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4.2.2 mechanisms of wear
progress in wear control can be aided by a better understanding of the mechanisms by which it occurs. research workers have tended to isolate study specific wear mechanisms such as adhesion ,abrasion ,erosion and fatigue. such research has generally been directed towards the study of surfaces in relative motion, the changes brought about by their interaction and the effects of the lubricant and the environment present.
1. Scuffing
Under sliding conditions, the chief task of lubricant is to allow relative motion between surfaces with low friction and no damage. This can be achieved if the lubricant film is thick enough to keep the surfaces apart and hydrodynamic conditions prevail. If, however, ideal conditions cannot be maintained, the surfaces will come into contact and wear or damage in the form of scuffing will occur.
The complex mechanism of scuffing is difficult understand as the process, by cumulative action ,destroys evidence of its initial stages.
2. abrasive wear
From an economic point of view, abrasive wear caused by ploughing or groughing of a hard surface, hard particles or debris, against a relatively softer mating surface is probably the most serious single cause of wear in engineering practice. There are indications that abrasion, primarily a crude machining process, is related to indentation hardness and hence to static yield stress. A particle of hard brittle material may cause damage in a single pass through the area of minimum film thickness of a bearing. However, in so passing, this brittle particle may be rendered ineffective due either to breakdown into smaller particles of dimensions smaller than the minimum oil film thickness or by being completely embedded in the softer of the mating materials. On the other hand a soft material particle may work-harden on passage between relatively moving surfaces. in gouging the softer bearing material surface, the particle may, if the bearing material also work-hardens, be only partially embedded in an equally hard surface area and become a source of further damage to the mating surface.
If abrasive particles are conveyed by a fluid stream the impact the abrasive particle laden fluid will give rise to erosive wear of any interposed surface. The extent and type of wear depends upon the impinging angle of the particles and ductility of the surface.
3 fretting
Fretting is a specific form of wear, which occurs when there is a slight vibratory movement between loaded surfaces in contact and which manifests itself by the pitting of the surfaces and the accumulation of oxidized debris. The debris, being largely the oxide of the metals involved, occupies a greater volume than that of the metal destroyed and in a limited space, this can lead to a pressure built up and seized. The form and extent of fretting damage depends on the chemical nature of the environment and on whether or not the debris can escape or is built up between the surfaces.
The actual rate of wear may slow down if the debris acts as a buffer between the two surfaces. thus a process. which initiates as adhesive wear, may change to abrasion and then the wear rate may slow down as a result of debris keeping the surfaces apart. The final failure may then be caused by fatigue fracture, crack initiation being effected by the stress-raising role of fretting pits.
4. fluid and cavitation erosion
these wear mechanisms arise from the impact of fluids at high velocities. Fluid erosion damage caused by small drops of liquid can occur in steam turbines and fast flying aircraft through the impact of water droplets causing plastic depressions on the surface. As the fluid flows from the deformed zone it can cause shear deformation in peripheral areas and repeated deformation causes a fatigue type of damage by pitting and roughening of the surface. Cavitation erosion damage is caused by impact from the collapse of vapor or gas bubbles formed in contact with a rapidly moving or vibrating surface. The physical damage to metals is characterized by pitting suggestive of a fatigue origin. The ultimate resilience of material appears to be an important property of metals in cavitation resistance. This resilience is measured as the energy that can be dissipated before appreciable deformation and cracking occur.
5. rolling contact fatigue
the useful life of rolling elements is limited by surface disintegration pits or fracture being caused by a fatigue process dependent upon the properties of the material, the nature of the lubricant and the environment. This phenomenon is characterized by the sudden removal of surface material or fracture caused by repented alternating stresses. The process has three phases, preconditioning of the material prior to crack initiation, crack initiation and crack propagation.
Rolling contact fatigue cracks initiate either on the surface and propagate into the material, or start below the surface in the area of calculated maximum Hertzian stress and propagate towards the surface depending upon operating circumstances. The propagation of surface cracks may be controlled by the nature of the lubricant and he environment. If the environment is deleterious, for example, if it leads to hydrogen embrittlement the cracks may propagate rapidly, deep into the material, so that fracture ensues.
It appears that several different modes of rolling contact fatigue can cause cracks to nucleate and propagate independently at various rates. This phenomenon is greatly influenced by highly localized conditions. While the general properties of the bulk material are important, specific aspects such as the steelmaking process, gas content and cleanliness are also equally important. The nature of the lubricant and the environment have a dominant effect on failure.
Material combination and material lubricant combination require careful consideration to ensure careful consideration to ensure satisfactory performance.
In rolling contact without a lubricant, failure occurs only by excessive wear that limits the useful life because of vibration and noise.
4.3LUBRICATION
4.3.1 lubrication theory
4.3.1.1 liquid lubrication
The way in which liquids lubricate can be simply explained by the example of a plain journal bearing shown in Fig.4.2.
As the shaft (journal) rotates in the bearing, lubricating oil is dragged into the loaded zone and the pressure and volume of the loaded zone both increase. The pressure rises, and therefore the thickness of the oil film will depend on the shaft speed and the lubricant viscosity. The relationship between speed, viscosity, load, oil film thickness and friction can be understood by a graph such as the one in Fig.4.3.
In this graph the coefficient of friction is plotted against the expression YV/P where
There are three distinct zones in the graph, separated by the points A and B.
At B the coefficient of friction is at its minimum, and this is the point at which the oil film is just thick enough to ensure that there is no contact between asperities on the shaft and bearing surfaces. In Zone 3, to the right of B. the oil-film thickness is increasing because of increasing viscosity. Increasing speed or decreasing load, and the coefficient of friction increases as the oil-film thickness increases. Zone 3 is the zone of hydrodynamic lubrication.
AS conditions change from B towards A, the oil-film thickness decreases so that the asperities on the shaft and the bearing will rub against each other. The amount of rubbing and the friction increases as the oil-film thickness decreases. Zone 2, between A and B, is known as the zone of mixed lubrication. The shaft load was traditionally considered to be supported by a mixture of hydrodynamic and boundary lubrication. The term mixed lubrication may in fact be even more appropriate than was originally thought, because modern theories suggest that in different systems there may be a mixture of four or more different types of lubrication present in this zone.
At A the oil-film thickness has been reduced virtually to nil, and load between shaft and bearing is being carried entirely on asperity contacts. In Zone 1, to the left of A, the coefficient of friction is almost independent of load, viscosity and shaft speed. Zone 1is the zone of boundary lubrication.
The different lubrication zones also have an important influence on wear. wear is a very complicated subject with several different forms, more than one of which may be present at the same time. But, generally speaking, the amount of wear depends on the severity with which two surfaces rub against each other.
In Zone 3 there is no contact between the surfaces and therefore there is no wear. As the oil becomes thinner in moving through Zone 2 and Zone 1 there is increasingly severe contact between the surfaces which conceives a greater tendency to wear.
揚州大學機械工程學院
畢業(yè)設(shè)計(論文)前期工作材料
學生姓名: 朱靈杰 學號: 100007149
專 業(yè): 機械設(shè)計制造及其自動化
設(shè)計(論文)題目: 機油冷卻器裝配線
傳送裝置及壓緊裝備設(shè)計
指導老師: 李 益 民
材 料 目 錄
序號
名 稱
數(shù)量
備注
1
畢業(yè)設(shè)計(論文)選題、審題表
1
2
畢業(yè)設(shè)計(論文)任務書
1
3
畢業(yè)設(shè)計(論文)實習調(diào)研報告
1
4
畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告(含文獻綜述)
1
5
畢業(yè)設(shè)計(論文)外文資料翻譯(含原文)
1
6
畢業(yè)設(shè)計(論文)中期檢查表
1
2014年 2 月 17 日
揚州大學機械工程學院
本科生畢業(yè)設(shè)計(論文)選題、審題表
學 院
機械學院
選題教師
姓名
李益民
專 業(yè)
機械設(shè)計制造及其自動化
專業(yè)技術(shù)職務
副教授
申報課題名稱
機油冷卻器裝配線傳送裝置及壓緊裝備設(shè)計
課題性質(zhì)
A
B
C
D
E
課題來源
A
B
C
D
√
√
課題簡介
為改變該企業(yè)圓盤式機油冷卻器手工裝配的狀況,提高裝配質(zhì)量與效率,為此設(shè)計圓盤式機油冷卻器裝配線;本課題內(nèi)容為裝配線傳送裝置與壓力機裝備設(shè)計。
設(shè)計(論文)
要 求
(包括應具備的條件)
完成裝配線總體設(shè)計、壓力機結(jié)構(gòu)設(shè)計、壓力機零件設(shè)計及動畫仿真;機油冷卻器壓力機使用維護說明書;
課題預計
工作量大小
大
適中
小
課題預計
難易程度
難
一般
易
√
√
所在專業(yè)審定意見:
負責人(簽名): 年 月 日
院主管領(lǐng)導意見:
簽名: 年 月 日
說明:1、該表作為本科學生畢業(yè)設(shè)計(論文)課題申報時專用,由選題教師填寫,經(jīng)所在專業(yè)有關(guān)人員討論,負責人簽名后生效;
2、有關(guān)內(nèi)容的填寫見背面的填表說明,并在表中相應欄打“”
課題一旦被學生選定,此表須放在“畢業(yè)設(shè)計(論文)資料袋”中存檔。
填 表 說 明
1、該表的填寫只針對1名學生做畢業(yè)設(shè)計(論文)時選擇使用,如同一課題由2名及2名以上同學選擇,應在申報課題的名稱上加以區(qū)別(加副標題),并且在“設(shè)計(論文)要求”一欄上加以體現(xiàn)。
2“課題性質(zhì)”一欄:
A、工程設(shè)計;
B、實驗研究;
C、軟件工程(如CAI課題等);
D、理論探討;
E、其它。
3、“課題來源”一欄:
A、自然科學基金與部、省、市級以上科研課題;
B、企、事業(yè)單位委托課題;
C、校、院(系)級基金課題;
D、自擬課題。
4、“課題簡介”一欄:
主要指研究設(shè)計該課題的背景介紹及目的、意義。
5、“設(shè)計(論文)要求(包括應具備的條件)”一欄:
主要指本課題技術(shù)方面的要求,而“條件”指從事課題必須具備的基本條件(如儀器設(shè)備、場地、文獻資料等)。
揚州大學機械工程學院
畢業(yè)設(shè)計(論文)任務書
專 業(yè): 機械設(shè)計制造及其自動化
學 生 姓 名: 朱靈杰 學號: 100007149
設(shè)計(論文)題目: 機油冷卻器裝配線
傳送裝置及壓緊裝備設(shè)計
起 迄 日 期: 2014.2.17~2014.5.16
設(shè)計(論文)地點:
指 導 老 師: 李 益 民
專業(yè)負責人:
發(fā)任務書日期: 2014年 2 月 17 日
任務書填寫要求
1、畢業(yè)設(shè)計(論文)任務書由指導老師根據(jù)各課題的具體情況填寫,經(jīng)學生所在專業(yè)的負責人審查、學院分管領(lǐng)導簽字后生效。此任務書應在畢業(yè)設(shè)計(論文)開始前一周內(nèi)填好并發(fā)給學生;
2、任務書內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按統(tǒng)一設(shè)計的電子文檔標準格式(可在本學院網(wǎng)頁上下載)打印,不得隨便涂改或潦草書寫,禁止打印在其它紙上后剪貼;
3、任務書內(nèi)填寫的內(nèi)容,必須和學生畢業(yè)設(shè)計(論文)完成的情況相一致,若有變更,應當經(jīng)過所在專業(yè)的教科部及學院主管領(lǐng)導審批后方可重新填寫;
4、任務書內(nèi)有關(guān)“教科部”、“專業(yè)”等名稱的填寫,應寫中文全稱,不能寫數(shù)字代碼。學生的“學號”要寫全號,不能只寫最后2位或1位數(shù)字;
5、任務書內(nèi)“主要參考文獻”的填寫,應按照國標GB 7714-87《文后參考文獻著錄規(guī)則》的要求書寫,不能有隨意性;
6、有關(guān)年月日等日期的填寫,應當按照國標GB/T 7408-94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法》規(guī)定的要求,一律用阿拉伯數(shù)字書寫。如“2005年3月21日”或“2005-03-21”。
畢業(yè)設(shè)計(論文)任務書
1.本畢業(yè)設(shè)計(論文)課題應達到的目的:
通過該課題的畢業(yè)設(shè)計可以使學生在綜合運用本專業(yè)所學的專業(yè)基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識解決生產(chǎn)實際問題的過程中,掌握工藝裝備設(shè)計的基本原理和方法,著重培養(yǎng)學生的工程設(shè)計能力(主要包括設(shè)計、計算及繪圖能力)以及獨立解決和分析問題的能力。
2.本畢業(yè)設(shè)計(論文)課題任務的內(nèi)容和要求(包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等):
1)查閱文獻資料15篇以上、翻譯不少于五千印刷符的英文資料;
2)機油冷卻器的裝配工藝分析;
3)裝配線傳送裝置設(shè)計;
4)裝配線壓力機結(jié)構(gòu)設(shè)計;
5)機油冷卻器工藝裝備零件設(shè)計;
6)機油冷卻器壓力機使用維護說明書;
7)機油冷卻器壓力機設(shè)計說明書。
畢業(yè)設(shè)計(論文)任務書
3.對本畢業(yè)設(shè)計(論文)課題成果的要求(包括畢業(yè)設(shè)計論文、圖表、實物樣品等):
1)裝配線傳送裝置裝配圖; 一套
2)壓力機裝配圖; 一套
3)傳送裝置及壓力機零件圖; 一套
4)傳送裝置及壓力機使用維護手冊; 一份
5)傳送裝置及壓力機設(shè)計說明書; 一份
6)翻譯不少于5000印刷符的英文資料。 一份
4.主要參考文獻:
《機械工程手冊》機械制造工藝及設(shè)備卷(二) 機械工業(yè)出版社 1997
《裝備自動化》 劉德忠等主編 機械工業(yè)出版社1998年
《機械零件設(shè)計手冊》 機械工業(yè)出版社
《機械制造工藝學》 福建科技出版社
《機械設(shè)計制圖手冊》 侯鎮(zhèn)冰 同濟大學出版社
《機械制造工藝標準手冊》張紀真 機械工業(yè)出版社
《機床夾具設(shè)計手冊》 機械工業(yè)出版社
《自動機械設(shè)計》 尚久浩主編 中國輕工業(yè)出版社
《機構(gòu)構(gòu)型與應用》 孟憲源、姜琪編著 機械工業(yè)出版社
《UG范例教程》 黃貴東 清華大學出版社
《PRO/ENGINEER 2001機械設(shè)計實例教程》 衛(wèi)朝富 中國鐵道出版社
畢業(yè)設(shè)計(論文)任務書
5、本畢業(yè)設(shè)計(論文)課題工作進度計劃
起止日期
工 作 內(nèi) 容
2.17~3.2
3.3~3.23
3.24~4.20
4.21~5.4
5.5~5. 7
5.8~5.16
1)資料收集、翻譯、撰寫開題報告 2周
2)確定裝配線傳送裝置及壓力機總體設(shè)計方案 3周
3)繪制裝配線傳送裝置及壓力機裝配圖 4周
4)主要零部件設(shè)計 2周
設(shè)計各零部件具體結(jié)構(gòu),繪零件圖。
5)檢查壓力機結(jié)構(gòu)的合理性、使用性及零件的工藝性,檢查圖面的完整性、正確性,校對工藝計算,檢查主要聯(lián)系尺寸、結(jié)構(gòu)尺寸等。 0.5周
6)整理設(shè)計說明書。 1.5周
所在專業(yè)審核意見:
負責人:
年 月 日
學院意見:
院長:
年 月 日
揚州大學機械工程學院
畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告
學 生 姓 名: 朱靈杰 學號: 100007149
專 業(yè): 機械設(shè)計制造及其自動化
設(shè)計(論文)題目: 機油冷卻器裝配線
傳送裝置及壓緊裝備設(shè)計
指 導 老 師: 李益民
2014年 月 日
開題報告填寫要求
1、開題報告(含“文獻綜述”)作為畢業(yè)設(shè)計(論文)答辯委員會對學生答辯資格審核的依據(jù)材料之一。此報告應在指導老師的指導下,由學生在畢業(yè)設(shè)計(論文)工作前期內(nèi)完成,經(jīng)指導教師簽署意見及所在專業(yè)的教科部審核后生效;
2、開題報告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按統(tǒng)一設(shè)計的電子文檔標準格式(可從本學院網(wǎng)頁上下載)打印,禁止打印在其它紙上后剪貼,完成后應及時交給指導教師簽署意見;
3、“文獻綜述”應按論文的格式成文,并直接書寫(或打?。┰诒鹃_題報告第一欄目內(nèi),學生寫文獻綜述的參考文獻應不少于15篇(不包括辭典、手冊);
4、有關(guān)年月日等日期的填寫,應當按照國標GB/T 7408-94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法》規(guī)定的要求,一律用阿拉伯數(shù)字書寫。如“2005年3月21日”或“2005-03-21”。
畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告
1.結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(論文)課題情況,根據(jù)所查閱的文獻資料,每人撰寫2000字左右的文獻綜述:
文 獻 綜 述
隨著我國現(xiàn)代化進程的加快,汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展,對圓盤式機油冷卻器的市場需求越來越大??墒情L期以來,其裝配過程一直靠手工操作,效率低,勞動強度大。為改變圓盤式機油冷卻器手工裝配的現(xiàn)狀,提高裝配質(zhì)量與效率,設(shè)計圓盤式機油冷卻器自動裝配線。
通過對該裝配線的設(shè)計,將促進機油冷卻器制造企業(yè)的技術(shù)進步,降低產(chǎn)品的制造成本,保證產(chǎn)品的裝配質(zhì)量,提高產(chǎn)品的裝配工作效率從而提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率,以適應企業(yè)擴大生產(chǎn)規(guī)模,及時應對國內(nèi)外客戶的訂貨需求。因此本課題的實施對企業(yè)的發(fā)展、技術(shù)進步及創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益與社會效益都具有十分重要的意義
機油冷卻器的裝配工藝過程是其制造過程中非常重要的環(huán)節(jié),裝配質(zhì)量的好壞直接影響機油冷卻器的密封性能。可是,由于機油冷卻器的結(jié)構(gòu)特點限制,長期以來,在國內(nèi)外這一工藝過程一直靠人手工操作,效率低,工作勞動強度大,且裝配質(zhì)量過多地受到人為因素的影響,致使機油冷卻器質(zhì)量的穩(wěn)定性和可靠性不高。隨著企業(yè)用戶需求量的增加,揚州通洋機油冷卻器有限公司準備建造一條針對不銹鋼圓盤式機油冷卻器的自動裝配線?;跈C油冷卻器的結(jié)構(gòu)特點限制,采用完全的自動裝配是不現(xiàn)實的。因此在原來的手工裝配線,開發(fā)一條半自動裝配線符合該廠目前的實際情況。這既可以提高機油冷卻器的裝配質(zhì)量,又可以節(jié)約大量成本。自動裝配線由機械系統(tǒng)、氣壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng)等部分組成。
1.機油冷卻器裝配技術(shù)的現(xiàn)狀及趨勢
圓盤式機油冷卻器的裝配工藝過程是其制造過程中非常重要的環(huán)節(jié),裝配質(zhì)量的好壞直接影響機油冷卻器的密封性能。長期以來,這一工藝過程一直靠人手工操作,效率較低,工人的勞動強度大,且裝配質(zhì)量過多地受到人為因素的影響,致使機油冷卻器質(zhì)量的穩(wěn)定性和可靠性不高。隨著企業(yè)用戶需求量的不斷增加,裝配工藝過程必須實現(xiàn)自動化,這樣才能提高生產(chǎn)率,降低生產(chǎn)成本,保證產(chǎn)品質(zhì)量,在不久的將來,自動化裝配將逐漸替代手工裝配。
2.課題的意義
該課題的創(chuàng)新之處在于采用自動化技術(shù)來解決制約機油冷卻器產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量提高的瓶頸——裝配工藝,實現(xiàn)由人工裝配向自動化裝配的轉(zhuǎn)變。隨著我國現(xiàn)代化進程的加快,汽車工業(yè)得到了迅猛的發(fā)展,圓盤式機油冷卻器在汽車市場中的需求將越來越大,該課題正好應對了市場的需求。
通過本課題的研制開發(fā),將促進圓盤式機油冷卻器產(chǎn)品制造企業(yè)的制造裝備的技術(shù)進步,降低產(chǎn)品的制造成本,保證產(chǎn)品的裝配質(zhì)量,提高產(chǎn)品的裝配工作效率從而提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率,以適應企業(yè)擴大生產(chǎn)規(guī)模,及時應對國內(nèi)外客戶的訂貨需求。因此本項目的實施對企業(yè)的發(fā)展。技術(shù)進步及創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益和社會效益具有十分重要的意義。
3.裝配自動化的應用與現(xiàn)狀
19世紀機械制造業(yè)中零部件的標準化和互換性開始用于小型武器和鐘表的生產(chǎn),隨后又應用于汽車工業(yè)。20世紀初,美國福特汽車公司首先建立了采用運輸帶的移動式汽車裝配線,將工序分細,在各工序上實行專業(yè)化裝配操作,使裝配周期縮短了約90%,降低了生產(chǎn)成本?;Q性生產(chǎn)和移動式裝配線的出現(xiàn)和發(fā)展,為大批量生產(chǎn)中采用自動化裝配開辟了道路。于是,陸續(xù)出現(xiàn)了料斗式自動給料器和螺釘、螺母自動擰緊機等簡單的自動化裝置。大批量生產(chǎn)的軸承、離合器和中小型電機等零件少、裝配工藝簡單的機電產(chǎn)品,以及汽車、農(nóng)業(yè)機械、儀器儀表等產(chǎn)品中的部分簡單部件,有的也采用了自動或半自動裝配機(線)。但由于對適合自動化裝配的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有很大限制,自動化裝配機投資多而對產(chǎn)品改型的適應性小,機械制造中的裝配自動化僅用于大批量生產(chǎn)。60年代,隨著數(shù)字控制技術(shù)的迅速發(fā)展,出現(xiàn)了自動化程度較高而又有較大適應性的數(shù)字控制裝配機,從而有可能在多品種中批量生產(chǎn)中采用自動化裝配。1982年,日本的個別工廠中已采用數(shù)字控制工業(yè)機器人來自動裝配多種規(guī)格的直流伺服電機。
工業(yè)發(fā)達國家早在20世紀就廣泛實現(xiàn)了制造自動化,發(fā)達國家普遍實現(xiàn)制造自動化的原因并非單純的是人工成本高,更深層的意義是制造自動化對于提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、提高企業(yè)核心技術(shù)競爭力起到了極其重要的作用。目前,世界上工業(yè)發(fā)達國家的機械制造自動化過程中,已將一些產(chǎn)品、部件的裝配過程逐漸擺脫了人工操作,并及早地將注意力轉(zhuǎn)向裝配自動化系統(tǒng)研究,并取得了卓越的成果,已出現(xiàn)了柔性裝配系統(tǒng)。我國目前雖是制造業(yè)大國,但由于制造自動化水平低,國內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品大多數(shù)為附加值較低的中低檔產(chǎn)品,目前的發(fā)展主要是以資源及勞動力為代價,不僅嚴重制約了國內(nèi)產(chǎn)品在國際高技術(shù)產(chǎn)品市場的競爭力,同時也導致資源的綜合利用率低。我國對裝配自動化技術(shù)的研究起步較晚,近年來有一定的進展,陸續(xù)自行設(shè)計、建立和引進了一些半自動、自動裝配線及裝配工序半自動裝置。但國內(nèi)設(shè)計的半自動和自動裝配線的自動化程度不高、裝配速度和生產(chǎn)效率較低,所以裝配自動化技術(shù)在我國具有很大的開發(fā)和應用潛力。
要實現(xiàn)裝配自動化,必須具備一定的前提條件,主要有如下幾方面:
生產(chǎn)綱領(lǐng)穩(wěn)定,且年產(chǎn)量大、批量大,零部件的標準化、通用化程度較高。
4.裝配自動化的發(fā)展趨勢及途徑
今后一段時間內(nèi),裝配自動化技術(shù)將主要向以下兩方面發(fā)展:與近代技術(shù)技術(shù)互相結(jié)合、滲透,提高自動裝配裝置的性能 近代基礎(chǔ)技術(shù),特別是控制技術(shù)和網(wǎng)絡通信技術(shù)的迅速發(fā)展,為提高自動裝配裝置的性能打下了良好的基礎(chǔ)。裝配裝置可以引入新型、模塊化、標準化的控制軟件,發(fā)展新型軟件開發(fā)工具;應用新的設(shè)計方法,提高控制單元的性能;應用人工智能技術(shù),發(fā)展、研制具有各種不同結(jié)構(gòu)能力和智能的裝配機器人,并采用網(wǎng)絡通信技術(shù)將機器人與自動加工設(shè)備相連以得到最高生產(chǎn)率。
進一步提高裝配的柔性,大力發(fā)展柔性裝配系統(tǒng)FAS 在機械制造業(yè)中,CNC、FMC、FMS的出現(xiàn)逐步取代了傳統(tǒng)的制造設(shè)備,大大提高了加工的柔性。新型的生產(chǎn)哲理CIMS使制造過程必須成為是用計算機和信息技術(shù)把經(jīng)營決策、設(shè)計、制造、檢測、裝配以及售后服務等綜合協(xié)調(diào)為一體的閉環(huán)系統(tǒng)。但如果只有加工技術(shù)的自動化,沒有裝配技術(shù)的自動化,F(xiàn)MS、CIMS就不能充分發(fā)揮作用。裝配機器人的研制成功、FMS的應用以及CIMS的實施,為自動裝配技術(shù)的開發(fā)創(chuàng)造了條件;產(chǎn)品更新周期的縮短,要求自動裝配系統(tǒng)具有柔性響應,需要柔性裝配系統(tǒng)來使裝配過程通過自動監(jiān)控、傳感技術(shù)與裝配機器人結(jié)合,實現(xiàn)無人操作。
5.裝配自動化的意義
現(xiàn)代制造技術(shù)的不斷發(fā)展,為社會生產(chǎn)力帶來了巨大飛躍。然而,由于加工技術(shù)超前于裝配技術(shù)許多年,兩者已經(jīng)形成了明顯的反差,裝配工藝已經(jīng)成為現(xiàn)代化生產(chǎn)的薄弱環(huán)節(jié),現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展使傳統(tǒng)的手工裝配工藝面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。由于裝配大多是人工操作的勞動密集型過程,生產(chǎn)率在很大程度上取決于裝配過程對人的依賴性,隨著先進制造技術(shù)的應用,制造零件勞動量的下降速度比裝配勞動量下降速度快得多,如果沒有新的舉措,該比值還會提高。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計分析,一些典型產(chǎn)品的裝配時間占總生產(chǎn)時間的53%左右,如果所有的裝配都是人工控制的,則生產(chǎn)率指數(shù)可能降到40%左右,而隨著裝配自動化水平的提高,生產(chǎn)率可上升到85%~97%。但目前產(chǎn)品裝配的平均自動化水平僅占10%~15%,因而裝配對產(chǎn)品的原始成本影響重大,已成為昂貴的生產(chǎn)過程。裝配自動化在于提高生產(chǎn)效率、降低成本、保證產(chǎn)品質(zhì)量,特別是減輕或取代特殊條件下的人工裝配勞動(如處于電子工業(yè)、宇航工業(yè)、化學工業(yè)、兵器工業(yè)、核工業(yè)、海洋開發(fā)等行業(yè)環(huán)境中的裝配作業(yè))。
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畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告
2.本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段(途徑):
本課題所研制開發(fā)的機油冷卻器自動裝配線是針對機油冷卻器產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝特點和要求,實現(xiàn)機油冷卻器裝配過程的自動化。包括機油冷卻器水隔板焊片、水隔板、芯子總成、芯片焊片等零件的裝配,裝配后機油冷卻器的壓緊等。自動裝配線由機械系統(tǒng)(包括裝配輸送線、裝配機械手、定位裝置、壓緊設(shè)備等)、氣壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng)等部分組成。
本課題要解決的關(guān)鍵技術(shù)是:
利用裝配線輸送機構(gòu)、裝配機械手(包括上料機構(gòu))、定位裝置、壓緊設(shè)備等實現(xiàn)機油冷卻器的自動裝配, 其中要解決的主要問題有:隨行夾具的自動定位、裝配零件的自動上料、主要零件的自動裝配、裝配后零件的下落、定位元件與夾緊元件的自動分離及裝配后冷卻器的自動夾緊等。
主要技術(shù)指標為:
裝配線節(jié)拍:0.6min(100件/h);
裝配后冷卻器高度與壓緊力符合設(shè)計要求;
控制系統(tǒng)采用PLC控制方式;確保裝配線工作可靠安全。
該項目的應用推廣目標是通過對圓盤機油冷卻器的質(zhì)量指標要求和裝配工藝過程的分析、了解基礎(chǔ)上,用自動裝配生產(chǎn)線代替現(xiàn)有的原始手工裝配的工藝過程,進一步提高裝配質(zhì)量和裝配工作效率,降低工人勞動強度,改善車間工作環(huán)境。該裝配線建成后,僅需操作工人數(shù)2人,可滿足日產(chǎn)量1200件的裝配需求,提高工效近2.5倍。
應用規(guī)模:在企業(yè)所生產(chǎn)的圓盤式機油冷卻器產(chǎn)品的裝配工藝過程中均采用該裝配線實現(xiàn)產(chǎn)品的自動裝配。應用自動裝配線后,企業(yè)的年生產(chǎn)能力將達到15萬只,產(chǎn)值達1千5百萬元。
產(chǎn)品研制技術(shù)路線
畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告
指導教師意見:
1.對“文獻綜述”的評語:
2.對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設(shè)計(論文)結(jié)果的預測:
指導老師:
年 月 日
所在專業(yè)審查意見:
負責人:
年 月 日
揚州大學機械工程學院
畢業(yè)設(shè)計(論文)外文資料翻譯
教 科 部:
專 業(yè):
姓 名:
學 號:
外 文 出 處:
(用外文寫)
附 件:
指導老師評語
簽 名:
年 月 日
注:請將該封面與附件裝訂成冊。
揚州大學機械工程學院畢業(yè)設(shè)計(論文)中期檢查表
學生姓名
學號
指導教師
選題情況
課題名稱
難易程度
偏難
適中
偏易
工 作 量
較大
合理
較小
符合規(guī)范化
的要求
任務書
有
無
開題報告
有
無
外文翻譯質(zhì)量
優(yōu)
良
中
差
學習態(tài)度
出勤情況
好
一般
差
工作進度
快
按計劃進行
慢
中期工作匯報及解答問題情況
優(yōu)
良
中
差
中期成績評定:
所在專業(yè)意見:
負責人
年 月 日