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1、贵州民族学院 机械原理 课程设计玻璃切割机设计学 院 计算机与信息工程学院专 业 电子信息科学与技术 班 级 09级 姓 名 学 号 指导教师 玻璃切割机设计 陈涉摘要：玻璃切割机（Glass cutting machine）是指专用于玻璃加工与下料的一种加工机械.玻璃切割机包括首尾排列的气浮式送片台、双桥立交式切桌。主要过程包括刀具切割，进料。机构包含曲柄滑块机构，不完全齿轮。关键字：玻璃切割机、不完全齿轮、钢丝、曲柄滑块机构.正文：第一章工作原理及工艺动作过程一工作原理该玻璃切割机是用摇杆机构来实现往复运动，用一个不完全齿轮来实现材料进料时刀具的暂停运动，即利用不完全齿轮，钢丝，曲柄滑块结
2、合运动生成。利用不完全齿轮悬空而使齿轮推动玻璃，此时摇杆上移而促使曲柄滑块上升，切割玻璃。由于在实际中由于摇杆机构有些误差，所以应用于对精度要求不高的机械中，在刀具进给中，由于我们用线切割，刀的运动会造成震动。在每次只有5毫米的进给量的情况下，刀具肯定影响加工物体的精度。但只有工件运动时，要先进料在停止，之后在垂直进料方向左右运动，光靠机械完成较难，机械效率低。最好用步进电机，在完成进料后，用一个电信号控制另一方向运动，与此同时，电机处于空转或停止。1.工艺数据及要求a) 假设玻璃毛坯尺寸为1m*1m*1m。b) 要切割的玻璃厚度为0.5cm。c) 玻璃为易碎品,横向尺寸较大,需要采取柔 性(
3、钢丝)为刀具进行切割。d) 刀具既有水平方向往复切割运动又有垂直方向进刀运动。e) 切好一片后,玻璃毛坯要实现进料运动，刀具又恢复到起始位置。二机构分析方案一特点：1）涡轮传动2) 机械效率低方案二特点： 1) 摇杆传动2) 精度差,刀具不稳定 不完全齿轮：利用不完全齿轮转动时悬空而推动齿条向前推动玻璃块向上运动。根据运动时间和停歇时间的要求在从动轮上作出与主动轮相啮合的轮齿。其余部分为锁止圆弧。 该结构简单、制造容易、工作可靠，从动轮运动时间和静止时间可在较大范围内变化。但是从动轮在开始进入啮合与脱离啮合时有较大冲击，故一般只用于低速，轻载场合。 曲柄滑块机构：利用摇杆向上推动而使曲柄滑块向
4、上推动玻璃块切割运动。它是用曲柄和滑块来实现转动和移动相互转换的平面连杆机构，也称曲柄连杆机构。曲柄滑块机构中与机架构成移动副的构件为滑块，通过转动副A、B联接曲柄和滑块的构件为连杆柄滑块机构简图）。三。 设计步骤（一）刀具切割刀具的切割又是一个比较简单的运动.它主要包括以下几步:1:匀速缓慢下切运动.因为切割的物体为玻璃,硬度高并且易碎,所以,应选用柔性钢丝作为刀具进行磨削.因此,这也决定了此向下的切割运动不可能速度太快,也不能快.2:当刀具下切完毕时,在玻璃被推进的同时,刀具实现快速返回运动以使其于一步骤保持连续.当然,上面刀具运动的方法可以用凸轮来完成.只要找好升程于角度的关系,凸轮可以
5、用SOLIDERWORKS进行造型.但是,这里有一个问题:凸轮和推杆的配合成了难题.我们曾试图把造型出来的凸轮表面一一缝合成一个面,但还是没有成功.其实,这并不是我们放弃凸轮的主要原因.1:如果从提高生产效率来讲,玻璃体完全可以一次步进10毫米.那么,刀具我们可以用如图设计的方案使其间距为5毫米,这样,每次就可以切下两片玻璃.比起先前的要求,我感觉我们的方案更好些.2：关于凸轮,我们也作了相应的变动.我们认为:用急回运动,急回这一步骤没有太多的必要.于是,我们干脆设计了一个椭圆作为凸轮.这样就做到了匀速慢进,匀速慢回同时玻璃再进10毫米,那么,返回时同时做到了切割玻璃的有一过程,提高了生产效率
6、（二) 进料进料的原理可以说很简单:间歇运动.但由于进料的尺寸要求是:每传动一次玻璃前进五毫米.这就增加了此步骤的难度 。第二章方案设想设想一：我的最初设想是:用一个只有一个齿的圆周齿轮作为主动件,用直齿条做传动来推动玻璃前进.当然,初衷是好的,并且也很简单.原因就在每次五毫米的间歇传动.如果要采用齿轮齿条传动,那么,此齿轮的直径只有几十毫米,齿条的齿宽只有三个毫米.经过我们讨论,我们认为这是不可能的.如此小的齿怎能传动几吨重的玻璃!所以,此方案行不通!设想二：我们的设想二是:用荆轮传动.开始时,利用的是一个凸杆和相当于齿条的凹槽.但由于计算的难以精确和传动的配合关系搞不清楚,最终我放弃了此种
7、方法.这个设想也就是现在图上所表示出来的.我们最终用了目前的这种方法主要是因为:A:传动较第二种方案,计算量相对少些;B:传动时不必过多的考虑主动件于传动齿轮的配合关系;C:简单,实用,尺寸设计较前几种方案更容易设定。a)用ADAMS或SOLIDWORKS软件对机构进行运动学分析，并画出机构的位移，速度和加速度线图b) 在上画出绘制系统机械运动方案简图第三章方案讨论通过这次设计,我深深地体会到:要设计一个机构方案,想到运动及传动的方法只是整个设计的一小步,最重要的是计算机构的配合尺寸.其实,机构的大体形状以及它的传动机构的大体原理,很早就在我脑里有了雏形.本来以为很快会结束设计,但事与愿违.我
8、感觉我的时间全花在了计算与配合上.所以,如果以后还有设计机械的作业,一定要先把具体的尺寸和具体的各种配合关系计算精确,哪怕花再多的时间,至少不会漫无目的.3:在整个设计过程中,各个机构很明显只是主观意识的一些简单实体的推进运动,在以后的设计过程中,我们的设计尽量要用实际生活中常见,常用的零件.比如,在这个设计中,我可以用蜗杆来代替进料推动装置.因为蜗杆的传动恰好符合本题的设计要求,即每次小距离传动5毫米.在设计机构时，机构尺寸和相互配和需要大量计算，同时还要考虑造型的可行性，特别是尺轮间的传动需要大量的反复的实验，同时要有一定技巧，在我的设计中主要用到了涡轮和齿轮传动，但由于涡轮 的传动比较难
9、实现，所以最终放弃了这个想法。但只有工件运动时，要先进料在停止，之后在垂直进料方向左右运动，光靠机械完成较难，机械效率低。最好用步进电机，在完成进料后，用一个电信号控制另一方向运动，与此同时，电机处于空转或停止。另一个想法是用摇杆机构来实现往复运动，用一个不完全齿轮来实现材料进料时刀具的暂停运动，但是在实际中由于摇杆机构有较大的误差，所以应用于对精度要求不高的机械中，在刀具进给中，由于我们用线切割，刀的运动会造成震动。在每次只有5毫米的进给量的情况下，刀具肯定影响加工物体的精度。但只有工件运动时，要先进料在停止，之后在垂直进料方向左右运动，光靠机械完成较难，机械效率低。最好用步进电机，在完成进
10、料后，用一个电信号控制另一方向运动，与此同时，电机处于空转或停止。第四章心得体会 在具体做的过程中，从设计到计算，从分析到绘图，让我更进一步的明白了作为一个设计人员要有清晰的头脑和整体的布局，要有严谨的态度和不厌其烦的细心，要有精益求精、追求完美的一种精神。通过这段时间的机械设计课程设计进一步巩固、加深和拓宽所学的知识；通过设计实践，树立了正确的设计思想，增强创新意思和竞争意识，熟悉掌握了机械设计的一般规律，也培养了分析和解决问题的能力；通过设计计算、绘图以及设计手册等相关设计资料的查阅，对自己进行了一个全面的机械设计基本技能的训练。 现在把这个课程做完了才发现自己对以前学的知识点有了更好的理解，知识只有放在实践运用上才能体现他的价值才能更好地被大家接受，所以这门机械原理课是很有必要开设的，也是大家很有必要去认真做的。最后要说的就是我的这次设计可能较简单，主要是由于掌握机械原理基本知识的不足以及完全没有过真正的设计经验。我真的很高兴。我也更加意识到了知识特别是机械原理知识的重要性。我完全有理由相信我会在以后的学习中更加努力学习该专业方面的知识，也相信我会设计出更好更完美的机械设计。注释：玻璃毛坯尺寸为1m*1m*1m；玻璃厚度为0.5cm参考文献机械原理、网上查询玻璃切割机设计、玻璃切割机的百度文库、课程论文设计要求、设计计算、绘图以及设计手册。
