機械設計自動化精品 金剛石工具加工陶瓷磚過程模擬仿真

1、 金剛石工具加工陶瓷磚過程模擬仿真摘要 陶瓷拋光磚作為一種復合多晶材料，種類繁多，成分復雜，具有耐磨、高硬度、薄脆和耐熱沖擊性差等特點，金剛石工具作為加工陶瓷磚的一種非常重要的工具，在拋光生產線上被廣泛應用，由于金剛石工具在使用的過程中存在易磨損，脫落等問題，所以為了能系統研究金剛石工具，希望有一臺多功能試驗機能夠進行大量的實驗。本設計根據已有的磨削實驗機傳動系統，動力系統等的基本數據和二維圖紙進行三維建模模擬仿真，使用pro/engineer軟件模擬仿真組合實驗機床動作。包括四個部分，磨邊輪機組，鋸切機組，滾筒機組和工作臺機組，通過模擬仿真使機床每個功能都可以獨立演示，把機床的動作表達清楚。

2、關鍵詞：模擬仿真，建模，多功能組合機床，陶瓷拋光機the process of machining ceramic tile with diamond-tool simulation simulation abstractdiamond-tool is extensively used on the polishing production-line,as an important tool of machining polished ceramic tiles. as a compound polycrystalline material,polished ceramic tiles hav

3、e the characteristics of wide variety of kind, complex component,wear resistance,high hardness and brittleness (very thin piece).as a grinding edge of ceramic tiles tool on the polishing production-line, diamond cup wheel is important. this article describes the use of pro/engineer simulate the acti

4、on of ceramic tile machine . the action include four parts:including sawing nits, milling round units,drum units and table units . in this paper, i would make the three-dimensional modeling for the ceramic tile machine according with the transmission system and the basic data . than make each functi

5、on of the machine tool can be demonstrated independent and make every-action lightly with the pro/engineer simulation module .key words: simulation , modeling, a combined machine with several function, polished ceramic tile 目錄1 引言.11.1 陶瓷拋光磚.1 1.2 金剛石工具.41.3 本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段(途徑).61.4 本課題的研究目的和意

6、義.62 pro/engineer簡介. 82.1 pro/engineer的相關介紹. 82.2 本課題所使用到的pro/engineer功能.93 試驗機加工過程模擬仿真.113.1 陶瓷加工試驗機.123.2 工作臺的動作實現.13 3.2.1 動力傳動的實現.133.2.2 工作臺的實現.153.3 磨邊輪的實現.193.3.1 磨邊輪機組的各個零件圖(圖3.15-3.21). 193.3.2 升降動作.233.3.3 橫向動作.253.4 鋸切的動作實現.263.4.1 鋸切機組.273.4.2 升降動作與橫向動作.273.5 滾筒的動作實現.283.5.1 滾筒機組.283.5.2

7、 升降動作.293.5.3 動力傳遞.30總結.32參考文獻.33致謝.341 引言隨著建筑業(yè)的發(fā)展和人民生活水平的提高，對高檔裝飾材料的需求量逐年增多，地面和墻面裝飾材料種類越來越多，有水磨石、大理石、花崗石、地板磚、木地板、pvc板等，但目前使用最多的是陶瓷拋光磚。陶瓷拋光磚主要用于裝飾墻面和地面，并己成為國內外應用最廣的建筑裝飾材料，陶瓷墻地磚主要包括外墻磚和飾面地板磚。由于拋光磚的成型和燒結工藝越來越成熟，近年來已經在很大范圍內替代了需要開采和磨削加工的天然石材，成為現代建筑裝修工程中應用最為廣泛的陶瓷制品之一。據可靠數據顯示，我國的建筑衛(wèi)生陶瓷的產量已連續(xù)9年穩(wěn)居世界第一，由此可見，

8、建筑陶瓷的發(fā)展有著廣闊的前景和重要的經濟意義1.1 陶瓷拋光磚 作為陶瓷磚典型代表的陶瓷拋光磚，是指以粘土、長石、石英或以粘土、長石（瓷石）、滑石等為主要原料，經球磨、噴霧造粒、采用先進的大噸位壓機（800-2500t）高溫輥道窯快速燒成（1250-1260）以及色泥混合等一系列技術，經過拋光加工而成，其裝飾效果類似天然大理石，理化性能優(yōu)于天然大理石，具有通體均勻鮮艷的色彩，柔和瑩潤的鏡面光澤以及光而不滑的獨特優(yōu)點，而且產品種類豐富，可根據用戶需求專門提供。拋光磚作為一種復合多晶材料，它的主要晶相組成成分為莫來石、石英、玻璃相和氣孔，從表面到內部質地、色彩完全相同，經久如新，具有花色品種多，選

9、擇余地大等優(yōu)點，因此具有高強度、抗凍、抗折、耐磨、耐腐蝕、低膨脹系數、熱穩(wěn)定性好、美觀等特點，尤其是具有一定的規(guī)整外形尺寸和平整性，所以現在已成為世界上應用最廣的一種高檔次的建筑陶瓷裝飾材料，被廣泛應用于商場、醫(yī)院、賓館、影院、圖書館、居室等建筑的裝飾中 圖1.1陶瓷磚分類 陶瓷拋光磚是經過輥道窯高溫燒成的，燒成后可能存在變形、隱裂紋、尺寸偏差大、板坯表面不平、不直和彎曲大等多種缺陷。所以對于磚的棱邊尺寸要通過金剛石磨邊輪的加工達到尺寸要求，對表面經過刮光校平、磨削、拋光使其能夠達到光滑如鏡的效果。圖1.2所示為陶瓷拋光磚機械加工工藝。圖1.2 陶瓷拋光磚加工工藝流程 1.磨邊和倒棱角工序：磨

10、邊工序用于去除陶瓷磚棱邊燒結成型的余量，是獲得較高精度的成品尺寸和棱邊質量的工序，并確保產品的四邊垂直，達到棱邊尺寸的要求。倒棱角工序是對磚坯進行45倒角，以免后續(xù)工序中碰裂玻化磚的棱邊，或者損傷金剛石磨塊，降低加工廢品率和提高加工設備的安全及壽命系數；另外對成品的美觀和安全性來說，倒棱角也是必不可少的。 磨邊與倒棱角工序用到的金剛石磨邊輪直接安裝在高速運轉電機軸上，如圖1.3所示，1.4為倒角裝置。磨邊輪是在其金屬圓盤基體上焊接通過高溫、高壓燒結的金剛石粉末混合劑節(jié)塊而成的，節(jié)塊環(huán)狀分布在金屬圓盤面最大直徑處，以獲得最高的線速度；節(jié)塊間留有間隔以便排屑。圖1.3金剛石工具圖1.4 磨邊倒角裝

11、置 2.刮光校平工序：因為拋光磚在輥道窯中經過高溫燒結會出現不同程度的變形和表面硬化，此工序是通過一組金剛石濃度和粒度不同的金剛石滾輪的磨削加工，將陶瓷拋光磚校正出一個較平整的平面，并磨去一定厚度的硬化層和余量，以提高拋光工序磨塊的工作效率、質量和使用壽命等。滾輪是一個在直徑和長度方向上，把金剛石節(jié)塊按螺旋升角為40左右的螺旋線焊接在金屬圓柱體上而成的（圖1.4所示），金剛石滾輪與陶瓷磚之間是一種線接觸，這樣保證滾輪在旋轉過程中始終與陶瓷磚保持連續(xù)接觸，不會間斷，保證磨削過程的平穩(wěn)性，在同一條螺旋線方向上相鄰的刀頭之間有一微小間隙，這一間隙起著通過冷卻液的作用。螺旋線一般為5條，金剛石滾輪的規(guī)

12、格是根據刮平機和所要刮平的拋光磚尺寸確定，目前主要分為 300mm，500mm，600mm，800mm，1000mm，1200mm等長度不同的滾輪。通過刮平定厚使得拋光磚能夠通過拋光達到所要求的表面質量。在此工序刮平效果好，則拋光磚表面光潔度就高；反之，則不僅消耗后續(xù)工序的碳化硅拋光磨具，而且陶瓷拋光磚的表面光潔度也很低。所以滾輪質量的好壞對拋光磚的最終質量起著舉足輕重的作用。 3.磨削拋光工序：在此工序中采用的是樹脂結合劑的拋光磨塊，通過輸送帶輸送刮平后的陶瓷磚縱向進給運動，磨機橫梁的橫向往復移動以及磨頭主軸自身的旋轉運動復合而成的三元復合運動實現磨頭對拋光磚坯表面的拋光運動。磨拋機裝有多個

13、磨頭，輸送帶上拋光磚依次通過每個磨頭進行恒壓力磨拋加工，磨頭上磨具的磨料粒度依次遞減。通常采用菱苦土磨具進行磨削加工，部分企業(yè)也采用不飽和樹脂磨具拋光拋光磚。在實際生產過程中，拋光磚的加工過程采用流水線作業(yè)，如1.1中所述的拋光磚的加工工藝過程，把拋光磚放在傳送帶上，依靠橡膠傳送帶吸附陶瓷磚，首先經過磨邊倒角機上（圖1.4）幾組帶有直角校正裝置的磨邊輪磨削棱邊控制邊長尺寸，每一組有2個磨邊輪分別放在陶瓷磚的兩側同時磨削拋光磚，可以使得陶瓷磚保持平衡，并通過倒角輪進行倒角，防止陶瓷磚在后序加工時崩邊，然后旋轉陶瓷磚九十度，通過另外幾組磨邊輪及倒角輪磨削陶瓷磚的另外兩邊控制棱邊尺寸，磨削棱邊后利用

14、刮平定厚機（圖1.5）對陶瓷磚表面進行剛性銑刮加工，校平陶瓷磚在燒結過程中產生的彎曲變形等缺陷，接著再利用拋光機拋光陶瓷磚表面，經過風干、防污及質量檢測等工序，最后包裝入庫。圖1.4磨邊倒角機圖1.5刮平定厚機1.2金剛石工具金剛石具有極高的硬度和耐磨性，其顯微硬度達到10000hv，是目前已知的最硬的物質。使用金剛石工具磨削拋光加工陶瓷拋光磚表面是實現表面高質量的最基本加工方法。陶瓷拋光磚加工所用金剛石刀具的制造工藝流程見圖1.6所示。圖1.6 金剛石工具加工工藝 金剛石工具從構成上通常包括人造金剛石、胎體材料、鋼基體三個部分，其中胎體與金剛石之間的結合強度、胎體材料本身的力學性能、胎體與鋼

15、基體的焊接結合強度等是影響金剛石工具使用性能和壽命的重要因素。金剛石工具的制造，主要是關于配方即金剛石的濃度、粒度以及金屬胎體成分等的選擇上，另外熱壓燒結時的燒結溫度、壓力、保溫時間等方面對金剛石工具的使用性能和壽命都有很大的影響。我國是陶瓷拋光磚的生產大國，隨著市場的完善，對陶瓷磚類型和品質的要求也越來越高，使用金剛石工具磨削拋光加工陶瓷拋光磚表面是實現表面高質量的最基本的加工方法。最初我國使用的金剛石工具主要是依賴于從意大利進口，價格十分昂貴，近幾年國內許多單位開展了該類產品的研制工作，使金剛石工具逐步實現了國產化，從而降低了陶瓷玻化磚的加工成本，但在加工質量上仍然需要進一步提高。而且仍然

16、有許多制造商只是停留在對國外產品配方進行成分分析后的一種仿制，對金剛石工具的工作機理缺乏了解和分析，很難真正結合我國的原材料以及設備的現狀來開發(fā)高質量的金剛石工具產品。同時還有很多生產廠家在加工過程中仍采用與加工花崗巖類似的工藝，忽視了拋光磚是經過高溫高壓燒制而成的，在組織結構、力學性能等方面與大理石和花崗巖有明顯的差異，所以石材加工用磨削工具和加工工藝不適用于加工拋光磚。企業(yè)中目前使用的金剛石工具在加工拋光磚過程中存在使用性能較差，壽命低，刀具早期失效等缺點，造成金剛石浪費較嚴重，不僅提高了生產成本，也影響了陶瓷磚的最終表面質量，所以研究金剛石工具的陶瓷磚磨削技術，降低陶瓷磚的加工成本，已成

17、為金剛石工具制造商和用戶關注的重要課題。這一切均要求對陶瓷磚的磨削加工進行系統深入的研究，為制造和應用適用于加工拋光磚的金剛石工具提供理論基礎。1.3本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）： 為了能夠實現研究用金剛石工具加工陶瓷磚的目的，在了解了加工陶瓷磚生產現場的拋光線流程，以及刀具的位置和裝夾及控制方法后，利用pro/engineer軟件對石材實驗機各個部件建立模型并在此模型的基礎上實現用金剛石加工瓷磚的過程進行三維動畫模擬仿真功能，最后對金剛石滾筒結構進行仿真優(yōu)化。對磨削機的工作臺、工作臺傳動組件、機架、磨機組件、鋸機組件、刮平機組件等零件建立模型，最后把各個模塊有機組合成一

18、個整體實現模擬仿真。1 磨邊部分的建模 （1） 對各部分零件進行建模，包括磨邊輪、電機、升降裝置（水平方向，垂直方向燕尾升降臺）、工作臺、夾具進行機械部分的建模。 （2） 對建模后的零件進行結構裝配，裝配為一個磨邊部分模塊。2 鋸切部分的建模（1） 對各部分零件進行建模，包括鋸片、電機、升降裝置（水平方向，垂直方向燕尾升降臺）、工作臺，夾具進行機械部分的建模。（2） 對建模后的零件進行結構裝配，裝配為一個鋸切部分模塊。3 刮平部分的建模（1） 對各部分零件進行建模，包括刮刀（滾輪）、電機、升降裝置（水平方向，垂直方向燕尾升降臺）、工作臺，夾具進行機械部分的建模。 （2）對建模后的零件進行結構裝

19、配，裝配為一個刮平部分模塊。1.4本課題的研究目的和意義金剛石工具在使用過程中的各項性能和改進過程中的優(yōu)劣對比需要通過生產實際的使用，如果在生產線上進行實驗，得出的數據會很準確，但是對生產會造成一定的影響，同時不一定能夠完全符合改進過程中的實驗條件，例如研究加工工藝參數的影響時，要改變磨削深度、進給速度等，在生產線上不能夠很快實現。所以為了達到研究目的以及實驗過程及結果的完整性，要設計制造一臺能夠模仿實際生產狀況的機床，而且能夠滿足實驗要求。在了解了實際生產線中的磨邊機、刮平定厚機等的運動情況以及工作狀態(tài)等情況后，對實驗機床提出了一個設想。 多功能試驗機床具有三大功能：1磨邊功能，2鋸切，切槽

20、功能，3滾筒磨平邊功能。 使用三維軟件對使用機床進行實體建模和模擬仿真，通過模擬機床的加工運動過程，可以更加清晰明了地了解和掌握陶瓷加工機的加工機理，從而能更好地進行參數優(yōu)化，改進加工機，進而能更好地研究金剛石刀具加工陶瓷磚的加工工藝技術，達到提高加工效率，節(jié)省能耗，降低陶瓷磚的加工成本的目的。2 pro/engineer的簡介2.1 pro/engieer的相關介紹 1985年，ptc公司成立于美國波士頓，開始參數化建模軟件的研究。1988年，v1.0的pro/engineer誕生了。經過10余年的發(fā)展，pro/engineer已經成為三維建模軟件的領頭羊。目前已經發(fā)布了pro/engine

21、er2000i2。ptc的系列軟件包括了在工業(yè)設計和機械設計等方面的多項功能，還包括對大型裝配體的管理、功能仿真、制造、產品數據管理等等。pro/engineer還提供了目前所能達到的最全面、集成最緊密的產品開發(fā)環(huán)境。下面就pro/engineer的特點及主要功能進行簡單的介紹。1 全相關性：pro/engineer的所有模塊都是全相關的。這就意味著在產品開發(fā)過程中某一處進行的修改，能夠擴展到整個設計中，同時自動更新所有的工程文檔，包括裝配體、設計圖紙，以及制造數據。全相關性鼓勵在開發(fā)周期的任一點進行修改，卻沒有任何損失，并使并行工程成為可能，所以能夠使開發(fā)后期的一些功能提前發(fā)揮其作用。2 基

22、于特征的參數化造型：pro/engineer使用用戶熟悉的特征作為產品幾何模型的構造要素。這些特征是一些普通的機械對象，并且可以按預先設置很容易的進行修改。例如：設計特征有弧、圓角、倒角等等，它們對工程人員來說是很熟悉的，因而易于使用。 3 裝配、加工、制造以及其它學科都使用這些領域獨特的特征。通過給這些特征設置參數（不但包括幾何尺寸，還包括非幾何屬性），然后修改參數很容易的進行多次設計疊代，實現產品開發(fā)。4 數據管理：加速投放市場，需要在較短的時間內開發(fā)更多的產品。為了實現這種效率，必須允許多個學科的工程師同時對同一產品進行開發(fā)。數據管理模塊的開發(fā)研制，正是專門用于管理并行工程中同時進行的各

23、項工作，由于使用了pro/engineer獨特的全相關性功能，因而使之成為可能。5 裝配管理：pro/engineer的基本結構能夠使您利用一些直觀的命令，例如“嚙合”、“插入”、“對齊”等很容易的把零件裝配起來，同時保持設計意圖。高級的功能支持大型復雜裝配體的構造和管理，這些裝配體中零件的數量不受限制。6 易于使用：菜單以直觀的方式聯級出現，提供了邏輯選項和預先選取的最普通選項，同時還提供了簡短的菜單描述和完整的在線幫助，這種形式使得容易學習和使用。 pro/engineer功能如下：1特征驅動（例如：凸臺、槽、倒角、腔、殼等）；2參數化（參數=尺寸、圖樣中的特征、載荷、邊界條件等）；3通過

24、零件的特征值之間，載荷/邊界條件與特征參數之間（如表面積等）的關系來進行設計。4 支持大型、復雜組合件的設計(規(guī)則排列的系列組件，交替排列，proprogram 的各種能用零件設計的程序化方法等)。5貫穿所有應用的完全相關性(任何一個地方的變動都將引起與之有關的每個地方變動)。其它輔助模塊將進一步提高擴展 proengineer的基本功能。先進的設計特征擴展了pro/engineer包括下列特征的特征庫的能力：1 殼：產生各種“空心”實體，提供可變壁厚。2 復雜拱形面：生成帶有適合不同外形表面的實體模型。3三維掃描：沿著3d曲線掃描外形以生成雕刻狀實體模型。4 薄壁特征：很容易地生成各種“薄壁

25、”特征。5 復雜混和：以一種非平行或旋轉的方式(“復畫”)將各種外形混合在一起。6 組合零件：將二個零件組臺成一個或將一個零件從另一個中去掉形成一個腔。7 混和/掃描：沿著一個示意軌跡的路徑混合各種外形。8 開槽特征：將2d圖投影到任何3d表面以形成一個裝飾幾何體。9 偏置面：將一個2d外形面投影到任何外表面以生成一個上升或下降特征，該 特征表面與原外表面有一個偏差。2.2 本課題所使用到的pro/engineer功能 金剛石工具加工陶瓷磚過程模擬仿真是通過pro-e三維制圖軟件來模擬仿真陶瓷磨削機的加工過程。過程包括磨邊、刮平、鋸切、切槽。需要根據磨削實驗機基本數據進行作圖，如傳動系統，殼體

26、的尺寸等，并且需要能使每個功能都可以獨立的演示，能夠把每個進給動作表達清楚。其中分別用到了pro-e的零件建模，裝配，和運動仿真功能。1建模：零件模板是零件設計的重要參照，它除了可以包含一些設計基準和視圖方向之外，更重要的是可包含零件模塊的一些特性參數。通過草繪零件并通過拉伸、旋轉、掃描、混合、螺旋等特征功能來實現零件的造型。2裝配：利用組建模塊提供的基本裝配工具和其他工具可以將設計好的零件按照指定的裝配關系放置在一起，從而形成組件。放置時通過設置約束實現，其中約束類型有：自動、匹配、對齊、插入、坐標系、相切、線上點和曲面上點等。3仿真：pro/engineer系統提供了機構運動仿真功能，其中

27、的運動學分析模塊可以進行裝配的運動學分析和仿真，使得原來在二維圖樣上難以表達和設計的運動變得非常直觀和易于修改，并且能夠大大簡化機構的設計開發(fā)過程，縮短其開發(fā)周期，減少開發(fā)費用，同時提高產品質量，運動仿真的結果不但可以以動畫的形式表現出來，還可以參數的形式輸出，從而可以獲知零件之間是否干涉，干涉的體積有多大等。用戶可以根據仿真結果對所涉及的零件進行修改。機械運動仿真總體上可以分為六個部分：創(chuàng)建圖元、檢測模型、添加建模圖元、準備分析、分析模型和獲取結果。研究所施加的力對機構運動產生的影響，需要根據電動機所施加的力及其位置、速度或加速度來定義電動機。除進行位置和運動分析外，還可運行動態(tài)、靜態(tài)和力平

28、衡分析。也可以創(chuàng)建測量、以監(jiān)測連接點上的力以及點、頂點或運動軸的速度或加速度?？墒褂脵C構設計來移動機構，并可對其進行運動分析。在機構動態(tài)中，可以應用電動機來生成要進行研究的運動類型，并可使用凸輪和齒輪擴展設計。當準備好要分析運動時，可觀察并記錄分析，或測量諸如位置、速度、加速度或力等量，然后以圖形表示這些測量。也可以創(chuàng)建軌跡曲線和運動包絡，以用物理方法描述運動。3 試驗機加工過程仿真模擬3.1 陶瓷加工試驗機實驗機床要能夠實現生產線上的加工條件，并且能夠在一定范圍內改變各種參數，從而能夠滿足提出的各種實驗要求，實現工具進一步的改進。首先，在實驗機床上要能夠實現磨邊的功能，即能夠實現安裝磨邊輪并

29、且磨削陶瓷磚的棱邊，在生產中的磨邊輪在磨削陶瓷磚之前就已經根據陶瓷磚的磚坯尺寸定好每一組磨邊輪的位置及磨削量，所以磨邊輪只有旋轉運動。而在實驗過程中，磨邊輪不僅要有旋轉運動，還要有橫向進給運動，可以實現一塊陶瓷磚能夠連續(xù)重復磨削多次，不僅減少了實驗用陶瓷磚的數量，而且減少了應裝夾的次數，節(jié)約輔助時間，達到降低成本和實現實驗要求的目的。刀具的位置可以根據工件材料的尺寸進行調節(jié)，即可以實現升降運動。其次，具有刮平定厚機的功能，生產線上的滾輪通過自身的旋轉運動與陶瓷磚之間的線接觸能夠實現刮平功能，消除磚的變形和彎曲，而在實驗機上不僅應該具有生產線上所具有的旋轉運動，同時要具有在機床的垂直方向有進給運

30、動，實現對一塊陶瓷磚的多次刮平。同時為了增加實驗機床的利用率，根據現有的實驗項目，希望增加鋸切功能，即在實驗機能夠鋸切一定尺寸范圍內的混凝土以及石材等材料，刀具要能夠實現橫向進給以及升降運動。此外通過安裝多個小鋸片，可以實現在陶瓷磚上切槽的功能。也就是說，在一臺機床上能夠實現磨邊、刮平、鋸切、切槽的功能6。圖3.1所示為機床的裝配示意圖，從圖中我們可以看到組合實驗機床的主要安裝尺寸，以及各主要部件的連接和傳動方式。圖3.1 組合實驗機的裝配示意圖31.1試驗機動作與模擬仿真pro-e模擬仿真陶瓷磨削機過程如下：1.陶瓷磨削機建模。將各個零件通過拉伸、旋轉、鏡像、陣列等建模功能做出。建模時將機床

31、功能分為四部分：鋸切部分、磨邊輪部分、滾筒部分和地做工作臺部分。2.將各部分零件裝配成各個部分，按照實際工作情況通過不同的連接類型連接，如絲杠螺母的配合通過平面、槽的連接來實現；旋轉通過銷釘連接來實現；齒輪之間通過添加齒輪連接來實現。3.模擬仿真陶瓷磨削機運動動作。包括：（1）磨邊功能：通過添加軸方向電機并設置其轉動速度使其按照預定情況進行旋轉，磨邊輪機組的升降和橫向移動通過添加旋轉電動機并設置合理的轉動速度實現預定運動。（2）鋸切、切槽功能：通過添加軸方向電機并設置其轉動速度使其按照預定情況進行旋轉，鋸切機組的升降和橫向移動通過添加旋轉電動機并設置合理的轉動速度實現預定運動。（3）滾筒磨平面

32、功能：通過添加軸方向電機并設置其轉動速度使其按照預定情況進行旋轉，磨邊輪機組的升降通過添加旋轉電動機并設置合理的轉動速度實現預定運動。32 工作臺的動作實現3.2.1 動力傳動的實現工作臺的移動通過齒輪齒條傳動實現：一對錐齒輪將電動機減速機水平軸0方向的動力調整成豎直方向轉動，并通過一組齒輪和齒條傳遞到加工平臺，并通過調整電機軸的旋轉方向實現工作臺的正向與反向運動。其中錐齒輪如圖3.2所示： 圖3.2 錐齒輪 直齒輪如圖3.3所示： 圖3.3 直齒輪與軸軸承、軸套配合裝配在齒輪軸上后形成以下齒輪軸：裝配過程如圖3.4直齒輪軸承軸套錐齒輪 圖3.4 齒輪軸裝配過程齒輪軸裝配圖如圖3.5所示：圖3

33、.5 齒輪軸裝配圖減速機齒輪軸裝配過程圖如3.6所示：減速機齒輪軸錐齒輪 圖3.6 減速機齒輪軸裝配過程圖減速機齒輪軸裝配圖如圖3.7所示： 圖3.7 減速機輸出軸裝配圖3.2.2 工作臺的裝配工作臺組件包括：工作臺、導軌滑塊和齒條其中導軌滑塊如圖3.8所示；齒條如圖3.9所示：工作臺如圖3.10所示：圖3.8 導軌滑塊圖3.9 齒條 圖3.10 工作臺工作臺組件裝配圖如圖3.11所示：齒條導軌滑塊 圖3.11 工作臺組件機床底座如圖3.12所示：錐齒輪軸孔直齒輪軸孔導軌 圖3.12 工作臺底座工作臺齒輪軸孔裝配如圖3.13所示：圖3.13 底座齒輪軸孔裝配圖工作臺總工作臺如3.14所示：減速

34、軸齒輪軸底座工作臺組件圖3.14 工作臺總裝圖33 磨邊輪的動作實現3.3.1 磨邊輪機組的各個零件圖（圖3.153.21） 磨邊輪如圖3.15所示圖3.15 磨邊輪 磨頭盤如圖3.16所示圖3.16 磨頭盤 主軸如圖3.17所示圖3.17 主軸 箱蓋如圖3.18所示圖3.18 箱蓋 箱體如圖3.19所示圖3.19 箱體 軸承如圖3.20所示圖3.20 軸承 電機如圖3.21所示圖3.21 電機磨邊輪裝配分解示意圖如圖3.22：軸承箱體箱蓋主軸磨頭盤磨邊輪圖3.23 磨邊輪裝配過程圖磨邊輪機組總裝配如圖3.24：圖3.25 磨邊輪機組總3.3.2 升降動作升降動作通過絲杠螺母的配合實現，核心部

35、件升降滑塊如圖3.17，前后面均有滑動槽，使其能沿立柱的槽進行升降，而且是磨邊輪橫梁在滑板上進行橫向移動，這種功能使得磨邊輪機組實現升降和橫移。 圖3.26 升降滑塊裝配過程：（1） 在立柱上裝上絲杠，在絲杠上裝上升降螺母如3.27所示：絲杠升降螺母立柱圖3.27 （2）將升降滑板固定在升降螺母上，通過四個螺釘連接，如圖3.28：升降滑板 圖3.293.3.3 橫向動作橫向動作同樣是通過絲杠螺母的配合實現，將橫移螺母裝在升降滑板上通過螺釘連接如3.20圖：橫移螺母圖3.30 裝上橫移螺母螺母再與一根橫向絲杠配合，并在絲杠上連接橫梁實現穩(wěn)定的運動實現橫向運動如圖3.31：橫梁圖3.31 裝入橫移

36、絲杠和橫梁在橫向移動的梁上裝上磨邊輪機組，如圖3.32：磨邊輪機組圖3.32 磨邊輪機組裝配圖34 鋸切的動作實現3.4.1 鋸切機組鋸切機組裝配費解示意圖如圖3.33：軸承箱體箱蓋主軸圓鋸片圖3.33 鋸切機組分解裝配圖鋸切機組裝配圖3.34：圖3.34 鋸切機組裝配圖3.4.2 升降動作與橫向動作：鋸切機組的升降和橫移動作的實現同磨邊輪機組，裝入鋸切機組，總裝圖如3.35：圖3.35 鋸切機組總裝圖35 滾筒的動作實現3.5.1 滾筒機組滾筒裝配分解示意圖如圖3.36：主軸皮帶輪軸承箱體滾筒箱蓋端蓋圖3.36 滾筒裝配過程圖滾筒機組裝配總圖如圖3.37：圖3.37 滾筒總裝圖3.5.2 升

37、降動作升降動作是通過絲杠螺母配合實現的，立柱上固定有螺母如圖3.38，升降滑板上連接有絲杠如圖3.39。立柱升降滑塊絲杠升降螺母鑲條 圖3.38 立柱組件 圖3.39 升降滑板組件配合完成了滾筒的升降動作，總裝圖如3.40： 圖3.40 滾筒升降圖3.5.3 動力傳遞動力傳遞是通過皮帶輪傳遞的，電動機與滾筒共同固定在升降滑板上并通過皮帶傳動方式傳遞動力，如3.41圖所示： 圖3.41 滾筒動力傳遞滾筒總裝圖，如圖3.42：圖3.42 滾筒機組總裝圖 總結 這次艱難的畢業(yè)設計終于要劃上句號了，我的題目是用三維制圖軟件proe來仿真模擬陶瓷加工機床的加工過程的各個動作。這次畢業(yè)設計綜合運用到了大學四年所學的知識，如金屬切削機床，制造工藝學，刀具原理等相關學科，因此要想做好這個課題，必須要有扎實豐富的理論知識。加上之前我沒有學習過pro-e軟件，更是難上加難，所以這次設計對我來說是個前所未有的挑戰(zhàn)。這個學期一開學，我就一直在進行軟件學習，盡管這個過程占用了我大半時間，但磨刀不誤砍柴工，我后期的實體建模比較順手。在這次設計中遇到了許多問題，首先，是要熟悉一個對我來說完全陌生機床的工作原理和各個零件的尺寸及功能。是一個很大的障礙，這方面，成老師給我提供了很大的幫助，她耐心詳細地給我講解分析，直到我弄懂搞明白為止，不厭其煩。再次，pr