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应用CNC数控技术的水晶玻璃开槽机设计

作　者: 陈明
导　师: 钟汉如
学　校: 华南理工大学
专　业: 机械工程
关键词: 水晶玻璃开槽 数控技术 水晶加工工艺
分类号: TQ171.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 11次
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内容摘要


水晶玻璃具有加工容易、价格较低、透明闪亮的特点。随着人民生活水平的提高，水晶制品也开始流行起来。水晶已广泛用于加工成笔架、水晶灯饰、枕垫、项链、花瓶、奖杯、烟灰缸、雕塑、水晶装饰材料等实用工艺品。一些国际知名品牌如迪奥、香奈儿、ELLE、范思哲等也采用施华洛世奇水晶装饰，水晶制品也由首饰、陈列品、装饰品向时装、手机、钟表、鞋帽、建筑、室内装饰等发展。但我国水晶玻璃的发展历史只有20年，属于新兴产业，水晶玻璃产业在我国的发展速度虽然非常快，但是我国的水晶玻璃产业与国外相比，还有较大差距。我国的水晶玻璃加工的技术和工艺远远落后于已有上百年发展历史的欧洲国家如法国、奥地利、意大利等，主要表现在产品设计、加工设备及原材料生产等方面。在国内需要开槽的水晶玻璃制品加工工艺原始，靠简单的工具用手工操作进行加工，槽宽和槽深尺寸控制不到位，而且加工出来的槽对称度差，影响视觉效果，产品合格率低，研究开发基于数字化控制的新型水晶玻璃开槽技术和设备很有必要。本研究在传统水晶加工工艺的基础上，开发出一种水晶玻璃开槽设备，能够用机械加工方法加工各类水晶制品槽，并使用数控装置来精密控制三个方向的加工尺寸，通过程序控制机床加工，实现了加工半自动化。具体内容如下：(1)研究了水晶玻璃开槽的加工工艺，找出了合适的加工工艺参数，并设计了适合于加工的刀具、夹具和检具；(2)研究了机械结构中影响尺寸精度的关键部件，滚珠丝杠系统和支撑轴承的设计选型，并进行了校核；(3)研究了水晶玻璃开槽机的数控应用技术，开发了基于PLC的数控控制系统，完成了主轴驱动和三个方向（X、Y、Z）的伺服进给的数控设计。整机由立柱、底座、主轴、刀杆、横梁、工作台、升降台、数控系统、电气系统等组成。对整机进行调试，并给出了验收参数及验收方法。本项目研究成果可以取代传统的手工加工槽的方法，开展对水晶玻璃槽类进行更高效率、更高质量的加工，并且能有效地进行产品质量的管理，逐步提高加工手段和技术管理水平。通过该设备在水晶玻璃制品行业的应用，可以加工出槽合格的产品，大大提高了加工的效率和产品的质量。下面进一步的研究是需要对打孔、倒棱、加工成形面等加工工序进行研究开发，争取让更多的工序机械化、自动化加工，减少报废，减轻工人的劳动强度，也便于质量控制和管理。

全文目录


摘要  5-7
Abstract  7-9
目录  9-11
主要符号表  11-13
第一章 绪论  13-19
  1.1 选题背景  13-15
    1.1.1 国外水晶制品状况  13-14
    1.1.2 国内水晶制品状况  14-15
  1.2 研究目的及意义  15-17
  1.3 整体设计方案  17-18
  1.4 论文的思路及章节安排  18
  1.5 本章小结  18-19
第二章 水晶玻璃特性及加工工艺  19-26
  2.1 水晶玻璃概述  19
  2.2 水晶加工工艺概述  19-22
  2.3 加工工艺  22-25
  2.4 本章小结  25-26
第三章 机械部分设计  26-55
  3.1 纵向传动部分的设计  29-43
    3.1.1 磨削力的计算  30
    3.1.2 工作负载的计算  30-31
    3.1.3 滚珠丝杠的选择计算  31-34
    3.1.4 传动齿轮选择及间隙调整  34-35
    3.1.5 滚动轴承的选择  35-37
    3.1.6 伺服系统的选择计算  37-43
  3.2 横向传动部分的设计  43-47
    3.2.1 工作负载的计算  43
    3.2.2 滚珠丝杠的选择计算  43-45
    3.2.3 传动齿轮选择及间隙调整  45
    3.2.4 滚动轴承的选择  45-46
    3.2.5 伺服系统的选择计算  46-47
  3.3 垂直传动部分的设计  47-54
    3.3.1 滚珠丝杠的选择计算  48-49
    3.3.2 自锁机构的设计  49-51
    3.3.3 垂直进给系统消隙机构  51-52
    3.3.4 丝杠支承的选择计算  52
    3.3.5 伺服系统的选择计算  52-54
  3.4 本章小结  54-55
第四章 电气系统的设计  55-61
  4.1 电路设计思路  55-56
  4.2 电路安装步骤  56-57
  4.3 数控系统简介  57-59
  4.4 数控系统连线  59-60
  4.5 本章小结  60-61
第五章 机床的安装与调试  61-64
  5.1 机床的基本参数  61
  5.2 滚珠丝杠的安装  61-62
  5.3 数控系统的安装调试  62
  5.4 机床工作环境  62-63
  5.5 机床验收标准  63
  5.6 本章小结  63-64
第六章 结论与展望  64-66
  6.1 本文结论  64-65
  6.2 进一步展望  65-66
参考文献  66-68
攻读硕士学位期间撰写的论文  68-69
致谢  69-70
附件  70

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 硅酸盐工业 > 玻璃工业 > 生产机械制造
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