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1、 苏州大学本科毕业生毕业设计（论文）成教毕业论文（设计）题 目 EVI fitting 焊接设备的优化设计 院 系 机电工程学院 专 业 机械设计及其自动化 班 级 考生姓名 准考证号 指导老师 苏州大学成教毕业设计（论文）任务书学院：机电工程学院 设计（论文）题目：EVI fitting 焊接设备的优化设计指导教师姓名倪俊芳 职 称教授类 别学 生 姓 名学 号设计（论文）类型毕业论文专 业 名 称机械设计及其自动化班 级11（1）班是否隶属科研项目否1、设计（论文）的主要任务及目标本课题对EVI fitting 焊接设备进行优化设计，使其达到缩短加工周期，提高焊接质量，易维护保养的目的。2
2、、设计（论文）的主要内容 1 熟悉焊接的基础知识，尤其是熔化极气体保护焊的工艺。查阅国内外最新的研究成果，结合实际工件的尺寸和焊接要求，整合出最优的焊接参数。 2 将原有设备改造成回转工位(二工位)，回转台由伺服电机驱动保证精确定位。 3 运用所学的控制方面的知识，对控制系统进行规划设计，保证系统安全，准确，可靠的运行。根据生产流程，分配I/O点数，选择合适的PLC型号。3、设计（论文）的基本要求综合运用所学知识，独立完成设计任务，具体地说，应培养以下几个方面的业务能力： 1 改进方向在于引弧过程的改善，逆变焊接电源及多丝焊接的运用。 2 设计出能满足工序要求的夹具，做到上下料简便，且定位精确
3、，换型方便。 3 熟悉梯形图的编程。4、主要参考文献 1 龚仲华，史建成，孙毅.三菱FX/Q系列PLC应用技术M.北京：人民邮电出版社，20062 王华坤，范元勋.机械设计基础M.北京：机械工业出版社，2001 3 成大先.机械设计图册M.北京：化学工业出版社，20004 张春林，曲继方，张美麟. 机械创新设计M. 北京：机械工业出版社， 20015 王元良，屈金山，胡久富. 高效节能的细丝自动焊接研究J.焊接技术，20006 马跃洲.微机控制的IGBT逆变CO2电源J. 甘肃：甘肃工业大学学报，19997 李鹤岐，田坤，王睿. 波形控制二氧化碳弧焊电源设计D. 甘肃：兰州理工大学，20048
4、 陈裕川.现代自动化专用设备设计概论J. 上海：现代焊接，20079 张建民. 机电一体化系统设计M. 北京：北京理工大学出版社，200110 鲁远栋. PLC机电控制系统应用设计技术M.北京：电子工业出版社，200611 朱熹林. 机电一体化设计基础M. 北京：科学出版社，200412 袁建国，陈愚，吴宪平.CO2气体保护焊短路过渡电弧点焊薄板技术J.电焊机，200013 杜君文，邓广敏.数控技术M.天津：天津大学出版社，2002.14 王润孝,秦现生.机床数控原理与系统M.西安：西北工业大学出版社,19975、进度安排设计（论文）各阶段任务起 止 日 期1动员，熟悉课题参观2013.10/
5、08-10/122查阅焊接工艺和方案设计2013.10/13-10/303机械零件，电气部分设计2013.10/31-11/154期中检查11/16星期六一点钟5整理主要数据，图纸，PLC程序2013.11/16-11/306完善和答辩12初毕业设计说明书(论文)中文摘要焊接在生产中的应用已日趋广泛，如何进一步提高焊接质量及焊接效率、改善劳动条件已成为生产面临的主要问题。根据加工工件的形状、尺寸、精度等实际使用要求，对EVI fitting焊接设备进行总体规划和分析，结合国内外焊接工艺的研究成果对引弧过程进行优化，主要设计出双工位回转工作台及定位夹紧机构。设计方案缩短了EVI fitting焊
6、接设备的生产周期并提高了焊接质量，也为其他焊接设备的改造提供了参考。 The application of the welding in production is increasing widely. Further improving of the welding quality, welding efficiency and the working conditions has become a main course of manufacture. In this thesis, gives a blue prints and general analysis of EVI fitti
7、ng welding equipment according to the real condition requirment such as the shape, the measurement and the precision. It also optimizes the procedure of striking arc based on the latest domestic and international research of the welding technics, and mainly discusses the design of double-operating p
8、osition of the turn table including the clamps. The project abridges the cycletime, improving the welding quality also gives a reference of other welding equipment optimization.目录1 绪论7 1.1 课题研究背景7 1.2 国内外研究状况及分析7 1.3 本课题主要研究的内容82 EVI fitting 焊接设备需求分析及总体设计9 2.1 工作流程及各个动作的周期时间9 2.2 设备结构及布局分析10 2.3 设备优
9、化设计方案113 焊接工艺改进设计13 3.1 逆变焊接电源应用与引弧优化14 3.2 双丝焊工艺以及保护气164 机械结构设计18 4.1 回转工作台设计18 4.2 定位方式18 4.3 上下料夹具225 设备电气控制24 5.1 系统规划24 5.2 电气控制原理图26 5.3 焊接过程程序设计27结论28致谢29参考文献30 苏州大学本科毕业生毕业设计（论文）专业：机械设计制造及自动化 指导老师： 倪俊芳1.绪论1.1 课题研究背景近一百年来，焊接已成为应用最广的工艺之一。在本世纪，很难找出另一种发展如此之快，并在应用规模和多样化方面能与焊接相比的工艺。当代许多最重要的技术问题必须采用
10、焊接才能解决，而且接头要在各种条件，甚至极限条件下工作。本课题来源于艾默生环境优化技术(苏州)有限公司的实际生产。在压缩机的生产中，焊接作为最重要的一道工序对整个产品的质量有重要的影响，焊接接头在密封的同时必须能够承受一定的压力。随着EVI型号压缩机的逐步畅销，原有的EVI fitting 弧焊设备无论是在生产效率还是在焊接质量上都已经不能满足要求，而且，此道工序处在整个流水线的中间，由于其时间过长导致生产线堵塞，已经成为整个生产线的瓶颈，对生产率造成很大影响。因此，急需对EVI fitting 焊接设备进行改造，将其加工周期时间从原来的46缩短到20以内，并提高焊接质量。据初步估计，每年能为
11、公司带来千万元的获益。1.2 国内外研究状况及分析焊接已经从一种传统的热加工技艺发展到了集材料、冶金、结构、力学、电子等多门类科学为一体的工程工艺学科。而且，随着相关学科技术的发展和进步，不断有新的知识融合在焊接之中。焊接在生产建设中的应用已日趋广泛，进一步提高焊接质量、改善劳动条件、提高劳动生产率已成为所有焊接工作者的强烈愿望，而采用自动控制技术则是达到上述目的的正确途径。尤其是低成本自动化设备，非常受欢迎。目前，世界各国都着重于提高焊接生产的机械化和自动化水平，尽量采用各种高效率的机械化、自动化的焊接方法、焊接设备及控制系统。随着计算机技术的迅猛发展，各种焊接设备的智能化成果与产品已大量涌
12、现出来，这是焊接设备的一个发展方向，也是焊接生产现代化的必然趋势。而在焊接设备中所采用的微机控制系统，已由早期低档的Z80、6502等单板机发展为目前常用的Mcs-51、96、PIC等系列的工业用单片机、PC工控机以及可编程控制器(PLC)1。我国焊接设备总的趋势是向高效、节能、机电一体化和成套方面发展。逆变式焊接电源所占比重越来越大。逆变式焊接电源由于具有焊接性能好、动态反应速度快、动特性好、效率高、焊接速度高、多功能、有利于实现焊接机械化、自动化和智能化的优点，已成为弧焊电源的发展方向。据不完全统计，近年来，我国逆变焊机在品种、规格不断增加的同时，其产量和销售量每年以近30%的速度增长。
13、自动、半自动焊接设备，尤其是高效节能的CO2焊机将得到快速发展。近年来，通过焊接设备行业的自行开发、设计、引进技术和合资生产，我国的自动、半自动焊机的技术水平有了很大的提高。成套、专用焊接设备的研发水平得到加强，但是与国际水平相比，无论在经济实力、技术水平还是管理水平方面都存在一定的差距，因此我国的成套焊接设备制造企业不但要在提高技术、设计水平上做出努力，还要在企业质量管理、各种基础件、配套件的选用方面下功夫，争取在专用、成套焊接设备方面取得新的突破。1.3 本课题主要研究的内容本课题对EVI fitting 焊接设备进行优化设计，使其达到缩短加工周期，提高焊接质量，易维护保养的目的。包括以下
14、几个方面：a) 焊接工艺方面 熟悉焊接的基础知识，尤其是熔化极气体保护焊的工艺。查阅国内外最新的研究成果，结合实际工件的尺寸和焊接要求，整合出最优的焊接参数。主要的改进方向在于引弧过程的改善，逆变焊接电源及多丝焊接的运用。b) 机械结构部分的重新设计 将原有设备改造成回转工位(二工位)，回转台由伺服电机驱动保证精确定位。设计出能满足工序要求的夹具，做到上下料简便，且定位精确，换型方便。c) 电气控制运用所学的控制方面的知识，对控制系统进行规划设计，保证系统安全，准确，可靠的运行。根据生产流程，分配I/O点数，选择合适的PLC型号。并且画出电气原理图，同时熟悉梯形图的编程。2. EVI fitting 焊接设备需求分析及总体设计本焊机适用于1种高
