電焊機(jī)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1、電焊機(jī)設(shè)計(jì)要點(diǎn) 西安航空學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文題目：全功能數(shù)控點(diǎn)焊機(jī) 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)老師姓名 : 專業(yè)： 2021 年 06 月 10 日 摘要 隨著科技的發(fā)展，焊接技術(shù)成為了當(dāng)下越來越受歡迎的一門技術(shù)。在鋼材的的生產(chǎn)加工中，焊接是不可或缺的，比方飛機(jī)汽車的制造產(chǎn)業(yè)中，沒有焊接工藝是無法實(shí)現(xiàn)的。所以，隨著各項(xiàng)技術(shù)的快速發(fā)展，國內(nèi)外的焊接技術(shù)也在迅速地發(fā)展中。 我這次設(shè)計(jì)的是全功能數(shù)控點(diǎn)焊機(jī)，是一個自動的點(diǎn)焊機(jī)，它的體型較小，控制簡單，智能化程度比擬高。 在設(shè)計(jì)的經(jīng)過中，首先對點(diǎn)焊機(jī)的整體構(gòu)造進(jìn)行了規(guī)劃，然后利用設(shè)計(jì)出了各個零件的三維圖，以及與之相應(yīng)的工程圖，在最后又做出仿真。 關(guān)鍵詞：焊接技術(shù)，

2、點(diǎn)焊機(jī)，整體構(gòu)造，繪圖軟件 目錄 第一章緒論 (1) 1.1 焊接技術(shù)的概述 (1) 1.2 焊接技術(shù)的發(fā)展趨勢 (2) 1.3 當(dāng)代焊接技術(shù)的運(yùn)用及特點(diǎn) (3) 1.4 做本課題的意義 (3) 1.5 本章小結(jié) (3) 第二章總體設(shè)計(jì) (5) 2.1 設(shè)計(jì)要求 (5) 2.2 全功能數(shù)控點(diǎn)焊機(jī)機(jī)械構(gòu)造設(shè)計(jì) (5) 2.3 點(diǎn)焊機(jī)的工作原理 (6) 2.4 構(gòu)造方案設(shè)計(jì) (7) 2.5 本章小結(jié) (8) 第三章機(jī)械部分的參數(shù)計(jì)算及校核 (9) 3.1 滾珠絲杠選取及相關(guān)計(jì)算 (9) 3.2 步進(jìn)電機(jī)的計(jì)算和選型 (11) 3.3 本章小結(jié) (13) 第四章繪圖軟件的介紹 (15) 4.1 So

3、lidWorks (15) 4.2 AutoCAD (19) 4.3 本章小結(jié) (21) 第五章零件的建模與工藝分析 (23) 5.1 點(diǎn)焊機(jī)底座設(shè)計(jì) (23) 5.2 點(diǎn)焊機(jī)導(dǎo)軌設(shè)計(jì) (24) 5.3 點(diǎn)焊機(jī)絲杠支撐設(shè)計(jì) (27) 5.4 點(diǎn)焊機(jī)中托板設(shè)計(jì) (29) 5.5 點(diǎn)焊機(jī)中轉(zhuǎn)接套設(shè)計(jì) (31) 5.6 點(diǎn)焊機(jī)工作臺設(shè)計(jì) (33) 5.7 本章小結(jié) (35) 第六章總結(jié) (37) 參考文獻(xiàn) (38) 致謝 (39) 第一章緒論 隨著計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用，促進(jìn)了傳統(tǒng)的點(diǎn)焊機(jī)生產(chǎn)向“精量化的制造方式而轉(zhuǎn)變。 1.1 焊接技術(shù)的概述 焊接技術(shù)作為制造業(yè)的傳統(tǒng)基礎(chǔ)工藝與技術(shù)，在工業(yè)中應(yīng)

4、用的歷史并不長，但它的發(fā)展卻是極其迅速的。在短短的幾十年中焊接已在很多工業(yè)部門中為工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展作出了重要奉獻(xiàn)，在各個重要的領(lǐng)域像航空航天、造船、汽車、橋梁、電子信息、海洋鉆探、高層建筑金屬構(gòu)造中均廣泛應(yīng)用，使焊接成為一種重要制造技術(shù)和材料科學(xué)的一個重要專業(yè)學(xué)科，故創(chuàng)始了連接技術(shù)的新篇章。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，焊接已經(jīng)從簡單的構(gòu)件連接方法及毛坯制造手段發(fā)展成為制造行業(yè)中一項(xiàng)生產(chǎn)尺寸準(zhǔn)確的產(chǎn)品生產(chǎn)的手段。因而，保證其焊接產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和提高勞動生產(chǎn)率已經(jīng)成為焊接生產(chǎn)發(fā)展的急待解決的問題。 在機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)中過去一直用整鑄整鍛方法來生產(chǎn)大型毛坯改成了焊接構(gòu)造，這大大的簡化了生產(chǎn)工藝，降低了成本。很

5、多尖端技術(shù)像宇航、核動力等假設(shè)不采用焊接構(gòu)造，則是不可能實(shí)現(xiàn)的。 焊接在整個工業(yè)中的地位還能夠從這樣一個事實(shí)來判定，即世界上主要工業(yè)國家每年生產(chǎn)的焊接構(gòu)造約占鋼產(chǎn)量的45%左右，且焊接構(gòu)造之所以有如此迅速的發(fā)展是由于它具有一系列優(yōu)點(diǎn)。下面舉例講明一下：與鉚接相比它能夠節(jié)省大量金屬材料，大約可減輕15-20%的金屬材料，由于它不需要輔助材料，比方角鋼、平板，更不需要鉚釘，而且柳接件經(jīng)過很長時(shí)間以后有能夠會松動，影響質(zhì)量，但焊接絕是不可能的，固然只要一道焊縫，但它屬于原子結(jié)核，所以能夠充分的解決一切問題。其次焊接構(gòu)造生產(chǎn)不需打孔，劃線的工作量也比擬少，因而比擬省工、省時(shí)間，工作效率當(dāng)然就要高多了1

6、。 焊接技術(shù)與鑄造技術(shù)是有著較大的區(qū)別的。 與鑄件相比焊接構(gòu)造生產(chǎn)不需要制作木模和砂型，也不需要專門熔煉，澆鑄，工序簡單，生產(chǎn)周期短。這一點(diǎn)對于單件和小批量生產(chǎn)十分明顯，換句話講，和鑄件相比就是十分的節(jié)省時(shí)間也就是工作效率高，其次，焊接構(gòu)造比鑄件節(jié)省材料，一般情況下，它比鑄鋼輕20-30%以上，比鑄鐵件輕50-60%，這主要是由于焊接構(gòu)造的截面能夠按設(shè)計(jì)的需要來選取，不必象鑄件那樣因工藝的限制而加大 尺寸。由于液體要想讓它流動的好充分到位，就必需要有較大的空間，這勢必會用到更多的金屬材料。比方12000噸水壓機(jī)的下橫梁采用焊接構(gòu)造，凈重260噸而假如采用鑄鋼件則重量將達(dá)470噸，重量減輕將近4

7、5%，這是由于鑄造毛坯不易保證尺寸精度，顧加工裕量就會非常大，這樣所用的液體金屬當(dāng)然就會多很多，而且占用的時(shí)間也非常長，這是由于熔化與冷卻金屬都是要用很長時(shí)間的原故，再有焊接車間所需要的設(shè)備和廠房投資一般都比生產(chǎn)同樣重量毛壞的鑄造車間低，它只需要一定的場地和所必要的電源，不需要十分復(fù)雜的工藝就能夠進(jìn)行加工，一條焊縫就已經(jīng)完全解決問題了，所以焊接和鑄造比擬之下即省工又省料同時(shí)又非常經(jīng)濟(jì)便宜7。 以上比照講明了焊接的質(zhì)量及其工作效率的優(yōu)越性。有些構(gòu)件在某些特定的部位它的材質(zhì)有特殊的強(qiáng)度要求，就像大型齒輪的輪緣部分，它是必需要用高強(qiáng)度的耐磨優(yōu)質(zhì)合金鋼，這樣才能常時(shí)間的使用和保證它的質(zhì)量，但這種鋼材很

8、貴，這就會大大提高了成本，所以其它部分為了節(jié)省材料可用一般鋼材來制造，這樣即提高了齒輪的使用性能，使結(jié)實(shí)耐磨，又節(jié)省了優(yōu)質(zhì)鋼材降低了成本，這就用到了拼焊的方法，像堆焊與摩擦焊，把工件分別加工后再進(jìn)行拼接，構(gòu)成一個很完美的整體，可見這也是很有優(yōu)勢的。 由于以上所介紹的這些焊接的優(yōu)點(diǎn)，故只要正確的認(rèn)識和切實(shí)的把握它，并能合理的運(yùn)用就能夠獲得高質(zhì)量的構(gòu)件，所以焊接是絕對不可替代的并且值得努力發(fā)展的一門技術(shù)。 1.2 焊接技術(shù)的發(fā)展趨勢 通過大力開發(fā)高效節(jié)能點(diǎn)焊機(jī)新技術(shù)、新材料、新工藝和新設(shè)備、應(yīng)用機(jī)器人技術(shù)，乖巧輕便的智能設(shè)備及計(jì)算機(jī)和信息,隨著世界制造業(yè)的快速發(fā)展，焊接技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，焊接技

9、術(shù)水平也越來越高。新的焊接工藝方法則不斷涌現(xiàn)，專業(yè)焊接設(shè)備日新月異。與此同時(shí)，國內(nèi)外的焊接設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)也紛紛通過各種方式展示本身的實(shí)力，十分表現(xiàn)是其品種繁多的產(chǎn)品和先進(jìn)的技術(shù)。核心技術(shù)作用得以顯現(xiàn)，數(shù)控和電源方面有發(fā)展，激光焊接技術(shù)成為了一大亮點(diǎn)，機(jī)器人的應(yīng)用普及化。能夠以為，世界焊接技術(shù)又跨上了一個新的臺階，在高效、自動化、環(huán)境友好方面有了新進(jìn)步；焊接材料種類更豐富，焊接自動化、高效化、清潔化愈加突出；焊接技術(shù)綜合成本更低，焊接對工業(yè)的服務(wù)愈加廣泛。同時(shí)， 焊接中存在的手工、臟亂、粗糙、低速已基本消除，取而代之的是自動、精細(xì)、清潔及高效。 1.3 當(dāng)代焊接技術(shù)的運(yùn)用及特點(diǎn) 在科技發(fā)達(dá)的當(dāng)代社

10、會，鋼材被大量的運(yùn)，所以焊接是必不可少的。比方，外表焊接技術(shù)是當(dāng)代機(jī)械制造及維修業(yè)中一種必要的工藝方法，在汽車制造、維修中得到廣泛應(yīng)用，而且點(diǎn)焊有著生產(chǎn)量大、自動化程度高等特點(diǎn)，故其運(yùn)用很廣泛。焊接技術(shù)還廣泛應(yīng)用于航空、航天、能源、電子、汽車及輕工等各工業(yè)部門。當(dāng)代點(diǎn)焊技術(shù)將會更多的運(yùn)用新技術(shù)、新材料、新工藝，將傳統(tǒng)的焊接技術(shù)中優(yōu)點(diǎn)繼續(xù)保持，將傳統(tǒng)技術(shù)中的缺點(diǎn)找出并進(jìn)行完善，使其到達(dá)高效、自動、精細(xì)、便于運(yùn)用。 1.4 做本課題的意義 點(diǎn)焊機(jī)在當(dāng)代工業(yè)中運(yùn)用很廣泛，其技術(shù)也要進(jìn)行不斷的提高來知足工業(yè)中的需求。 這個點(diǎn)焊機(jī)能夠通經(jīng)過序進(jìn)行控制，是一個小型的機(jī)器，使用方便，此點(diǎn)焊機(jī)在工作時(shí)是通過十

11、字滑臺帶動工件運(yùn)動的，十字滑臺的精度比擬高，進(jìn)而使整個點(diǎn)焊機(jī)愈加精細(xì)。 1.5 本章小結(jié) 通過此次設(shè)計(jì)是我們對所學(xué)習(xí)的知識的總結(jié),對書上內(nèi)容的進(jìn)一步的理解與加深，讓理論與實(shí)踐結(jié)合起來，同時(shí)可以以檢測本人對專業(yè)知識的理解能否到位，能否能夠在實(shí)踐中進(jìn)行運(yùn)用，可以以找到本人的缺乏，進(jìn)而便于進(jìn)一步的學(xué)習(xí)與提升，也便于我們在畢業(yè)后進(jìn)入工作崗位。做該設(shè)計(jì)還能夠讓我們做事愈加認(rèn)真與嚴(yán)謹(jǐn)，對本人有一個更正確的定位。 第二章總體設(shè)計(jì) 2.1 設(shè)計(jì)要求 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的原始數(shù)據(jù)資料： 1十字滑臺的行程：200mm X 150mm； 2定位精度：0.5mm 2.2 全功能數(shù)控點(diǎn)焊機(jī)機(jī)械構(gòu)造設(shè)計(jì) 這次設(shè)計(jì)的是全功能數(shù)控

12、點(diǎn)焊機(jī)，是一臺小型的點(diǎn)焊機(jī)，該點(diǎn)焊機(jī)的特點(diǎn)是其在運(yùn)行時(shí)能夠通過數(shù)控系統(tǒng)對十字滑臺進(jìn)行直接控制，通過編寫程序控制使之運(yùn)行，控制起來比擬簡單。圖2-1是它的整體構(gòu)造： 圖2-1 1、底座 2、導(dǎo)軌 3、電機(jī)1 4、電機(jī)2 5、電機(jī)3 6、中托板 7、絲杠 8、小絲杠 9、焊接頭整體10、絲杠支撐11、小導(dǎo)軌12、轉(zhuǎn)接套13、導(dǎo)軌滑塊 2.3 點(diǎn)焊機(jī)的工作原理 這個點(diǎn)焊機(jī)用到三個電機(jī)，電機(jī)1帶動工作臺的運(yùn)動，電機(jī)2直接與點(diǎn)焊頭相連，電機(jī)3帶動中托板的運(yùn)動，當(dāng)其在工作的時(shí)候，十字滑臺運(yùn)動時(shí)，焊頭會與豎直方向偏離一個角度，使其與所焊接的工件不接觸，當(dāng)十字滑臺停止運(yùn)動后，電機(jī)2轉(zhuǎn)動，是焊頭處于豎直狀態(tài)，再

13、進(jìn)行焊接。 1十字滑臺走位時(shí)如圖2-2所示： 圖2-2 2焊接時(shí)如圖2-3所示： 圖2-3 2.4 構(gòu)造方案設(shè)計(jì) 2.4.1 十字滑臺部分的工作草圖如圖2-4： 圖2-4 2.4.2 在本次設(shè)計(jì)中我講用到的傳動部件是滾珠絲杠螺母副，選擇該傳動部件是由于一般滾動絲杠螺母副的傳動效率可達(dá)90%95%，消耗能量僅為滑動絲杠的三分之一，而且其具有運(yùn)動平穩(wěn)，定位精度及重復(fù)定位精度高，同步性好等特點(diǎn)。 2.4.3 導(dǎo)軌的形式有滾動導(dǎo)軌、滑動導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌三種，這里導(dǎo)軌選的是下列圖中所示的導(dǎo)軌，既滑動導(dǎo)軌中的一種。它的構(gòu)造很簡單，并且承載能力也較強(qiáng)，切在這里導(dǎo)軌本身承載的載荷不大，經(jīng)過綜合比擬選用了這種導(dǎo)軌

14、。 圖2-5 2.4.4 電機(jī)用的是步進(jìn)電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)得角位移的機(jī)電執(zhí)行元件。步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動角度有脈沖個數(shù)控制，在控制的時(shí)候不用再加反應(yīng)環(huán)節(jié)，它的精度高，慣性小，誤差不長期積累，調(diào)試很方便，驅(qū)動簡單，工作可靠，體積小。 2.4.5 這次設(shè)計(jì)的點(diǎn)焊機(jī)，我將焊頭與步進(jìn)電機(jī)的軸直接相連，讓步進(jìn)電機(jī)直接控制焊頭，這種設(shè)計(jì)構(gòu)造簡單，控制也極其方便。在工作的時(shí)候，直接給步進(jìn)電機(jī)一個電脈沖信號使其轉(zhuǎn)動一個角度，就能夠使焊頭與工件接觸或脫離。而這個步進(jìn)電機(jī)直接安裝在支撐架上，支撐架與十字滑臺的工作臺焊接成為一個整體。 2.5 本章小結(jié) 這一章節(jié)是對全功能數(shù)控點(diǎn)焊機(jī)的機(jī)械部分總體設(shè)計(jì)，

15、機(jī)械部分總體設(shè)計(jì)是非常重要的環(huán)節(jié)。在對它的整體構(gòu)造進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，我首先要對點(diǎn)焊機(jī)了解清楚，然后再構(gòu)思出點(diǎn)焊機(jī)的整體構(gòu)造，構(gòu)思好了之后，就要進(jìn)行細(xì)化分析，來確定方案的可行性，比方這次設(shè)計(jì)對焊頭的設(shè)計(jì)，在剛開場的設(shè)計(jì)方案中是將焊頭安裝在了中托板上，這個設(shè)計(jì)與將它直接安裝在工作臺上相比，后者可行性更高。 第三章 機(jī)械部分的參數(shù)計(jì)算及校核 3.1 滾珠絲杠選取及相關(guān)計(jì)算 1計(jì)算進(jìn)給牽引力)(N F m G f F m = 式3-1 在上式中：f -滑動導(dǎo)軌摩擦系數(shù), G -重力 將f =0.2 ,G= 400 代入公式3-1之中即G f F m =80 2計(jì)算最大動負(fù)載C 選用滾珠絲杠的直徑d0時(shí)，必須保證在一定軸向負(fù)載作用下，絲杠在 回轉(zhuǎn)100萬轉(zhuǎn)后，在它的滾道上不產(chǎn)生點(diǎn)蝕現(xiàn)象，這