机械设计毕业设计(论文)-我的机械工程师职业生涯设计——高速自动绕线机的设计.doc
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1、2011届届 分 类 号 : 单位代码 :1 本科专业职业生涯设计 我我的的机机械械工工程程师师职职业业生生涯涯设设计计 高速自动绕线机的设计高速自动绕线机的设计 姓 名 学 号 年 级 07 级级 专 业 机械制造及其自机械制造及其自动动化化 系 (院) 指导教师 2011 年 03 月 28 日 临沂师范学院工学院本科专业职业生涯设计 I 目目 录录 1 引言引言1 2 自我自我评评估估1 3 职业职业分析分析1 3.1 对对机械售后服机械售后服务务重重视视程度不程度不够够 1 3.2 经营经营模式存在弊端模式存在弊端 2 3.3 综综合服合服务务体系不完善体系不完善.2 3.4 机械售后
2、服机械售后服务务的机遇的机遇.2 4 我的我的优势优势和不足和不足2 5 未来未来 15 年的年的规规划划3 6 结语结语3 前言前言6 1 绪论绪论6 1.1 设计设计要求要求.6 1.1.1 绕线绕线机的含机的含义义6 1.1.2 设计设计要求要求6 1.2 当前当前发发展状况展状况.7 2 总总体方案体方案设计设计8 2.1 机械机械设计设计的步的步骤骤和方法和方法.8 2.1.1 送送线线机构下移和上移机构下移和上移9 2.1.2 转转子的子的顺时针顺时针和逆和逆时针时针旋旋转转9 2.1.3 进给进给机构机构10 2.2 绕线绕线机机总总体体结结构的构的设计设计.10 3 转转子主子
3、主轴结轴结构的构的设计设计11 3.1 转转子主子主轴轴的方案的方案设计设计.11 3.2 转转子主子主轴结轴结构各部分的构各部分的设计设计.12 3.2.1 三爪卡三爪卡盘盘的的设计设计.12 3.2.2 轴轴的的设计设计及其校核及其校核.13 3.2.3 轴轴承的承的选选用及校核用及校核14 3.2.4 伺服伺服电电机的机的选选型使用型使用.14 3.2.5 减速机的减速机的选选用用.16 3.2.6 手手轮轮和和顶顶尖的尖的设计设计及使用及使用.16 临沂师范学院工学院本科专业职业生涯设计 II 4 机架机架导线导线机构的机构的设计设计17 4.1 伺服伺服电电机机选选用用.17 4.2
4、 挠挠性性连轴连轴器的器的选选用用.18 4.2.1 三木三木挠挠性性连轴连轴器使用范器使用范围围.18 4.2.2 SFC 连轴连轴器具体特性如下器具体特性如下 18 4.2.3 SFC-080SA2 具体参数具体参数19 4.2.4 SFC-080SA2 安装方式安装方式19 5 送送线进给线进给机构的机构的设计设计20 5.1 送送线进给线进给机构机构总总体体设计设计.20 5.2 直直线导轨线导轨的的选择选择.21 5.2.1 导轨导轨副的副的组组成、种成、种类类及其及其应满应满足的要求足的要求 21 5.2.2 滚动导轨滚动导轨副的副的类类型与型与选择选择.21 5.2.3 线线性滑
5、性滑轨轨的配置的配置.22 5.3 滚滚珠珠丝丝杠的杠的设计设计.23 5.4 滚动轴滚动轴承的校核承的校核.24 5.5 步步进电进电机的机的选选型型.25 5.5.1 步步进电进电机的机的选选型型过过程程.25 设计总结设计总结及展望及展望27 参考文献参考文献28 谢谢 辞辞29 临沂师范学院工学院本科专业职业生涯设计 1 第一部分第一部分 我的机械售后服务师之路我的机械售后服务师之路 1 引言 不少人都曾经这样问过自己:“人生之路到底该如何去走?”记得一位哲 人这样说过:“走好每一步,这就是你的人生。”是啊,人生之路说长也长, 因为它是你一生意义的诠释;人生之路说短也短,因为你生活过的
6、每一天都是 你的人生。每个人都在设计自己的人生,都在实现自己的梦想。 有道是:“凡 事预则立,不预则废” 千真万确。对自己要做的或是将要做的事没有任何准备 就是在为失败做准备! 2 自我评估 我属于那种外冷内热的人,比较喜欢安静的环境,经常沉浸于思考之中, 所以我给人的印象一般是沉默寡言,文静,甚至冷漠。其实,我也有玩得疯的 时候,当我真正享受一个过程时,我会笑得很爽朗,从来不吝啬自己的笑声。 我是一个坚持原则的人,对于不正确、不公平的事情,我永远不会妥协,不会 委屈自己去将就这些事情;而对于有价值有意义的事情,我会尽我所能地去做, 并且很认真,很负责地坚持到最后。我比较感性,容易被生活中的细
7、节所感动。 同时,我热衷于帮助那些真正需要帮助的人,乐意为需要的人干点实事,而不 是夸夸其谈或者只是做点表面上显得有意义,实际上价值不大的事情。虽然我 容易情绪激动,但忍耐能力还是挺强的,我做不到每件事情都坚持到底,但部 分还是可以的。总的来说,我是一个热心的实干者。 我喜欢阅读,搜罗新信息, 认识新朋友;在我还没找到最适合自己的环境之前,我不会安分地待在固定的 一个地方,我会尝试到各种新的环境里体验不一样的生活;有时,我也喜欢沉 浸于自己的世界里面,踏踏实实,认认真真地去做我自己喜欢的事情,不希望 被别人打扰。 3 职业分析 3.1 对机械售后服务重视程度不够 现阶段,大多数代理商都把服务定
8、位于整机销售的辅助支持手段,主要开 展的服务也基本上是整机保修期内服务。有调查显示,工程机械整机销售在代 理商整体销售额中所占比重相对过大,有 59的代理商整机销售额所占比重超 临沂师范学院工学院本科专业职业生涯设计 2 过 70,依靠销售服务创造利润的工程机械代理商还是少数。按照国际上通行 的说法,机械售后服务所产生的利润与相对的前市场比较,比例大约是 73。 在美国,机械售后服务服务业被誉为“黄金产业”;在欧洲,机械售后服务也是 制造产业获利的主要来源。而目前我国很多企业还不清楚机械售后服务所涵盖 的范围,甚至还存在一些理解上的误区,未能引起足够重视。 3.2 经营模式存在弊端 国产设备代
9、理商在开展服务时常常要面临利润低下的困境,制造商为了提 高市场占有率给予代理商一定额度的服务费,在保修期内用于客户的维护、保 养及配件供应,而有些国产设备的故障率又比较高,导致代理商入不敷出,缺 乏积极性。现行经营模式的不完善,使厂家、代理商和售后服务脱节,导致了 售后服务市场发展不充分。另外服务需要高投入,目前,制造商和代理商服务 投入的力度还不够。 3.3 综合服务体系不完善 国内企业的产品在技术先进性、质量方面各有千秋,同一细分市场上产品 差异化很小,同时又没有从战略高度看到售后服务的重要性,造成投入不足、 管理不善等问题。服务体系反应速度慢导致售后服务的及时性差。售后服务人 员的技术水
10、平不高影响了故障排除及维修工作效率。因此售后服务这一提高公 司及产品品牌形象、获取竞争优势的重要手段不能有效地发挥作用。 3.4 机械售后服务的机遇 工程机械行业的快速发展带来了机械售后服务的机遇,也对技能性人才产 生较大需求。在现代营销环境条件下,没有服务就没有营销,这已经是不争的 事实,关键是工商企业应不断提升售后服务质量,充实售后服务内容,完善售 后服务程序,规范售后服务管理,坚持服务创新,变传统的单纯的售后服务转 向“整体服务流程”时时保持特色服务,严格进行服务质量监控,以优良的服 务取得市场竞争优势,真正使消费者在消费过程中“只有享乐,没有烦恼,” 为最终实现“零服务”而努力。 4
11、我的优势和不足 优势:我本身是机械专业出生,对机械比较了解,能熟练运用各种机械软 件,并且对机械售后服务充满热情。具有较好的领导才能,能与他人团结合作; 具有很强的自信心与自强心。 不足:现在对我而言最缺乏的应该就是经验,有了理论知识却不知道如何 的运用,以后多找机会接触社会,了解这个行业。 临沂师范学院工学院本科专业职业生涯设计 3 5 未来 15 年的规划 第一个五年:认真塌实做好第一线工作,低姿态做人,高标准要求自己。 在工作中严格要求自己,力求精益求精,切实做到以老板的心态看待公司,对 待公司事物,一心为公,提高自己。 第二个五年:我会以市场经济为平台,放眼中国和世界,找不足,补差距。
12、 切实落实自己的高度,以及不足之处。有不足马上补上,继续埋头工作,如果 有机会继续深造,一旦有机会,就找准自己的准确位置。争取能在机械售后服 务行业中能有自己的一席之地。 第三个五年:经过十年的锻炼自己能成为高级机械售后服务师,能有三十 万以上的收入。 6 结语 计划定好固然好,但更重要的,在于其具体实施并取得成效。这一点时刻 都不能被忘记。任何目标,只说不做到头来都只会是一场空。然而,现实是未 知多变的。定出的目标计划随时都可能受到各方面因素的影响。这一点,每个 人都应该有充分心理准备。当然,包括我自己。因此,在遇到突发因素、不良 影响时,要注意保持清醒冷静的头脑,不仅要及时面对、分析所遇问
13、题,更应 快速果断的拿出应对方案,对所发生的事情,能挽救的尽量挽救,不能挽救的 要积极采取措施,争取做出最好矫正。相信如此以来,即使将来的作为和目标 相比有所偏差,也不至于相距太远。 临沂师范学院工学院本科专业职业生涯设计 4 第二部分第二部分 高速自动绕线机的设计高速自动绕线机的设计 摘 要 本文主要介绍的是高速自动绕线机的设计全过程,并对设备的整个工作、 动作过程和绕线机的工作原理进行了分析。设计了绕线机的硬件结构,对各部 分的硬件设计进行详细的校核工作。 对于该自动绕线机的软件控制系统,本文提出运用三菱 PLC 进行控制的总 方案,对绕线机的各个动作进行控制,使三个轴的运动相互协调,以顺
14、利完成 整个绕线工作的过程。 通过设计,该绕线机通过运用高可靠性的 PLC 进行运动控制和使用触摸屏 进行生产条件的调节可以大大提高工作机的运行效率。能够较好地完成绕线机 的高速自动绕线的要求,该绕线机主要可应用于电机转子线圈的自动缠绕,可 以达到比较好的生产效果,满足产品的质量要求。 关键词:PLC;触摸屏;运动控制;交流驱动;自动绕线 临沂师范学院工学院本科专业职业生涯设计 5 ABSTRACT The whole process of design of the high-speed automatic winding machine is produced in this paper.
15、 The entire work process of the equipment and the mechanics of the winding process are analyzed. The hardware structure of the various parts of the winding machine is designed. Conduct a detailed check of the various parts. For the software control system of the automatic winding machine, this paper
16、 proposes the use of Mitsubishi PLC to control the various movements. Through the use of the Mitsubishi PLC, the movements of the three-axis are coordinated very well! The whole process of winding can be completed very smoothly. Through the design, the machine with PLC which is highly reliable for m
17、otion control and with the use of touch-screen for the regulation of production conditions can greatly improve the efficiency of machine operating. This machine can run automatically at a high speed. It can be applied to produce the rotor of motor for coil winding. It can meet the high quality and h
18、igh efficiency requirement! Key words: PLC; Touch-screen; Movements Control; AC drives; Automatic Winding 临沂师范学院工学院本科专业职业生涯设计 6 前言 目前绕线机市场可谓庞大,品种繁多,有平行绕线机、环型绕线机、定转 子绕线机、纺织绕线机等等。本文主要介绍的是全自动高速自动电机转子高速 绕线机的设计过程,随着我国经济的发展,西部开发的实施,对于各种绕线电 机的需求量不断的增加,但是,传统的手工绕线工艺制约着电机产量的增加, 并且,在交流电的产生过程中,绕组的质量决定了电机的好坏。电机绕
19、组是电 机的重要部件,绕组的好坏直接影响到电机的运行性能和可靠性。随着技术的 进步,电机绕组的生产方式也在不断地更新,由最初的手工绕制开始向半自动 绕线机甚至是全自动绕线机方向发展。 于是有必要开发一款全自动的绕线机械来代替这种手工绕制的小作坊式生 产方式。本文所设计之绕线机采用双伺服电机进行绕制,采用步进电机进行进 给操作,通过具有高可靠性能的 PLC 来进行三个轴的动作协调,可以很好的完 成绕线动作。它操作简便,节省人工,可提高产量,产品品质好;其绕线、排 线完全按程序自动执行;排线宽幅可调,圈数准确;生产速度快,并能大量节 省线材。 1 绪论 1.1 设计要求 1.1.11.1.1 绕线
20、机的含义绕线机的含义 组成绕组的基本元件是漆包线。通过在绕线骨架上按一定的规律形状缠绕 而成,绕线的匝数直接和电机的性能有重要影响。电机主要是进行电能和机械 能的转换,在电机中,电能向机械能转化主要是通过线圈进行的,电机的通电 边在磁场中会受到电磁力,从而使电机轴转动。 绕线机的作用,顾名思义,就是用来绕制绕组的。 1.1.21.1.2 设计要求设计要求 本次毕业设计的题目是高速自动绕线机的设计,因此,本次设计,要 本着实用的要求,达到高速自动这两个质量指标,要求该绕线机能够工作在一 定的工作范围。绕制的漆包线的线径要求是可调的,以适应不同的型号的电机 的转子的绕线要求。能够对绕线进行自动排线
21、 ,绕线的外观要求美观整洁,并 且,要求能够自动根据设置对绕线匝数进行计数。 设计的参数要求为转子的轴向尺寸为 150mm,径向可进给 100mm。每分钟最 大绕线速度要求可达到 600r/min。 临沂师范学院工学院本科专业职业生涯设计 7 1.2 当前发展状况 最初的绕组的生产是完全手工生产的,就是依靠人用手将电磁线按照一定 的规律绕制到电机转子上,并且由人来对骨架上的电磁线圈匝数进行计数的。 生产效率低下,工作强度很大,完全已经不再适用于现代工业生产。 半自动绕线机的工作是将一个绕组的骨架,固定在一个由电机带动的轴上。 通电以后电机带动轴以一定的速度旋转,将电磁线缠绕到骨架上。同时,在电
22、 机的输出端装一个计数装置来对电机的旋转圈数进行计数,来控制缠绕的匝数。 但是,在缠绕过程中,排线还是由手工完成的,半自动绕线机的操作者,必须 同时进行排线和观察注意电磁线的匝数,这样操作者才能在适当的时候停机, 控制线圈的绕制。 半自动比以前的纯手工生产在一定的程度上提高了生产的效率,但是线圈 的生产在一定的程度上还是依赖手工,线圈的质量与操作者的技术水平和工作 状态还有很大的联系。难以生产出质量完全一致符合生产要求的产品来。 随着微电子技术的发展,控制技术也得到了空前的发展,各种单片机, PLC,微型计算机开始应用于机械控制系统中。 自动绕线机基本上由三部分组成。一部分基本和半自动绕线机相
23、同,是由 电动机带动一个夹头,夹头上固定绕组的骨架。电机的转动带动骨架按照要求 的速度和方式转动,来完成绕线工作过程。另一部分是自动排线机构。由于各 种自动绕线机生产的绕组特点不同,生产方式也不一样,所以自动排线的机构 有很多种。根据不同的生产要求,自动绕线机的结构和形式也有着很大的差别。 第三部分是软件控制部分,不管是绕线机构还是排线机构都是在控制部分的控 制与管理之下进行的。生产不同的绕组应该是用不同的绕线方法,来完策划过 年不同的绕线工作。而这都是由控制部分来完成的,当参数的设定不同时,控 制部分将会对绕线部分还排线部分实行不同的控制策略。这样就能在同一台绕 线机上生产不同的规格的绕组,
24、使得生产有了一定的柔性,生产的产品范围也 相应的得到加宽了。 自动绕线机虽然结构形势有所不同,但是基本原理都是相同的。绕线机构 带动绕组骨架按照规定的方式旋转,将电磁线缠绕在绕组的骨架上。同时电磁 线给线的位置由排线机构来确定,并且保证给线的位置由控制单元控制按照一 定的方式不断变化。这样,电磁线就按照一定的规律被缠绕到了绕组的骨架上 了。整个过程中各个动作都是由电脑控制的,无论是绕线机构中电机的转速还 是排线机构的给线位置都是经过电脑计算的,通过各种控制算法精确控制的。 临沂师范学院工学院本科专业职业生涯设计 8 自动绕线机有其自身的明显优点:它将人从繁重的绕线劳动中解放了出来, 不紧绕线有
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