打磨機(jī)的研制成功比水平圓盤打磨重量減輕2/3，產(chǎn)量增加406，大大提升了國(guó)內(nèi)機(jī)械加工領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用水平。美國(guó)采用小型鋼軌打磨機(jī)可減少列車沿鋼軌運(yùn)行時(shí)的噪聲振動(dòng)等級(jí)5 。但是國(guó)內(nèi)實(shí)際生產(chǎn)中，對(duì)于焊縫方面的處理工藝存卻比較落后，如：道路軌枕模具加工工藝，機(jī)械加工過程中，上一工序焊接完成后，工人對(duì)焊縫進(jìn)行打磨，工人手握拋光機(jī)身體半躬，離焊縫較近，就會(huì)出現(xiàn)上效率低污染大，不安全的問題。機(jī)械行業(yè)焊縫打磨技術(shù)一直停留在傳統(tǒng)的手?jǐn)y式小型打磨機(jī)操作上，工人手持小型機(jī)打磨不僅效率低，而且長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)的疲勞和粉塵都嚴(yán)重?fù)p害人身健康。尤其是粒徑為0.55!m的粉塵可通過呼吸道直接到達(dá)肺部而沉淀，使人容易得矽肺病 9 。擬定設(shè)計(jì)解決方向：可通過工作頭內(nèi)部風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生負(fù)壓，將磨墻產(chǎn)生的灰塵吸入吸塵箱，通過過濾網(wǎng)和出氣口將空氣排出，減少灰塵對(duì)工人的傷害，同時(shí)起到環(huán)保作用。此設(shè)計(jì)可廣泛應(yīng)用于內(nèi)外墻面磨平和拋光處理、木工件和金屬件的打磨拋光和舊油漆的除漆處理等，大大提高施工效率和工程質(zhì)量，打磨效率是人工的4-6倍 9 。也可在工作部位設(shè)置安裝除塵罩。當(dāng)前，國(guó)際技術(shù)上對(duì)于解決的方案，設(shè)計(jì)中普遍采用的設(shè)備有：新型直線打磨機(jī)(New Straight-Line Sander)重量輕噪音小；砂帶工具(Dynafile Abrasive Belt Tool) 絕熱、安全、舒適；新型無(wú)齒盤打磨器(New Gearless Disc Sander)不用齒輪設(shè)計(jì)減少停機(jī)和維修；萬(wàn)能工具箱(Wersatile Dynastraight Kit)等8 。 紐約州的Dynabrade International公司推出的新型氣動(dòng)直線打磨機(jī)是打磨木材和各種堅(jiān)固材料表面的粗型,平整和倒圓的理想工具。因其上有一個(gè)打磨平面用的標(biāo)準(zhǔn)打磨墊,也可裝上適合輪廓形狀的、能進(jìn)入尖角的和到達(dá)工件棱 8 。 DYNALINE 直線打磨機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是快捷高效適用于平面直線作業(yè) ，但不靈活，因此擬定方向?qū)⒅本€打磨工作行進(jìn)過程改為二維操作，即在一定平面內(nèi)對(duì)焊縫進(jìn)行打磨 ；能夠完成不同平面的要求；適用于大批大量生產(chǎn)、形狀相對(duì)規(guī)整的平面或立面等。從而實(shí)現(xiàn)高效率 ，易控制 ，便于操作 ，安全性好。因而，要求啟動(dòng)打磨機(jī)后，將它垂直放到工作面上，進(jìn)行來(lái)回打磨。每個(gè)行程應(yīng)盡可能的長(zhǎng)。并且應(yīng)垂直于工作面方向施加足夠的壓力。但應(yīng)注意，在砂盤上施加的壓力過大，并不能增加打磨的速度。相反，還會(huì)減慢工作速度，并會(huì)增加砂盤的磨損。由于這種打磨方式在板件卜留行交叉的打磨痕跡，故又稱交叉打磨?；爻虒⒛ハ魅コ虝r(shí)留卜的毛刺，從而保證打磨的表面的光滑4。由于模具體積較大，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)只能通過砂輪的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)，因此要求砂輪具有足夠的運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)，以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜表面的的打磨3。參照相關(guān)資料及根據(jù)所學(xué)知識(shí)，擬設(shè)計(jì)焊縫自動(dòng)打磨機(jī)機(jī)，主要采用帶傳動(dòng)、螺旋機(jī)構(gòu)、移動(dòng)從動(dòng)件滑塊機(jī)構(gòu)等基本傳動(dòng)和機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)焊縫打磨的主要操作和運(yùn)動(dòng)。主要參考文獻(xiàn)1 朱派龍，范曉光推車式地板打磨機(jī)的研制大連理工大學(xué)，1998（2）：46-47；2 李秉生，尹梁.輪轂式打磨機(jī)使用性能的影響的因素 黑龍江省林業(yè)設(shè)計(jì)研究院，1999 （3）：20-21； 3 李俊源數(shù)控汽輪機(jī)缸體表面打磨機(jī)的研制四川輕化工學(xué)院學(xué)報(bào)，1996（12）：38-42 ；4 陳宗薊盤式打磨機(jī)的使用汽車與配件；2004（18）；5 王貴棠美國(guó)的小型鋼軌打磨機(jī)1986（3）：25-26； 6 雙轂輪打磨機(jī)研制成功北京市木材廠江西省木材工業(yè)研究所，27；7 張笑天水輪機(jī)座環(huán)平面打磨機(jī)的研制哈爾濱電機(jī)廠；1999（3）47-49；8 王水譯產(chǎn)品與技術(shù)productstechnology ,1996（5）:1-2;9 吳神麗，李宏穆，孫淑云一種無(wú)塵墻體打磨機(jī)的設(shè)計(jì)成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動(dòng)化工程學(xué)院；2008-1：104-105；三、研究方案(研究?jī)?nèi)容、目標(biāo)、研究方法、技術(shù)路線、擬解決的問題、特色或創(chuàng)新點(diǎn)等)研究?jī)?nèi)容：1）完成焊縫自動(dòng)打磨機(jī)的運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)示意圖；2）進(jìn)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析，根據(jù)加工成型要求，完成工作循環(huán)圖，及相關(guān)機(jī)構(gòu)尺寸的確定；3）進(jìn)行機(jī)構(gòu)動(dòng)力分析；確定電機(jī)的功率、轉(zhuǎn)速；采用強(qiáng)度計(jì)算、經(jīng)驗(yàn)、類比等方法，設(shè)計(jì)確定機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件的截面形狀及截面尺寸；4）完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，繪制零件圖，機(jī)械的裝配圖。研究目標(biāo)：實(shí)現(xiàn)焊縫自動(dòng)打磨機(jī)將在V型角鋼軌道內(nèi),經(jīng)定位銷孔定位后電機(jī)帶動(dòng)砂輪打磨焊縫的基本工作過程，達(dá)到方案論證充分、設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)確、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、工作安全可靠。研究方法：數(shù)學(xué)計(jì)算及理論論證、作圖法、經(jīng)驗(yàn)公式法、強(qiáng)度校核計(jì)算等。技術(shù)路線：焊縫自動(dòng)打磨機(jī)要求完成的工藝動(dòng)作有以下六個(gè)動(dòng)作：(1) 移動(dòng)：利用滾輪與軌道實(shí)現(xiàn)移動(dòng)；(2) 定位：利用定位銷與定位孔的配合和定位實(shí)現(xiàn)定位，保證打磨機(jī)能夠均勻分布于兩焊縫位置；(3)進(jìn)給：要求在手輪的控制下砂輪能夠上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)；(4)打磨 ：接觸焊縫后，給一定進(jìn)給量，要求砂輪前后往復(fù)移動(dòng)，完成焊縫直線打磨。具體由工人推動(dòng)打磨機(jī)手柄控制；(5)除屑：要求在砂輪打磨過程中用刷掃除。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)示意圖：如圖1擬解決的問題：對(duì)焊縫自動(dòng)打磨機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。四、進(jìn)程計(jì)劃(各研究環(huán)節(jié)的時(shí)間安排、實(shí)施進(jìn)度、完成程度等)（1）第6-7周：查閱相關(guān)資料并寫開題報(bào)