畢業(yè)設(shè)計成本及環(huán)保寫作方法參考(共6頁)

1、畢業(yè)設(shè)計有關(guān)經(jīng)濟與環(huán)保方面的一些考慮 設(shè)計過程中有關(guān)經(jīng)濟與環(huán)保方面的一些考慮供大家在設(shè)計過程中參考。以下資料僅提供思路，供大家做相關(guān)部分論述時參考，不可直接照搬。1、 伺服電機、步進電機、齒輪減速電機1. 控制方式1） 伺服電機：一般由電機+編碼器組成，采用反饋編碼器可以保證電機不會丟步。位置控制模式一般是通過外部輸入的脈沖的頻率來確定轉(zhuǎn)動速度的大小，通過脈沖的個數(shù)來確定轉(zhuǎn)動的角度，也有些伺服可以通過通訊方式直接對速度和位移進行賦值。轉(zhuǎn)矩控制方式是通過外部模擬量的輸入或直接的地址的賦值來設(shè)定電機軸對外的輸出轉(zhuǎn)矩的大?。凰俣饶Ｊ绞峭ㄟ^模擬量的輸入或脈沖的頻率進行轉(zhuǎn)動速度的控制。2） 步進電機：

2、步進電機采用脈沖控制， 由于電機無檢測元件，所以步進電機的控制屬于開環(huán)控制。3）齒輪減速電機：工業(yè)常用的一種由電機+減速器直接組合的一種方式，使用方便，只需要接通和斷開控制即可，即屬于開關(guān)量控制，不用脈沖控制。2. 控制精度1） 伺服電機：無丟步現(xiàn)象，精度高，運行平穩(wěn)無抖動現(xiàn)象。2） 步進電機：精度較高，運行過程中有抖動現(xiàn)象，有丟步的可能。3） 齒輪減速電機：無法準確停在指定位置，精度很低，所以適合于傳送帶等只要求運動和速度，不要求定位精度的場合。3. 價格（下面價格僅供參考，實際中應(yīng)以向提供方詢價為準！）1） 伺服電機：價格高一些。例如：國產(chǎn)中創(chuàng)天勤400瓦伺服電機+驅(qū)動器，價格約為1800

3、元。2） 步進電機：價格適中，以國產(chǎn)中創(chuàng)天勤為例，與上述400瓦伺服電機相對應(yīng)的步進電機可選57系列步進電機，步進電機+驅(qū)動器價格為500元左右。 3） 齒輪減速電機：價格低。綜上所述：1）要求有傳動但不要求定位精度的場合，選齒輪減速電機。 2）要求精確定位，但負載小，無丟步現(xiàn)象存在，或停止位置靠 傳感器檢測發(fā)出停止信號的場合，可選步進電機。 3）要求精確定位，負載較大，并且定位精度完全由電機角度來 決定時，選伺服電機。2、 滾珠絲杠與滑動絲杠絲杠分為滾珠絲杠與滑動絲杠，滾珠絲杠分軋制和研磨兩類。1. 精度軋制滾珠絲杠的精度基本在每300mm長度的誤差為0.05mm左右。（軋制絲杠的精度等級在

4、C7-C10級），摩擦?。ù蠹s是滾珠絲杠的1/50左右），不能自鎖。研磨滾珠絲杠的精度基本在每300mm長度的誤差為0.008mm左右。（研磨絲杠的精度等級在C0-C5級），摩擦?。ù蠹s是滾珠絲杠的1/50左右），不能自鎖?；瑒咏z杠由于必須有間隙才能運動，所以精度很差，并且摩擦大（大約是滾珠絲杠的50倍左右），但是能自鎖不適合于高精度場合和與步進電機和伺服電機相連接。2. 價格（下面價格僅供參考，實際中應(yīng)以向提供方詢價為準?。?研磨滾珠絲杠價格是軋制滾珠絲杠價格要高出幾倍。不同廠家價格不同。3、 液壓傳動與氣壓傳動的選擇1. 工作壓力：液壓的低壓范圍是0-6.3MPa，中壓范圍是6.3-16M

5、Pa，高壓范圍是16-32MPa；而氣壓的正常工作壓力為0.5MPa。因此氣壓傳動不適合于大載荷情況，液壓適合于大載荷的場合。2. 動力源：液壓油在長距離傳輸過程中壓力損失大，管路還容易振動，因此原則上每臺設(shè)備要單獨配一套液壓泵站；而采用氣壓傳動時，可以一個工廠或一個車間配一套氣源。3. 成本核算：一套液壓泵站通常由：油箱、濾油器、液壓泵、電機、各種液壓閥、管路等組成，有的還要有冷卻系統(tǒng)，并且每臺設(shè)備要單獨配液壓泵站因此，相比啟動來講，液壓系統(tǒng)的成本要高。4. 環(huán)保問題：液壓傳動存在漏油的隱患，會產(chǎn)生環(huán)境污染；而氣壓傳動即使有泄露也無環(huán)境污染的問題。且液壓傳動的噪聲要遠高于氣壓傳動，因此，氣壓

6、傳動更環(huán)保。4、 氣缸常用品牌氣動元件有，日本的SMC，我國臺灣的亞德客Airtac。價格比大約為：Airtac：SMC：FESTO=1:2.5:5同一型號的不同氣動元件價格也不同，下面給出亞德客的部分氣動元件報價表，僅供大家參考。（下面價格僅供參考，實際中應(yīng)以向提供方詢價為準?。┍? 常用亞德客氣缸的大致價格5、 加工費下面以一個軸類零件為例說明零件加工費用的計算過程，使同學了解技術(shù)性能指標與經(jīng)濟成本之間關(guān)系。在畢業(yè)設(shè)計繪制零件圖時，在滿足產(chǎn)品性能要求的基礎(chǔ)上，技術(shù)性能指標不能隨意寫的過高，要考慮加工方法和經(jīng)濟成本。1. 加工時間的計算實例1：加工一個如圖1所示的零件，工件材料是45號鋼，采

7、用硬質(zhì)合金刀具加工。 圖 1 實例1圖計算過程：根據(jù)零件要求，采用粗加工就可以滿足要求。1） 切削參數(shù)選擇采用硬質(zhì)合金刀具加工時，粗加工線速度范圍是60-80米/分，根據(jù)工件直徑計算，選擇主軸轉(zhuǎn)速為480rpm，查手冊可選粗加工走刀量取f=0.4mm/r，一次粗加工完成。2） 加工時間計算（忽略端面加工時間）取切入和切除長度各取10mm，則總的實際進給長度為120mm，切削時間t=120/(480x0.4)=0.625分鐘輔助時間取切削時間的15%，計算得輔助時間為：0.09375分鐘，總的加工時間為：0.72分鐘3） 加工成本核算 a）材料費 上述工件毛坯尺寸選為：直徑45mm，長度105m

8、m 毛坯重量為：1.3Kg 根據(jù)下表的材料單價，計算出材料費為：6.5元（下面價格僅供參考，實際中應(yīng)以向提供方詢價為準！）表2 常用材料及防腐處理的大致參考價格 材料單價（元/千克）中碳鋼4.5-5.5不銹鋼20-30鋁合金20-50電鍍鎳2電鍍鋅1電鍍鉻3-5b） 加工費 根據(jù)下表的各種加工方法的單價，取單價為30元/小時，計算出加工費為：0.36元（下面價格僅供參考，實際中應(yīng)以向提供方詢價為準?。┍? 常用加工方法的大致參考價格加工方法單價（元/小時）車削20-40銑削25-40鉆削15-35磨削30-45刨削15-35數(shù)控加工60-100總加工費為：6.86元。2. 加工精度和表面粗糙度

9、標注加工精度和表面粗糙度標注對保證裝配要求和產(chǎn)品質(zhì)量是非常重要的，但是標注也不能過高，否則將會使加工成本提高， 實例2：若上述實例1的零件表面粗糙度標注改為如2所示，則外圓表面必須經(jīng)過粗加工、半精加工和精加工三步。 圖2 實例2圖采用硬質(zhì)合金刀具加工時，半精加工和精加工線速度范圍是80-120米/分，根據(jù)工件直徑計算，選擇主軸轉(zhuǎn)速為6400rpm，查手冊可選半精加工走刀量取f=0.2mm/r，精加工走刀量取f=0.14mm/r，半精加工切削時間t=120/(640x0.2)=0.9375分鐘精加工切削時間t=120/(640x0.14)=1.339分鐘 半精加工和精加工合計時間=2.28分鐘輔

10、助時間取切削時間的15%，計算得輔助時間為：0.3415分鐘，總的加工時間為：2.62分鐘取單價為30元/小時，計算出半精加工和精加工加工費為：1.3元結(jié)論：實例2比實例1僅零件表面粗糙度要求高，加工費增加了3倍。6、 機架形式的選擇 常用機架形式及特點：1） 采用鋁型材組合：外形美觀、組合方便，鋁型材價格便宜，但一般不用于支撐很重的負載。為輕載的優(yōu)選方案。 鋁型材價格與規(guī)格型號（重量有關(guān)），如20mmx60mm的鋁型材價格約為37元/米；分切時一般1-2元/刀。2） 采用不銹鋼方管焊接：外形尚可，取決于氬弧焊焊接質(zhì)量。一般為薄壁 管，不用于支撐很重的負載。也是常用方案。3） 采用碳鋼方管焊接

11、：適用于較重的負載，機架需要噴涂，有環(huán)保問題， 外觀質(zhì)量一般，除非重載，否則不推薦使用。4）鑄造機架：鑄造費用包括模具費、及材料費，小批量時價格較高。適用于批量生產(chǎn)。 7、 設(shè)計過程中有關(guān)環(huán)保方面的一些考慮1. 有關(guān)零件材料的選擇與環(huán)保的關(guān)系電鍍、煮黑（發(fā)藍）處理是常見的表面防銹處理方法，但是它們的廢液排放存在著環(huán)境污染問題，因此在強度和剛度以及價格允許的情況下，可以考慮用鋁合金或不銹鋼來替代普通碳鋼。2. 盡量采用焊接或機械連接結(jié)構(gòu)替代鑄造由于目前大部分鑄造還是采用沖天爐，主要以焦碳作為能源，對大氣環(huán)境存在著很大的污染，因此應(yīng)盡量少用或不用鑄造零件。3. 盡量少用噴涂或噴漆處理噴涂或噴漆對環(huán)境也會產(chǎn)生污染，因此應(yīng)盡量避免。如設(shè)備架子外罩可用不銹鋼薄板替代普通的A3鋼薄板（需要噴涂防腐）；產(chǎn)品標識可采用沖壓成型是做出，這樣可以省去后面的噴涂；設(shè)備名牌或按鈕標識可以用雙色板用雕刻機加