KCJ25型柏油路面開槽機設計【4張圖紙】【優(yōu)秀】.rar

KCJ25型柏油路面開槽機設計【4張圖紙】【優(yōu)秀】.rar,4張圖紙,優(yōu)秀,KCJ25,柏油,路面,開槽,設計,圖紙 1 黃河科技學院畢業(yè)設計開題報告表 課題名稱 KCJ25 型柏油路面開槽機設計 課題來源 教師擬訂 課題類型 AX 指導教師 薛東彬 學生姓名 金賀 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 學 號 080105655 一 調研資料的準備 根據任務書的要求 在做本課題之前 查閱了與該課題相關的資料 有 機械制圖 機械設計 力學 機械制造工藝學 CAXA 制造工程師基礎教程與畢業(yè)設計指導手冊等一系列與設計相關的材料 二 設計的目的與要求 畢業(yè)設計是大學教學中最后一個實踐性教學環(huán)節(jié) 通過該設計過程 可以檢驗我對所學知識融會 貫通的程度 同時培養(yǎng)我處理工程中實際問題的能力 因此意義特別重大 利用 CAXA 制造工程師軟件先對開槽機進行設計 并完成其裝配圖與部分零件圖的設計 三 設計的思路與預期成果 1 設計思路 分析國內外柏油路面開槽機發(fā)展和應用的情況 結構類型和功能特點 結合國內開槽機的實際情 況擬定開槽機的總體方案 首先完成總體機械結構的設計 要考慮到性能穩(wěn)定 運轉靈活 安全可靠 節(jié)能環(huán)保 然后完成 傳動機構的設計 選擇合適的傳動機構 對從汽油機到主軸的傳動機構進行設計和計算 最后對支撐 部件進行設計 2 預期的成果 1 完成文獻綜述一篇 不少與 3000 字 與專業(yè)相關的英文翻譯一篇 不少于 3000 字 2 完成內容與字數(shù)都不少于規(guī)定量的畢業(yè)設計說明書一份 3 繪制裝配圖 部分零件圖 4 刻錄包含本次設計的所有內容的光盤一張 四 任務完成的階段內容及時間安排 1 3 周 完成文獻綜述 開題報告及英文資料翻譯 掌握 CAXA 軟件應用功能 完成畢業(yè)實習 4 5 周 對 KCJ25 型柏油路面開槽機進行總體 局部 零件結構的設計及計算 6 9 周 用 CAXA 軟件繪制總裝圖 典型零件圖 10 11 周 編寫設計說明書 進一步修改完善畢業(yè)設計 準備并完成畢業(yè)答辯稿 12 周 畢業(yè)答辯 2 五 完成設計所具備的條件因素 我已修完機械制圖 機械設計 機電一體化技術 機械制造工藝學 機械制造技術基礎 數(shù)控原 理與系統(tǒng) 數(shù)控機床構造 CAXA 制造工程師基礎教程及畢業(yè)設計指導等課程 同時借助圖書館的相 關文獻資料并查詢相關的網絡等資源 指導教師簽名 日期 課題來源 1 教師擬訂 2 學生建議 3 企業(yè)和社會征集 4 科研單位提供 課題類型 1 A 工程設計 藝術設計 B 技術開發(fā) C 軟件工程 D 理論研究 E 調研報告 2 X 真實課題 Y 模擬課題 Z 虛擬課題 要求 1 2 均要填 如 AY BX 等 目 錄 1 任務書 1 2 開題報告 2 3 指導教師評閱表 4 4 主審教師評審表 5 5 畢業(yè)設計 論文 答辯評審與總成績評定表 6 6 畢業(yè)設計說明書 7 7 文獻綜述 30 8 文獻翻譯 40 9 光盤 10 設計圖紙或實驗數(shù)據記錄 單位代碼 0 2 學 號 080105655 分 類 號 TH6 密 級 秘密 畢 業(yè) 設 計 文獻綜述 院 系 名 稱 工 學 院 機 械 系 專 業(yè) 名 稱 機 械 設 計 制 造 及 其 自 動 化 學 生 姓 名 金 賀 指 導 教 師 薛 東 彬 2012 年 3 月 10 日 黃河科技學院畢業(yè)設計 文獻綜述 第 1 頁 KCJ25 型柏油路面開槽機設計 摘要 本文介紹了柏油路面開槽機 開槽機主要用于瀝青 水泥路面裂縫病害處 治時的開槽作業(yè) 通過特質刀片快速將不規(guī)則裂縫整理成均勻的凹槽 形成新 的結合面 優(yōu)化灌縫材料與縫槽的接觸層面 加強灌縫材料與縫槽側壁粘結的 緊密性 首先介紹了開槽機在國內外的發(fā)展現(xiàn)狀 并對開槽機的動力機構與傳動 機構進行了分析 此外還介紹了平面連桿機構 關鍵詞 開槽機 裂縫 凹槽 1 公路養(yǎng)護機械在國內外的發(fā)展現(xiàn)狀 1 1 公路養(yǎng)護機械化在國內的發(fā)展狀況 20 世紀 60 年代初 我國公路建設處在以砂石路面為主的時代 可供公路 養(yǎng)護用的機械很少 加上當時國家經濟條件的限制 對公路養(yǎng)護投入的資金嚴 重不足 公路養(yǎng)護大多以人工為主 改革開放以后 特別是高速公路的發(fā)展 為引進先進的養(yǎng)護機械創(chuàng)造了機遇 但是 我國的養(yǎng)護機械無論是產品性能還 是品種 數(shù)量 質量都難以滿足我國高等級公路維修養(yǎng)護作業(yè)的需要 部分類 型的公路養(yǎng)護機械國內還不能自主生產 國內缺少混凝土切割理論 制約著切 割工具的設計 機械的效率及刀具磨損 影響機器的工作與性能 因此 切割 技術發(fā)展緩慢 1 2 公路養(yǎng)護機械化在國外的發(fā)展狀況 經濟發(fā)達國家很早就發(fā)展了公路的施工建設 養(yǎng)護管理工作同時也跟上了 建設的步伐 由于日常養(yǎng)護工作做得好 這些國家高速公路雖然建成使用了近 半個世紀 但至今仍在使用 他們在公路養(yǎng)護和管理方面有較完善的質量保證 體系 普遍建立了公路養(yǎng)護計算機管理系統(tǒng) 并配備了先進的養(yǎng)護機械 在不 斷發(fā)展養(yǎng)護機械的同時 注重養(yǎng)護施工工藝與養(yǎng)護材料的研究與開發(fā)工作 近 黃河科技學院畢業(yè)設計 文獻綜述 第 2 頁 幾年來 發(fā)達國家更加重視養(yǎng)護管理系統(tǒng)的建設 利用開發(fā)出的公路路況診斷 檢測 評估設備等多種養(yǎng)護輔助系統(tǒng) 實現(xiàn)對公路狀況的自動檢測與數(shù)據的采 集 建立公路信息管理數(shù)據庫 對公路路況實施動態(tài)管理 達到以預防為主的 養(yǎng)護目的 黃河科技學院畢業(yè)設計 文獻綜述 第 3 頁 2 開槽機的結構 2 1 開槽機的動力機構 開槽機的動力機構選用汽油發(fā)動機 它是以汽油作為燃料的發(fā)動機 由于 汽油粘性小 蒸發(fā)快 可以用汽油噴射系統(tǒng)將汽油噴入氣缸 經過壓縮達到一 定的溫度和壓力后 用火花塞點燃 使氣體膨脹做功 汽油機的特點是轉速高 結構簡單 質量輕 造價低廉 運轉平穩(wěn) 使用維修方便 2 1 1 小型汽油機一般系統(tǒng)組成 1 曲軸連桿系統(tǒng)包括活塞 連桿 曲軸 滾針軸承 油封等 2 機體系統(tǒng)包括缸蓋 缸體 曲軸箱 消聲器 防護罩等 3 燃油系統(tǒng)包括油箱 開關 濾網 沉淀杯和化油器等 4 冷卻系統(tǒng)包括冷卻風扇 引風罩等 有些背負式噴霧噴粉機在大風機 后蝸殼上開冷卻口 由引風罩引出冷卻氣流 就不再需要單獨的冷卻葉輪 5 潤滑系統(tǒng)二沖程汽油機采用汽油與潤滑油組合的混合油潤滑與供油系 統(tǒng)合用 四沖程汽油機潤滑與供油分開 曲軸箱配有潤滑油油面尺 6 配氣系統(tǒng)四沖程汽油機由進 排氣門 搖臂 推桿 挺桿及凸輪軸等 組成 二沖程汽油機沒有進 排氣門 而是在汽缸體上開有進氣口 出氣口和 換氣口 利用活塞上下運動來開啟或關閉各氣孔 7 啟動系統(tǒng)有兩種結構 一種是由啟動繩和簡單啟動輪組成 另一種是 回彈式啟動結構 帶有彈簧結合齒和防護罩等 8 點火系統(tǒng)包括磁電機 高壓線 火花塞等 其中磁電機有兩種 觸點 式帶跳火架結構和無觸點式電子點火線路 汽油機工作時 完成進氣 壓縮 膨脹和排氣一個工作循環(huán) 四沖程汽油 機需要曲軸轉兩圈 720 活塞上 下運動四次共四個行程 二沖程汽油機 需要曲軸轉一圈 360 活塞上 下運動兩次共兩個行程 2 2 開槽機的傳動機構 開槽機的傳動機構可以選用帶傳動 帶傳動是利用張緊在帶輪上的柔性帶 黃河科技學院畢業(yè)設計 文獻綜述 第 4 頁 進行運動或動力傳遞的一種機械傳動 根據傳動原理的不同 有靠帶與帶輪間 的摩擦力傳動的摩擦型帶傳動 也有靠帶與帶輪上的齒相互嚙合傳動的同步帶 傳動 2 2 1 帶傳動的類型 按帶橫截面的形狀 帶傳動可分為平帶傳動 V 帶傳動 圓帶傳動和同步 帶傳動等 其中平帶傳動 V 帶傳動 圓帶傳動為摩擦帶傳動 同步帶傳動為 嚙合帶傳動 2 2 2 帶傳動的特點和應用 1 傳動帶有彈性 能緩沖 吸振 傳動較平穩(wěn) 噪音小 2 摩擦帶傳動在過載時帶在帶輪上的打滑 可防止損壞其他零件 起安 全保護作用 但不能保證準確的傳動比 3 結構簡單 制造成本低 適用于兩軸中心距較大的傳動 4 傳動效率低 外廓尺寸大 對軸和軸承壓力大 壽命短 不適合高溫 易燃場合 帶傳動常用于中小功率的傳動 摩擦帶傳動的工作速度一般在 5 25 m s 之間 嚙合帶傳動的工作速度可達 50m s 摩擦帶傳動的傳動比一般不大于 7 嚙合帶傳動的傳動比可達 10 2 3 平面連桿機構 開槽機通過選用連桿機構來控制切槽深度 連桿機構中的運動副一般為低 副 其運動副元素為面接觸 壓力較小 承載能力較大 潤滑好 磨損小 加 工制造容易 且連桿機構中的低副一般是幾何封閉 對保證工作的可靠性有利 2 3 1 鉸鏈四桿機構的組成 鉸鏈四桿機構是由轉動副將各構件的頭尾聯(lián)接起的封閉四桿系統(tǒng) 并使其 中一個構件固定而組成 被固定件稱為機架 與機架直接鉸接的兩個構件稱為 連架桿 不直接與機架鉸接的構件稱為連桿 連架桿如果能作整圈運動就稱為 曲柄 否則就稱為搖桿 黃河科技學院畢業(yè)設計 文獻綜述 第 5 頁 2 3 2 鉸鏈四桿機構的類型 鉸鏈四桿機構根據其兩個連架桿的運動形式的不同 可以分為曲柄搖桿機 構 雙曲柄機構和雙搖桿機構三種基本形式 1 曲柄搖桿機構 在鉸鏈四桿機構中 如果有一個連架桿做循環(huán)的整周運 動而另一連架桿作搖動 則該機構稱為曲柄搖桿機構 2 雙曲柄機構 在鉸鏈四桿機構中 兩個連架桿均能做整周的運動 則該 機構稱為雙曲柄機構 3 雙搖桿機構 兩根連架桿均只能在不足一周的范圍內運動的鉸鏈四桿機 構稱為雙搖桿機構 1 鉸鏈四桿機構中曲柄存在的條件 鉸鏈四桿機構的三種基本類型的區(qū)別在于機構中是否存在曲柄 存在幾個 曲柄 機構中是否存在曲柄與各構件相對尺寸的大小以及哪個構件作機架有關 可以證明 鉸鏈四桿機構中存在曲柄的條件為 條件一 最短桿與最長桿長度之和不大于其余兩桿長度之和 條件二 連架桿或機架中最少有一根是最短桿 2 鉸鏈四桿機構基本類型的判別準則 1 滿足條件一但不滿足條件二的是雙搖桿機構 2 滿足條件一而且以最短桿作機架的是雙曲柄機構 3 滿足條件一而且最短桿為連架桿的是曲柄搖桿機構 4 不滿足條件一是雙搖桿機構 2 3 3 平面四桿機構的其它形式 1 曲柄滑塊機構 在圖 2 31a 所示的鉸鏈四桿機構 ABCD 中 如果要求 C 點運動軌跡的曲率 半徑較大甚至是 C 點作直線運動 則搖桿 CD 的長度就特別長 甚至是無窮大 這顯然給布置和制造帶來困難或不可能 為此 在實際應用中只是根據需要制 作一個導路 C 點做成一個與連桿鉸接的滑塊并使之沿導路運動即可 不再專 門做出 CD 桿 這種含有移動副的四桿機構稱為滑塊四桿機構 當滑塊運動的軌 跡為曲線時稱為曲線滑塊機構 當滑塊運動的軌跡為直線時稱為直線滑塊機構 黃河科技學院畢業(yè)設計 文獻綜述 第 6 頁 直線滑塊機構可分為兩種情況 如圖 2 31b 所示為偏置曲柄滑塊機構 導路 與曲柄轉動中心有一個偏距 e 當 e 0 即導路通過曲柄轉動中心時 稱為對 心曲柄滑塊機構 如圖 2 31c 所示 由于對心曲柄滑塊機構結構簡單 受力 情況好 故在實際生產中得到廣泛應用 因此 今后如果沒有特別說明 所提 的曲柄滑塊機構即意指對心曲柄滑塊機構 應該指出 滑塊的運動軌跡不僅局限于圓弧和直線 還可以是任意曲線 甚至可以是多種曲線的組合 這就遠遠超出了鉸鏈四桿機構簡單演化的范疇 也使曲柄滑塊機構的應用更加靈活 廣泛 2 導桿機構 在對心曲柄滑塊機構中 導路是固定不動的 如果將導路做成導桿 4 鉸接 于 A 點 使之能夠繞 A 點轉動 并使 AB 桿固定 就變成了導桿機構 如圖 2 32 所示 當 AB BC 時 導桿能夠作整周的回轉 稱旋轉導桿機構 如圖 2 32a 所示 當 AB BC 時導桿 4 只能作不足一周的回轉 稱擺動導桿機構 如 圖 2 32b 所示 圖 2 32 導桿機構 圖 2 33 搖塊機構及其應用 3 搖塊機構和定塊機構 圖 2 31 曲柄滑塊機構 黃河科技學院畢業(yè)設計 文獻綜述 第 7 頁 在對心曲柄滑塊機構中 將與滑塊鉸接的構件固定成機架 使滑塊只能搖 擺不能移動 就成為搖塊機構 如圖 2 33a 所示 搖塊機構在液壓與氣壓傳動 系統(tǒng)中得到廣泛應用 如圖 2 33b 所示為搖塊機構在自卸貨車上的應用 以車 架為機架 AC 液壓缸筒 3 與車架鉸接于 C 點成搖塊 主動件活塞及活塞桿 2 可 沿缸筒中心線往復移動成導路 帶動車箱 1 繞 A 點擺動實現(xiàn)卸料或復位 將對 心曲柄滑塊機構中的滑塊固定為機架 就成了定塊機構 如圖 2 34a 所示 圖 2 34b 為定塊機構在手動唧筒上的應用 用手上下扳動主動件 1 使作為導路 的活塞及活塞桿 4 沿唧筒中心線往復移動 實現(xiàn)唧水或唧油 圖 2 34 定塊機構及其應用 黃河科技學院畢業(yè)設計 文獻綜述 第 8 頁 小結 在本次查找文獻的過程中 我了解到了開槽機是通過特質刀片快速將不規(guī) 則裂縫整理成均勻的凹槽 實現(xiàn)對瀝青 水泥路面裂縫病害的處治功能 它的 基本結構 動力機構 傳動機構 四桿機構 為后面的設計確定了方向和理論 基礎 參考文獻 1 任殿閣 張佩勤 機床設計指導 M 遼寧 科學技術出版社 1991 2 何挺繼 水泥混凝土路面施工與施工機械 M 北京 人民交通出版社 1999 3 何挺繼 朱文天 鄧世新 筑路機械手冊 M 北京 人民交通出版社 1998 4 張世英 筑路工程機械 M 北京 機械工業(yè)出版社 1997 5 孫恒 陳作模 葛文杰 機械原理 M 北京 高等教育出版社 2006 6 曲繼方 等 機構創(chuàng)新原理 M 北京 科學出版社 2001 7 劉吉善 小型汽油機的發(fā)展動態(tài) J 內燃機工程 1990 2 32 38 8 陳佩珊 戌向新 我國小型汽油機現(xiàn)狀及發(fā)展 J 小型內燃機 1994 1 13 15 9 孟憲源 現(xiàn)代機構手冊 M 北京 機械工業(yè)出版社 1994 10 弗爾梅 J 機構學教程 M 陳兆雄 譯 北京 高等教育出版社 1990 11 濮良貴 紀名剛 機械設計 M 北京 高等教育出版社 2006 12 吳宗 澤 羅圣國 機械設計課程設計手冊 M 北京 高等教育出版社 2006 12 德 S 弗羅尼斯 設計學 傳動零件 王汝霖 等譯 北京 高等教育出版社 1988 13 Patton W J Mechanical Power Transmission New Jersey Printice Hall 1980 單位代碼 0 2 學 號 080105655 分 類 號 TH6 密 級 秘密 畢 業(yè) 設 計 文獻翻譯 院 系 名 稱 工 學 院 機 械 系 專 業(yè) 名 稱 機 械 設 計 制 造 及 其 自 動 化 學 生 姓 名 金 賀 指 導 教 師 薛 東 彬 2012 年 3 月 10 日 黃河科技學院畢業(yè)設計 文獻翻譯 第 1 頁 針對不同的數(shù)控機床一個基于互聯(lián)網的機床檢查計劃 Dong ttoon Kim 情報和精密機械部門 韓國機械和材料研究所 大田 305 343 韓國 Sun Ho Kim 機電工程專業(yè)本科工程 東義大學 Busan 614 714 釜山 韓國 Kwang SIK KOH 電氣工程和計算機科學學院 慶北國立大學 大邱廣域市 702 701 韓國 摘要 本文提出了一個基于互聯(lián)網的機床檢查與數(shù)字控制機床 CNC 技術 根據其體系結 構的不同 數(shù)控機床分為兩種類型 一種是封閉式控制結構 CAC 它是傳統(tǒng)的數(shù)控 機床 一種是開放式控制結構 OAC 這是最近推出的 PC based 控制器 由于 CAC 有一個封閉的架構 所以它依賴于數(shù)控機床供應商制定的規(guī)格 而因為這一點 它的 應用程序很難在數(shù)控領域為用戶所實現(xiàn) 近日 傳統(tǒng)的數(shù)控機床已被基于 PC 的開放式 數(shù)控機床所取代 然而 現(xiàn)在還有很多傳統(tǒng)的數(shù)控機床在 OAC 配備不足的車間工作 對于 CAC 和 OAC 數(shù)控機床基于互聯(lián)網的檢查 一個合適的系統(tǒng)環(huán)境是必要的 通過 這項研究 對包括 CAC 和 OAC 在內的各種 CNC 在專業(yè)化生產系統(tǒng)進行全球化管理 對各種 CNC 基于互聯(lián)網的檢查設計一個合適的環(huán)境 并對 CAC 和 OAC 檢查方法作比 較 這項研究成果可作為一個數(shù)控機床集成制造系統(tǒng)的全球監(jiān)測和遠程控制的基本模 型 在本研究中定義的檢查點分為兩類 結構性點和操作點 前者包括軸承的振動 主軸單元的溫度 和其他期刊管理點 而后者則包括油檢查 夾具鎖 開鎖 加工開 關 狀態(tài) 關鍵詞 基于 Internet 的檢查方法 變式數(shù)控 CAC 0AC 1 導言 電腦和互聯(lián)網的廣泛使用 導致一個基于 Internet 的數(shù)控機床的控制和監(jiān)測的全球 化管理在專業(yè)化生產系統(tǒng)的需求不斷增加 在過去 利用可編程邏輯控制器 PLC 的接觸點 監(jiān)測做為數(shù)控機床和制造系統(tǒng)外圍設備的 I O 信號 但是 這個程序已經被限制到 CNC 內部信息的監(jiān)測 它很難執(zhí)行用戶在數(shù)控領域 黃河科技學院畢業(yè)設計 文獻翻譯 第 2 頁 定義的程序 這個程序包括檢查有關 CNC 的各種監(jiān)測數(shù)據 外圍設備和其他外部單位 Rober and Shin 1995 Lee et al 2004 而所需的用戶自定義程序是數(shù)控機床監(jiān)測與 遠程站點的通信應用程序模塊 近日 基于 PC 的開放式結構數(shù)控機床取代了傳統(tǒng)的數(shù) 控機床 從而提供了一個方便的環(huán)境來實現(xiàn)用戶定義的用于遠程監(jiān)視和控制的數(shù)控程 序 Rober and Shin 1995 Kwon et al 2000 Hong et al 2003 然而 很多傳統(tǒng)的數(shù)控 機床在 OAC 配備不足的車間工作 為了做到對這種變式數(shù)控機床遠程檢查 應對每個 CAC 和 OAC 構建合適的環(huán)境 現(xiàn)在 我們簡要的概述下相關的研究 關于機床的開放式數(shù)控制造系統(tǒng)管理的研 究 已經快速的實現(xiàn)了在柔性制造系統(tǒng)和自動配置 Wright 1995 和動態(tài)重新配置 Oldknow and Yellowley 2001 的研究 一個開關函數(shù)發(fā)生器的研究解決了在開放 式結構機床的維修機制 Kim et al 2002 機床的遠程控制和監(jiān)測客戶端 服務器環(huán)境也一直被研究 Oldknow and Yellowley 2003 這種關于遠程服務的代表性例子是由 CNC 供應商開發(fā)的工廠窗口 和遠程系統(tǒng) Kim et al 2000 Kang and Kang 1999 然而 這些系統(tǒng)的特點是當?shù)?的域環(huán)境提高基本的技術支持 此外 這些研究還包括基于互聯(lián)網的機床管理 CNC 故障診斷的實現(xiàn)和基本的遠程服務 Kim et al 2003 在柔性制造系統(tǒng)中基于 Web 的監(jiān)控也進行了研究 Jung et al 2001 此外 還研究了維護數(shù)控機床的公共交換電 信電話網 PSTN 和數(shù)字 I O 模塊 Hyun et al 1998 然而 這些研究都集中在 CAC 機除外的 OAC 機上 而研究的大多數(shù)的服務功能 是通過電話線或外部網絡 如 Internet 傳輸?shù)谋O(jiān)測數(shù)據 盡管是基于互聯(lián)的應用程序 仍要安裝一個開發(fā)商依賴的特殊的客戶端 因為大多數(shù)情況下是基于客戶 服務器的配 置 在某些特殊情況下 一個額外的內核是必需的 此外 優(yōu)越的數(shù)控廠商 如西門 子的第三方支持通過互聯(lián)網的網絡服務 然而 在這情況下 非常困難的是服務的功 能往往不適合車間修改功能 在國內 甚至有部分數(shù)控廠商無法服務一般商用的基于 互聯(lián)網的檢查服務 如通過 lnternet 的監(jiān)測 出現(xiàn)這種情況是因為大部分的運營商和數(shù) 控廠商都集中在國內數(shù)控市場的穩(wěn)定性和原創(chuàng)能力上面 也就是說 大部分的數(shù)控廠 商都害怕數(shù)控機床因過載而崩潰或因故障造成額外軟件安裝或升級 所以他們支持遠 程服務功能 總之 雖然對 OAC 有一些研究 但是少有滿意的設計 而對 CAC 的研 究更是非常缺乏 尤其是 基于互聯(lián)網的檢查與 CAC 和 OAC 的變種數(shù)控機床沒有得 黃河科技學院畢業(yè)設計 文獻翻譯 第 3 頁 到充分的研究報告 由于不便開發(fā)環(huán)境和較差的軟件可移植性 本文調查申請的方法是基于互聯(lián)網的檢查技術 對 OAC 和 CAC 兩個變式數(shù)控機 床進行比較 通過這項研究建議通過基于 Internet 檢查變式數(shù)控機床的有效計劃 首先 遠程檢查和控制與 CAC 的機床和零部件相關的數(shù)字信號 通過使用 I O 的嵌入式模 塊介紹網頁 其次 本文認為模擬和數(shù)字遠程檢查 OAC 的機器通過實施相關的信號用 戶定義的應用程序能夠接口與外部服務器的數(shù)控域 并通過數(shù)據采集單元 DAU 能 夠獲得與連接的數(shù)據機及周邊設備的聯(lián)系點 CAC 有一個封閉的架構 它是依賴數(shù)控協(xié)力廠商規(guī)范 由于這一點 就已經很困 難 為用戶實施在數(shù)控應用程序 因此 一個特殊的 額外的模塊需要基于互聯(lián)網的 應用程序 塞納科技 2002 年 對于這一點 一個網絡的 I O 嵌入式模塊適用于本 研究基于互聯(lián)網的檢查 模塊直接連接到 TCP IP 網絡與遠程通信網站 為了獲得監(jiān)測 數(shù)據數(shù)控機床 模塊的 I O 信號在數(shù)控被分配到 PLC 的 I O 信號 另一方面 OAC 有一個基于 PC 的開放式架構 運作獨立于數(shù)控供應商的規(guī)范并沒有額外的模塊是必要 的 用于連接遠程站點 正因為如此 一個簡單的 DAU 這是不直接連接到 OAC 的 主要電路板 而不是直接影響到數(shù)控穩(wěn)定 用于信號傳感和數(shù)據通過 RS232 422 行收 購無需額外通信設備模塊 基于 Internet 的遠程機器檢查與 OAC 用戶定義的守護進 程的工具通信和應用程序 Web 服務的形式實現(xiàn) OAC 和內部功能內外部服務器 互聯(lián) 網通信之間進行數(shù)控領域的守護程序外部服務器和網絡腳本程序 黃河科技學院畢業(yè)設計 文獻翻譯 第 4 頁 2 基于 Internet 檢查 OAC 的方法 在 OAC 的情況 不需要網絡支持附加設備模塊 OAC 有一個方便的結構 可以 實現(xiàn)網絡應用程序 檢查和獲得機床 I O 信號的數(shù)據 只需要信號處理板或外部的 DAU 數(shù)據采集 由于大多數(shù) OAC 是基于單板計算機上的 DAU 一個緊湊的結構 比板 型 Advantech 2002 更有效可以簡單地連接 I O 信號 試圖通過監(jiān)測加工狀態(tài) 應 用程序通過 DAU 零部件溫度和振動的檢查方法 可以通知檢查時間和零部件的更換時 間 通過這個應用 數(shù)控機床及周邊設備的模擬和數(shù)字接觸點監(jiān)測使用的 DAU 在實 驗中 使用外部的 I O 的 DAU 模塊 以減少硬件設備的大小 并盡量減少負荷 基 于 Internet 的檢查 OAC 機床配置使用的 DAU 如圖 1RS485 通訊內部通過 RS232 485 轉 換規(guī)范 0V 至 1 5V 的范圍內分配一個采樣周期為每秒 10 次 以獲取模擬傳輸值 為 獲取軸承的振動和主軸溫度的實驗 傳輸?shù)哪M值在 OAC 和 DAU 之間的通信協(xié)議實 時監(jiān)控 如圖 2 所示 Subsequently 也進行檢查開 關狀態(tài)的石油和鉗的基本實驗 如 圖 3 所示功能的應用程序代碼 實現(xiàn)在 OAC 數(shù)控域的內部功能 基于 Internet 的檢查應用 通訊發(fā)達的守護程序在數(shù)控領域實施 在外部服務器由 Web 服務的 Web scr ipt 方案實施 使用 vbscrip JavaScript 和活動服務器頁面 ASP 如圖 4 守護程序之間的網絡通信可以在數(shù)控域和外部 Web 腳本程序 因此 多個客戶 端可以監(jiān)控檢查的數(shù)據和機器的狀態(tài) 通過收購數(shù)字和模擬數(shù)據傳輸從外部數(shù)據庫的 OAC 數(shù)控通信服務程序采用標準的開放式數(shù)據庫連接 ODBC 和數(shù)據處理 利用 結構化查詢語言 SQL 查詢 通過這個過程 檢查數(shù)據傳輸相關的表中的信息構建 在數(shù)據庫表中 在互聯(lián)網環(huán)境下的遠程檢查 實現(xiàn)了通過設計的應用程序 如圖 5 所 示結果表明 這種檢查方法是有利的 在其方便的開發(fā)環(huán)境在軟件方面 可以很容易 地實現(xiàn)用戶定義的應用程序 黃河科技學院畢業(yè)設計 文獻翻譯 第 5 頁 圖 1 基于互聯(lián)網的檢查 OAC 的機器配置使用的 DAU 圖 2 通信協(xié)議之間的 OAC 的 DAU 模 黃河科技學院畢業(yè)設計 文獻翻譯 第 6 頁 圖 3 模擬輸入 0 1 5V 的范圍 的收購和數(shù)字輸入 8 位直接投資 圖 4 OAC 和應用程序之間的接口網站 SEVER 黃河科技學院畢業(yè)設計 文獻翻譯 第 7 頁 圖 5 檢查 OAC 的機器所使用的 DAU 和應用程序 黃河科技學院畢業(yè)設計 文獻翻譯 第 8 頁 3 基于 Internet 的檢查計劃和變式數(shù)控機床的例子 基于互聯(lián)網的檢查的計劃變型數(shù)控機床的建議圖 6CAC 機區(qū)旨在檢查通過下載腳 本代碼的數(shù)字數(shù)據和嵌入式設備服務器的 I O 接口機制 在 OAC 機區(qū)檢查所使用的 DAU 和應用程序 如數(shù)據采集模塊 通信守護進程模塊 和一個 web 腳本模塊的模擬 數(shù)據和數(shù)字數(shù)據 基于互聯(lián)網的變種數(shù)控機床的遠程檢查 通過擬議的計劃表見圖 7 在 CAC 的機床的情況下 一個 Java applet 被編碼和下載 以檢查機床的 I O 數(shù) 據和通過網絡瀏覽器向客戶提供檢查結果 在 I O 地址的 Java applet 代碼和真正的 I O 點的機床之間分配 監(jiān)視和控制遠程站點 展示的內容是對監(jiān)測結果 I O 的接觸點 與當前加工 關狀態(tài) CAC 的機床運作周期的啟動按鈕正在網頁瀏覽器上 在 OAC 機床的情況下 收購的 DAU 監(jiān)測數(shù)據傳送到在遠程站點 外部服務器和 通信守護進程服務 它通過網絡瀏覽器激活油傳感器 主軸溫度是 0 0007 這是從 0 至 1 5 V 范圍內的模擬值 結果表明 在前一種情況下 CAC 是有利的 它可以很容易地利用網絡功能的嵌 入式設備 在硬件實現(xiàn)基于 lnternet 的檢查系統(tǒng) 然而 用戶定義的應用程序和下載數(shù) 據的最大尺寸被限制在 512 字節(jié) 后者的情況下 在其方便的開發(fā)環(huán)境 可以方便地 實現(xiàn)在數(shù)控領域的許多不同的應用程序 無需額外設備的優(yōu)點 然而 用戶定義的應 用程序編程工作需要比在前者的情況下實施通信和網絡服務 黃河科技學院畢業(yè)設計 文獻翻譯 第 9 頁 圖 6 基于互聯(lián)網的檢查環(huán)境變異數(shù)控機床 圖 7 例如基于互聯(lián)網的遠程檢查變種數(shù)控機床 黃河科技學院畢業(yè)設計 文獻翻譯 第 10 頁 4 結論 本文提出了一種新的研究基于 Internet 檢查傳統(tǒng)的 CAC 和最近推廣的 OAC 兩種變 式數(shù)控機床 為了實現(xiàn)基于互聯(lián)網高效的檢查 CAC 機 使用信號檢測方法 通過網 絡 I O 嵌入式設備模塊 可以支持互聯(lián)網應用環(huán)境 因為在 CAC 的環(huán)境執(zhí)行用戶定 義的應用程序 是依賴于數(shù)控廠商規(guī)范了的數(shù)控領域 為了實現(xiàn)基于互聯(lián)網檢查 OAC 機床 數(shù)字和模擬信號的檢查方法 它不需要額外 的網絡 I O 的互聯(lián)網應用的嵌入式設備 有人建議 因為數(shù)控域執(zhí)行用戶定義的應用 程序很容易因方便 OAC 的環(huán)境 這種方法只需利用的 DAU 取得的 I O 硬件方面的數(shù) 據和采集到的數(shù)據傳送到外部服務器通過在遠程站點上的網頁瀏覽器的遠程檢查 隨后 對 CAC 和 OAC 機的檢查方法進行了比較 通過這項研究 為數(shù)控機床與 數(shù)控變種的 CAC 和 OAC 在制造系統(tǒng) 基于互聯(lián)網的變型數(shù)控機床的檢查 被設計為 一體的綜合經營的一個合適的環(huán)境 如建筑的全球管理 這項研究的結果可能是一個 全球監(jiān)測和遠程控制在變種數(shù)控機床集成制造系統(tǒng)的基本模型 在今后的工作中應解決以下問題 首先 研究人員應該調查優(yōu)越的遠程檢查環(huán)境 的設計和實現(xiàn) 可以在嵌入式設備利用足夠的上下載的代碼 其次 還需要進一步研 究 可以更簡單地對集成和經營變式數(shù)控機床的標準化和優(yōu)化應用程序進行開發(fā) 感謝 感謝工業(yè)改造技術項目 商務部 工業(yè)和能源 提供的財政支持 單位代碼 0 2 學 號 080105655 分 類 號 TH6 密 級 秘密 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 KCJ25 型柏油路面開槽機設計 院 系 名 稱 工 學 院 機 械 系 專 業(yè) 名 稱 機 械 設 計 制 造 及 其 自 動 化 學 生 姓 名 金 賀 指 導 教 師 薛 東 彬 2012 年 5 月 3 日 黃河科技學院畢業(yè)設計說明書 第 I 頁 KCJ25 型柏油路面開槽機設計 摘要 開槽機主要用于瀝青 水泥路面裂縫病害處治時的開槽作業(yè) 通過特質刀片快速 將不規(guī)則裂縫整理成均勻的凹槽 形成新的結合面 我國在過去的幾十年中 高速公路建設的速度很快 規(guī)模也達到了頂峰時期 并 且在將來的一段時間中也將持續(xù)的發(fā)展 同時公路運輸完成的運輸量也在迅速的增加 由于我國氣候和車輛超載嚴重等諸多原因 新修的柏油路通車幾年就產生了車轍 開 裂 泛油 坑槽等一些早期損壞現(xiàn)象 鑒于此 對高速公路早期損壞進行小型維修是 很必要的 特別是對裂縫和坑槽的修補 可以延長公路的壽命 對社會和經濟效益都 有很大的作用 而對這些局部損壞路面的修復又主要是通過灌封填補實現(xiàn)的 因此 一臺高效率的柏油路面開槽機是十分必要的 目前開槽機廣泛應用于公路建設及市政 工程中的新路面收縮縫的切割 以及舊混凝土路面維修切割和開槽切割作業(yè) 其工作 原理可以簡單地描述為通過動力驅動刀軸帶動刀片運動完成開槽作業(yè) 本文較為詳盡 地描述了 KCJ25 柏油路面開槽機的開發(fā)設計過程 關鍵詞 開槽機 柏油路面 損壞 修補 黃河科技學院畢業(yè)設計說明書 第 II 頁 KCJ25 Asphalt Slotting Machine Design Author jinhe Tutor xuedongbin Abstract Slotting machine is mainly used for asphalt cement pavement cracks Disease Treatment slotting operations irregular cracks through the characteristics of the blade quickly organized into a uniform groove to form a new joint surface China in the past few decades the speed of the highway construction will soon scale reached its peak period and will continue in the future period of time the development of transport by road transport also increased rapidly Serious overloading and so many reasons due to our climate and vehicles the newly built paved road open to traffic a few years to produce a rutting cracking weeping pits some of the early damage phenomenon View of this the highway early damage is necessary to carry out minor repairs especially the repair of cracks and trenches can extend the life of the road has a significant role in the social and economic benefits Repair for localized damage to the road is mainly achieved by potting to fill Therefore an efficient asphalt slotting machine is very necessary Slotting machine is widely used in road construction and municipal projects in the new pavement contraction joint cutting as well as the maintenance of the old concrete pavement cutting and slotting cutting operation Its working principle can be simply described as driven by power driven blade shaft blade movement slotting operations More detailed description of the KCJ25 asphalt slot machine development and design process Key words Slotting machine Asphalt Damage Repair 黃河科技學院畢業(yè)設計說明書 第 III 頁 目錄 1 緒論 1 1 1 課題的背景及目的 1 1 2 國內外研究狀況 2 1 3 課題研究方法 2 1 4 論文構成及研究內容 3 2 總體方案設計 4 2 1 設備介紹 4 2 1 1 開槽機的工作原理和組成 4 2 1 2 開槽機的分類 4 2 1 3 開槽機的作用 5 2 1 4 應用限度 5 2 2 設計要求 5 2 3 設計方案分析 6 2 4 刀具分析 6 2 4 1 刀具材料的選擇 6 2 4 2 刀盤整體構造的確定 7 2 4 3 切削刃幾何角度的選擇 8 2 5 帶傳動的設計 8 2 6 軸的設計 12 結論 16 致謝 17 參考文獻 18 黃河科技學院畢業(yè)設計說明書 第 1 頁 1 緒論 1 1 課題的背景及目的 近年來國內公路建設發(fā)展迅速 且不說絕大多數(shù)城市干道和城際通道幾乎全部 以公路為主 繼國家實施 村村通 公路 政策以來 廣大農村地區(qū)的柏油馬路 更是如雨后春筍般被建出來 據調查 截至到 2009 年底 全國公路總里程達到 230 萬公里 其中等級公路里程 159 18 萬公里 占公路總里程的 82 5 按公 路技術等級分 各等級公路里程分別為 高速公路 41005 公里 一級公路 38381 公 里 二級公路 246442 公里 三級公路 344671 公里 四級公路 921293 公里 等外 公路 338752 公里 由于瀝青 柏油 路面具有足夠的力學強度和一定的彈性 塑 性變形能力 有高度的減振性 行車平穩(wěn)舒適 噪聲低 且不揚塵等特點 已修和 待建的交通主干道 特別是高速公路大部分為瀝青路面 雖然國內外對柏油路面的 修筑進行了不懈的研究和總結 施工技術已較為完善 并得到了廣泛的應用 但在 存在著氣候和交通荷載條件惡劣 車輛超載嚴重等問題 新修的柏油路通車幾年就 發(fā)生了車轍 嚴重丌裂 泛油 坑槽等一些早期損壞現(xiàn)象 其實即便是在筑路技術 已經非常發(fā)達的國家 也難以避免馬路破損的問題 因為它們畢竟是暴露在大自然 的帶狀工程結構物 長期經受著日曬 雨雪 醅熱 嚴寒和凍融 并承受著頻繁交 通瞬時動荷載的反復作用 據統(tǒng)計 高等級公路的一般設計壽命為 12 15 年 有路面破損 自然就需要及時的養(yǎng)護和修復 而我國在八十年代末和九十年 代初修建的瀝青路面已經進入了養(yǎng)護維修期 有些路面的破損己相當嚴重 特別是 近幾年大量修建的瀝青路面 由于各種原因使許多瀝青路面出現(xiàn)早期破損現(xiàn)象 提 早進入養(yǎng)護維修期 其中某些路面第一年修建第二年便出現(xiàn)破損 需要維修 而有 些路面甚至出現(xiàn)當年修建當年維修 但通過大量的調查研究發(fā)現(xiàn) 必須進行大面積 維修的柏油路病害只占一定比例 更多的是諸如開裂 車轍 水損壞等局部的 個 別的路面損壞 它們雖然降低了柏油路的使用性能 但大部分可以通過局部性的維 修得到緩解 鑒于此 對高速公路早期損壞進行小型維修和經常性的養(yǎng)護是很有必 要的 特別是對裂縫和坑槽的修補 可以延長公路的壽命 對社會和經濟效益都有 黃河科技學院畢業(yè)設計說明書 第 2 頁 很大的作用 開槽機雖然是一小型機械 結構簡單 但是它在路面局部維修和日常 養(yǎng)護中作用巨大 開槽亦是施工中必不可少的環(huán)節(jié) 直接影響路面強度 壽命 因 此其發(fā)展 開發(fā)也是必不可少 1 2 國內外研究狀況 20 世紀 60 年代初 我國公路建設處在以砂石路面為主的時代 可供公路養(yǎng)護 用的機械很少 加上當時國家經濟條件的限制 對公路養(yǎng)護投入的資金嚴重不足 公路養(yǎng)護大多以人工為主 改革開放以后 特別是高速公路的發(fā)展 為引進先進的 養(yǎng)護機械創(chuàng)造了機遇 但是 我國的養(yǎng)護機械無論是產品性能還是品種 數(shù)量 質 量都難以滿足我國高等級公路維修養(yǎng)護作業(yè)的需要 部分類型的公路養(yǎng)護機械國內 還不能自主生產 國內缺少混凝土切割理論 制約著切割工具的設計 機械的效率 及刀具磨損 影響機器的工作與性能 因此 切割技術發(fā)展緩慢 經濟發(fā)達國家很早就發(fā)展了公路的施工建設 養(yǎng)護管理工作同時也跟上了建設 的步伐 由于日常養(yǎng)護工作做得好 這些國家高速公路雖然建成使用了近半個世紀 但至今仍在使用 他們在公路養(yǎng)護和管理方面有較完善的質量保證體系 普遍建立 了公路養(yǎng)護計算機管理系統(tǒng) 并配備了先進的養(yǎng)護機械 在不斷發(fā)展養(yǎng)護機械的同 時 注重養(yǎng)護施工工藝與養(yǎng)護材料的研究與開發(fā)工作 近幾年來 發(fā)達國家更加重 視養(yǎng)護管理系統(tǒng)的建設 利用開發(fā)出的公路路況診斷檢測 評估設備等多種養(yǎng)護輔 助系統(tǒng) 實現(xiàn)對公路狀況的自動檢測與數(shù)據的采集 建立公路信息管理數(shù)據庫 對 公路路況實施動態(tài)管理 達到以預防為主的養(yǎng)護目的 1 3 課題研究方法 本次的畢業(yè)設計思想就在于了解社會生活需要 并運用所學理論知識嘗試著獨 立解決工程實際問題 在此過程中 根據設計的需要一方面使大學期間所學理論知 識 機械原理 機械設計 跟設計實踐有一次結合的機會 有效地鍛煉自己獨立完 成工程設計的能力 另一方面通過查閱有關資料 書籍 期刊和說明書的撰寫提高 自己資料檢索和總結工程設計問題的能力 用 CAXA 繪制裝配圖和零件圖的過程 也使自己用工程工具和語言表述自己研究內容 方法和結論的能力得到了提高 黃河科技學院畢業(yè)設計說明書 第 3 頁 1 4 論文構成及研究內容 本次畢業(yè)設計主要涉及動力機構 傳動機構和軸的設計 合理的選擇發(fā)動機以 保證機器能夠滿足工作要求 而一個良好的傳動機構能夠提高發(fā)動機的工作效率 節(jié)約動力 降低運轉成本 刀具只有安裝在軸上才能正常工作 所以需要軸滿足一 定的強度和剛度要求 這是需要通過計算研究才能確定的 黃河科技學院畢業(yè)設計說明書 第 4 頁 2 總體方案設計 2 1 設備介紹 2 1 1 開槽機的工作原理和組成 開槽機的工作原理可以簡單地描述為通過動力驅動刀軸帶動類似于盤銑刀的開 槽刀具高速旋轉完成開槽作業(yè) 其工作循環(huán)為 電動升降機構按開槽的深度要求收 起一定的長度 使切削刃與路面接觸 汽油機開始工作帶動帶輪工作 同時開槽刀 具開始開槽 滿足開槽要求后 汽油機停止 同時開槽刀具停止開槽 電動升降機 構伸出 刀具與路面脫離接觸 去下一個開槽點 重復以上流程 其中 開槽機機 工作過程中電動升降機構是單獨工作的 如開始開槽工作前 電動升降機構電動旋 轉收起 開槽完畢后 電動升降機構旋轉伸出 開槽過程中 他同樣可以自由伸縮 方便開槽深度的調節(jié) 它主要由扶手 電動升降機構 發(fā)動機 發(fā)動機座架 皮帶傳動機構 燃油 箱 車輪架 車輪 刀盤架 刀盤 主軸組成 發(fā)動機安裝在發(fā)動機座架上 發(fā) 動機座架通過螺栓和支桿與刀盤架剛性連接成一體 車輪架通過鉸軸與刀盤架鉸接 電動升降機構通過螺栓分別與發(fā)動機座架和車輪架相連接 皮帶傳動機構由小皮帶 輪 三角皮帶 大皮帶輪組成 2 1 2 開槽機的分類 1 按動力分類 電動開槽機 以電機作為動力源 液壓開槽機 以液壓馬達作為動力源 柴 汽 油開槽機 以柴 汽 油機作為動力源 本文所設計的開槽機是以汽油機作為動力源的公路開槽機 它比較輕巧 外形 美觀 搬運移動比較輕巧方便 使用中的啟動比較容易 但價格相對較貴 主要用 于市政工程較薄混凝土層的切割 黃河科技學院畢業(yè)設計說明書 第 5 頁 2 按重量分類 可分為輕 中 重型開槽機 因為水泥混凝土路面在不同的齡期它的強度 剛度不一樣 齡期越長 路面硬 度就越大 不同配重重量的開槽機適應于不同齡期 不同路面硬度的需要 在開縫 施工中以中型機為多 采用電動機作為動力源 2 1 3 開槽機的作用 幾乎在一切建筑領域內 開槽機都可作為切割機械使用 路面開槽機主要適用 于下列工程中開槽作業(yè)和切割作業(yè) 1 瀝青橋面 路面 2 天然石板和人造石板 3 混凝土部件 混凝土橋面 路面 以及混凝土基礎 不過在每種場合 都必須根據擬予處理的材料的結構及其硬度 選擇某一種類的切 割圓盤 2 1 4 應用限度 開槽機的可能應用限度除了可取得的切割功率等外 還取決于下列因素 1 在開槽機內可以裝得下的切割圓盤最大直徑 2 借助切割盤最大直徑可以達到的最大切割深度 3 由于開槽機外部尺寸引起的運輸要求和應用空間要求 4 開槽機的總重或開槽機可拆開的最大結構組合件的重量 2 2 設計要求 KCJ25 型柏油路面開槽機本機主要用于瀝青 水泥路面裂縫病害處治時的 開槽作業(yè) 為在裂縫中灌入填充物做準備 其主要參數(shù)有 1 開槽深度 0 30 毫米 2 開槽寬度 10 毫米 3 線速度 700 米 分鐘 4 功率 25 千瓦 5 切削力 2100N 黃河科技學院畢業(yè)設計說明書 第 6 頁 2 3 設計方案分析 方案一 使用單片刀 在軸上安裝一片刀進行對路面的開槽 方案二 使用多片刀 因為切割路面對刀具的材料要求較為嚴格 而且切割時摩擦劇烈 產熱量較大 所以使用單片刀對刀具的要求和損耗更高 使用多片刀刀具的壽命會長些 方案二 較為合理 KCJ25 型柏油路面開槽機的開槽刀具如下圖所示 采用組合式結構 2 4 刀具分析 2 4 1 刀具材料的選擇 開槽機的刀具類似于進行周銑的盤式銑刀 在開槽過程中 首先要保證刀具材 料比被切削的材料更堅硬 并且要有足夠的硬度承受切削過程中承受的壓力 然后 刀具也必須不易磨損 以抵抗與工件接觸所產生的振動 為了保持切削刃的鋒利 刀具還要能抵抗切削過程中產生的熱量和磨損 現(xiàn)在大多數(shù)銑刀是由高速鋼或者碳 化鎢制成的 但是由于硬質合金刀具具有能以比高速鋼刀具快 3 10 倍的速度工作 的獨特優(yōu)勢 因此在注重效率的 KCJ25 型開槽機上理所當然地選用了硬質合金作 為刀具切削部位的材料 同時 為了避免成本因此大幅增加 不參與切削又十分笨 重的刀盤部分是由鑄鐵鍛造而成的 黃河科技學院畢業(yè)設計說明書 第 7 頁 圖 2 1 槽機的刀具 2 4 2 刀盤整體構造的確定 路面開槽機刀具應由齒輪狀的刀體及合金刀頭構成 這樣可以延長單刀使用壽 命 節(jié)省換刀時間 又不會大幅增加成本 在刀體每個齒的一側由齒頂部到齒根部 開一個圓形槽孔 并將一側是圓柱或圓弧狀的異型合金刀頭鑲嵌到刀體的槽內 使 該合金刀頭的圓弧面與刀體一側的圓弧面重合 同時該合金刀頭的底部向刀體的齒 根部延伸并嵌入刀體內 其制造方法是將金屬材料的刀體頂部按一定要求打圓形孔 并加工成齒輪狀 然后選擇所需要的尺寸 將刀頭加工成圓一側為圓柱或圓弧狀的 異型形狀 之后將上述刀頭凹嵌到刀體的一側 使刀頭的圓柱或圓弧面與刀體的圓 柱或圓弧面重合 最后將刀體和合金刀頭焊接在一起 黃河科技學院畢業(yè)設計說明書 第 8 頁 為了在刀盤直徑一定的情況下 獲得盡可能多的齒數(shù) 使開槽機工作平穩(wěn) 此 開槽機采用如圖所示結構 這同時也方便了切削刃的更換 避免了因部分切削刃損 壞迫使整個刀盤被更換造成的浪費 表 1 標準系列銑刀直徑與齒數(shù)的關系 直徑 d mm 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 粗齒 4 4 4 4 6 8 10 12 16 20 25 細齒 6 8 10 12 16 20 26 34 齒數(shù) Z 密齒 12 18 24 32 40 52 64 由文獻 1 4 6 可知 銑刀直徑 d 125mm 由文獻 1 4 7 可知 齒數(shù) z 6 2 4 3 切削刃幾何角度的選擇 方便起見 將開槽機切削刃和銑刀刀刃進行類比分析 由于相鄰切削刃之間有 間隔 可視為進行斷續(xù)切削 因此前刀角應比進行連續(xù)切削的車刀前刀角小些 甚 至可以取負值 以增加切削刃強度 并使角為較小值 以滿足 要求 此外 具有 的前刀面也便于粉塵排出 為了減少銑削變形和銑削力 在保證銑刀有足 夠的強度和耐用度條件下 仍應增大銑刀前角 為了增加切削刃的耐沖擊性 將刃 傾角取為負值 2 5 帶傳動的設計 1 確定計算功率 工況系數(shù)選為 故1 KA kw 27 51 PKAca 2 選擇 V 帶帶型 根據 由文獻 2 8 11 選用 C 型 caP1n 3 確定帶輪的基準直徑 并驗算帶速d 1 初選帶輪的基準直徑 1 由表 2 和表 3 取小帶輪的基準直徑 mm 并取 1450 35d1 1nminr 黃河科技學院畢業(yè)設計說明書 第 9 頁 表 2 V 帶輪的最小基準直徑 槽型 Y Z A B C D E mdin 20 50 75 125 200 355 500 表 2 3 普通 V 帶輪的基準直徑系列 帶型 基準直徑 Y 20 22 4 25 28 31 5 35 5 40 45 50 56 63 71 80 90 100 112 12 5 Z 50 56 63 71 75 80 90 100 112 125 132 140 150 160 180 200 224 250 280 315 355 400 500 630 A 75 80 85 90 95 100 106 112 118 125 132 140 150 160 180 200 224 250 280 315 355 400 450 50 560 630 710 800 B 125 132 140 150 160 170 180 200 224 250 280 315 355 400 450 500 560 600 630 710 750 800 900 1000 1120 C 200 212 224 236 250 265 280 300 315 335 355 400 450 500 560 600 630 710 750 800 900 1000 1120 1250 1400 1600 2000 D 355 375 400 425 450 475 500 560 600 630 710 750 800 900 100 0 1060 1120 1250 1400 1500 1600 1800 2000 E 500 530 560 600 630 670 710 800 900 1000 1120 1250 1400 1500 1600 1800 2000 2240 2500 2 驗算帶速 min 9 26106453106nd 因為 故帶速合適 inmi5 3 計算大帶輪的基準直徑 黃河科技學院畢業(yè)設計說明書 第 10 頁 m 350L0d 07 2145nim 85 7340 2id212 根據普通 V 帶基準直徑系列表圓整為 m d 4 確定 V 帶的中心距 和基準長度0aL1 初定中心距 0根據式 d210d21a7 0 初定中心距 900 mm2 計算所需的基準長度根據式 02d1d210d 4a aL 1800 1672 35 3507 mm由 V 帶基準長度系列及長度系數(shù)表選定 3 計算實際中心距 a 2L ad001 23507 9 94 中心距的變化范圍是 890 1050mm 5 驗算小帶輪上的包角 a3 57d 18021 943 5 7 04 18 6 計算帶的根數(shù) 1 計算單根 V 帶的額定功率 黃河科技學院畢業(yè)設計說明書 第 11 頁 由 mm 和 1450 由參考文獻 2 8 4a 得 kw 35d1 1nminr 12 4P0 根據 1450 i 2 07 和 C 型帶 由參考文獻 2 8 4b 得 nir kw7 由表 2 4 得 0 94 K 表 2 4 包角修正系數(shù) 小帶輪包角 180 175 170 165 160 155 150 145 140 135 130 125 120 K 1 00 0 99 0 98 0 96 0 95 0 93 0 92 0 91 0 89 0 88 0 86 0 84 0 82 由參考文獻 2 8 2 得帶長系數(shù) 0 99 于是LKL0rP 32 149 01 274 2 計算 V 帶的根數(shù) Z 92 14 3 57zrca 取 2 根 7 計算單根 V 帶的初拉力的最小值 由表 2 5 得 C 型帶的單位長度質量 q 0 3 mKg 表 2 5 V 帶單位長度的質量 帶型 Y Z A B C D E q mKg0 02 0 06 0 10 0 18 0 30 0 61 0 92 N23 6419 26309 6057 5qzvKP 22ca 黃河科技學院畢業(yè)設計說明書 第 12 頁 應使帶的實際初拉力 8 計算壓軸力 壓軸力的最小值為 2 sin793 6412sinF2z1m0p 2519 5 N 9 帶輪結構的設計 1 帶輪材料為 HT200 2 由于帶輪基準直徑 所以采用輪輻式 30d 3 技術要求 輪槽工作面不能有氣孔 沙眼 各輪槽間距的累積誤差不超過 0 8 輪槽表面粗糙度為 3 2 2 6 軸的設計 1 求輸出軸上的功率 和轉矩1P1T 由參考文獻 3 1 7 可知 V 帶傳動的效率 0 96 一對球軸承的效率 0 99 則 1 Pkw8 29 06 2522 又 minr7n 于是 1TmN 1 30 P91 2 確定軸的最小直徑 選取軸的材料為 45 鋼 調質處理 表 2 6 軸常用幾種材料的 及 值T 0A 黃河科技學院畢業(yè)設計說明書 第 13 頁 軸的材料 Q235 A 20 Q275 35 1Cr1 8Ni 9Ti 45 40 35rCiMnS 38SiMnMo 3 Cr13 MPaT 15 25 20 35 25 45 35 550A 149 126 135 112 126 103 112 97 由表 3 取 105 于是得05m 42708 15nPd33min 3 軸的結構設計 取軸的最小軸徑為 128mm 帶輪與軸之間采用類似于脹緊連接 定心性好 裝拆 方便 引起的應力集中較小 承載能力高 并且有安全保護作用 因帶輪寬為 45mm 段軸取 240mm 且與 右端軸需要制出一個軸肩 所以 段直 徑取 130mm 段放置刀具所以 與 段安放帶座外球面軸承 暫取 段長度為 162mm 段長度為 195mm 圖 2 2 軸結構 4 軸的強度校核 做出軸的計算簡圖 并做出彎矩圖 黃河科技學院畢業(yè)設計說明書 第 14 頁 圖 2 3 彎矩應力圖 軸的彎扭合成強度條件是 黃河科技學院畢業(yè)設計說明書 第 15 頁WTM2T422ca 代入得 1 ca 滿足強度要求 2 7 汽油機的選擇 根據所要求的額定功率 P 25kw 1450 r min 選用百力通 6117 汽油機 1n 其排量 993 行程 86 5 mm 缸徑 85 5 mm3cm 缸體 雙缸 鑄鐵缸套 重量 56 8Kg 尺寸 長 寬 高 601 514 626 mm 圖 2 4 百力通 34HP 發(fā)動機 黃河科技學院畢業(yè)設計說明書 第 16 頁 結論 在設計的開始 考慮到對開槽機的了解不是很多 不太清楚開槽機的工作過程 總體設計更是無從著手 在老師的指導和建議下 我耐心 細致地查閱了與數(shù)控技 術相關的圖書資料 并在互聯(lián)網上參考了眾多的圖片及實物信息 從而在感官上對 開槽機有了一個較好地認識 對開槽機設計主要在于刀具的選擇 對切槽深度的控制 這相當于銑削加工 可以類比于銑削加工進行設計 選擇切削深度就是對四桿機構的靈活運用 開始感 覺復雜難辦的設計 在進行細致的分析之后變得簡單了 這也告訴了我 遇到難題 不要膽怯與退縮 仔細分析研究 終會找到合適的方法解決的 經過長期認真地工作 我已完成開槽機設計及其零部件的設計 但是由于能力 有限 再加上實踐經驗的不足 在設計中的一些不足之處 還請老師給予嚴格的教 育和指導 黃河科技學院畢業(yè)設計說明書 第 17 頁 致謝 畢業(yè)設計終于完成 在作品設計和論文撰寫期間 我得到了指導老師薛東彬的 精心指導 薛老師治學嚴謹 學識淵博 思想深邃 視野雄闊 為我營造了一種良 好的精神氛圍 使我樹立起了嚴格要求的學習態(tài)度 能夠得到薛老師的親自指導是 我所期望的 于我而言 更是一個絕佳的學習機會 在設計上遇到困難時 我就會找薛老師 尋求老師的幫助 而他給予我的講解 也是詳細和有耐心的 我感受到的不僅是知識 更是老師的一片真心 我珍惜著這 份師生情 在設計工作上 更是努力著 認真的進行著我的設計進程 我知道 我 不能辜負老師的期望 我一定得好好完成這次設計 這些點滴 我都看在眼里 記在心里 時刻激勵和鞭策著我也要不斷地前進 努力學習科學文化知識 為符合一名當代大學生的標準而繼續(xù)完善自我 永不止步 最后 我想對所有在我成長的路上給予我?guī)椭睦蠋?同學 說一聲 謝謝您 黃河科技學院畢業(yè)設計說明書 第 18 頁 參考文獻 1 彭林中 張宏 機械切削工藝參數(shù)速查手冊 M 北京 化學工業(yè)出版社 2010 2 濮良貴 紀名剛 機械設計 M 北京 高等教育出版社 2009 3 吳宗澤 羅圣國 機械設計課程設計手冊 M 北京 高等教育出版社 2006 4 孫恒 陳作模 葛文杰 機械原理 M 北京 高等教育出版社 2006 5 倪衛(wèi)國 潘延華 銑削刀具技術及應用實例 M 北京 化學工業(yè)出版社 2007 6 陳家芳 實用金屬切削加工工藝手冊 M 上海 上?？茖W技術出版社 2005 7 孔慶生 母福生 劉傳紹 極限配合與測量技術基礎 M 上海 同濟大學出 版社 2008 8 馮榮坦 CAXA 制造工程師基礎實例教程 M 北京 機械工業(yè)出版社 2010 9 劉吉善 小型汽油機的發(fā)展動態(tài) J 內燃機工程 1990 2 32 38 10 孟憲源 現(xiàn)代機構手冊 M 北京 機械工業(yè)出版社 1994 11 鄭修本 機械制造工藝學 第 2 版 M 北京 機械工業(yè)出版社 1999 145 180 12 朱冬梅 胥悲瀾 何建英 畫法幾何及機械制圖 M 北京 高等教育出版社 2008 13 Kenneth G Budinshi Michael K Budinshi Engineering Materials Properties and Selection Pearson Education Ltd London 2002 14 Patton W J Mechanical Power Transmission New Jersey Printice Hall 1980