摘 要

本次课程设计目的是设计一台铝片压花机，主要的功能就是进行机床生产铝片压花，也就是在铝片上进行花纹的印制，追求效果的美观或者满足特殊的需要。以期用于家具，武器，盒箱等物件的美化装饰，主要的设计方法就是根据制图软件是Auto CAD进行二维的建模，从总体结构设计开始，逐渐到每一部分，重点是传动部分和进给部分，从实现功能开始入手到结构合理化设计，在建模的过程将传动部分表达出来，能够实现工作的动力传递。

本次论文的设计内容包括以下几部分，第一章根据查阅的资料进行资料搜集，将压花机的发展历史和发展趋势进行介绍，说明了研究的国内外的现阶段的发展状况。同时简要的介绍了国内压花机发展的前景，根据以上资料能够发现压花机的发展重点。第二章介绍了设计的目的，介绍了本篇论文的重点设计方向。第三章详细的进行了结构的设计，设计了轴系的结构，选定了材料。同时设计了工作机构辊的材料，尺寸，详细介绍了工作的原理。同时计算了工作时的受力，根据受力的大小进行了电机的选择，最后设计出整体的二维模型。

本次论文的结构设计的重点部分在于工作机构辊和传动部分，这是压花机的工作核心，论文也是根据这两个机构进行的计算，计算了各种受力和电机的功率。

关键词：压花机 压花辊 传动

Abstract

The design of this course is designed to design an aluminum floral machine, the main function is to make machine tool production of aluminum floral, that is, on the aluminum floral pattern printing, the pursuit of the effect of beauty or to meet the special needs. In order to use the furniture, weapons, box boxes and other objects beautification and decoration, the main design method is based on the drawing software is Auto CAD for two-dimensional modeling, starting from the overall structure design, gradually to each part, the focus is the transmission part and feed part, from the realization of the function start to the structure rationalization design, in the modeling, in the modeling The transmission part is expressed in the process, and the power transmission of the work can be realized.

The design content of this paper includes the following parts. The first chapter introduces the development history and development trend of the embossing machine according to the reference data, and explains the current development of the research at home and abroad. At the same time, it briefly introduces the prospect of the development of the domestic embossing machine. According to the above information, we can find the key points of the development of the embossing machine. The second chapter introduces the purpose of the design and introduces the key design directions of this paper. The third chapter has carried on the structural design in detail, has designed the shafting structure, has selected the material. At the same time, the material and size of the work mechanism roll are designed, and the working principle is introduced in detail. At the same time, the force of the work is calculated, and the choice of the motor is carried out according to the magnitude of the force. Finally, the two-dimensional two-dimensional model is designed.

The key part of the structure design of this paper is the work mechanism roll and the transmission part, which is the core of the work of the embossing machine. The paper also calculates the power of all kinds of force and motor according to the calculation carried out by these two institutions.

Key words: embossing roller drive of embossing machine

目 录

1.绪论 6

1.1国内外数控机床发展分析 6

1.2世界数控机床的发展趋势 8

2.压花机等机械的设计目的 11

3.铝片压花机设计 12

3.1铝片压花机总体结构设计及工作原理 12

3.2 轴系设计 13

3.2.1材料选择 13

3.3 压花机压辊的相关技术 13

3.3.1 压辊的延压原理 13

3.3.2 压辊外径尺寸大小 13

3.3.3 压辊的材料 14

3.4 铝片导入力学条件分析 15

3.4.1 压辊 15

3.4.2 辊形有效的辊形同样是保证压花板质量的重要因素. 15

3.5 力的计算 15

3.5.1轧制力的计算 15

3.5.2轧制力矩的计算 16

3.5.3 电机功率的计算 16

3.5.4传动部分设计 16

3.5.5轴承选择以及端盖尺寸设计 16

3.5.6电动机的选择 17

3.5.7整体框架以及连接设计 18

4总结和心得 19

参考文献 20

致 谢 21

1.绪论

1.1国内外数控机床发展分析

简述了近年来我国数控机床的发展。近年来, 国产数控机床发展迅速, 产量不断增加。但是, 高端产品的数量太小, 无法与国外的数控机床竞争。国外 CNC 机床的飞速发展, 尤其是西门子和发发公司, 占据了世界市场的大部分市场。中国 #039 数控机床工业也在快速发展, 国际先进水平的差距越来越小。然而, 还有许多问题需要解决。在当今 #039 世界上, 工业发达国家高度重视机床工业, 发展机电一体化, 高精度、高效率、高自动化的先进机床, 加速工业和国民经济的发展。目前, 数控机床在我国的飞速发展, 年产量逐年增加, 但机床的精度不达到要求。长期以来, 欧洲、美国和亚洲在国际市场上的激烈竞争, 形成了一个无形的前沿。特别是随着微电子技术和计算机技术的发展, 数控机床在二十世纪八十年代加速发展, 用户提出了更高的要求, 并已成为四国际机床展机工具厂家。竞相展示先进技术的重点, 为用户竞争, 拓展市场。尽管装备制造业的发展已成为全社会的共识, 但我国 #039 最重要的机械制造设备数字控制系统并不是中国制造的。特别是与国家战略地位和国家综合实力有关的高端数控机床, 大多从国外进口。专家呼吁使用 CNC 机床制造 "制造中国." 自主知识产权数控系统的发展迫在眉睫

中国数控机床在产品种类、技术水平、质量和产量等方面都取得了长足的进步，并在一些关键技术上取得了重大突破。据统计，目前中国有1500种数控机床，几乎涵盖了各种金属切削机床和主要锻压机床。这表明国内数控机床进入了高速发展时期。

近年来，中国机床工业不断承担为国家重点工程和国防建设提供高水平数控设备的任务。例如，国产XNZD2415型CNC龙门混合机床充分吸收了并联机床灵活多样的优点和传统机床的大加工范围。通过两自由度平行四边形并联机构，形成基础龙门，A、C轴摆头铣刀头以一系列两自由度连接在平行平台上。为了移动，可以实现五个自由度的移动。配置首先是国际性的。基于RT-Linux开发的数控系统具有实时性和可靠性。它可以与多个PLC在同一网络中连接，可以控制机床的五轴联动，实现人机对话。工作空间4.5mx1.6mx1.2m，轴角为±1050，C轴连续旋转角度为0，主轴转速（无级）最大100r/min，重复定位精度 0.01mm，可实现涡轮叶片、五轴联动高速杆的导叶等三维表面。中国化。

超精密滚珠表面车床为陀螺提供了基本设备，这种车床也可用于镜片模具、摄像机塑料镜片、带状阅读设备、激光加工机光学系统和聚焦反射器等产品的加工。

高速五轴龙门铣床采用铣削头油雾润滑冷却技术，并对横梁进行预应力变形控制。这种铣床可用于航空、航天、造船、水泵叶片、高质量模具等。

目前，中国已经能够提供网络化、集成化、柔性化的数控机床。同时，中国已跻身世界高速数控机床和高精度数控机床行列。目前，已开发出主轴转速达8000 10000 r/min的多台数控机床。近年来，中国数控机床行业大力推广CAD等技术的应用。许多企业已经开始并计划应用ERP、MRPII和电子商务。

根据国内数控专家，随着电子信息技术的发展。世界机床工业已经进入以数字制造技术为核心的机电一体化时代，其中数控机床是其中的一种产品。目前，欧洲、美国、日本等工业化国家已完成数控机床产业化的进程，而中国则始于上世纪80年代，目前仍处于发展阶段。

业内人士指出，“十五”期间，中国机床行业快速发展的主要原因是市场需求强劲。固定资产投资增长较快，汽车制造业和机械制造业迅猛发展，外商投资企业增长速度加快。

与目前机床发展迅速的情况相比，作为数控系统的“心脏部件”的机床，销售额在2005以上的占3万，而低品位的经济数控系统占有很大的比重。业内专家表示，国内数控系统近年来取得了长足的进步，但仍不能防止进口数控系统的垄断。自2002以来，中国已成为世界上最大的机床和最大的进口国。仅在2004，中国机床消费量占世界机床产值的20%。2005的消费仍在增长。在中国机床消费中，进口机床占全国的一半，其中大部分是数控机床。

目前，中国的进口CNC系统基本上被德国、西门子（西门子）和FANUC两个公司垄断，在全球市场上有两家公司超过80%家。在没有自主知识产权的高端数控系统替代的前提下，西门子和FANUC具有绝对的价格优势。此外，高性能数控系统具有超越经济价值的战略意义。发达国家一直限制出口中国的数控系统，甚至像五轴联动的高性能数控系统产品绝对禁止出口到中国。

1958年，数控机床在我国问世。第一阶段是1958到1979年，我国不仅技术远落后于外国，而且装备设施也极其的差，各个工作人员的素质也达不到标准，因此进程非常的缓慢，基本没有什么成果。第二个阶段为1979年到现在，虽然技术还是非常的落后，但是与各国的交流变多，从美国及日本等等一些技术成熟的国家引进了非常先进的设施和装备，同时也从别的国家学到了一些更加先进的技术，因此机床在我国的发展开始变得活跃，开始有了阶段性的成果和收获。尤其在最近二十年内，我国通过和别的国家的合作，开发了更加先进的车床，工作人员经过培训掌握了更加先进的技术，同时工作效率也变得更高。在过去的很多年，我国虽然落后美国日本等国家很多，但是进过不断的发展和进步我国与其他国家的差距已经变得越来越小，甚至还超越了其中的某些国家。进步是显而易见的，但是其中还有很大缺陷，有些技术比如数控系统等我国还不能独立开发，从别的国家引进技术但是没有完全掌握，还是在学习的过程中，依然需要别的国家的帮助。同时顶级教授太少，人才匮乏，有些设施也比不上美国等国家。我国在未来的发展中还是需要多多需要学习借鉴，争取把每项技术都掌握，这样就可以研发属于我国独有的机床技术。

与我国相比，外国的机电产业发展的尤为迅速，远远领先于我们。首先，在微电子技术这个方面，外国研究出了更加先进的加工技术，同时装配技术也开始渐渐发展，这些进步对于未来一些微型零件的产生有着巨大的借鉴意义和深远的影响。其次，机电一体化现在已经运用于几乎所有的机械产业，而数控机床就是其中较为优秀的成果，占据国家发展总数的一般，因此他的发展具有很大的前景，未来一二十年内机器人将在娱乐家庭等领域有更大的关系。然后，激光技术也有了很大的进步，与机电一体化两者相得益彰，两者的结合为我国的工业发展提供了更为优秀的成果，也让其的应用范围变得更加的宽阔。。

1.2世界数控机床的发展趋势

根据国际咨询机构，世界数控机床将在世界范围内高速发展，几乎所有的金切割机床都可以进行数控控制，数控系统集成到64位CPU的高度，高分辨率（0.1UM）和小型化。在。机械加工正朝着复合材料和智能加工的方向发展。未来，数控机床、柔性加工单元和柔性加工线将得到广泛应用，最终将实现计算机集成制造系统。工厂可以根据用户的需要，在短时间内灵活地设计和制造新产品，达到更高的精度、效率和效率。

1。高精度。一些国外的效率控制系统设置的是从1UM到0.1UM和0.01UM单元。日本某公司庆祝公司新成果展，不仅实现了控制系统为0.00μm /脉冲，而且还展示了一整套技术，该技术叫实施纳米加工。据研究成果表明，这个纳米加工的成套技术是世界上第一个真正实现的。

2，高速。从24m／min提高到了240m／min，切削速度可达10m／min的加工中心速度，某公司开发的数控系统采用的是RISC技术

3.可靠性高。某公司平均无故障工作时间为0.01／每月的计算机数控系统，100个月内没有一个事故的高安全被实现了，所以机器人也同时也有高安全。

4，系统化。为了兴建厂房，有时候也为了扩建厂房，人们的注意力转移到了数控机床、柔性制造单元和柔性制造系统以及不常见到的机器人等一系列的机电一体化的东西所集成的东西。德国的威尔公司给全世界提供了许多的制造系统，这些系统大多比较灵活。同时，德国也建立了很多工厂，都是关于建立这些系统的工作。

5。微型化。某公司采用了64个骄傲的加工和傲慢、SMT技术、RISC技术、CRT和三维安装等新技术被液晶显示器所代替。有一些新翅片的CNC系统，像已经减少了前面的CNC的百分比，这对上述的技术有很大的帮助，同时给世界的发展带来了全面的进展。不敬如此，她所开发的微型机器人已经同全世界开始了合作，并且是全世界的各个政府部门尤其是在医疗与救援等方面，它不仅开始了发展，而且发展的速度非常快，可以完成阻断血管的人物，完成任务后自动退出人体。在救援方面不比医疗方面简单，救援方面不仅对于我国的各个灾害有很大的帮助，而且可以帮助人们更好地躲过救援的危险。

6，智能化。视觉、触觉和模糊逻辑控制等智能工作仍在积极开展。例如机器狗在人为的阻止下仍然可以越过障碍，或者在人为的阻隔中可以自行开门外出，有时候，在没人控制的情况下，完全可以实现一般简单的动作，不需要更多人来为了机器人的运动而烦心。

7，机床功能的专业化和产品多样化到传统通用机床。由于机床的通用性和通用性，成本相应提高，机床结构复杂，制造周期长。用户不仅要划分许多功能，但是还要付出许多代价，这些代价不是简单的时间上的问题，可能在人力以及物力上面都有很大的花费。但却要付出多功能的代价。由于现在的口疮制造业的需求比较大，所以销售形势也有很大的转变。为了满足客户的需求，也作出了许多的改变，可以适应用户的不同需求，试图可以采用一些功能，景观这些功能是没必要的。

8，模块化设计实现产品多样化、功能专业化，已成为当前机床发展的主流。这种机床是一种更专业的机床。

9，经济型数控机床和加工中心的发展也成为数控机床发展的趋势。经济型数控机床和加工中心是美国和日本机床行业复制的一种参与市场竞争的新策略，因此许多国家的机床采用了经济型的机床。

10，“电子机械”商业化。一般认为机电一体化，机械成本较高。目前，许多国家的市场上的电子零件，尤其是机械上面的零件就有很大的需求，所以，应用市场上也有很大的销售渠道。

综上所述，虽冉舒哦中国的数控机床技术取得了很大的发展，与国际上的先进水平间差距也在不断地缩减，但是目前我国国产数控机床技术还存在着不小的问题，如缺乏更加先进的核心技术、政府对数控机床的引导政策不完善等、也正因为这些问题的存在，使得我国数控机床领域，甚至是整个民族品牌与国际品牌间存在差距。故而我国针对数控机床行业进行大力发展，争取早日达到如日本、德国等国家的机床制造水平。对于本课题研究对象而言，目前在我国仍处于发展的过程中，未能达到铝制产品的多样化，而对于铝制品而言，率产品的深加工是未来的发展趋势，就目前的市场需求而言，单一的铝制产品显然是不足以满足的，于是乎，本次毕业设计所描述的80宽幅的新式铝片压花机就应运而生了。顾名思义，铝片压花机，即能够对铝片进行加工，在铝板上加工出想要的花纹，目前这种机床被广泛用于各行各业之中，例如冰箱内衬板、箱包外表面等。被进行压花处理的铝板不仅在外观上讨眼球，在实用性上也是较为压花之前好，其强度有所提高，因此在未来得各行各业中压花铝板将得到广泛的应用。

在铝片压花机机床中，铝板经开卷机开卷进入到压花机轧制，经过轧制后的铝板可以根据用户的实际需要进行横断，当然由于铝板的柔韧性，经轧制后的铝板也可以进行通过卷取机卷成大卷。而至于需要更高要求的客户，则可以在压花机机床的前方或后方进行增加对应的机床（或机构），从而构成，如若客户需要得到没有油渍的铝板，那么就可以在压花机和开卷机之间增加清洗机构，从而可以在铝板进入到压花机之前就对铝板进行了油渍处理，而后经过轧制的铝板就可以得到没有油污的各式压花铝板。

就目前在数控机床方面，中国虽已经能够提供网络化、集成化、柔性化的数控机床，中国也跻身于世界高速机床和高精度的数控机床行业，也能够提供主轴转速高达8000、甚至10000r/min的数控机床，但是和世界的先进国家的数控机床基础还是存在不小的差距，近年来，中国虽然在大力普及推广CAD、CAM等PC机床技术，也取得了一定的成就，中国数控机床也是勉强进入到以数字制造为核心的机电一体化时代，但是，德国、美国、日本等工业化国家已经完成了数控机床产业化的进程，中国还处于上世纪这些工业化国家的制造水平。