《发动机配件生产线多工位工作台设计【含20张CAD图纸】》由会员分享，可在线阅读，更多相关《发动机配件生产线多工位工作台设计【含20张CAD图纸】（45页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、摘 要本毕业设计是根据企业指定产品的加工需求，来设计一种与生产线匹配，符合加工技术要求的六工位工作台。本设计主要内容是选择并设计相应的机构，对多工位工作台作总体布局设计，编制工作循环图。该工作台主要任务是要完成工件的上料、注液涂敷、吹干、下料等六道工序，吹干过程占用了三道工序。本设计要求单件工件生产周期为12s，工艺加工的时间不低于2s。该六工位回转工作台采用通过控制步进电机停动的方法来实现工作台的转位和定位，通过控制输入电脉冲的数量和频率来实现工作台的角位移与转速，由步进电机带动转盘来移动工件，将工件夹持转动到相应的工位进行加工。而步进电机本身就带有很好的自锁的功能，对工件进行加工的期间转盘
2、就不会发生转动，保证整个加工过程中定位准确，从而使整个工件加工的质量更好。关键词：六工位回转工作台；步进电机；定位；自锁；AbstractThe graduation project base on the demand for the product processing enterprises designs a six processing stations workbench which designated to match the design of a production line and fit the technical requirement. The design of
3、 the main content is to select and design the appropriate agency, design a multi-position bench for the overall layout and draw the cycle diagram. The main task is to complete draw up the material on table of the work-piece, injection fluid coating, drying, cutting and other six processes, drying pr
4、ocess takes three processes. The design requirements for cycle of single-piece production is 12s, craft processing time is not less than 2s. The six-station rotary table with stepper motor by controlling the stopping method to achieve transposition table and positioning, by controlling the input num
5、ber and frequency of electrical pulses to achieve the angular displacement and speed table, by a stepping motor drive wheel to move the work-piece, the work-piece holder is rotated to the corresponding processing station. Because the stepper motor itself has a good self-locking function during machi
6、ning of the work-piece, so the turntable occur rotated to ensure accurate positioning during the entire process, and so the process for the work-piece has a better quality.Keyword: Six-station rotary table; Stepper motors; positioning; self-locking;目 录1 绪论11.1 回转工作台的研究背景及意义11.2 回转工作台的历史、现状及应用11.3 课题
7、的主要任务32 总体方案设计32.1 原理方案的设计32.2 动力的选择52.3动力传动方式的选择52.4轴承的选用73 计算分析83.1工作台回转运动规律分析83.2步进电机启动力矩的计算93.3直齿圆柱齿轮的传动设计103.3.1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数103.3.2、按齿面接触强度设计103.3.3、根据齿根弯曲强度计算113.3.4、齿轮几何尺寸133.3.5、齿轮验算133.3.6、齿轮结构设计尺寸133.3.7、第二对齿轮的设计153.4支撑轴的设计计算173.4.1、选择轴的材料和热处理173.4.2、初步估算轴的直径173.4.3、轴的结构设计173.5滚动轴承的计
8、算分析234 其他结构的设计244.1 精密转盘的设计244.2底座的设计254.3机架的设计254.3.1 机架设计的准则254.3.2 机架设计的要求264.3.3机架材料的选择264.3.4 机架结构的设计275 结论28谢 辞29参考文献30IV 第10页 共30页1 绪论1.1 回转工作台的研究背景及意义随着我国现代化工业技术的迅速发展，特别是随着回转工作台在自动化领域内的迅速发展，回转工作台组合机床的研究已经成为当今机械制造行业的一个重要方向，在现代工业运用中，大多数机械的设计和制造都是用机床大批量完成的。现代大型工业技术的飞快发展，降低了回转工作台组合机床的实现成本，软件支持机械
9、也使得实现变得更为简单，因此，研究回转工作台组合机床的设计具有非常重要的理论意义及现实意义。 在工业快速发展的现代化浪潮中，各种机械设计和制造业中，回转工作台组合机床的应用越来越广泛，越来越转化为生产力，从这个意义上讲，对回转工作台组合机床的研究具有重要的现实意义。回转工作台组合机床是根据工件加工需要，以通用部件为基础，配以少量专用部件组成的一种高效专用机床。回转工作台组合机床是按系列化标准化设计的通用部件和按被加工零件的形状及加工工艺要求设计的专用部件组成的专用机床。由于通用部件已经标准化和系列化，可根据需要灵活配置，从而缩短了设计和制造的周期，因此，回转工作台组合机床兼有低成本和高效率的优
10、点，在大批、大量生产中得到了广泛的应用，并可用以组成自动生产线6。回转工作台是组合机床的一种输送部件，它将被加工工件从一个工位转换到另一个工位。常常一个工位用作装夹工件，而其他几个工位同时对工件进行加工，因此，机床的生产率较高，一台组合机床相当于一条圆形自动线，而且占地面积较小，其结构比自动线简单。多工位回转工作台适合复杂机械零件流水作业的加工需求，具有运行平稳、高效率高等特点。与自动线相比多工位回转工作台具有诸多的优点。其应用范围不断扩展。多工位回转工作台式机床同时具备柔性、生产率和精密的特点并能提供高度的技术效能技术与精巧的机械设备想结合使其能高效加工某零件族。零件的整个加工过程越来越多地
11、是用单一零件夹具进行的。与在若干台机床上加工的“老式”加工方法相比这不仅简化了生产的后勤工作而且大大地提高了加工精度。特别是当零件在不同加工平面和不同的加工轴之间具有相互制约的公差时。集成有若干个加工工位的多工位回转工作台式机床更具特别优势11。1.2 回转工作台的历史、现状及应用60 年代以来，跨国公司推动的产业全球化发展使得国际分工和国际贸易格局发生了改变，加工贸易成为全球化产业发展的本质要求。在全球化背景下，对于发展中国家而言，产业升级成为在全球化产业链条中由劳动密集环节向资本和技术密集环节逐步提升的过程。由跨国公司推动的加工贸易的发展，为发展中国家切入全球高新技术产业链条，实现产业升级
12、提供了便捷路径。其中回转工作台的运用得到了广泛推广，各种新型工作台不断被引进，同时我国也自主研制和开发了一批适用、高效性的回转工作台。加工工件在一个工位上装加后，工件可绕着工作台轴线作圆周方向输送，输送到各工位后，根据工艺要求，在工作台分度转位的过程中，使工件绕夹具轴线回转，被加工工件的各面可以依次朝外接受各工位上的动力部件加工。这样的一台多工位组合机床，除了可以从被加工工件的顶面和朝向动力部件面进行加工外，还可对多达五个面进行加工，扩大了组合机床的应用范围。近20年来，回转工作台组合机床自动线技术取得长足进步，自动线在加工精度、生产效率、利用率、柔性化和综合自动化等方面的巨大进步，标志着回转
13、工作台组合机床自动线技术发展达到了高水平。自动线的技术发展，刀具、控制和其他相关技术的进步，特别是CNC控制技术发展对自动线结构的变革及其柔性化起着决定性的作用。随着市场需求的变化，柔性将愈来愈成为抉择设备的重要因素。因此，回转工作台组合机床自动线将面临由高速加工中心组成的FMS的激烈竞争10。 回转工作台是一种专用高效自动化技术装备，目前，由于它仍是大批量机械产品实现高效、高质量和经济性生产的关键装备，因而被广泛应用于汽车、拖拉机、内燃机和压缩机等许多工业生产领域。其中，特别是汽车工业，是回转工作台最大的用户。如德国大众汽车厂在Salzgitter的发动机工厂，在大批量生产的机械工业部门，大
14、量采用的设备是回转工作台组合机床。因此，组合机床的技术性能和综合自动化水平，在很大程度上决定了这些工业部门产品的生产效率、产品质量和企业生产组织的结构，也在很大程度上决定了企业产品的竞争力。现代回转工作台组合机床和自动线作为机电一体化产品，它是控制、驱动、测量、监控、刀具和机械组件等技术的综合反映。近20年来，这些技术有长足进步，同时作为组合机床主要用户的汽车和内燃机等行业也有很大的变化，其产品市场寿命不断缩短，品种日益增多且质量不断提高。这些因素有力地推动和激励了回转工作台组合机床的不断发展。 由于回转工作台工序的高度集中，即在同一个工作台上可同时完成一种或几种不同工序加工，因此适应了产量大
15、、精度高的生产要求，并且克服了万能机床结构复杂、劳动强度大、生产效率低、精度不易保证的缺点，以及专用机床通用性差、不适应现代技术迅速发展、产品经常更新的要求.所以，回转工作台已广泛应用到汽车、柴油机、电动机、仪器仪表以及军工产品等的生产上，并显示出巨大的优越性。 回转式多工位组合机床，特别适合于加工轮廓尺寸在250mm以内的中小零件。这类机床的应用主要集中于汽车、阀门、气动、液压、制锁、轻工仪表和电气等工业部门。市场销量大，因此在国内外有许多从事其设计和制造的厂家。如欧美的rons-hoffen、Diedeoheim、witzig&Frank、Riello、IMAS、AugustWenzler、wiest、Haaf、RinoBerard和Posalux，日本的三协精机、岩田工机，前苏联的哈尔科夫小型组合机床厂(X3MAC)和我国的大连组合机床研究所、大连机床厂、常州机床厂和北方精密机械厂等。其中，北方精密机械厂是我国唯一专门从事回转工作台组合机床生产的专业厂，目前的生产能力为年产约30台。 据估计目前我国回转式多工位组合机床约占整个组合机床的4%，与机床工业发达的国家相比，无论在数量
