陶瓷单色自动画线机设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 摘 要 本次设计的任务的是设计一台陶瓷单色自动画线机。其主要功能是在一个陶瓷器件上画出一条粗细均匀的线。这个工作代替了手工画线，降低工人的劳动强度，提高了劳动生产率。 本文主要讨论了设计的必要性。通过系统的功能分解、功能合成、方案设计等方面的分析，提出了新的设计方案，这一点对产品的成败起决定性作用。本文还包括了进行设计所需的一些必要计算，且安排一些与设计有关的重要数据以及设计程序等。另外，本文还包括对一些典型零部件进行了结构工艺性分析，阐明如何操作的说明书、设计总结等等。 在本次设计中，我认真完成老师安 排的任务，并且根据自己设计的特点做了些 于时间有限且经验尚浅，设计中还有很多的不足，恳请老师批评指正。 关键词：陶瓷；画线机；劳动强度；方案 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 he of is of a is to a of in a of of of of it a in of as as In of to so In I to of of is in 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 前 言 陶瓷是无机材料之母，从家庭至宇宙对陶瓷的渴求量愈来愈大，其许多优越、潜在特性不断被发现，近 20 年来各国非常重视陶瓷的研究、开发与应用，各国将先后进入陶瓷世界。 陶瓷一般指陶器和瓷器的合称，“陶”为烧成之意，“瓷”是指硬而之谜的器物。陶瓷是我国历史悠久的古老文化之一，也是文明的象征。我国陶瓷的出现可上溯到距今一万年左右，距今 3000 年前的殷周时代，有了以高岭土为原料的白陶，已懂得用釉的方法。原始瓷器是以铁为着色剂的青釉器，是青瓷的前身。晋 朝出现“瓷”字，说明当时人们已认识到陶和瓷的区别。 画线机是用滚轮等再日用陶瓷、玻璃制品的圆形或椭圆形器皿上，画一条或多条彩色、彩带的机械。这种机器的出现，大大减轻了工人手工劳动量，提高了生产率，而且在一定程度上也提高了产品质量。可以说，陶瓷画线机的出现将陶瓷产业在工业化进程上又推进了一大步。可以分为单色机画线机和多色画线机。本次设计主要是研究设计单色画线机，即单线画线机。 在本次设计中，陶瓷器件是通过吸气式吸盘固定工位的，并于主轴同时旋转。这种吸气式吸盘实属工业机械手的范畴。工业机械手是工业生产中一种比较 新的技术装备。它是一种模仿人体上肢的部分功能安装预定要求输出工件或者握持工件进行操作的自动化技术装备。这种新颖工具的出现和应用，对实现工业生产自动化起重要作用，因而有着强大的生命力，受到人们的广泛重视和欢迎。工业机械手可以代替人手的繁重劳动，显著减轻工人的劳动强度，提高劳动效率和生产的自动化水平。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第一章 总体方案 陶瓷是无机材料之母，从家庭至宇宙对陶瓷的渴求量愈来愈大，其许多优越、潜在特性不断被发现，近 20 年来各国非常重视陶瓷的研究、开发与应用，各国将先后进入陶瓷世界。 陶瓷一般指陶器和瓷 器的合称，“陶”为烧成之意，“瓷”是指硬而之谜的器物。陶瓷是我国历史悠久的古老文化之一，也是文明的象征。我国陶瓷的出现可上溯到距今一万年左右，距今 3000 年前的殷周时代，有了以高岭土为原料的白陶，已懂得用釉的方法。原始瓷器是以铁为着色剂的青釉器，是青瓷的前身。晋朝出现“瓷”字，说明当时人们已认识到陶和瓷的区别。 画线机是用滚轮等再日用陶瓷、玻璃制品的圆形或椭圆形器皿上，画一条或多条彩色、彩带的机械。这种机器的出现，大大减轻了工人手工劳动量，提高了生产率，而且在一定程度上也提高了产品质量。可以说，陶瓷画线机的 出现将陶瓷产业在工业化进程上又推进了一大步。可以分为单色机画线机和多色画线机。本次设计主要是研究设计单色画线机，即单线画线机。 在本次设计中，陶瓷器件是通过吸气式吸盘固定工位的，并于主轴同时旋转。这种吸气式吸盘实属工业机械手的范畴。工业机械手是工业生产中一种比较新的技术装备。它是一种模仿人体上肢的部分功能安装预定要求输出工件或者握持工件进行操作的自动化技术装备。这种新颖工具的出现和应用，对实现工业生产自动化起重要作用，因而有着强大的生命力，受到人们的广泛重视和欢迎。工业机械手可以代替人手的繁重劳动，显著减轻 工人的劳动强度，提高劳动效率和生产的自动化水平。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 品的用途及使用范围 单线自动画线机的用途是在陶瓷制品上画出装饰线条或图案，以达到美化陶瓷质朴那的目的。这种机械代替了手工画线工作，提高了劳动生产率以及精度，可以画出粗细均匀的线条，克服了手工作业的缺点与不足，满足了广大消费者的审美要求并提高了劳动生产率。我国地域辽阔，该机不受地形气候等外界因素影响和限制，并且易于维修，工作可靠，适用于相关陶瓷生产部门。 线自动画线机的功能设置及系统组成 单线自动画线机主要由主机架、工作台、施彩器组件、真空泵、 气动系统、电器部分组成 动功能、画线功能、自动装卸功能、辅助功能、测控功能、安全保护功能。功能分解如图 1： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 单线画线机功能分解图 依据这些功能 ，系统组成为：动力系统、传动系统、执行系统、辅助系统、测控系统、安全保护系统。各主要系统概述如下： 动力系统：为操作部件提供动力，如机械手的仰俯、旋转、单线机的移动画线。本设计中动力装置为电动机和气压系统。 传动系统：是将动力机的运动和动力传递给执行机构或执行构件的中间装置。主要有带传动、齿轮传动、蜗轮蜗杆传动等。在本设计中，由电动机到施釉轮之间的传动是通过带传动来完成的。 执行机构：能直接完成预期工作任务的机构和部件，为完成对陶瓷制品的画线功能所需的执行机构的部件主要是机械手、施釉轮及带釉轮。 测 控系统：是控制画线机各执行机构按规定程序和要求，以一定顺序和规律运动完成画线机，具体测控有机械手旋转角度、买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 升降角度、单线机的位移量、放气时间等。 辅助系统：为完成画线功能，以上各功能还需要一些辅助系统支持，如支承、下料、送料等辅助系统。 要工作原理 通过带传动的装置，电动机将动力传递给了施釉轮与带釉轮，两轮开始旋转，此时主从摩擦轮接触，带动陶瓷旋转，设计合理的技术参数，可实现上述的画线速度要求，施釉轮开始在瓷器上画线。在每个陶瓷画线的开始与结束，为了便于装卸陶瓷，支承施釉头组件的杆件必须能够实现摆 动，以使施釉头组件准确靠近、离开瓷器。经多方面的比较，我们最终选择气动系统实现这一环节。另外，在被加工定位的这一环节也有讲究。由于陶瓷制品易碎这一特点，使得我们必须摒弃普通机床夹具而选择其它的定位夹紧方法。基于盘状陶瓷表面光洁的特点，我们想到了可以利用真空吸附夹紧方式定位，及手部为真空吸盘 经各种常用系统的计算比较得出，当施釉轮与被加工陶瓷盘间实现纯滚动，且滚动画线速度在 s 时 ,画线效果最佳，故单线画线机的一切设计要以此为宗旨。 体布局 为了保证准确可靠地实现单线画线机的画线功能，在总体布局 方面我们要注意以下几点： . 机构的布局应合理，相互之间保证不干涉、不阻挡。 . 总体布局应使工人操作方便、节省空间。 . 吸盘吸、放气时要考虑工人操作时间地合理性。 . 机器的电动，气动部分都需外壳罩住，已加工与未加工买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 的工件放置要整齐，物料配送线路要清晰、合理。 . 本机分四部分安装，各部分安装好后再连接在一起构成一个整体，这样能够提高效率，保证质量且运输时也方便。 键技术攻关 对于单线自动画线机，最重要的是能够画出均匀清晰的线条，以满足广大消费者的审美要求，因此对各机构的运动精度和定位精度要求较高。画线机的运动 精度和定位精度主要包括以下几个方面： . 施彩头组件摆动的运动与机械手的运动需协调一致，即与装、卸料工作要配合。 . 为了保证施釉轮与制品之间的接触精度，单线机的前进与后退要有较高的定位精度 . 机械手的旋转角度是否精确，关系到安放工件时的中心线能否与吸盘中心重合。 由于这些精度将直接关系到产品质量，建议采取开环伺服系统进行控制。 计计算的标准化要求 考虑到标准化和互换性，建议满足以下要求： . 电动机、联轴器、各连接件、紧固件等使用标准件和通用件 . 真空吸盘机械手的设计在具体尺寸及运动形式上应该贯买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 彻国际标准： 12643 工业机器人术语和图形符号 12644 工业机器人特性表示 12645 工业机器人性能测试方法 12649 工业机器人性能规范 内外同类产品的对比 国外很多国家重视装饰机械的研制与开发，特别时在画线机、印花机方面的发展时十分迅速的，与国外产品比起来，该产品的生产效率低且柔性化程度不高；但在 国内，由于这一方面起步较晚，发展较慢，所以该产品已经达到了一个新的水平。 外部协调所需的约束条件 . 能源动力条件：采用电动与其压传动。 . 安装：本机分三个部分安装，分别为主机部分、电机部分、真空吸盘机械手部分，再连接到一起构成整体，这样可以方便运输及安装，且效率高。 . 色彩条件：由于陶瓷制品是人们使用或珍藏的，建议使用较淡的颜色。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第二章 单线画线机机械系统的方案设计 机械系统的方案设计，是机械设计中极其重要的一环。正确、合理的机械系统的方案，对于提高机械的性能、 质量、市场竞争力和经济效益等都是至关重要的。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 2 单线画线机黑箱图 行系统的方案设计 包括执行系统的功能原理设计，执行系统的运动规律设计，执行系统的形式设计，执行系统的协调设计以及执行系统的方案评价。 行系统的方案设计 包括执行系统的功能原理设计，执行系统的运动规律设计，执行系统的形式设计，执行系统的协调设计以及执行系统的方案评价。 动系统的方案设计 包括 选择合理的传动装置的类型、确定传动路线的方案以及合理分配传动系统。 动机类型的选择 包括原动机的类型、转速、以及原动机容量的选择。 单线画线机 制成品 M 陶瓷器件 M 指令 S 信息显示 S 能量 E 输出 E 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 纵控制系统的选择 包括机电控制系统、机液控制系统、电业控制系统、液压控制系统、气动系统、电气控制系统以及微机控制系统。 设定功能选择恰当的零部件 单线画线机主要有施彩器传动系统、气动系统、真空系统、电器系统四部分。其中零件要首先选择标准件 ,若标准件中没有合适的零件可自行进行设计。在本机的设计中 ,我们需要设计选择电机、传动系统、减速器、阻尼装置等。 表 1 形态学矩阵 分功能 解 法 1 2 3 4 5 6 A 动力源 B 位移传动 C 位移 D 取物传动 E 取物 电动机 齿轮传动 轨道及车轮 拉杆 挖斗 汽油机 蜗轮蜗杆 传动 轮胎 绳传动 抓斗 柴油机 带传动 履带 汽 缸 传动 钳式斗 蒸气透平 链传动 气垫 液压缸传动 机械手 液动机 液力耦合器 气动马达 动系统的选择 点 : 元件 结构简单、紧凑、易于制造 ,且不污染环境 便于管理 . 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 易于实现快速的直线往复运动 ,摆动的高速转动 且能实现过载自动保护 . 工作环境适应性较强 . 由于压缩空气的工作压力不高 ,一般在 输出力和力矩不高 ,且传动效率也较低 ,一般用于输出力不大的传动装置 可提高输出力 . 由于空气有压缩性 ,故运动速度的稳定性较差 ,较难实现精密控制 可提高运动速度的稳定性 . 由于气信号的传递速度比电信 号慢得多 ,故不宜用于遥控及复杂得控制系统 . 成 起源部分、执行部分、控制部分、辅助部分 . 速器的选择 本机可选择常用的阿基米德圆柱蜗杆减速器 ,这种减速器适用于蜗杆转速不超过 1500r/境温度为 0 C 的场合 ,可以正反两向运转 首先根据工作要求确定传动比 i,再按蜗轮轴的计算转矩查蜗轮轴额定转矩表 ,确定减速器的中心距 润滑等要求选择减速器的装配形式 动机的选择 电动机施机械系统中最常用的 动力机 ,与其他动力机相比 ,它具有较高的驱动效率 ,且其种类和型号较多 ,与工作机械连接方便 ,具有良好的调速 、启动、制动和反向控制性能 动控制 ,工作时无环境污染 ,可满足大多数机械的工作要求 . 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 画线机是用滚轮等再日用陶瓷、玻璃制品的圆形或椭圆形器皿上，画一条或多条彩色、彩带的机械。可以分为单色机画线机和多色画线机。本次设计主要是研究设计单色画线机，即单线画线机。 陶瓷是无机材料之母，从家庭至宇宙对陶瓷的渴求量愈来愈大，其许多优越、潜在特性不断被发现，近 20 年来各国非常重视陶瓷的研究、开发与应用 ，各国将先后进入陶瓷世界。 陶瓷一般指陶器和瓷器的合称，“陶”为烧成之意，“瓷”是指硬而之谜的器物。陶瓷是我国历史悠久的古老文化之一，也是文明的象征。我国陶瓷的出现可上溯到距今一万年左右，距今 3000 年前的殷周时代，有了以高岭土为原料的白陶，已懂得用釉的方法。原始瓷器是以铁为着色剂的青釉器，是青瓷的前身。晋朝出现“瓷”字，说明当时人们已认识到陶和瓷的区别。 陶瓷是一种与我们日常生活以及在各种工程项目能够经常接触到的材料。随着技术经济的发展，在某些科学领域陶瓷已形成其他材料无法比拟的优点。例如，工程陶瓷，由工 程陶瓷的制成的零件具有耐磨、耐热、耐摩擦、热膨胀系数小等一系列优点，是当今世界高技术含量的产品。在国外已越来越多地应用工程陶瓷取代金属零件，使产品地寿命、稳定性等大大提高。在如，低温烧结陶瓷（ 家一定还都记得在手机行业刚刚起步时的代表作 大哥大，它又笨又重，携带不方便，而现在的手机就越来越袖珍了，这里的关键就是 术的发展。 ;术是把很多东西整合在一起，其全称为“低温共烧陶瓷”技术，简单地说，就是一种整合、小型化地技术将各种被动组件整合在一起，缩小到陶瓷式电路板上，如果没有它，手 机是无法达到轻薄短小地效果地。总之，陶瓷已经成为与我们密不可分地伙伴了。 我国陶瓷生产历史悠久，日用陶瓷一直畅销国内外。在我们的生活中，能够给人们留下直观印象的是日用陶瓷。这里不乏一些工艺美术品。因此，对于陶瓷制品，我们不仅要求其本身质量要好、使用方便，同时还要对其表面进行一定程度的美化处理，绘制出各种买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 线条精美的图案，增加美感及艺术感。然而，传统的陶瓷画线主要是由手工完成的，画出的线条宽窄不一，严重影响产品的质量，与其是在画宽度 3上的线条时，用手工的方法根本无法实现，因此生产陶瓷的厂家不得不将线条印成 画纸，将画纸贴在陶瓷制品上进行彩烤，而这又大大提高了成本。陶瓷生产厂家一直都无法解决这一问题。随着机械化、自动化技术的不断发展，研制新型高效的画线机以代替手工作业已成为迫切需要。目前，世界各国对装饰机械的研制十分迅速，不断推陈出新。其中以画线机和印花机发展最为迅速。我国在这方面发展比较晚，目前用于生产陶瓷机械数量较小，品种较单一，因此有必要投入人力物力财力设计新产品，引进设备，消化技术。 作内容和要求 线机总体参数的确定 主要技术指标及重要技术参数 主 要技术指标 画线色种 : 单色 公称生产能力： 6 /分 彩色宽度： 品最大直径： 406品最大高度： 230功率消耗： 机重要： 约 100型尺寸： 约 重要技术参数 电动机的变速范围： 1000短画线时间： 长画线时间 ： 线辅助时间： t 3s 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 线画线机的机构设计 单线自动画线机主要由主机 架 、工作台、施彩器组件、真空泵、气动系统、电器部分组成 动功能、画线功能、自动装卸功能、辅助功能、测控功能、安全保护功能。功能分解如下图： 图 1 单线画线机的功能结构图 依据这些功能，系统组成为：动力系统、传动系统、执行系统、辅助系统、测控 系统、安全保护系统。各主要系统概述如下： 动力系统：为操作部件提供动力，如机械手的仰俯、旋转、单线机的移动画线。本设计中动力装置为电动机和气压系统。 传动系统：是将动力机的运动和动力传递给执行机构或执行构件的中间装置。主要有带传动、齿轮传动、蜗轮蜗杆传动等。在本设计中，由电动机到施釉轮之间的传动是通过带传动来完成的。 单 线 画 线 机 驱动 施彩头电机驱动 吸盘主电机驱动 单线画线机 前伸 后仰 吸 盘 吸气 放气 辅 助 支撑 导向 测控 单线画线机画线 安全保护 漏电保护 过载保护 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 执行机构：能直接完成预期工作任务的机构和部件，为完成对陶瓷制品的画线功能所需的执行机构的部件主要是机械手、施釉轮及带釉轮。 测控系统：是控制画线机各执行机构按规定程序和要求，以一定顺序和规律运 动完成画线机，具体测控有机械手旋转角度、升降角度、单线机的位移量、放气时间等。 辅助系统：为完成画线功能，以上各功能还需要一些辅助系统支持，如支承、下料、送料等辅助系统。 为了保证准确可靠地实现画线机地画线功能，实现画线自动化，需满足以下条件： 机构地布局应合理，相互之间保证不干涉，不阻挡。 总体布局应使工人操作安全方便，节省空间。 吸盘吸、放气时要考虑工人操作时间地合理性。 机器的电动、气动部分都需外壳罩住，已加工与未加工的工件放置要整齐，物料陪送线路要清晰、合理。 本机分四部分安装， 各部分安装好后再连接在一起构成一个整体，这样能够提高效率，保证质量且运输时也方便。 关部件、零件设计 单线画线机主要有施彩器传动系 统 、气动系统、真空系统、电器系统四部分 若标准件中没有合适的零件可自行进行设计 我们需要设计选择电机、传动系统、减速器、阻尼装置等 . 表 1 形态学矩阵 分功能 解 法 1 2 3 4 5 6 A 动力源 B 位移传动 电动机 齿 轮 传动 汽油机 蜗 轮 蜗杆 柴油机 带传动 蒸 气 透平 链传动 液动机 液 力 耦合器 气动马达 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 C 位移 D 取物传动 E 取物 轨 道 及车 轮 拉杆 挖斗 传动 轮胎 绳传动 抓斗 履带 汽缸传动 钳式斗 气垫 液 压 缸传 动 机械手 动机的选择 电动机施机械系统中最常用的动力机 ,与其他动力机相比 ,它具有较高的驱动效率 ,且其种类和型号较多 ,与工作机械连接方便 ,具有良好的调速 、启动、制动和反向控制性能 动控制 ,工作时无环境污染 ,可满足大多数机械的工作要求 . 动系统的选择 特点 : 元件结构简单、紧凑、易于制造 ,且不污染环境 便于管理 . 易于实现快速的直线往复运动 ,摆动的高速转动 且能实现过载自动保护 . 工作环境适应性较强 . 由于压缩空气的工作压力不高 ,一般在 输出力和力矩不高 ,且传动效率也较低 ,一般用于输出力不大的传动装置 可提高输出力 . 由于空气有 压缩性 ,故运动速度的稳定性较差 ,较难实现精密控制 可提高运动速度的稳定性 . 由于气信号的传递速度比电信号慢得多 ,故不宜用于遥控及复杂得控制系统 . 组成 : 起源部分、执行部分、控制部分、辅助部分 . 速器的选 择 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 本机可选择常用的阿基米德圆柱蜗杆减速器 ,这种减速器适用于蜗杆转速不超过 1500r/境温度为 0 C 的场合 ,可以正反两向运转 首先根据工作要求确定传动比 i,再按蜗轮轴的计算转矩查蜗轮轴额定转矩表 ,确定减速器的中心距 润滑等要求选择减速器的装配形式 题的重点和难点 线画线机设计重点 单线自动画线机的用途是在陶瓷制品上画出装饰线条或图案，以达到美化陶瓷质朴那的目的。这种机械代替了手工画线工作，提高了劳动生产率以及精度，可以画出粗细均匀的线条，克服了手工作业的缺点与不足，满足了广大消费者的审美要求并提高了劳动生产率。我国地域辽阔，该机不受地形气候等外界因素影响和限制，并且易于维修，工作可靠，适用于相关陶瓷生产部门。 经各种常用系统的计算比较得出，当施釉轮与被加工陶瓷盘间实现纯滚 动，且滚动画线速度在 s 时 ,画线效果最佳，故单线画线机的一切设计要以此为宗旨。 通过带传动的装置，电动机将动力传递给了施釉轮与带釉轮，两轮开始旋转，此时主从摩擦轮接触，带动陶瓷旋转，设计合理的技术参数，可实现上述的画线速度要求，画线机开始画线。在每个陶瓷画线的开始与结束，为了便与装卸陶瓷，支承施釉头组件的杆件必须能够实现摆动，以使施釉头组件准确靠近、离开瓷器。经多方面的比较，我们最终选择气动系统实现这一环节。另外，在被加工定位的这一环节也有讲究。由于陶瓷制品易碎这一特点，使得我们必须摒弃普通机床夹具 而选择其它的定位夹紧方法。基于盘状陶瓷表面光洁的特点，我们想到了可以利用真空吸附夹紧方式定位，及手部为真空吸盘。 线画线机的设计难点 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 对于单线自动画线机，最重要的是能够画出均匀清晰的线条，以满足广大消费者的审美要求，因此对各机构的运动精度和定位精度要求较高。画线机的运动精度和定位精度主要包括以下几个方面： 施彩头组件摆动的运动与机械手的运动需协调一致，即与装、卸料工作要配合。 为了保证施釉轮与制品之间的接触精度，单线机的前进与后退要有较高的定位精度。 机械手的旋转角度是否精确，关系到安放工 件时的中心线能否与吸盘中心重合。 由于这些精度将直接关系到产品质量，建议采取开环伺服系统进行控制。 线画线机的机械系统的方案设计 机械系统的方案设计，是机械设计中极其重要的一环。正确、合理的机械系统的方案，对于提高机械的性能、质量、市场竞争力和经济效益等都是至关重要的。 图 2 单线画线机黑箱图 行系统的方案设计 包括执行系统的功能原理设计，执行系统的运动规律设计，执行单线画线机 制成品 M 陶瓷器件 M 指令 S 信息显示 S 能量 E 输出 E 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 系统 的形式设计，执行系统的协调设计以及执行系统的方案评价。 动系统的方案设计 包括选择合理的传动装置的类型、确定传动路线的方案以及合理分配传动系统。 动机类型的选择 包括原动机的类型、转速、以及原动机容量的选择。 纵控制系统的选择 包括机电控制系统、机液控制系统、电业控制系统、液压控制系统、气动系统、电气控制系统以及微机控制系统。 内外同类产品的对比 国外很多国家重视装饰机械的研制与开发，特别时在画线机、印花机方面的发展时十分迅速的，与 国外产品比起来，该产品的生产效率低且柔性化程度不高；但在国内，由于这一方面起步较晚，发展较慢，所以该产品已经达到了一个新的水平。 于用户的需求和企业发展计划的介绍 对于用户来说，他们希望用更好的陶瓷制品，外表美观大方，且物美价廉，这就是用户所追求的方向。因此，企业的发展应以此为导向，来满足用户的需求。这样的企业才能有所创造，有所发展。 能用到的知识和技能 理论知识：机械原理、机械设计、材料力学、机械制造技术等 应用软件： 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 要自学的知识和技能 由于在本科的学习阶段，我们主要学习了一些专业理论知识而过少解除各科知识在实际当中的应用。因此，在设计过程中，我们应注重在实际应用方面丰富自己的头脑。针对这次的毕业设计，我应多多学习关于陶瓷加工机械方面的知识，争取创造条件实际观察陶瓷的单线画线机的工作过程，了解其原理。另外，在三维造型方面，目前市面流行的工程软件很多，除了 们还可以考虑用其他的软件。若有条件，我会考虑学习另外 的软件来进行三维造型。 2 工作计划 表 2 进度计划表 研、译文、参考文献 体布置、草图、开题报告 体设计、总装图 件设计、相关计算 件、部件、设计、论文 改、完善、图纸论文、答辩 摘要 本次设计的是单色自动画线机，其主要功能是在一个瓷器上画出一条粗细均匀的线。 本文主要讨论了设计的必要性，通过系统功能分解、功能合成、方案设计提出新方案。这一点对产品的成败起决定性作用。计算和安排一些与设计有关的重要数据的设计计算书、分析典型零部件的结构工艺性、阐明如何操作的说明书、设计总结等等。 1、 设计计算说明 机主要有施彩轮传动系统、气动系统、真空系统、电器系统买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 四部分组成 彩轮传动系统中施彩轮转速得确定施根据以下试验确定的： 速度 (m/s) 线效果 滴釉 苦釉 粗细不均 符合要求 缺釉 毛刺 由表可知，画线轮 的最佳转速为 s。 彩轮电机功率及吸盘电机功率的确定 施彩轮与被画陶瓷器件的摩擦力矩为： 为施彩轮半径。为摩擦系数，为清扫器正压力，为摩擦轮正压力，为摩擦力矩，式中1将 P 40，1P 5， R f 入上式（此数据为试验所得）， M 斤米） 由74总式中总n 为电机减速输出转速 h 为传动效率 )总 由以上可得主机电机功率为 缸的选择： 由于瓷器在烧成过程中不可避免产成变形现象，因而画线轮要用适当压力对瓷器实行压紧。这一 压力在每平方厘米一公斤为好，总压力为 40 公斤，画出线条符合质量要求。而行程长度为 20最佳，因而我们取准力为 40程为 20气缸作为纵向气缸。为了买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 适应于陶瓷制品周边的变形或者不规则形状的画线施彩轮靠轮必须始终给瓷器周边以压应力，因而试验证明，横向气缸压 力应与纵向汽缸相等。为适应于鱼盘等不规则瓷器的画线工作，气缸行程选择 80 机真空度及抽气速率的决定 以日用陶瓷中的 16 寸盘（本机所画最大口径的画线盘）为例： 型真空泵一台。因而我们选择国产）抽气速率空度为那么，所需真空极限真，为盘重）（：里取为口径与足径之比，这为口径，为足径，式中面积面积1/(动摩擦轮的电动机的选择 画线轮与瓷器之间应保证 s 速度的纯滚动，拟定主、从摩擦轮的转速为： )r p m(r p m(i nm a xm a xm i n 由电动机到摩擦轮之间设置一级蜗杆减速器，其传动比为 62，则电动机的转速范围为： （ 62=1160 4000此选择直流电动机如如下： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 型号： 定功率： 60定转速： 4000定电流： 定转矩： 传动路线： 住传动路线即由主电动机 传到主动摩擦轮的路线。由于带传动具有缓冲减震的作用，所以由主电动机带动一级皮带传动。因为直流电动机转速一般较高，在带传动以后选择了一个标准蜗杆减速器，其输出通过一 个弹性套柱销联轴器传到主动摩擦轮上，再经从动摩擦轮带动吸盘进行旋转画线工作。 现瓷器自转的传动路线： 摩擦轮电动机直接连接在一个蜗轮蜗杆减速器上。其输入轴竖直，输出轴水平放置且直接连接到主动摩擦轮，当从动摩擦轮与主动摩擦轮接触时，动力便传到从动摩擦轮继而带动吸盘旋转。 动蜗轮蜗杆减速器的选择： 根据功率、传动比及安装要求 ，选择主减速器为 杆减速器。传动比约为 40，单向工作， 5%。 实现画线的全自动控制，对电器的基本说明 首先为了实现陶瓷品种的变化，为 使陶瓷的画线速度保持 用控制电枢可调整流装置，其基本控制如下： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 画线机画线质量总结 以下因素对画线质量有明显影响： 线轮中心与此其重心在同一平面是取得最佳画线效果的主要因素之一，如图 果画线轮偏上或偏下（相对瓷器中心比较）都会给瓷器带上毛刺的线，影响产品质量。如图 线轮偏摆对画线的影响 画线轮由于安装加工等引起的偏摆将使画出线条成曲线状， 如图 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 料的混合 和黏度对画线的影响 画线用颜料 的黏度将给所画线条带来影响，如果黏度过大则所画线条较标准宽度宽，如果黏库过小则出现滴油现象，试验表明最好是两份介质和一份燃料构成。 3 目前存在的问题 画线机体积大； 各调整螺栓不够方便； 整机艺术造型不够理想。 导轨的设计 1 概述 轨的作用 导轨主要用来支承和引导运动部件沿一定的轨迹运动并支承受运动部件的重量和工作载荷。两个作相对运动的部件构成一对导轨副，其中不动的配合面成为固定导轨或静导轨，运动的配合面称为运动导轨过动导轨。在运动导轨和固定之间；一般只允许有一个 自由度。 轨应满足的要求 向精度 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 几何精度 接触精度 度保持性 动灵敏度 速运动的平稳性 振性和稳定性 度 构工艺性 温度变化的适应能力 常用滑动导轨的类型、特点和应用 类型 工作原理和摩擦性 导向精度 灵 敏 度 和 定位精度 低 速 运动 平 稳性 精 度 保持性 抗振形和稳定性 应用 特点 滑动导轨 普通滑动导轨 整体式 导轨副工作面是混合摩擦状态，静动摩擦系数相差较大，低速时摩擦系数随速度增加而减小 采用精铣、磨削或刮削可达到较高的几何精度 较 差 、 不 采用 减 磨 措 施时 ， 定 位 精度为 0 速 时（ 1 60mm/ 易 产 生爬行 导 轨 表面 淬 火可 将 耐磨 性 提高 1 2倍 好 广泛应用于普通精度的机械 结构简单，制造容易，维护简便，成本低 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 镶装式 采用镶铜、有色金属或塑料板，改变导轨机体的摩擦特性，增加耐磨性 一 般 比 整 体式的好 一般 比 整 体式好 贴 涂 塑式 由工程塑料做成动高贵表面，与金属制静导轨的摩擦系数较小，只随着速度增加而略有增大，但承载能力较差 用 聚 四 氟 乙烯 软 带 时 ，定 位 精 度 可达 爬行 好 广泛用于粳米和重型机械，也常用于旧机器导轨的大修 结构简单，制造容易，维修简便，制造成本较低，静导轨常用镶钢式 静压液体 压力油通过节油膜有均化误差的微 量 位 移 定位精度为低 速 运动 时 无导 轨 无磨损，精油膜有吸用于重制造复买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 导轨 流器进入导轨承载面，在任何速度下均为液体摩擦状态；油膜承载能力大 作用，精度可达 1000擦系数很小 ， 约 为 混合摩擦得 1% 爬 行 ，定 位 精确 ， 速度均匀 度 保 持性好 振能力 型、大型和精密机械如数控机床 杂，调整较难，需要一套较复杂的供油系统 气体 用压缩空气经节流器进入导轨面内腔，液体静压导轨摩擦系数下，承载能力低 空气介质有很好的冷却作用，减小导轨热变形，300 高 ， 定 m 很 好 ，低 速 无爬行 导 轨 副无 金 属接触，还可 以 用空 气 起净 化 作用 可以采用花岗岩作机座，隔振性很好，由于气隙很小，在很小振幅下已产生接触，多用于数控机床三坐标测量机等 需要一套供气系统，承载能力低，空气不需回收，不污染环境，结构比液压体静压买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 阻尼性强 导轨简单 动压导轨 液体 利用导轨面间的相对运动形成压力油楔，将动导轨浮起，形成液体摩擦 有“浮升”现象，导向精度一般 一般 不 能 用于低速 起 动 和停 止 时速度低，不 能 建立动压，有磨损 油膜有吸振能力 只适用于高速运动的主运动导轨，如立式车床的圆周运动导轨 2 滑动导轨结构设计 动导轨的截面形状设计 线滑动导轨的截面形状设计 直线运动导轨的截面，应 保证运动部件只能沿直线方向运动，限制运动部件的转动和横向移动。 当移动部件的尺寸较小，为细长条状或行程较小时，可将导轨做成封闭性。 选择截面形状时要注意： 导轨磨损量随表面比压增加而增加，设计时应尽可能使导轨面垂直于外力的方向。 导轨磨损后对导向精度的影响要小。 动导轨的间隙调整装置 为保证导轨的正常运动，运动件和支承件之间应保持适当的间隙，间隙过小会增加摩擦力，操作费力还会加快磨损，间隙过大会使精度降低，甚至会产生振动。因此，除在装配过程中应仔细地调整导轨的间隙外，在使用一段时间后因默存还需要重调 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 调整的方法： 采用磨、刮相应地结合面或加垫片的方法，以获取合适的间隙。 用镶条和压板来调整导轨的间隙。 条和压板的结构型式 用镶条来调整矩形和燕尾形导轨的间隙时，把镶条布置在受力较小的一侧。 压板用于调整辅助导轨的间隙，并承受 倾覆 力矩。 轨加紧装置 有些导轨（如非水平放置的导轨）在移动到预定位置后，要求将它的位置固定，为此采用专用的锁（夹）紧装置。常用的锁紧方式有机械锁紧和液压锁紧。 动导轨的材料和热处理 导轨材料的要求 导轨材料应具有以下性能： 良好的 耐磨性 在导轨不封闭，动导轨频繁停歇和反向，润滑不良的情况下，导轨面的磨损较快而且不均匀。在润滑剂洁净，不发生擦伤的条件下，处于混合摩擦区段的滑动导轨表面出现的磨损可以认为是正常磨损，滑动导轨材料匹配及其相对寿命值见表 导轨材料匹配（动导轨 /静导轨） 相对寿命 铸铁 /铸铁（均为普通铸铁） 铸铁 /淬硬铸铁 铸铁 /淬硬钢 淬硬铸铁 /淬硬铸铁 铸铁 /镀铬或喷涂钼铸铁 1 23 510 45 34 良好的摩擦特性 在设计滑动导轨时，为避免在低速运动时出现爬行，除合理选用润滑剂及加强船东系统得刚度以外 ，要求导轨副的静摩擦和动摩擦系数差以及滑动速度对动摩擦系数的影响都要小。 良好的尺寸稳定性 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 导轨在加工和使用过程中，残余应力引起的变形，温度和温度的变化，都会影响稽核尺寸的稳定性。对于塑料导轨除了材料的线胀系数大，导热性差，易吸湿外，还存在冷流性和常温蠕变性大的问题。 工艺性好，成本低。 用的滑动导轨材料 铸铁是应用最广泛的滑动导轨材料，它具有良好的耐磨性和 抗振性。铸铁导轨常与支承部件或支座制成一体。 为增强导轨的抗磨损能力，可将铸铁导轨表面淬火，镀铬式喷涂相等。 对于灰铸铁 采用高频淬火，淬火前的硬度不应低于 180火后可取 4855化层厚度 相对寿命可提高 12 倍