自动铣削机的总体方案及夹紧装置的设计论文_本科论文.doc

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1、济南大学毕业设计1前言1.1引言塑钢门窗是以聚氯乙烯为主要原料，辅以一定比例的稳定剂、着色剂、填充剂、紫外线吸收剂等其他化学原料，经挤出成型，然后经过各种加工成为各种断面的中空型材，在其内腔衬以型钢，再用热融焊接以及螺接的方式制成门窗框架，这种门窗具有较强的抗冲击性，耐腐蚀性，耐候性，抗氧化，保温防水，隔音节能绝缘效果好。因其具有诸多优良性能。基于以上特点，国家建设部将其指定为绿色节能产品,在全国进行推广。近年来塑钢门窗在我国得到了迅速的发展，但是与发达国家相比装备比较落后。而国外进口的塑窗加工设备价格普遍较高。这在

2、一定程度上制约了我国塑料门窗的发展。鉴于此，这次毕业设计我们小组选择了塑窗锯铣加工中心的自动铣削机部分的设计，本文主要介绍自动铣削机的总体和夹紧装置的设计。1.2塑窗行业在国内外的发展现状塑钢门窗因其优良的性能受到世界各国的普遍重视。目前英国、法国的使用率在30%左右，而德国、奥地利则在50%以上。我国自80年代初期引入塑钢门窗以来,通过对国外技术的借鉴、吸收和创新，塑钢门窗行业得到了迅速的发展,其中塑窗加工设备的设计、开发和创新也迅猛发展。我国塑钢门窗加工设备包括七大种类：铣削类、锯切类、清角类、焊接类、铣削类、加

3、工中心自动线类。其中铣削类加工设备主要有水槽铣、仿形铣、玻璃压条铣等多种产品,但总体来看，铣削类设备还是比较落后，其基本为单工序、手动加工，仅铣削一道工序就需要很多的设备，效率低下，成本较高。因为我国的塑窗行业起步较晚，与欧美等发达国家有着较大的差距，但是国外的设备又比较昂贵，因此我国的塑窗行业产能较低，效率低下，在这种情况下，我们研制了铝塑型材锯铣加工中心，这一加工中心有着很多优点，计算机自动控制，可自动实现36种型材的识别、定位夹紧、锯铣加工。大大提高了铝塑型材的加工效率，提升了我国塑窗加工设备的水平。但是与发达

4、国家相比我们依然要有很长的一段路要走。1.3选题的背景和意义20世纪90年代以来，各国开始注重制造业的绿色化转型，更加注重资源节约型和环境友好型产业的发展，其中塑钢门窗在建筑门窗行业正是绿色化的新型行业，因此它必将取代传统的木、铝门窗，成为主导产品，因此-20-济南大学毕业设计在这种背景下，塑钢加工设备的研制对我国的绿色战略有着很重要的意义。本次课题涉及的铝塑型材锯铣加工中心有很多优点，控制系统由计算机自动控制，可自动完成多种型材的自动识别、定位夹紧和铣削、锯切加工，与传统的同类加工设备相比，环境污染少，生产效率高，

5、生产成本低。大大提高了我国塑窗行业加工的水平，自动铣削机作为该加工中心的重要组成部分，可对36中型材进行铣削加工，将多种工序集中在一个机器上，具有明显的柔性加工性能。1.4本课题研究的主要内容以及主要参数锯铣加工中心由电脑控制台、自动输料台、送料机械手、自动铣削机、自动锯切机、锯后输送和收尘等几大部分组成。该加工中心采用3个伺服轴，利用计算机控制，图形界面编程，型材长度优化等技术，将锯、铣工艺集中到统一的加工单元[7]，图1为加工中心外观照片，图2为加工中心各组成单元配置图。图1　加工中心外观照片图2加工中心各组成单

6、元配置示意图-20-济南大学毕业设计塑窗自动铣削机作为锯铣加工中心主要单元，将信息技术、自动化技术、气动控制技术等与制造技术相结合，由工业计算机控制实现对型材铣削加工全过程的自动识别、自动编制工艺，可自动高速加工36种不同型材，并将多种复杂的铣削工序集中在一台设备上自动实现，具有良好的柔性加工性能。本次以自动铣削机总体及夹紧装置设计为毕业设计主要内容，要求实现多种型材的排水孔、通风孔、铰链孔、门窗锁孔、滑轮孔以及其他各种五金件安装孔、槽的加工，其孔、槽既可为规则形状亦可为异形，其夹紧装置可实现不同尺寸型材的定位和夹紧

7、。具体包括自动铣削机总体及夹紧装置刀架的方案设计、装配图及支撑零件图设计，并进行相关的计算以及关键零件的校核。图3为自动铣削机的结构简图相关参数：（1）自动铣床能够实现25×25mm~120×120mm截面铝塑型材的规则及异型孔槽的铣削；（2）自动铣床能够实现25×25mm~120×120mm截面铝塑型材的定位和夹紧；（3）铣刀直径为ø5mm~ø8mm；（4）可以铣削铝合金及塑料门窗型材；（5）型材的夹紧采用气动控制，安全可靠；（6）要求设计方案合理，结构紧凑、工作可靠、质量达到行业标准。图3自动铣削机整体结构的侧视

8、图-20-济南大学毕业设计2自动铣削机总体方案设计2.1总体结构分析自动铣削机主要由机架、自动铣削装置、导向定位夹紧装置三部分组成。机架作为工作平台，主要起到支撑和定位的作用；自动铣削装置负责对工件进行铣削和钻销等复合加工，它通过复合导轨与机架相连接，在两个伺服电机的驱动下，通过滚珠丝杠控制其前后和竖直运动，再配合工件水平方向的进给，可以调整刀