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1、湖南大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 硬質(zhì)合金棒料上料裝置 方案設(shè)計(jì)說明書 1 湖南大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 目錄 一、 設(shè)計(jì)題目與要求 3 1.設(shè)計(jì)題目 3 二、 自動(dòng)上料裝置簡(jiǎn)介 4 2.1簡(jiǎn)介 4 2.2意義 4 三、 自動(dòng)上料裝置的分類 5 四. 料斗式自動(dòng)上料裝置 6 4.1 簡(jiǎn)介 6 4.2 料斗式自動(dòng)上料裝置 6 五. 定向機(jī)構(gòu) 8 5.1定向機(jī)構(gòu)的工作原理 8 5.2定向分級(jí) 8 5.3自動(dòng)定向的基本方法 8 六. 總體設(shè)計(jì) 10 6.1 振動(dòng)式料斗簡(jiǎn)介 10 6.2 振動(dòng)式料斗的工作原理 10 6.3 振動(dòng)式

2、料斗的設(shè)計(jì) 10 6.4 隔料器 11 6.5 定向裝置 12 體會(huì)與小結(jié) 14 3 湖南大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) # 湖南大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) # 湖南大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 一、設(shè)計(jì)題目與要求 1.設(shè)計(jì)題目： 實(shí)現(xiàn)硬質(zhì)合金棒筋的自動(dòng)定向，并進(jìn)行原理仿真。毛坯零件圖 如下： # 湖南大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) # 湖南大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 分析: # 湖南大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) # 湖南大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

3、 # 丁 ' u j 湖南大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 二.自動(dòng)上料裝置簡(jiǎn)介 2.1.簡(jiǎn)介： 在自動(dòng)化加工、裝配生產(chǎn)線中，能自動(dòng)完成將工件向加工或裝配 機(jī)械供給并上料的裝置，稱為自動(dòng)上料裝置。上料裝置廣泛應(yīng)用于生 產(chǎn)實(shí)踐，其所涉及的范圍有：石化、化工、電力、冶金、建材、制藥、 輕工業(yè)、鐵路、機(jī)械制造業(yè)、食品加工業(yè)等等諸多行業(yè)。 2.2意義: 零件自動(dòng)上下料裝置是自動(dòng)機(jī)床不可缺少的輔助裝置。 當(dāng)機(jī)床實(shí)現(xiàn)了加工循環(huán)的自動(dòng)化以后， 還只是半自動(dòng)機(jī)床 當(dāng) 完成一個(gè)加工循環(huán)后必須停車，由工人進(jìn)行裝卸工件，再次啟動(dòng)，才 能完成下一次循環(huán)。 當(dāng)裝備了自動(dòng)上下料裝置后，由于機(jī)

4、床在完成一個(gè)加工循環(huán)后自 動(dòng)裝卸工件，整個(gè)加工能夠完成，構(gòu)成全自動(dòng)加工系統(tǒng)。 自動(dòng)上料裝置應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐，不僅能大大的提高生產(chǎn)力，減輕 工人勞動(dòng)強(qiáng)度，保障生產(chǎn)安全，而且對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本，促 進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的合理化起到積極的作用。 5 1 口 ： 湖南大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 三.自動(dòng)上料裝置的分類 工作內(nèi)容：將工件自動(dòng)地安裝到機(jī)床夾具上 根據(jù)工作特點(diǎn)和自動(dòng)化程度的不同可分為： 料倉式： 半自動(dòng)上料裝置 料斗式： 全自動(dòng)上料裝置 料倉式 料斗式 定義 將人工整理好的零件（已定向狀態(tài)） 貯存于貯料器后進(jìn)行供料的裝置 將零件雜亂地（未定向狀態(tài)）貯存于 貯料器后，

5、使零件自動(dòng)定向進(jìn)行供料 的裝置 特點(diǎn) 工件靠人工定向排列，然后靠機(jī)構(gòu)自 動(dòng)運(yùn)裝到夾具 工件成批地倒入料斗，從定向排列到 運(yùn)裝至夾具地點(diǎn)全部自動(dòng)完成 實(shí)用 范圍 用于產(chǎn)量大，但因重量、尺寸及幾何 形狀特點(diǎn)難于自動(dòng)排列的工件，如： 曲軸、連桿及單件工序時(shí)間長(zhǎng)的工件 用于形狀簡(jiǎn)單、重量不大、批量很大、 生產(chǎn)率很高、工序時(shí)間很短的工件、 緊固件、軸承、儀表、五金等。 # 湖南大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 四.料斗式自動(dòng)上料裝置 4.1簡(jiǎn)介: 主要由料斗、輸料槽和上料機(jī)構(gòu)等組成(圖 1)。工件任意堆放在料 斗內(nèi)，由定向機(jī)構(gòu)按一定方向順序送入輸料槽中， 然后由

6、上料機(jī)構(gòu)送 到機(jī)床上的加工位置。有的料斗上還裝有剔除器，用以防止定向不正 確的工件混入輸料槽中。 4.2料斗式自動(dòng)上料裝置： (1) 料斗：用來接受、貯存成堆散亂的工件(料倉式無料斗)； (2) 定向機(jī)構(gòu)：用來使散亂的工件按一定方位定向排列起來(料倉式不 需要此機(jī)構(gòu))； 料倉：儲(chǔ)存已定向的工件，調(diào)劑供求平衡； 7 j 湖南大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) (3) 料道：靠自重將工件自定向機(jī)構(gòu)運(yùn)送到貯料倉或工序間運(yùn)送工件； (4) 隔料器：把待上料的工件與其余工件分離開，使之單個(gè)工件給料 (有些上料器兼有隔料作用)； (5) 上料器：把已定向的工件，按一定的生產(chǎn)節(jié)拍和方位送到機(jī)

7、床上； (6) 卸料器：從工作地點(diǎn)取走工件； (7) 攪拌器：攪動(dòng)工件，增加定向率或防止工件架空堵塞； (8) 剔除器：剔除定向位置不對(duì)的或多余的工件，使之返回料斗中； 安全保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)：當(dāng)發(fā)生卡料等事故時(shí)，能使上料裝置自動(dòng)停車或 保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)打滑(常用安全離合器或摩擦傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等)，防止損壞機(jī)構(gòu)。 # 丁 ' u j 湖南大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 五.定向機(jī)構(gòu) 5.1定向機(jī)構(gòu)的工作原理 根據(jù)工件的定位要求，使散亂的工件，在運(yùn)輸和裝料過程中，自 動(dòng)地按一定方位整齊排列起來稱為自動(dòng)定向。 在自動(dòng)定向過程中，應(yīng)限制住工件的五個(gè)自由度 （保留一個(gè)裝料 或輸料自由度），但根據(jù)零件的形狀

8、特征和復(fù)雜程度，有時(shí)也可以少 于五個(gè)。 5.2定向分級(jí) 一次定向：適用于具有三個(gè)對(duì)稱面（或?qū)ΨQ線）的工件，如球形、 正方體或長(zhǎng)方體形工件； 兩次定向：適用于具有兩個(gè)對(duì)稱面（或?qū)ΨQ線）的工件，如圓柱表 面的軸套類工件、呈中心橫截面對(duì)稱的階梯軸等； 三次定向：適用于具有一個(gè)對(duì)稱面（或?qū)ΨQ線）的工件，如圓錐表 面的軸套類工件、螺栓及非中心橫截面對(duì)稱的階梯軸等。 5.3自動(dòng)定向的基本方法： 1. 抓取法：利用運(yùn)動(dòng)著的定向機(jī)構(gòu)來抓取工件的特殊表面 （如：凸肩、 凹槽、內(nèi)孔等），使之分離出來，并定向排列。 2. 槽隙法：根據(jù)工件的形狀做成一定的槽隙，使運(yùn)動(dòng)的工件進(jìn)入槽隙 而定位。 型孔選擇

9、法：利用定向機(jī)構(gòu)上一定形狀和尺寸的孔穴， 對(duì)工件進(jìn)行 9 湖南大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 篩選分離。只有截面形狀和位置相應(yīng)于型孔的工件，才能通過而獲得 定向排列 3. 重心偏離法：在工件連續(xù)運(yùn)行過程中利用工件尺寸、 外形差別或材 質(zhì)差別形成的重心位置不同，來糾正或剔除定向不正確的工件 # 湖南大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 六?總體設(shè)計(jì) ii 湖南大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) ii 湖南大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 6.1振動(dòng)式料斗簡(jiǎn)介 振動(dòng)式料斗裝置：它是利用電磁力 產(chǎn)生微小振動(dòng)，依靠慣性力和摩擦力的 綜合作用使工件向前運(yùn)動(dòng)，并在運(yùn)動(dòng)

10、過 程中自動(dòng)定向。其主要特點(diǎn)是上料平 穩(wěn)，通用性廣，簡(jiǎn)單耐用，但有噪聲。 在鐘表、儀器儀表等小型零件加工的自 動(dòng)上料中得到廣泛的應(yīng)用。 6.2振動(dòng)式料斗的工作原理 在生產(chǎn)中使用的振動(dòng)式料斗，多數(shù)是圓筒式的，其內(nèi)壁有螺 旋形送料槽。當(dāng)整個(gè)圓筒作扭轉(zhuǎn)振動(dòng)時(shí)，堆放在圓筒底部的工件將沿 圓筒內(nèi)部的螺旋形料道向上運(yùn)動(dòng)。 料道上設(shè)有定向機(jī)構(gòu)，定向正確的 工件可通過 出口，進(jìn)入輸 料槽中。方位 不正確的工件 被剔除，落 入料斗底部再重新上升。 6.3振動(dòng)式料斗的設(shè)計(jì) 1.振動(dòng)器：振動(dòng)器可以利用機(jī)械傳動(dòng)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)， 也可用偏心凸 輪作為激振源。但由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、頻率低，所以在振動(dòng)料 斗中很

11、少應(yīng)用，最常用的是電磁式振動(dòng)器。 ii 湖南大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 2.支承彈簧： 一般用三個(gè)彈簧片支承料斗。其主要參數(shù)是彈簧傾斜角 9、剛度及其一致性。 3.圓筒式料斗的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 圓筒式料斗應(yīng)盡量做得輕巧些，一般都用鑄鋁制成整體式結(jié)構(gòu), 再車出螺旋料道。對(duì)于大、中型料斗也可用薄鋼板拼焊而成。 其主要結(jié)構(gòu)參數(shù)是：螺旋料道的升角 a、升距t和中徑Dm 6.4隔料器 ii 湖南大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 隔料器利用凸起的臺(tái)階（可以上下活動(dòng)）進(jìn)行隔料 6.5定向裝置

12、 ii # 丁 ' u j 湖南大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 七、體會(huì)與小結(jié) 這雖然只是一個(gè)小型的設(shè)計(jì)題，但一開始準(zhǔn)備構(gòu)思時(shí)真的不知從 何入手，不過最終還是把它設(shè)計(jì)出來了，整個(gè)過程還是學(xué)到了許多有 用的知識(shí)。 我們?nèi)艘唤M，我們的題目是激光切割機(jī)床總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)， 我們分工進(jìn)行查找資料、PPT制作等工作，花幾天的時(shí)間把它做完了。 這不僅僅是一個(gè)簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)，更重要的是這是一個(gè)團(tuán)隊(duì)的合作。 剛開 始的時(shí)候我們都無從下手，但經(jīng)過我們仔細(xì)思考與商量后，解決思路 慢慢變得清晰起來，所以說明團(tuán)隊(duì)的力量也是很大的。要做好這個(gè)設(shè) 計(jì)，不僅要有扎實(shí)的課堂知識(shí)基礎(chǔ)，還要有團(tuán)隊(duì)隊(duì)員們緊密很好的配 合。在這短短的幾天內(nèi)，我們不僅鞏固了課本上學(xué)的知識(shí)，也學(xué)到了 許多課本之外的知識(shí)。我堅(jiān)信，無論怎樣，只要我們付出了就會(huì)有回 報(bào)！ 15