电水壶焊缝处曲面抛光及自动生产线的设计研究

发布时间：2020-05-16 04:48

【摘要】：不锈钢材料以其优良的材料特性、超强的耐腐蚀性能、良好的加工型以及精美的表面外观,广泛应用于众多领域。传统人工抛光方式是现在电水壶企业的主要加工模式,这种加工模式存在生产效率低、工人工作环境差和现劳动力短缺等问题。本文以不锈钢电水壶为主要加工工件,并且针对第一代立式抛光机整体刚度差、加工效率不高问题,对自动抛光机进行重新设计,并完成了整体自动抛光生产线的设计研究。文章对电水壶壶嘴焊接曲面的抛光做了路径规划,将得到的接触点轨迹曲线采用投影法进行优化,并计算了磨具抛光工作时的加工步距以及各个加工点出磨具位资角度的变化公式以及变化值,对电水壶壶嘴抛光过程做了动画仿真分析,验证各个磨具姿态角的准确性。本文设计将抛光机改为卧式抛光机结构形式,提高整体加工刚度。通过对比环型生产线与直线型生产线的结构特点及成本计算,最终采用直线型加工方式。直线型自动抛光生产线为三工序三磨头数控系统,主要是由自动上下电水壶机构、电水壶传输机构、三轴联动自动抛光数控机床组成。生产线数控控制系统采用上下位机方式,其中PC机为上位机,运动控制卡和单片机为下位机。整个控制系统分工明确、各司其职、界面简单易于工人操作。自动抛光生产线通过机械手机构完成电水壶的抓取、安装和拆卸任务,由链条导轨机构完成电水壶在各工位之间的传输。设计中对电水壶自动拆卸夹具结构、无侧隙齿轮传动机构进行重新设计,使之满足机床加工需求。文章的最后对设计的抛光样机做了工艺性能参数方面的实验,从机床样机加工效率以及技工质量两个方面验证该机床满足企业大批量生产需求。综合分析抛光样机试验中存在问题,对后续重点研究的方向进行展望。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TS972.21;TG580.692

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