焊接回轉(zhuǎn)臺介紹

內(nèi)蒙古工業(yè)大學本科課程設計說明書焊接回轉(zhuǎn)臺介紹焊接回轉(zhuǎn)工作臺是一種用于提升焊接效率和質(zhì)量的重要設備，主要應用于焊接過程中的工件定位和旋轉(zhuǎn)。以下是關(guān)于焊接回轉(zhuǎn)工作臺的詳細介紹：1.1主要用途包括圓形焊接：焊接回轉(zhuǎn)臺可用于圓形工件的焊接，通過工作臺的旋轉(zhuǎn)，使工件進入適當?shù)慕嵌冗M行焊接。法蘭角焊縫焊接：適用于焊接法蘭的角焊縫，通過旋轉(zhuǎn)工作臺，可以確保焊接角度和位置的準確性。精確定位：焊接回轉(zhuǎn)臺能夠精確地定位工件，使其在焊接過程中保持穩(wěn)定的位置，從而提高焊接質(zhì)量。多工序加工：對于中小零件，可以在同一次裝夾下完成多道工序的加工，提高機床的生產(chǎn)率。適應多爐連澆：在鋼鐵生產(chǎn)中，焊接回轉(zhuǎn)臺能夠迅速更換鋼包，適應多爐連澆的需要，確保生產(chǎn)的連續(xù)性。安全性能：在發(fā)生事故或斷電時，焊接回轉(zhuǎn)臺能夠迅速將鋼包移至安全位置，保障生產(chǎn)安全。保護澆注：焊接回轉(zhuǎn)臺可以實現(xiàn)保護澆注，并通過安裝鋼水稱重裝置，使?jié)沧⑦^程更加順利。減少占地面積：焊接回轉(zhuǎn)臺占用澆鑄平臺面積小，有利于澆注操作，提高生產(chǎn)現(xiàn)場的利用率。1.2功能與應用焊接回轉(zhuǎn)工作臺主要用于將焊件繞垂直軸或傾斜軸旋轉(zhuǎn)，以實現(xiàn)焊接、堆焊與切割等操作。它適用于多種焊接作業(yè)，如焊件的焊接、封頭端邊的切割等。1.3結(jié)構(gòu)與組成焊接回轉(zhuǎn)工作臺通常包括底座、回轉(zhuǎn)機構(gòu)、驅(qū)動系統(tǒng)和控制器等主要部件。工作臺面上可以設置定位擋塊及夾緊裝置，以確保工件在旋轉(zhuǎn)過程中的穩(wěn)定性。1.4技術(shù)特點及優(yōu)勢工作臺的回轉(zhuǎn)運動可以通過多級蝸輪副傳動，實現(xiàn)精確控制。設備通常配備潤滑系統(tǒng)，以保持傳動部件的順暢運行。提高焊接效率和質(zhì)量，減輕焊工勞動強度。適用于多種焊接工藝，包括自動焊和手工焊。1.5設計的目的和意義1.5.1目的焊接回轉(zhuǎn)臺的設計旨在提高焊接效率和質(zhì)量，降低工人的勞動強度。通過實現(xiàn)工件的全方位旋轉(zhuǎn)和精確定位，焊接回轉(zhuǎn)臺能夠確保焊接過程的均勻性和精確性，從而提升焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性和一致性。此外，它還有助于焊接材料的充分利用，避免了資源的浪費。接地裝置的設計則確保了焊接過程中的安全，有效防止靜電積累引發(fā)的電擊事故，保障了操作人員的生命安全。1.5.2意義焊接回轉(zhuǎn)臺也適應了現(xiàn)代制造業(yè)自動化、智能化的趨勢?；剞D(zhuǎn)臺能夠與焊接機器人等自動化設備無縫對接，形成高效的自動化焊接生產(chǎn)線，提升整體生產(chǎn)效率?；剞D(zhuǎn)臺的靈活性和適應性也使其能夠應對不同類型和尺寸的工件，滿足多樣化生產(chǎn)需求。這種設計不僅提升了焊接工藝的穩(wěn)定性和一致性，也為制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級提供了有力支持。1.6適用范圍主要用于各種焊件的焊接，包括但不限于繞垂直軸或傾斜軸的焊接。它能夠使焊件以規(guī)定速度回轉(zhuǎn)，從而便于焊接操作的進行。除了焊接，焊接回轉(zhuǎn)臺還適用于堆焊和切割作業(yè)，特別是在需要精確控制工件位置的場合1.7分類手動驅(qū)動焊接回轉(zhuǎn)臺、電動驅(qū)動焊接回轉(zhuǎn)臺、液壓驅(qū)動焊接回轉(zhuǎn)臺1.8應用行業(yè)廣泛應用于壓力容器、冶金、電力、化工、機械和金屬結(jié)構(gòu)等行業(yè)。綜上所述，焊接回轉(zhuǎn)工作臺是一種多功能、高效的焊接輔助設備，能夠顯著提升焊接作業(yè)的自動化水平和生產(chǎn)效率。1.9國標標準1.9.1回轉(zhuǎn)工作臺的幾何精度應符合下列要求回轉(zhuǎn)平面傾斜度不大于30′。回轉(zhuǎn)平面的圓度不大于0.025mm。回轉(zhuǎn)平面的直線度不大于0.04mm/1000mm。1.9.2回轉(zhuǎn)工作臺的機械運動精度應符合下列標準要求：回轉(zhuǎn)平臺的旋轉(zhuǎn)精度不大于20″。工作臺傾斜和升降精度均不大于0.02mm。1.9.3回轉(zhuǎn)工作臺的變形量應符合下列標準要求回轉(zhuǎn)工作面整體變形不大于0.02mm。工作臺最大載荷下變形不大于0.03mm。1.10安全裝配安全：在焊接回轉(zhuǎn)臺的裝配過程中，需要確保所有零件（如回轉(zhuǎn)臺本體、齒輪、軸承、傳動裝置等）的清潔和完好無損。裝配時應按照說明書和圖紙進行，注意力度適中，避免損壞零件。同時，在裝配完成后應進行試運轉(zhuǎn)，檢查回轉(zhuǎn)臺的運轉(zhuǎn)是否順暢、聲音是否正常等。用電安全：在用電安全方面，焊接回轉(zhuǎn)臺必須遵循嚴格的電氣安全規(guī)范。作業(yè)人員應經(jīng)安全技術(shù)培訓并持證上崗，焊接工作開始前應檢查焊機和工具的完好性和安全性。在帶電操作時，應確保焊鉗和焊接電纜的絕緣良好，焊機的外殼接地和接線點接觸良好。在狹窄空間或潮濕環(huán)境下工作時，應采取額外的絕緣措施。焊接回轉(zhuǎn)臺的設計及計算2.1設計思想焊接回轉(zhuǎn)臺是焊接行業(yè)中一種常見的工裝設備，用于支撐和旋轉(zhuǎn)工件，以便于實現(xiàn)全方位的焊接作業(yè)。其設計的核心思想在于提供靈活、高效且安全的操作平臺，關(guān)鍵要素包括：2.1.1穩(wěn)定性與承載能力：設計首要目標是保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，能承載預定重量的工件，避免任何操作中出現(xiàn)傾翻或晃動的情況。2.1.2旋轉(zhuǎn)平滑性：回轉(zhuǎn)臺應能在360°范圍內(nèi)平穩(wěn)無阻地轉(zhuǎn)動，便于調(diào)整至理想的焊接角度，減少額外的移動和定位時間。2.1.3定位精準：提供精確的角度調(diào)節(jié)和鎖定機制，確保每次旋轉(zhuǎn)都能準確復現(xiàn)所需位置，滿足高精度焊接的要求。2.1.4多功能性：兼容多種焊接方式和工件類型，可以通過附件或定制改造，擴展使用場景，適應不同的焊接工藝和生產(chǎn)需求。2.1.5耐用性與易維護性：選用優(yōu)質(zhì)材料和防腐處理，延長使用壽命；簡單化的機械結(jié)構(gòu)和模塊化設計方便檢修更換零件。在具體的設計實踐中，應綜合上述因素，針對特定應用場景進行定制化規(guī)劃，以滿足最優(yōu)化的生產(chǎn)條件。例如，重型裝備制造行業(yè)可能更注重承重極限與定位精度；而在精密電子組件焊接中，則強調(diào)微調(diào)能力和自動化精度。焊接回轉(zhuǎn)臺的設計要與時俱進，不斷吸收新技術(shù)，提高智能化水平，為現(xiàn)代制造業(yè)賦能。2.2手驅(qū)焊接回轉(zhuǎn)臺設計理念手驅(qū)焊接回轉(zhuǎn)臺作為傳統(tǒng)的人力操作設備，在設計時需充分考慮到人性化、實用性和安全性，主要設計思想包括：2.2.1人體工學設計：操作把手的位置、形狀應設計得當，使操作者可以自然握持，施力方向和角度適宜，減少勞損。2.2.2輕巧便利：盡量減輕回轉(zhuǎn)臺自重，使其易于手動操控，對于小型工件尤其重要，保證操作者的單手或雙手就能輕松轉(zhuǎn)動。2.2.3摩擦力控制：軸承和其他轉(zhuǎn)動部件需精心選材與潤滑，確保低阻力旋轉(zhuǎn)，即使負載較大也能順暢轉(zhuǎn)動，避免卡頓。2.2.4定位固定：設置可靠的鎖止裝置，操作者可以在任意角度將工件固定，確保焊接過程中不發(fā)生位移。2.2.5結(jié)構(gòu)簡單：采用直覺式的構(gòu)造，少按鈕多實體操作，便于理解和使用，減少誤操作的可能性。2.2.6安全性考量：邊緣鈍化處理，避免劃傷操作人員，設計防護罩保護傳動部分，防止衣物卷入事故。2.2.7易清潔保養(yǎng)：開放設計便于日常清理焊渣、灰塵，維護簡便，減少維護時間和成本。2.2.8視覺清晰：適當?shù)目臻g設計，讓操作者能清楚看到焊接點，無需頻繁變換姿勢查看。手驅(qū)焊接回轉(zhuǎn)臺雖為人工驅(qū)動，但在靈活性和成本效益上有其獨特優(yōu)勢，多適用于小型工作室、教學實訓、維修場所等多種場合。2.3手動回轉(zhuǎn)臺設計設計內(nèi)容計算過程及說明計算結(jié)果1.選材2.法蘭盤的選擇鋼管的選擇回轉(zhuǎn)工作臺的設計加強板的設定夾具質(zhì)量的確定7.求筒節(jié)內(nèi)軸承直徑d400系列不銹鋼選用PN1.6MPa法蘭盤規(guī)格參考16公斤國標法蘭尺寸表2.3-1。選用公稱通徑為600mm的法蘭盤。因此法蘭管徑為840mm，厚度為50mm。理論質(zhì)量為80.8kg設定鋼管高度與法蘭盤直徑比例為1：1。鋼管高：h鋼:840-50=790mm法蘭盤管子外徑為D法=630mm，設定鋼管壁厚為15mm，故管子體積為v=π?×(R2-r2)×hm=R=315mmr=300mmρ=7.85g/cm3故鋼管質(zhì)量m鋼=180kg根據(jù)法蘭盤選擇，法蘭管徑為840mm，考慮回轉(zhuǎn)臺上需夾具尺寸大小且周邊需由空余部分。設定一個夾具為200mm共兩個夾具則設定工作臺直徑為D臺=1800mm，壁厚為15mm則工作臺體積v=ShS=πr2h=1.5cm故v=π×(90)2×1.5m=ρVm=200kg假設工作臺下軸的直徑為D筒=300mm高h筒=350mm故軸的質(zhì)量為m軸=π×7.85×(15)2×35=195kg在工作臺底部外延加一層鐵皮設定厚度為15mm高為150mm故鐵皮質(zhì)量m鐵=π×7.85×180×15×1.5=100kg加強板的上底為150mm下底為350mm厚度為15mm高為635mm故體積V=(35+15)×63.5×1.5÷2=2143.125cm3質(zhì)量m=ρvm=7.85×2143.125≈17設定有8塊加強板則總重量為136kg在筒節(jié)的底部加一個圓錐臺環(huán)上底半徑為R=250mm下底半徑為r=200mm高為h=50mm體積公式為V整=13πh(R2+Rr+r2帶入公式V整=7980.8cm3M整=7.85×7980.8=62.7kg內(nèi)部圓柱體積V內(nèi)=πr2h=3.14×152×5=3532.5cm3M內(nèi)=7.85×3532.5=27.7kg因此圓錐臺環(huán)體積V臺環(huán)=7980.8-3532.5=4448.3cm3質(zhì)量M臺環(huán)=62.7-27.7=35kg將以上所求質(zhì)量相加為M=260+200+100+136+195+35=926kg令夾具的質(zhì)量為M的15%則M夾=926×0.15=139kg因此M總=926+139=1065kgW=MmaxσmaxW為抗彎截面系數(shù)MG=M總g=1065Ne為偏心距900mmW=π32d3σmax=120

將數(shù)值代入公式得dmin≈93mm,因此極限值為93mm，選擇公稱通徑DN管子外徑A法蘭管徑D系列1/系