1、 二二 一一 二二 年年 六六 月月 题题 目 ：目 ： 棱管法兰自动焊机主轴系统结构设计棱管法兰自动焊机主轴系统结构设计 学 生 姓 名 ：学 生 姓 名 ： 学学 院院 ： 机 械 学 院： 机 械 学 院 系系 别 ：别 ： 机 械 系机 械 系 专专 业 ：业 ： 机 械 设 计 制 造 及 其 自 动 化机 械 设 计 制 造 及 其 自 动 化 班班 级 ：级 ： 指 导 教 师指 导 教 师 ： 本科毕业设计说明书本科毕业设计说明书 摘 要 近年来，送变电、风力机、大型户外广告牌的发展给钢管塔生产工艺 和设备带来了新的挑战，而法兰与柱管的焊接特别是棱管与法兰的焊接也 成为了一个难
2、点。以往的钢管塔法兰焊接通常分两步完成，第一步是组对， 第二步是焊接，分两个工序完成。通常是在法兰组对设备上先将法兰固定 在左右两个法兰卡盘上，然后再将圆管或者棱管放在滚轮架上，通过调节 滚轮架将圆管或者棱管插入两法兰孔内，通过点焊使法兰与管固定，然后 将焊件整体拆下，送到焊接工位，用法兰焊接机，对法兰与柱管之间的内 外缝实施焊接。焊接时，在法兰内外各设一把焊枪，焊枪不动，滚轮架上 的滚轮带动管件转动，焊枪对内外两焊缝进行焊接。这种方法比较适合对 圆管与法兰进行焊接，但对棱管与法兰的焊接就很困难，因为棱管无法在 滚轮架上平稳旋转，即使工件可以平稳旋转，焊枪与工件距离、焊接速度、 焊枪角度也是时
3、刻发生变化的，更关键的是对工件在焊接过程中形成的热 变形难以控制。所以对棱管与法兰无法进行连续、自动焊接，只能手工焊。 针对以上问题,设计了法兰与柱管组对内外环缝自动焊接设备， 该设备不但 能实现棱管的自动化焊接，更重要的是它将以前的组对焊接中两个工序组 合到一个工位上，可以实现对不同直径，不同截面，不同长度工件的焊接。 本文主要详细设计了该类型焊接机主轴结构及床身的设计过程，内容较详 尽，解决了一系列难题。其中最主要的就是主轴结构以及空心卡盘设计， 使内缝焊接与外缝焊接得以同时进行，缩短了焊接时间。 关键词关键词：焊接机；法兰；棱管；主轴结构；pro/e 三维建模仿真；CAXA 制 图。 A
4、bstract In recent years, with the development of electricity, wind machine, large outdoor billboards new challenges come out in steel pipe tower production technology and equipment, while the welding of flange and the column pipe especially ribbed pipe and flange has become a difficulty. The welding
5、 of steel pipe tower flange is usually done in two steps. Usually the first is secured around the two flange chuck, then the pipe or tube is placed in the edge of the roller frame, by adjusting the roller frame round tube or ribbed tube is inserted into the two flange holes, through spot welding so
6、that the flange and pipe is fixed, then the welding whole body sent to the welding station. with the flange welding machine, the flange and the column tube complete the inner and outer welding. This method is more suitable for round tube and flange welding, but for ribbed pipe and flange welding is difficult, because the edge tube is not on the roller frame to rotate smoothly, even if the tube can rotate stably, the welding torch and the tube distance, welding speed, torch angle
