0注塑成型的智能模具設(shè)計工具Jagannath Yammada, Terrence L. Chambers, Suren N. Dwivedi路易斯安那州大學(xué)機(jī)械系—拉法耶特摘要：注塑是最流行的生產(chǎn)熱塑性產(chǎn)品的工藝，而模具設(shè)計是一個關(guān)鍵的方面。在模具設(shè)計的領(lǐng)域里需要專業(yè)知識，而最重要的是在這方面的經(jīng)驗。當(dāng)其中之一缺乏時，在一個反復(fù)試驗的基礎(chǔ)上，合適的選擇制造塑料模具的組成部分。在設(shè)計中引入不同的設(shè)計方法，這將增加生產(chǎn)成本。本文介紹了智能模具設(shè)計工具的發(fā)展。該工具是獲取有關(guān)模具設(shè)計進(jìn)程和代表了符合邏輯方式的知識。獲得的知識是模具設(shè)計過程中確定性和不確定性的信息。一旦開發(fā)了模具設(shè)計工具，它將指導(dǎo)用戶根據(jù)不同的客戶規(guī)格選擇一個適當(dāng)?shù)乃芰夏＞摺?dǎo)言注塑工藝所要求的專業(yè)知識和最能體驗它成功實施的重要經(jīng)驗，這些常?？刂瞥尚蛥?shù)的過程效率。有效地控制和優(yōu)化這些參數(shù)可以在制造過程中實現(xiàn)一致性，它采取的是一部分一部分的質(zhì)量和成本的形式。制造商的經(jīng)驗水平?jīng)Q定如何有效地控制工藝參數(shù)。有時由于人為的錯誤，還有的情況下，由于經(jīng)驗不足，缺乏時間，資源和小范圍的創(chuàng)新都將會導(dǎo)致其不一致性。以知識為基礎(chǔ)的工程設(shè)計為建立所謂的“智能模式 ”的問題提供了一種可行的解決辦法，用這種方法從而來解決所有的問題。IKEM以工程模塊的注塑工藝為基礎(chǔ)的智能知識（ IKEM ）是一種軟件技術(shù)，它是領(lǐng)先一步的并行工程和 CAD / CAM 系統(tǒng)。它集成了目前有關(guān)設(shè)計和制造工藝的知識，通過產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計階段的工程變更，從而有助于減少幾個工作時，使用戶設(shè)計教學(xué)的各個方面。該系統(tǒng)將用于注塑成型的反復(fù)和流程整合的設(shè)計。目前的工藝包含許多手工計算， CAD 圖形結(jié)構(gòu)和從以往項目中獲得的經(jīng)驗。一旦工程師完成了設(shè)計，這將是有價值的成就。該項目已將 IKEM 分為三大模塊。1.模塊的成本估算12.模具設(shè)計模塊3 .制造模塊投入 IKEM 制度的兩種形式：CAD 模型（臨娥檔案）和輸入特定的用戶界面形式。圖 1 顯示的這種投入是進(jìn)入每個模塊來輸出給用戶。圖 1 組織 IKEM 項目智能模具設(shè)計工具這種模具設(shè)計工具，其基本形式是一個 Visual Basic 應(yīng)用程序輸入到一個文本文件，其包含有關(guān)部分和用戶輸入形式的信息。該文本文件包含從 Pro / E 的信息檔案中獲得的有關(guān)部分幾何解析。用于估計模具的層面和其他各種功能的輸入。文獻(xiàn)綜述模具設(shè)計是注射成型過程中的另一個階段，在該階段有經(jīng)驗的工程師在很大程度上有助于過程的自動化，提高其效率。需要注意進(jìn)入設(shè)計模具時間的問題。通常情況下，設(shè)計工程師是根據(jù)表和標(biāo)準(zhǔn)手冊來設(shè)計模具，其設(shè)計過程中需要消耗大量的時間。此外，大量的時間花在用標(biāo)準(zhǔn) CAD 軟件來設(shè)計模具的建模部分。不同的研究人員以不同的方式處理問題，從而減少設(shè)計模具所花費(fèi)的時間。Koelsch 和 James[ 2 ]采用了成組技術(shù)，以減少模具設(shè)計時間。采用一個獨(dú)特的編碼系統(tǒng)，該系統(tǒng)是由一些注塑模具部分組成。在注塑模中需要一般的和可用于其他生產(chǎn)線注塑成型所需工具的開發(fā)。軟件系統(tǒng)實施的編碼系統(tǒng)也已開發(fā)。工程師在這一領(lǐng)域中獲得的經(jīng)驗2和知識可以使模具設(shè)計過程自動化。在并行工程環(huán)境[ 3 ]中，為了試圖在注塑模具設(shè)計過程中建立一個系統(tǒng)方法，而采取現(xiàn)在模具設(shè)計系統(tǒng)。他們研究的目標(biāo)是開發(fā)模具發(fā)展的進(jìn)程，這一進(jìn)程有利于以并行工程為基礎(chǔ)的實踐，和建立一個以知識為基礎(chǔ)的可制造性以及產(chǎn)品需求的模具設(shè)計。在模具設(shè)計過程中，研究人員通過各種方式捕捉只有確定性信息或不確定性信息試圖自動化模具設(shè)計過程。這項獨(dú)特的研究試圖建立一個具有捕捉信息的模具設(shè)計應(yīng)用，其兩種形式是確定性和不確定性。采取的辦法為了發(fā)展智能模具設(shè)計工具，以及模具設(shè)計傳統(tǒng)方法的研究。在設(shè)計模具尤其是塑料的一部分，應(yīng)用開發(fā)商和設(shè)計工程師共同工作。在這段時間內(nèi)，工程師所采取的辦法是選擇模具基地密切觀察和利用他的知識/ 經(jīng)驗確定的選擇過程的各個方面。另外，工程師有時會根據(jù)發(fā)生的情況參照表格和手冊，以規(guī)范其甄選過程。這一過程將會被記錄下來，以便以后的應(yīng)用。在項目的投入和產(chǎn)出的下一階段制定這一問題。這涉及到從用戶所給出的產(chǎn)品和最低數(shù)量的投入來確定哪些模具布局的信息是用戶最需要的。根據(jù)在模具設(shè)計工作中收集到的資料和工程師所遵循轉(zhuǎn)化為 if - then 規(guī)則。在所有可能的情況下，策表是用來處理某一方面的模具設(shè)計進(jìn)程。應(yīng)用程序開發(fā)環(huán)境根據(jù)這樣的規(guī)則框架，然后整理成模塊和他人互動。最后在塑料零件制造行業(yè)中應(yīng)用有效性的測試。適當(dāng)?shù)倪x擇模具基地通常情況下，適當(dāng)?shù)倪x擇模具制造業(yè)基地涉及塑料零件估測腔的數(shù)目在一個特定的時間里腔的數(shù)量取決于所需的若干零件。還有其他一些問題，如塑化能力的機(jī)器，廢品率等，在模具基地這將影響到一些腔。決定插入及其尺寸的存在插入促進(jìn)模具基地的復(fù)用性，因此有助于降低制造成本。根據(jù)現(xiàn)有的可重用性和成本性插入新的命令作出選擇尺寸和數(shù)量的決定。3確定流道的大小和位置流道的大小取決于材料的成型。雖然考慮其他材料特性決定了渠道規(guī)模所需的流量。流道的位置，主要取決于拓?fù)淞鞯赖氖褂?。雖然通告熱流道系統(tǒng)始終是最好的分支熱流道系統(tǒng)，其廣泛用于避免流道的平衡。? 確定澆口的直徑澆口的直徑基本上決定模具的大小，腔的數(shù)目，或要填補(bǔ)某一特定時間塑料的數(shù)目。定位蓋茨塑料進(jìn)入腔中能均勻填補(bǔ)腔內(nèi)每一點(diǎn)。門可設(shè)在任何一點(diǎn)，但在進(jìn)入圓形腔的中段時對周邊填補(bǔ)矩形腔。確定生產(chǎn)線的大小和位置生產(chǎn)線位于模具相互間的標(biāo)準(zhǔn)距離形式。在一個直徑范圍內(nèi)該公約沒有位于生產(chǎn)線的模具壁?；谏鲜鼋Y(jié)論而決定模具尺寸基于上述所有決定的近似模具尺寸可估計和四舍五入到最接近的產(chǎn)品編號。在建模之前考慮到上述所有方面，從而模具基地降低了重新設(shè)計的成本和時間。問題的提出基于需要人類的知識/經(jīng)驗、數(shù)據(jù)表等消耗時間的問題，這個問題的發(fā)展應(yīng)用如圖 2 所示。4圖 2 模具設(shè)計模塊的組織。大多數(shù)的一些投入，如一些腔，腔的圖像尺寸，周期時間是根據(jù)客戶規(guī)格，其他投入，如塑化能力等，可從機(jī)器規(guī)格中獲得。輸出的應(yīng)用中包含了模具尺寸和其他資料，這顯然有助于從基礎(chǔ)目錄中選擇標(biāo)準(zhǔn)的模具。除了輸入和輸出，圖 2 也顯示了各種產(chǎn)品最后產(chǎn)出的模塊。制定規(guī)則在這一階段，以專家知識為代表的多種形式。該規(guī)則可申述為質(zhì)與量兩方面的知識。通過定性的知識，我們可以確定有關(guān)可以得到解決計算問題的信息。我們指的不確定性信息，是根據(jù)以往情況而只是作為一個遵循規(guī)則，規(guī)則的運(yùn)作情況。一個典型的規(guī)則進(jìn)行說明如下：If Material = “Acetal” And RunnerLength 0 Then RunnerDia =0.062 EndIf重要的是當(dāng)制定的規(guī)則，在一個緊湊的方式我們所代表的信息，能同時避免重5復(fù)，不完整和不一致的情況。決策表幫助解決所有上述問題的檢查和全面的冗余問題發(fā)言的表達(dá)。作為一個例子，在這一過程中選擇適當(dāng)?shù)哪＞呋?，基地?guī)模的模具依賴于一些洞和刀片。為了確保所有組合洞的可能和被視為我們使用決策表的插入，后來決定用表內(nèi)的規(guī)則。表 1 顯示以上的一個情況，模具方面是相同的。表 1 。樣本決策表圖 3 。不同組合的插入和腔的模具尺寸空洞的數(shù)目是一個整體和插入的數(shù)目是一個具有相同的模具尺寸的情況下，另一情況下空洞的數(shù)目為 2 和 4 。這三種情況可歸結(jié)為一個單一的規(guī)則：If NumberOfInserts=1 Then MoldWidth = (InsertWidth + 2) MoldLength = (InsertLength + 2) MoldThickness = InsertThickness EndIf為了方便和清晰而利用標(biāo)準(zhǔn)的編程語言，將這些規(guī)則用模塊化的方式排列。每6個模塊產(chǎn)生了一系列的產(chǎn)量，將這些產(chǎn)量投入到其他模塊中。測試的應(yīng)用使用智能模具設(shè)計的應(yīng)用驗證各種測試案例。每一個案件的部分資料，如多種多樣的模具資料和信息是機(jī)器和人類專家驗證的結(jié)果，這就是這個信息中的應(yīng)用。表 2 顯示了這樣一個測試情況：一部分需要兩個空洞且沒有插入本。給出了近似模具尺寸的應(yīng)用，流道層面，澆道長度尺寸和流道的基礎(chǔ)上腔圖片尺寸和其他信息。表 2 。顯示程序的輸入和輸出的典型測試案例。模具方面取得一個非常接近典型人權(quán)專家設(shè)計的測試案例，但沒有明確表明使用標(biāo)準(zhǔn)模具的基礎(chǔ)，就像一個具體模具模具的二甲醚基地目錄。然而，從模具目錄中選擇適當(dāng)?shù)哪＞呋?，模具尺寸是有用的?；谡谑褂玫牧鞯莱叽绲牟牧希?限于特定范圍的拍攝尺寸。摘要本文介紹了采取的智能應(yīng)用方式對發(fā)展中國家，在模具基地的基礎(chǔ)上對模具設(shè)計進(jìn)行選擇用戶輸入。第一次設(shè)計模具基地的知識獲取過程是顧問與行業(yè)專家，一方面通過收集資料，另一方面能通過確定性書籍和數(shù)據(jù)表。所收集的信息可定性和定量了解模具甄選過程，在不同的模塊中代表規(guī)則排列的形式。決策表是用來縮小法治基礎(chǔ)和法治基礎(chǔ)作出全面的問題域。在塑料零件制造行業(yè)，開發(fā)應(yīng)用中使用不同的模塊規(guī)則，然后測試其有效性時，選擇適當(dāng)?shù)哪＞呋?。參考文獻(xiàn) 1. 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2、機(jī)床應(yīng)能滿足強(qiáng)度、剛度、壽命、工藝性與經(jīng)濟(jì)性等方面的要求；3、機(jī)床應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單，裝卸方便，便于維修、調(diào)整；4、設(shè)計圖樣總量：折合成 A0 幅面在 3 張以上；工具要求：應(yīng)用計算機(jī)軟件繪圖。過程要求：裝配圖需提供手工草圖。5、到相關(guān)單位進(jìn)行畢業(yè)實習(xí)，撰寫不少于 3000 字實習(xí)報告；6、查閱文獻(xiàn)資料 10 篇以上，并有不少于 3000 漢字的外文資料翻譯；7、撰寫開題報告，不少于 3000 字；8、畢業(yè)設(shè)計說明書按照學(xué)校規(guī)定的格式規(guī)范統(tǒng)一編排、打印，字?jǐn)?shù)不少于 1 萬字。四、畢業(yè)設(shè)計物化成果的具體內(nèi)容及要求1、設(shè)計成果要求1）畢業(yè)設(shè)計說明書 1 份2）機(jī)床總圖 1 張3）機(jī)床傳動系統(tǒng)總圖 1 張4）冷卻裝置總成圖 1 張5）零件圖 不少于 7 張2、外文資料翻譯（英譯中）要求1）外文翻譯材料中文字不少于 3000 字；2）內(nèi)容必須與畢業(yè)設(shè)計課題相關(guān)；3）所選外文資料應(yīng)是近 10 年的文章，并標(biāo)明文章出處。3五、 畢業(yè)設(shè)計（論文）進(jìn)度計劃起訖日期 工作內(nèi)容 備 注2 月 27 日～2 月 28 日 布置任務(wù)，收集資料，熟悉課題 3 月 1 日～3 月 14 日 調(diào)查研究，畢業(yè)實習(xí)3 月 15 日～3 月 31 日 方案論證，總體設(shè)計 3 月 27—3 月 31 日前期檢查4 月 1 日～4 月 14 日 技術(shù)設(shè)計（部件設(shè)計）4 月 14 日～5 月 14 日 工作設(shè)計（零件設(shè)計） 5 月 10 日～5 月 14日設(shè)計初稿檢查5 月 15 日～5 月 31 日 撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書 5 月 23 日--24 日中期檢查6 月 1 日～6 月 2 日 畢業(yè)設(shè)計預(yù)答辯6 月 3 日～6 月 9 日 修改資料6 月 10 日～6 月 11 日 評閱材料6 月 12 日～6 月 13 日 畢業(yè)答辯6 月 14 日～6 月 15 日 材料整理裝袋4六、 主要參考文獻(xiàn)：[1] 趙汝嘉. 機(jī)械設(shè)計手冊(軟件版). 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社. 2003.[2] 成大先. 機(jī)械設(shè)計手冊[M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2004.[3] 機(jī)械設(shè)計手冊編委會 . 機(jī)械設(shè)計手冊[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2004.[4] 徐灝. 機(jī)械設(shè)計手冊 [M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2001.[5] 楊叔子. 機(jī)械加工工藝師手冊[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2002.[6] 王健石. 機(jī)械加工常用刀具數(shù)據(jù)速查手冊[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2005.[7] 蔡學(xué)熙. 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計方法實用手冊[M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2004.[8] 手冊編委會 . 機(jī)械加工工藝裝備設(shè)計手冊[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 1998.[9] 手冊編委會 . 現(xiàn)代機(jī)械傳動手冊[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2002.[10] 朱孝錄. 機(jī)械傳動裝置選用手冊[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 1999.[11] 機(jī)床設(shè)計手冊編寫組. 機(jī)床設(shè)計手冊[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 1986.[12] 胡家秀. 機(jī)械零件設(shè)計實用手冊[M].北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 1999.[13] 葉偉昌. 機(jī)械工程及自動化簡明設(shè)計手冊[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2001.[14] 李益民. 機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 1995.[15] 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實習(xí)過程本次實習(xí)我們?nèi)チ藫P(yáng)中市大地水泥廠，具體安排如下：1．周一下午乘車去揚(yáng)中市大地水泥廠，由集團(tuán)領(lǐng)導(dǎo)給我做集團(tuán)現(xiàn)狀的介紹和產(chǎn)品的種類以及水泥機(jī)械行業(yè)的前景；2.周二上午去揚(yáng)中市大地水泥廠西廠，主要了解回轉(zhuǎn)窯的筒體、支承裝置的托輪擋輪的制造過程以及冷卻機(jī)的結(jié)構(gòu)；3.周三下午到車間向工人師傅討教制作過程，及制作時的注意事項；4.周四上午到了解焊接工藝以及材料的選擇；5.周五下午活動室聽技術(shù)科長有關(guān)我國回轉(zhuǎn)窯的制造的具體細(xì)節(jié)并耐心的回答同學(xué)們的提問；6.周六上午主要了解除塵設(shè)備及水泥機(jī)械變壓器的制作；7.周日下午根據(jù)個人的課題自己到車間了解并提問。三、 實習(xí)內(nèi)容揚(yáng)中市大地水泥廠，對回轉(zhuǎn)窯的生產(chǎn)加工進(jìn)行考察?；剞D(zhuǎn)窯是對散狀或漿狀物料進(jìn)行加熱處理的一種回轉(zhuǎn)圓筒形的煅燒設(shè)備。首先聽取該公司領(lǐng)導(dǎo)介紹了回轉(zhuǎn)窯工作原理：回轉(zhuǎn)窯是一個帶有 3％～6％斜度安放在支承裝置上的鋼質(zhì)薄壁圓筒，在其中部由傳動裝置帶動作慢速轉(zhuǎn)動。為了保護(hù)筒體，減少散熱，在筒體內(nèi)鑲砌耐火磚。物料從窯的高端(又稱窯尾端)加入，由于筒體傾斜安裝，窯內(nèi)物料在沿周向翻轉(zhuǎn)的同時沿軸向移動，從而緩緩地流經(jīng)整個筒體，經(jīng)過復(fù)雜的物理、化學(xué)變化，由生料變成熟料，從其低端(又稱窯頭端)卸出，進(jìn)入熟料冷卻機(jī)。而燃料則從其低端噴入窯內(nèi)的高溫區(qū)燃燒，在窯尾的自然或機(jī)械通風(fēng)的作用下，熱煙氣與物料逆向地流經(jīng)全窯，最后經(jīng)過收塵由煙囪排入大氣中?；剞D(zhuǎn)窯適于處理固體顆粒和氣體介質(zhì)間的物理化學(xué)過程。它有如下優(yōu)點(diǎn)：21．由于物料在圓筒內(nèi)不斷翻轉(zhuǎn)，使埋入物料層深處的顆粒不斷翻到表面和氣體介質(zhì)直接接觸，因而物理化學(xué)反應(yīng)能均勻進(jìn)行，使得產(chǎn)品質(zhì)量好。2．傾斜圓筒的旋轉(zhuǎn)，使物料能自行周向翻動并軸向移動，這樣就不必在圓筒內(nèi)裝置耐高溫、耐磨材料的刮板和攪耙等。故它特別適合于高溫反應(yīng)過程的物料煅燒。接著我們又了解到水泥生產(chǎn)工藝對回轉(zhuǎn)窯的要求：1．能滿足生產(chǎn)工藝的要求。如能達(dá)到指定的產(chǎn)量、質(zhì)量、熱耗指標(biāo)等；2．單位機(jī)重產(chǎn)量高，由此可減小設(shè)備尺寸，做到“設(shè)備小，產(chǎn)量大” ；3．盡量簡化結(jié)構(gòu)，降低制作成本，同時便于安裝、維修。為了更深一 步的對回轉(zhuǎn)窯以及其他裝置的制造過程的了解，我們來到了生產(chǎn)車間。在 車 間 里 我 們 首 先 了 解 到 筒 體 的 制 造 技 術(shù) ， 筒體是回轉(zhuǎn)窯的基體。筒體是薄壁筒體,形長體重,由多節(jié)卷圓筒軸向拼接而成。首先，我們了解到了筒體的焊接技術(shù)，由于筒體較長較大，所以筒體的焊接是由自動焊接完成的。為了保證筒體的焊接無縫隙，首先對筒體的內(nèi)部縫隙要進(jìn)行切槽，然后自動焊接。為了保證整個焊接無縫隙，還要對筒體的外部進(jìn)行切槽直至切到筒體的焊接部分，然后進(jìn)行焊接，這樣就保證了筒體的焊接無縫隙。第二就是筒體熱膨脹，窯筒體很長，工作時筒體鋼板溫度升高100℃-300℃以上，其軸向膨脹量很大。100m長的窯的膨脹量可達(dá) 220mm左右。筒體的熱伸長量將影響到輪帶與托輪的相對位置及窯頭、窯尾密封裝置。確定支承裝置的安裝位置時必須計算熱伸長量。冷態(tài)安裝時，各支承裝置(托輪)的位置應(yīng)相對于輪帶錯開Δl n=λl n (tn-t0)。式中：λ——熱膨脹系數(shù)，對于鋼，λ=12×10 -6，1／℃；ln——n 跨的跨距，m；t0——安裝時的環(huán)境溫度，℃；tn——n 跨筒體表面平均溫度，℃，可參考同類型窯的熱工數(shù)據(jù)。最后我還了解到了窯的傳動裝置，為了保證窯的長期安全運(yùn)轉(zhuǎn)，除了要求筒體直而圓和支承裝置堅固可靠外，傳動平穩(wěn)可靠也很重要。窯的傳動裝置設(shè)有輔助裝置，輔助傳動裝置是為了檢修、點(diǎn)火和保安而設(shè)置的。星期日，我們來到了同是位于海安的新業(yè)公司，該公司主要生產(chǎn)收塵設(shè)備。收塵設(shè)備的好壞，應(yīng)根據(jù)收塵設(shè)備的性能來評價。收塵設(shè)備的性能包括下列六項：1．處理氣體的流量。2．流體阻力；3．收塵效率；4、設(shè)備的基建投資和運(yùn)轉(zhuǎn)管理費(fèi)用； 5.使用壽命；6.占地面積或占用空間體積。以上六項性能中，前三項屬技術(shù)性能。后三項屬經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。這六項都是相互關(guān)聯(lián)相互制約的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，應(yīng)根據(jù)“具體問題具體分析”的原則，綜合起來加以評定?，F(xiàn)著重敘述收塵器的三項技術(shù)性能。收塵設(shè)備中最常用的是袋式收塵器，是用纖維織3成布作濾層，用于捕集非粘性，非纖維的工業(yè)粉塵。由于脈沖噴吹的清灰方式和合成纖維濾料的應(yīng)用，目前在各種高效收塵器中，袋式收塵器是最有競爭力的一種，在工業(yè)生產(chǎn)中大量采用。袋式收塵器的突出優(yōu)點(diǎn)是收塵效率高而且比較穩(wěn)定。如果濾布選擇和結(jié)構(gòu)設(shè)計得當(dāng)，對 5μm 以上浮塵，收塵效率可達(dá) 99%以上，屬于高效收塵器。與其他高效收塵器相比，袋式收塵器結(jié)構(gòu)簡單、技術(shù)要求不高，造價較低。缺點(diǎn)是不宜捕集氣體中含濕量高和易吸水的粘性粉塵，因易堵濾布小孔。耗費(fèi)濾布織物較多，允許的氣體溫度較低。因此，使用受到一定的限制。四．支承裝置的分析支承裝置是回轉(zhuǎn)窯的重要組成部分，它承受著窯體回轉(zhuǎn)部分的全部重量(包括筒體、耐火磚、物料、窯內(nèi)熱交換器、輪帶及大齒圈等)，并在徑向與軸向?qū)ν搀w起定位作用。目前世界上運(yùn)轉(zhuǎn)著的回轉(zhuǎn)窯中，除極個別的幾臺窯外，其支承裝置都是將托輪軸承剛性地置于基礎(chǔ)上。在剛性支承中，過去一般均采用滑動軸承，但是近年來在窯的托輪支承裝置中采用了滾動軸承，并已成為窯的支承裝置發(fā)展中了種引人注意的新動態(tài)。在我國中、小型回轉(zhuǎn)窯托輪支承上，也已經(jīng)開始應(yīng)用滾動軸承。采用滾動軸承，簡化了操作，提高了設(shè)備的利用率，降低了傳動裝置的電耗。 回轉(zhuǎn)窯是在一定高度的基礎(chǔ)上架空組裝并支承在多檔托輪上的，而每檔托輪又分別支承在四個軸承上，要找正很準(zhǔn)是相當(dāng)困難的。因此，安裝誤差往往難以避免。此外，回轉(zhuǎn)窯在長期運(yùn)轉(zhuǎn)后，筒體常因受熱變形發(fā)生彎曲，基礎(chǔ)也會產(chǎn)生不同程度的沉陷，再加上支承表面的磨損，要經(jīng)常保持筒體本身的直線性是不容易的。當(dāng)窯體的直線性由于上述種種原因而遭到破壞時，輪帶、托輪表面就會出現(xiàn)接觸不均、局部接觸甚至周期性的脫離接觸等不正常的現(xiàn)象，這是剛性支承的根本缺點(diǎn)。為此，國外在自行補(bǔ)償筒體彎曲，即在支承的自調(diào)方面提出了幾種新的設(shè)想，并已經(jīng)研制出新的支承裝置，如氣力自調(diào)支承和液壓自調(diào)支承以及機(jī)械式的自調(diào)支承等。近年來，在我國中、小型回轉(zhuǎn)窯上采用滾動軸承結(jié)構(gòu)型式的較多。五．實習(xí)感想通過幾天在生產(chǎn)車間的具體實習(xí)，我深刻認(rèn)識到理論知識與實際應(yīng)用的差別。作為創(chuàng)造最大效益的公司，他們不會把某一理論作為不變的真理，而是根據(jù)自己的實際情況不斷改進(jìn)自己的技術(shù)，開發(fā)自己的新產(chǎn)品來占領(lǐng)市場。例如在焊接著方面，我是第一次看到先切割再焊接再切割再焊接的方法。第一次見到把厚鋼板卷成筒體，第一次深入一線去體驗制造的整個過程。同時，本次實習(xí)報告對我的畢業(yè)設(shè)計也有很大的幫助。使我對托輪材料的選擇和一些安裝方法有了了解。例如，在實際生產(chǎn)當(dāng)中是允許回轉(zhuǎn)窯竄動的，這樣可以延長托輪4的壽命，如果沒有竄動托輪中間會磨有凹槽，將很難修復(fù)。我覺的每一個公司都有一種精神，揚(yáng)中市大地水泥廠也有，能夠在建材機(jī)械市場生存下來并有很大的影響絕對離不開他們的團(tuán)隊精神和先進(jìn)的管理經(jīng)驗。我在他們集團(tuán)發(fā)現(xiàn)，無論是設(shè)計人員還是一線人員都按時工作認(rèn)真工作，沒有人在虛度時間。給我體會最深的是設(shè)計室，大概有二十人左右，整個市內(nèi)鋪滿了圖紙，所有的電腦都在運(yùn)做，用 CAD 制圖。我們?nèi)i飛集團(tuán)的同學(xué)有二十人，在實習(xí)期間我們在生活上互相幫助，一起吃飯，在吃飯的時候互相謙讓，體現(xiàn)了我們的日益成熟。總之，在這次實習(xí)中我有很大的收獲，學(xué)到了很多的東西。為我將要到來的工作打下了基礎(chǔ)。 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書滾齒機(jī)總體及傳動系統(tǒng)設(shè)計專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 學(xué)生姓名 班 級 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 完成日期 畢 業(yè) 設(shè) 計開 題 論 證 報 告專 業(yè) 機(jī)械制造設(shè)計及其自動化 學(xué)生姓名 班 級 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 完成日期 1課題名稱：滾齒機(jī)總體及傳動系統(tǒng)設(shè)計一、課題簡介：1. 課題來源:鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計,生產(chǎn)實際2. 課題研究的主要內(nèi)容：根據(jù)設(shè)計要求，進(jìn)行課題的調(diào)研和資料的收集，熟悉滾齒機(jī)的工作原理，與同組同學(xué)一起分析討論滾齒機(jī)的設(shè)計方案和機(jī)床的傳動與調(diào)整情況，并最終確定機(jī)床總體結(jié)構(gòu)和傳動方案。主要設(shè)計內(nèi)容包括：1、機(jī)床總體設(shè)計，繪制機(jī)床總圖；2、機(jī)床傳動系統(tǒng)設(shè)計，繪制機(jī)床鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計,生產(chǎn)實際根據(jù)設(shè)計要求，進(jìn)行課題的調(diào)研和資料的收集，熟悉滾齒機(jī)的工作原理，與同組同學(xué)一起分析討論滾齒機(jī)的設(shè)計方案和機(jī)床的傳動與調(diào)整情況，并最終確定機(jī)床總體結(jié)構(gòu)和傳動方案。主要設(shè)計內(nèi)容包括：1、機(jī)床總體設(shè)計，繪制機(jī)床總圖；2、機(jī)床傳動系統(tǒng)設(shè)計，傳動系統(tǒng)圖；3、冷卻裝置總成設(shè)計；4、零件結(jié)構(gòu)設(shè)計。3．國內(nèi)外現(xiàn)狀：滾齒機(jī)發(fā)展趨勢：柔性化、數(shù)控化、自動化隨著重型車市場的高速擴(kuò)張和產(chǎn)銷量的迅速增長，齒輪制造行業(yè)的內(nèi)部競爭必將進(jìn)一步加劇，為齒輪機(jī)床行業(yè)增加了良性發(fā)展的大好機(jī)會。據(jù)預(yù)測，2010 年前，我國需要添置滾齒機(jī) 3000－3500 臺。從型號來看，用于重型車的滾齒機(jī)的需求將增多。從產(chǎn)品檔次上看，對滾齒機(jī)的主要需求是向柔性化、數(shù)控化、自動化、清潔化、高效率、高精度方向發(fā)展。國內(nèi)外技術(shù)差距較大 歐美日制造商壟斷市場據(jù)中國國際招標(biāo)網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示，滾齒機(jī) 2006 年上半年國際招標(biāo)項目量共計 11 個，累計中標(biāo)金額為 969.969383 萬美元。這些項目全部為六大制造商與合資公司所壟斷。其中著名的美國齒輪生產(chǎn)廠商格里森公司占據(jù)了過半的市場份額（54.83%），其他依次為力勃海爾公司、蘭博特瓦里有限公司、卡希富基公司、意大利桑浦坦斯利股份有限公司和三菱重機(jī)床(香港)有限公司。這些制造商都是來自歐美日的國際知名品牌，實力強(qiáng)，技術(shù)過硬，大部分在我國都設(shè)有合資工廠或辦事處。其中占據(jù)過半市場份額的格里森公司成立于 1865 年，是全球最大的制齒裝備生產(chǎn)企業(yè)。1975 年格里森公司率先進(jìn)入我國市場，目前我國擁有從格里森公司直接引進(jìn)的設(shè)備和二手設(shè)備共千余臺。1997 年格里森公司收購了滾齒機(jī)創(chuàng)始者德國普發(fā)特廠，從這年開始格里森開發(fā)的各種型號滾齒機(jī)開始不斷進(jìn)入我國市場。2而在中國，齒輪機(jī)床行業(yè)大部分企業(yè)仍為國有企業(yè)。受國有體制的制約，機(jī)制不靈活，整體發(fā)展速度和新產(chǎn)品開發(fā)速度偏慢，滾齒機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量與歐、美、日產(chǎn)品相比差距明顯，滾齒機(jī)產(chǎn)品精度、可靠性、穩(wěn)定性、自動化有待提高，數(shù)控機(jī)床比例低。從汽車齒輪反饋的信息看，國內(nèi)多數(shù)設(shè)備尚不能完全滿足、覆蓋、適應(yīng)全部的零部件工序，主要表現(xiàn)在品種不全、效率不高、自動化程度低、故障率高、配套體系不完善等。美加強(qiáng)出口管制 行業(yè)格局面臨重新洗牌美國近年來不斷加強(qiáng)對華科技出口管制，2006 年 7 月 6 日，美國商務(wù)部公布了《對中華人民共和國出口和再出口管制政策修改和澄清及新授權(quán)合格最終用戶制度》，要求美國公司在對我國出口 47 類高科技產(chǎn)品之前，必須先獲得美國政府的批準(zhǔn)，目的在于防止美國的高科技出口產(chǎn)品不被客戶用于軍事活動，這些產(chǎn)品包括軟件、電子計算機(jī)、機(jī)床以及飛機(jī)等行業(yè)。 盡管這項新規(guī)定還要聽取美國民眾的意見并作修改，但一些美國公司認(rèn)為，該制度將對包括格里森在內(nèi)的很多美國機(jī)床廠商對華出口業(yè)務(wù)產(chǎn)生影響，從而讓日歐公司占得先機(jī)，也為我國廠商提供難得的機(jī)會。同時，我國政府出臺了鼓勵多項機(jī)床國產(chǎn)化的政策，扶持國內(nèi)滾齒機(jī)業(yè)的發(fā)展。十一五規(guī)劃數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)是：發(fā)展大型、精密、高速數(shù)控裝備和數(shù)控系統(tǒng)及功能部件，改變大型、高精度數(shù)控機(jī)床大部分依賴進(jìn)口的現(xiàn)狀，到“十一五”末期，國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床占國內(nèi)需求市場的比重將從現(xiàn)在的 30%上升至 50%以上，國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床采用自己的功能部件達(dá)到 60%以上，有自主知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)控系統(tǒng)占數(shù)控機(jī)床總產(chǎn)量的 75%以上。國務(wù)院日前也發(fā)布了關(guān)于加快振興裝備制造業(yè)的若干意見，要求改變大型、高精度數(shù)控機(jī)床大部分依賴進(jìn)口的現(xiàn)狀，滿足機(jī)械、航空航天等工業(yè)發(fā)展的需要。在如此利好的形勢下，國內(nèi)的企業(yè)也作出了響應(yīng)，取得了長足的進(jìn)步。重慶機(jī)床廠在新世紀(jì)之初開發(fā)成功的 YKS3120 六軸四聯(lián)動數(shù)控高速滾齒機(jī)，標(biāo)志著國產(chǎn)高檔數(shù)控制齒機(jī)床的研制進(jìn)入新里程，滿足了市場對高檔制齒機(jī)床的多樣化需求，擋住了同類產(chǎn)品的進(jìn)口并在國際市場競爭中爭得了主動，出口北美洲、南美洲、歐洲、東南亞、中東等四十多個國家和地區(qū)。可以預(yù)見，在未來的 5 年里，中國對滾齒機(jī)的需求將穩(wěn)步上升，市場前景可觀。同時，美國對華技術(shù)出口管制政策仍會有變數(shù)；國外廠商會不斷加快進(jìn)入中國市場的步伐，紛紛在華成立合資公司，減少成本，拓寬在中國的銷售渠道；中國廠商將在政策扶持下積極開發(fā)新產(chǎn)品，縮小技術(shù)差距，占領(lǐng)更多的市場份額。國內(nèi)外行業(yè)競爭將進(jìn)一步加劇，無序競爭、不公平競爭有所抬頭，行業(yè)格局面臨重新洗牌。3二、本課題擬解決的問題在對 Y38 普通型滾齒機(jī)設(shè)計的過程中，主要有以下一些問題需要解決1) 制定工藝方案，確定滾齒機(jī)的結(jié)構(gòu)方案和相關(guān)設(shè)計計算，校核；2) 滾齒機(jī)總體設(shè)計；3) 機(jī)床傳動系統(tǒng)設(shè)計；4) 冷卻裝置總成設(shè)計；5)總裝圖以及有關(guān)設(shè)計計算校核。三、解決方案及預(yù)期效果首先認(rèn)真調(diào)查收集關(guān)于 Y38 普通型滾齒機(jī)設(shè)計的詳細(xì)資料，對滾齒機(jī)總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析、理解，通過所學(xué)的機(jī)械設(shè)計制造知識結(jié)合從網(wǎng)上下載的滾齒機(jī)圖片進(jìn)行仔細(xì)的觀察分析和研究，對該機(jī)床的總體機(jī)構(gòu)有個清晰的認(rèn)識，認(rèn)識理解其各部分的相關(guān)性和獨(dú)立性。其次著重對本課題進(jìn)行仔細(xì)認(rèn)真的分析研究，結(jié)合參考資料等對其工藝方案進(jìn)行具體分析，確定滾齒機(jī)結(jié)構(gòu)方案。滾齒機(jī)組成：機(jī)床、工件臺 ,刀架臺, 操作臺四個部分。再次主要通過以上準(zhǔn)備的各主要資料，運(yùn)用 AUTOCAD 和 PRO-E 等相關(guān)軟件編制出課題所需要的二維或三維圖。設(shè)計的滾齒機(jī):1. 良好的剛性和極小的熱變形，能承受高負(fù)荷強(qiáng)力和高速切削；2. 提高使用性能、抗疲勞強(qiáng)度、耐磨性和耐腐蝕性；3. 應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，便于維修、調(diào)整。 4四、課題進(jìn)度安排3 月 1 日～3 月 14 日．畢業(yè)實習(xí)階段。畢業(yè)實習(xí)，查閱資料，到多個公司實踐，撰寫實習(xí)報告。3 月 15 日～3 月 31 日．開題階段。提出總體設(shè)計方案及草圖，填寫開題報告。4 月 1 日～5 月 14 日． 設(shè)計初稿階段。完成總體設(shè)計圖、部件圖、零件圖。5 月 15 日～5 月 31 日． 中期工作階段。完善設(shè)計圖紙，編寫畢業(yè)設(shè)計說明書，中期檢查。6 月 1 日～6 月 2 日．畢業(yè)設(shè)計預(yù)答辯。6 月 3 日～6 月 9 日．畢業(yè)設(shè)計整改。圖紙修改、設(shè)計說明書修改、定稿，材料復(fù)查。6 月 10 日～6 月 11 日．畢業(yè)設(shè)計材料評閱。6 月 12 日～6 月 13 日．畢業(yè)答辯。6 月 14 日～6 月 15 日．材料整理裝袋。五、指導(dǎo)教師意見簽名 年 月 日六、專業(yè)系意見簽名 年 月 日七、學(xué)院意見簽名 年 月 日滾齒機(jī)總體及傳動系統(tǒng)設(shè)計摘要：齒輪加工機(jī)床是機(jī)械制造工業(yè)中的一種重要的技術(shù)裝備，技術(shù)含量高且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，滾齒機(jī)又是齒輪加工機(jī)床中應(yīng)用最為廣泛的一種，因此我們必須重視滾齒機(jī)的發(fā)展，不斷改進(jìn)技術(shù)，使之達(dá)到國際領(lǐng)先水平。本文主要論述了滾齒機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢及滾齒機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)中的作用。主要設(shè)計任務(wù)是滾齒機(jī)機(jī)床總體結(jié)構(gòu)、傳動方案的設(shè)計。主要設(shè)計內(nèi)容包括：機(jī)床總體方案和機(jī)床工藝范圍的確定，機(jī)床傳動系統(tǒng)設(shè)計，機(jī)床總體結(jié)構(gòu)設(shè)計，以及冷卻裝置總成設(shè)計和床身零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計等。本機(jī)床主要有四條傳動鏈：主運(yùn)動傳動鏈，展成運(yùn)動傳動鏈，進(jìn)給運(yùn)動傳動鏈和附加運(yùn)動傳動鏈，對每個傳動鏈的傳動比進(jìn)行分配，并通過掛輪對機(jī)床進(jìn)行調(diào)整。設(shè)計的目標(biāo)是使得機(jī)床能滿足強(qiáng)度、剛度、壽命、工藝性與經(jīng)濟(jì)性等方面的要求，且運(yùn)行平穩(wěn)，工件可靠，結(jié)構(gòu)合理，裝卸方便，便于維修與調(diào)整，最后能滿足加工要求，保證加工精度。關(guān)鍵詞：滾齒機(jī)；傳動鏈；總體設(shè)計；冷卻裝置；床身Gear-hobbing machine system design and transmission system designAbstract: The gear machine tool is one kind of important technical equip in the machine manufacture industry, the technical content is high and the structure is also complex, the gear-hobbing machine also is a machine equipment which is applies the most widespread, therefore we must take the attention of the development of the gear-hobbing machine, improves the technology, enables it to achieve the international leading level. This article mainly elaborated the development of the gear-hobbing machine at present situation and the trend of development and the gear-hobbing machine in industrial production. The most important task is to design bed structure and transmission plan of gear-hobbing machine. The main design content includes: The engine bed system design, designs the engine bed overall structure, definite engine bed technology capability. The engine bed transmission system design, this machine has four transmission chains: The main movement transmission chain, unfolds movement transmission chain, the feed motion transmission chain and the attached motion transmission chain, needs to design each transmission chain the velocity ratio assignment. As well as cooling system unit design and lathe bed components structural design. The design enables the machine to satisfy such requests as intensity, rigidity, life, process and efficiency , moreover, it demands steadily movement, work piece is reliable, reliable clamping and structure, loading and unloading is convenient, repairing and adjustment is easy, finally can satisfy the processing request, guarantees processing precision. Key word: Gear-hobbing machine; Transmission chains; System design; Cooling system; Lathe bed