1、青島農業大學本科生畢業論文(設計)開題報告題 目： 焊縫自動打磨機設計 說 明一、開題報告前的準備畢業論文(設計)題目確定后，學生應盡快征求導師意見，討論題意與整個畢業論文(或設計)的工作計劃，然后根據課題要求查閱、收集有關資料并編寫研究提綱，主要由以下幾個部分構成：1.研究(或設計)的目的與意義。應說明此項研究(或設計)在生產實踐上或對某些技術進行改革帶來的經濟、生態與社會效益。有的課題過去曾進行過，但缺乏研究，現在可以在理論上做些探討，說明其對科學發展的意義。2.國內外同類研究(或同類設計)的概況綜述。在廣泛查閱有關文獻后，對該類課題研究(或設計)已取得的成就與尚存在的問題進行簡要綜述，只

2、對本人所承擔的課題或設計部分的已有成果與存在問題有條理地進行闡述，并提出自己對一些問題的看法。3.課題研究(或設計)的內容。要具體寫出將在哪些方面開展研究，要重點突出。研究的主要內容應是物所能及、力所能及、能按時完成的，并要考慮與其它同學的互助、合作。4.研究(或設計)方法。科學的研究方法或切合實際的具有新意的設計方法，是獲得高質量研究成果或高水平設計成就的關鍵。因此，在開始實踐前，學生必須熟悉研究(或設計)方法，以避免蠻干造成返工，或得不到成果，甚至于寫不出畢業論文或完不成設計任務。5.實施計劃。要在研究提綱中按研究(或設計)內容落實具體時間與地點，有計劃地進行工作。二、開題報告1.開題報告

3、可在導師所在教研室、專業或學院范圍內舉行，須適當請有關專家參加，導師必須參加。報告最遲在畢業(生產)實習前完成。2.本表在開題報告通過論證后填寫，一式三份，本人、導師、所在學院(要原件)各一份。三、注意事項1.開題報告的撰寫完成，意味著畢業論文(設計)工作已經開始，學生已對整個畢業論文(設計)工作有了周密的思考，是完成畢業論文(設計)關鍵的環節。在開題報告的編寫中指導教師只可提示，不可包辦代替。2.無開題報告者不準申請答辯。3.本表要用計算機填寫，簽字要手寫。一、選題依據(擬開展研究項目的研究目的、意義等)傳統我國機械制造業屬于勞動密集型產業，效率低，成本高，投入產出性價比低。如今隨著科技的迅

4、速發展，自動化技術得到的普遍重視，大量的體力勞動被一些自動化裝置所代替，大大降低了生產成本，提高了生產效率。機械設計制造及其自動化，主要是應用自動化技術，實現連續自動化生產過程。機械制造自動化技術的應用與發展，是機械制造業技術改造、技術進步的主要手段和技術發展的主要方向。機械制造自動化的技術水準，不僅影響整個機械制造業的發展，而且對國民經濟各部門的技術進步有很大的直接影響，在很大程度上給企業和國家創造了巨大的利潤，提高了企業生產的競爭力和國家工業生產水平，促進社會主義經濟又好又快發展。在國內實際的機械加工生產當中 ，特別是在機加工車間當中 ，焊縫的打磨都是用人工的 ，效率低下，且打磨不徹底 。

5、三五個人可能需要半天或一天才能打磨完 。另外，機械材料焊縫打磨過程中，往往噪音很大，打磨后的粉塵會隨著拋光機砂輪的切線方向以高速飛濺而出，對工人的身體特別是眼睛易造成傷害，同時粉塵會彌漫在半高的空氣當中，對工作人員的身體影響較大，特別是呼吸器官有損害。工作環境質量差。對于軌枕模具，有其自身的特點，就其加工工藝而言 ，在其焊合各種端板和底板及側板等板料后 ，需要對其上平面槽間隔壁焊縫進行打磨 ，達到一定的平整度 ，其粗糙度符合一般要求即可 ，但因為其生產屬大批量生產 ，因此，機械加工生產效率對于金屬機械加工公司而言是最重要的 。就整個機加工工藝工程而言 ，焊縫打磨過程的效率直接影響工程工藝的進度

6、 ，按照現有的打磨方式 ，經常會發生這樣的情況 ，打磨的工序過程中 ，工人不停的打磨，工作過程累且不太安全，互相之間有干擾，同時，下一個工序的工人因為前邊打磨的太慢節奏跟不上在等活。同時現有打磨方式常常影響設備性能，主要因素有：當切刀變鈍，不僅難以切削，而且切削過程中會增加電能損耗，故必須保持切刀的鋒利和正確的切削角度；由于葉輪擋板的周邊被磨損，則其推壓力不能使木片保持正確的方向，而產生推力角向下，此時，木片不能與輪鼓的內面相平行.久之，擋板邊緣的磨損會愈加嚴2 ；擋塊、墊板磨損由于推壓的方向不正確，會造成擋塊和墊板的磨損加劇，并且使擋塊和墊板間的間隙變大.進而被壓塞，造成擋塊和墊板間產生較大

7、的壓力，阻礙打磨機的正常運轉；少量木片的端部在通過切刀與壓板間的間隙時，也受到擠壓，其結果是不僅耗電量大，而且生產效率低，磨削質量下降。切刀的安裝位置準確與否決定著磨削的程度及質量，故切刀的位置必須安裝準確。鐵屑在切刀和壓板間的空隙中排出，故須保持槽道的清潔，以免堵塞.刀環輪鼓的設計不能有狹窄段。綜上分析，為了使打磨機生產性能達到最佳效果，除了有針對性地排除可能出現的影響因素外，還必須重視設備的設計質量和結構型式，如切削角、葉輪臂的形狀等，以改進設備的工作性能，提高產品質量2因此焊縫打磨的自動化，符合我國社會的現狀原則，符合我國改革開放的基本要求。能夠推動科學技術進步，改善環境保護。二、文獻綜

8、述內容(在充分收集研究主題相關資料的基礎上，分析國內外研究現狀，提出問題，找到研究主題的切入點，附主要參考文獻)中國是世界第一大國 ，勞動力豐富廉價 ，加上中國的世紀發展的國情 ，中國制造業相對落后，行業技術粗糙 ，效率低 ，早期和近段時間主要采用小型砂輪打磨機從事生產缺點是效率低，污染大，操作相對不安全；但隨著生產力的提高 ，制造領域的技術含量穩步提高，先引進國外先進技術和設備 ，隨后 ，國內自行研制的應用型工具產品不斷擴大 。如推車式底板打磨機的研制避免手工把持機器蹲下操作，減少勞動強度，保證質量1；水輪機座環平面打磨機的研制配合徑向垂直進給完成設備平面磨削7、雙轂輪打磨機的研制成功比水平

9、圓盤打磨重量減輕2/3，產量增加406，大大提升了國內機械加工領域的實際應用水平。美國采用小型鋼軌打磨機可減少列車沿鋼軌運行時的噪聲振動等級5 。但是國內實際生產中，對于焊縫方面的處理工藝存卻比較落后，如：道路軌枕模具加工工藝，機械加工過程中，上一工序焊接完成后，工人對焊縫進行打磨，工人手握拋光機身體半躬，離焊縫較近，就會出現上效率低污染大，不安全的問題。機械行業焊縫打磨技術一直停留在傳統的手攜式小型打磨機操作上，工人手持小型機打磨不僅效率低，而且長時間作業的疲勞和粉塵都嚴重損害人身健康。尤其是粒徑為0.55!m的粉塵可通過呼吸道直接到達肺部而沉淀，使人容易得矽肺病 9 。擬定設計解決方向：可

10、通過工作頭內部風扇的轉動產生負壓，將磨墻產生的灰塵吸入吸塵箱，通過過濾網和出氣口將空氣排出，減少灰塵對工人的傷害，同時起到環保作用。此設計可廣泛應用于內外墻面磨平和拋光處理、木工件和金屬件的打磨拋光和舊油漆的除漆處理等，大大提高施工效率和工程質量，打磨效率是人工的4-6倍 9 。也可在工作部位設置安裝除塵罩。當前，國際技術上對于解決的方案，設計中普遍采用的設備有：新型直線打磨機(New Straight-Line Sander)重量輕噪音小；砂帶工具(Dyna Belt Tool) 絕熱、安全、舒適；新型無齒盤打磨器(New Gearless Disc Sander)不用齒輪設計減少停機和維修

11、；萬能工具箱(Wersatile Dynastraight Kit)等8 。 紐約州的Dynabrade International公司推出的新型氣動直線打磨機是打磨木材和各種堅固材料表面的粗型,平整和倒圓的理想工具。因其上有一個打磨平面用的標準打磨墊,也可裝上適合輪廓形狀的、能進入尖角的和到達工件棱 8 。 DYNALINE 直線打磨機的優點是快捷高效適用于平面直線作業 ，但不靈活，因此擬定方向將直線打磨工作行進過程改為二維操作，即在一定平面內對焊縫進行打磨 ；能夠完成不同平面的要求；適用于大批大量生產、形狀相對規整的平面或立面等。從而實現高效率 ，易控制 ，便于操作 ，安全性好。因而，要求

12、啟動打磨機后，將它垂直放到工作面上，進行來回打磨。每個行程應盡可能的長。并且應垂直于工作面方向施加足夠的壓力。但應注意，在砂盤上施加的壓力過大，并不能增加打磨的速度。相反，還會減慢工作速度，并會增加砂盤的磨損。由于這種打磨方式在板件卜留行交叉的打磨痕跡，故又稱交叉打磨。回程將磨削去程時留卜的毛刺，從而保證打磨的表面的光滑4。由于模具體積較大，進給運動只能通過砂輪的運動實現，因此要求砂輪具有足夠的運動坐標，以實現復雜表面的的打磨3。參照相關資料及根據所學知識，擬設計焊縫自動打磨機機，主要采用帶傳動、螺旋機構、移動從動件滑塊機構等基本傳動和機構實現焊縫打磨的主要操作和運動。主要參考文獻1 朱派龍，

13、范曉光推車式地板打磨機的研制大連理工大學，1998（2）：46-47；2 李秉生，尹梁.輪轂式打磨機使用性能的影響的因素 黑龍江省林業設計研究院，1999 （3）：20-21； 3 李俊源數控汽輪機缸體表面打磨機的研制四川輕化工學院學報，1996（12）：38-42 ；4 陳宗薊盤式打磨機的使用汽車與配件；2004（18）；5 王貴棠美國的小型鋼軌打磨機1986（3）：25-26； 6 雙轂輪打磨機研制成功北京市木材廠江西省木材工業研究所，27；7 張笑天水輪機座環平面打磨機的研制哈爾濱電機廠；1999（3）47-49；8 王水譯產品與技術productstechnology ,1996（5）

14、:1-2;9 吳神麗，李宏穆，孫淑云一種無塵墻體打磨機的設計成都理工大學核技術與自動化工程學院；2008-1：104-105；三、研究方案(研究內容、目標、研究方法、技術路線、擬解決的問題、特色或創新點等)研究內容：1）完成焊縫自動打磨機的運動方案設計，繪制機構運動示意圖；2）進行機構的運動分析，根據加工成型要求，完成工作循環圖，及相關機構尺寸的確定；3）進行機構動力分析；確定電機的功率、轉速；采用強度計算、經驗、類比等方法，設計確定機構中各構件的截面形狀及截面尺寸；4）完成結構設計，繪制零件圖，機械的裝配圖。研究目標：實現焊縫自動打磨機將在V型角鋼軌道內,經定位銷孔定位后電機帶動砂輪打磨焊縫

15、的基本工作過程，達到方案論證充分、設計計算準確、結構設計合理、工作安全可靠。研究方法：數學計算及理論論證、作圖法、經驗公式法、強度校核計算等。技術路線：焊縫自動打磨機要求完成的工藝動作有以下六個動作：(1) 移動：利用滾輪與軌道實現移動；(2) 定位：利用定位銷與定位孔的配合和定位實現定位，保證打磨機能夠均勻分布于兩焊縫位置；(3)進給：要求在手輪的控制下砂輪能夠上下往復運動；(4)打磨 ：接觸焊縫后，給一定進給量，要求砂輪前后往復移動，完成焊縫直線打磨。具體由工人推動打磨機手柄控制；(5)除屑：要求在砂輪打磨過程中用刷掃除。機構運動示意圖：如圖1擬解決的問題：對焊縫自動打磨機機構運動方案進行優化設計。四、進程計劃(各研究環節的時間安排、實施進度、完成程度等)（1）第6-7周：查閱相關資料并寫開題報告；（2）第8周：對焊縫自動打磨機的總