1、 目 錄1 設(shè)計任務(wù)12 膨化食品調(diào)料機工作原理2.1 引言12.2 結(jié)構(gòu)工作原理13 膨化食品調(diào)料機結(jié)構(gòu)設(shè)計3.1 調(diào)料混合機構(gòu)的生產(chǎn)工藝23.2 調(diào)料機主要部件與原理33.3 調(diào)料機零件結(jié)構(gòu)設(shè)計44 CAXA 制造工程師設(shè)計4.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計1 54.2 刀具軌跡生成1 64.3 軌跡仿真204.4 G 代碼生成2 14.5 工藝卡片2 35 設(shè)計小結(jié)2 5參考文獻(xiàn)2 6 0 1 設(shè) 計 任 務(wù)了解膨化食品調(diào)料機的相關(guān)原理、組成，并查找相關(guān)資料，設(shè)計相應(yīng)的零部件結(jié)構(gòu)或機構(gòu)，實現(xiàn)膨化食品調(diào)料機的基本功能要求。主要內(nèi)容為膨化食品調(diào)料機裝配的手工繪圖、以及相應(yīng)零部件的二維圖設(shè)計和手工繪制圖。選擇典

2、型零件進(jìn)行工藝分析，編寫機械加工工藝過程卡片，用 CAXA制造工程師進(jìn)行造型設(shè)計，并生成刀具軌跡及加工仿真。2 膨 化 食 品 調(diào) 料 機 工 作 原 理2.1 引言本次設(shè)計的主要內(nèi)容是膨化食品調(diào)料機結(jié)構(gòu)設(shè)計，首先要了解調(diào)料混合機裝置的基本構(gòu)成及工作原理，然后根據(jù)其技術(shù)要求進(jìn)行設(shè)計。調(diào)料混合操作常用于原料的配制及產(chǎn)品的制造，如谷物、面粉的混合、粉狀食品中添加輔料和添加劑、固體飲料的制造、湯粉的制造、調(diào)味粉的制造、醫(yī)藥等等。對于標(biāo)準(zhǔn)件，可以在相應(yīng)的資料中獲得。其他零部件，首先要根據(jù)技術(shù)要求，選擇合適的材料，然后對其結(jié)構(gòu)設(shè)計，其中要注意件與件之間的連接方式。設(shè)計是一個將機構(gòu)的各個零件分別建模然后在

3、軟件中進(jìn)行組裝的過程。裝配的過程中要注意各個零件之間的配合。關(guān)鍵詞：混合，調(diào)料混合機構(gòu) ，基本原理，結(jié)構(gòu)設(shè)計，標(biāo)準(zhǔn)件的選擇1 2.2 結(jié)構(gòu)工作原理調(diào)料機接好電源后，開啟拌料機關(guān)，拌料滾筒逆時針轉(zhuǎn)動，開啟噴料按鈕，加料電機轉(zhuǎn)動，料撥子也逆時針轉(zhuǎn)動，同時鼓風(fēng)機應(yīng)工作，調(diào)節(jié)無級變速器手柄，料撥子應(yīng)隨之變化速度，將食品在出料口輸出。3 膨 化 食 品 調(diào) 料 機 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計3.1 調(diào)料混合機構(gòu)的生產(chǎn)工藝調(diào)料斗電動機鼓風(fēng)機進(jìn)料斗攪拌系統(tǒng)出料斗3-1 調(diào)料混合機構(gòu)的生產(chǎn)工藝圖調(diào)料混合機構(gòu)的優(yōu)缺點調(diào)料混合機構(gòu)的優(yōu)點1、 調(diào)料混合機構(gòu)的全部工作都是全自動生產(chǎn)線，節(jié)省了大量的人力資源。2、 臥式螺旋調(diào)料機具

4、有混合時間短，混合質(zhì)量高，排料迅速等優(yōu)點。3、 調(diào)料速度較快，適于公司生產(chǎn)線作業(yè)。2 調(diào)料混合機構(gòu)的缺點1. 調(diào)料機的滾筒太短，食品容易飛出滾筒調(diào)料機在運轉(zhuǎn)時由于離心力的作用，會有一部分食品飛出滾筒，解決這個問題方法是加長滾筒。2.調(diào)料容易粘在滾筒上不容易清除。由于食物在調(diào)料時是熱的，這樣才能夠時調(diào)料粘在食品表面，在調(diào)料過程中食品冷卻，就會有一部分調(diào)料從食品表面脫落，粘在滾筒內(nèi)壁上，這部分調(diào)料如果不及時清除就會影響產(chǎn)品的質(zhì)量。解決這一問題的方法是定期清除滾筒里的調(diào)料。3.當(dāng)調(diào)料少時沒辦法控制，只有人工檢查。3.2 調(diào)料機主要部件與原理3.2.1 調(diào)料混合機構(gòu)組成攪拌系統(tǒng)：滾筒、滾筒箍、螺旋機構(gòu)

5、、調(diào)料斗組件驅(qū)動系統(tǒng)：電動機、驅(qū)動裝置、減速器支撐系統(tǒng)：從動棍、主動輥、機架、帶輪、V 帶運輸系統(tǒng)：進(jìn)料斗、出料斗3.2.2 調(diào)料混合機構(gòu)原理應(yīng)用場合：調(diào)料混合操作常用于原料的配制及產(chǎn)品的制造，如谷物、面粉的混合、粉狀食品中添加輔料和添加劑、固體飲料的制造、湯粉的制造、調(diào)味粉的制造、醫(yī)藥等等?；旌蠙C理混合的形式有對流混合、擴散混合和剪切混合。1對流混合又稱為體積混合或移動混合。是指調(diào)料在混合容器和攪拌裝置的運動作用下，各組分調(diào)料以成團(tuán)的形式從一處移向另一處而產(chǎn)生的混合現(xiàn)象。這種混合作用通常發(fā)生在混合的初始階段，對流混合的混合速度較快，但是混合的均勻程度較差。對流混合在固定容器式混合機中表現(xiàn)得非

6、常明顯。2擴散混合又稱為點混合。是指調(diào)料由于單個粒子以分子擴散形向四周作無規(guī)律運動而產(chǎn)生的混合現(xiàn)象。這種混合作用通常發(fā)生在混合操作的中后期，擴散混合的混合速度較慢，但是最終3 達(dá)到的混合的均勻程度較高，擴散混合在旋轉(zhuǎn)容器式混合機中表現(xiàn)得特別明顯。3剪切混合又稱為面混合或切變混合。是指調(diào)料受剪切作用組分內(nèi)部粒子之間產(chǎn)生相對滑動，調(diào)料組分被拉成愈來愈薄的料層，使組分之間接觸界面愈來愈大，從而引起的混合現(xiàn)象。剪切混合現(xiàn)象在液體與固體混合的捏和機和高粘度液體的攪拌機中表現(xiàn)得特別明顯。3.3 調(diào)料機零件結(jié)構(gòu)設(shè)計3.3.1 鼓風(fēng)機的設(shè)計鼓風(fēng)機的主要作用是將調(diào)料斗輸送來的調(diào)料均勻的吹入攪拌筒，使食品與調(diào)料均

7、勻混合，選用OZR 型鼓風(fēng)機。鼓風(fēng)機管子部分加長管，加長管伸入滾筒中，用來調(diào)料出入滾筒。3.3.2 調(diào)料機上罩的設(shè)計3.3.3 上插板的設(shè)計上插板與調(diào)料機上罩間隙配合，方便經(jīng)常拉開增加和觀察調(diào)料斗里的調(diào)料因受力不大，取厚度為 1mm,長度為 160mm，寬度為 175mm。3.3.4 電機3.3.5 機架的設(shè)計機架主要作用是用來安裝調(diào)料斗和電動機，調(diào)料斗位于機架右側(cè)，電動機安裝在機架左側(cè)，在機架左側(cè)加兩個加勁肋，增加機架強度，電動機和機架通過四個鍵連接（如圖所示）機架右側(cè)為兩立柱與調(diào)料機相焊接，兩力柱之間距離為 160mm,與調(diào)料斗進(jìn) 相配合，既減輕了機架重量，又方便了進(jìn)料。結(jié)構(gòu)如圖所示：4

8、圖 3-1 調(diào)料機機架簡圖3.3.6 滑動軸承的選擇選用滑動軸承。尺寸及其形狀如圖所示：圖 3-2 滑動軸承簡圖3.3.7 滾筒的設(shè)計5 滾筒本體的設(shè)計尺寸為 638（長）690（直徑）錐度 60 和減輕重量，采用錐體設(shè)計，一方面可以節(jié)省材料，可以使用集中在兩滾筒箍之間的距離為保證為 379-1：裝配后兩滾筒箍外圓柱同軸度誤差為1。56987圖 3-3 滾筒簡圖3.3.8 出料斗的設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖所示：圖 3-4 接料斗簡圖6 支撐彎板在距離下方 20mm 處用 3 個6.5 的螺栓與擋板相連。圖 3-5 接料斗支撐彎板簡圖(3)支撐彎板和接料斗的連接方式：兩零件采用點焊連接，兩件厚度較小，故

9、采用點焊，加工完畢后去邊角毛刺。3.3.9 調(diào)料機上擋板的設(shè)計3.3.10 進(jìn)料斗的設(shè)計進(jìn)料斗設(shè)計為錐性(如圖所示)，上口的寬度為 60，斜度 60，為了使食品可以順利進(jìn)入進(jìn)料斗，口徑較大，下口的寬度為40，斜度為30，目的是使食品減緩進(jìn)入滾筒的速度使食品可以更加均勻的調(diào)料。7 圖 3-6 進(jìn)料斗簡圖支撐板選用冷軋板 Q235-A 即可，因 Q235-A 韌性較好，又有一定強度和伸長率，使用支撐板，彎曲半徑 R=2mm。使用 2 個=6.5 的螺栓與擋板相連，形狀如圖所示：圖 3-7 進(jìn)料斗支撐彎板簡圖3.3.11 軸的設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計：如圖所示：8 3.3.12 電動機皮帶輪及 V 帶設(shè)計帶

10、輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計因 Dd2.5d 所以小帶輪采用實心式Dd30mm 大帶輪采用腹板式帶輪的材料主要采用鑄鐵，此處帶輪采用 HT200，他的優(yōu)點能夠承受較大彎曲應(yīng)力用于強度要求較高的、較重要的零件和要求保持氣密性的鑄件，有比較好的耐熱性、良好的減震性和鑄造性，需要進(jìn)行人工實效處理。查表得：基準(zhǔn)寬度11.0基準(zhǔn)線下槽深 8.7槽間距150.3第一槽對稱面至 10+2端面的距離 10-1最小輪緣厚帶輪寬6115+210=45外徑da=dd+2ha=250+22.75=255.5帶輪結(jié)構(gòu)如圖所示9 圖 3-9 皮帶輪簡圖3.3.13 帶輪護(hù)罩的設(shè)計結(jié)構(gòu)的設(shè)計：如圖所示：10 圖 3-10 皮帶輪護(hù)罩簡圖3

11、.3.14 從動輥裝置的設(shè)計從動輥和主動輥各有兩對，主要作用是支撐滾筒與驅(qū)動裝置同軸。從動輥的結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖所示：圖 3-11 從動輥簡圖材料的選擇 Q235-A，裝軸的部位，為了減少摩擦，延長軸的壽命需要精鏜內(nèi)孔粗糙度為 3.2um，60mm 外圓滾花（m=0.5mm）后注膠到72mm，橡膠層牢固不脫落，滾壓前先對表面進(jìn)行修整，11 使其粗糙度 Ra 低于 6.3um,滾花速度 V=30200m/min，走刀量 S=0.100.15m/r，實際滾壓深度m=0.5mm，滾壓時滾輪切線點應(yīng)該比零件中心高，滾花對反復(fù)載荷零件的疲勞強度提高，效果顯著，設(shè)計倒角為 145選擇金屬鍍層時注意掌握下列幾點：

12、（1）、正確分析零件工作條件，確定對電鍍層的工作要求；（2）、被電鍍零件的金屬種類及該金屬電鍍層在介質(zhì)中的穩(wěn)定性；（3）、被電鍍零件的結(jié)構(gòu)、形狀和尺寸的公差以及在零件表面上進(jìn)行電鍍并達(dá)到所需均勻厚度在可能性；（4）、鍍與被鍍零件表面的結(jié)合力。結(jié)構(gòu)如圖所示：圖 3-12 從動裝置簡圖3.3.15 主動輥的設(shè)計主動輥與從動輥是支撐滾筒的重要裝置，主要承受滾筒的重量，所以選擇碳素結(jié)構(gòu)鋼 Q235-A 即可滿足要求。主動輥的總體設(shè)計（1）、初步確定主動輥的最小直徑。根據(jù)表 15-3，取=124，于是得A012 Pn3d Amin00.753 1241000 20mm（2）主動輥上零件的裝配方案圖 3-

13、13 主動輥簡圖（3）、根據(jù)軸向定位的要求確定軸向定位要求：為了滿足軸承的軸向定位要求，左段采用過盈定位，故取 I-II 段的直徑 d=20mm；右I II端用主動輥擋圈定位。軸承與主動輥配合的轂孔長度 L =23mm；為了保證主動輥不伸出軸承外，1故 I-II 段的長度應(yīng)比 L 略短一些，現(xiàn)取 l1=22mm。I II初步選擇滾動軸承。因軸承只承受徑向力而不承受軸向力，故選用深溝球軸承，參照工作要求并根據(jù)mm 20 ,dI II由軸承 產(chǎn)品目錄中初步選取 6004 深溝球軸承，其尺寸為 d D B 20mm 42mm 12mm ；故 20mm。ddI IIIIV IIIV取l 13mm ，根

14、據(jù)鏈輪上鍵槽的直徑確定主動輥上的直徑 26mm ，dIII IVIII IV為了輸送過程中，防止物料物料散出，需在右端安裝一擋圈，此擋圈只起到阻擋作用，尺寸13 不需太大，故取l 60mm。II III（4）、軸上零件的周向定位左端用擋蓋定位，擋蓋材料也為 Q235-A，為防止擋蓋在軸運動時滑脫，左端用螺栓防滑，GB5781-86 螺栓 M816，查表得：六角螺栓-全螺紋-C 級，螺紋規(guī)格 d=M8mm,V=16mm ，性能等級4.8 級。C 級的六角頭螺栓，d-=20mm，用軸套定位，軸套材料 Q235-A=3mm d-=20mm，裝軸承，選用 GB278-82，一面防塵軸承 60204 兩

15、對，分別裝在20 段和26mm 段，右端采用軸肩定位，左端采用套筒定位，軸的最左端為 35 的軸肩。左端螺紋處為減振，應(yīng)加彈簧，選用GB93-87 的彈簧墊 8，標(biāo)準(zhǔn)型彈簧墊圈，材料為 65Mn，表面氧化的標(biāo)準(zhǔn)彈簧墊圈。（5）、確定軸上圓角和倒角尺寸參考表 15-2，取軸端倒角為1 45，各軸肩處的圓角半徑見上圖主動輥。（6）、校核主動輥的強度此主動軸只是輸送輕型的小食品，經(jīng)綜合考慮選擇碳素結(jié)構(gòu)鋼 Q235-A，這種性良好，有一定的強度和伸長率，鑄造性、沖壓和焊接性均良好。廣泛用于制作一般機械零件。如機架及焊接件等用的角鋼、槽鋼等3.3.16 主動輥、從動輥支架的設(shè)計如圖所示：圖 3-14 主

16、動輥支架簡圖14 3.3.17 無級減速器的設(shè)計選擇型號為 E41 型四相并列連桿脈動無級變速器（JB/T7515-1994）。四相并列連桿脈動無級變速器是由四組平衡布置，其相位差為 90的單相超越離合器和曲柄搖桿機構(gòu)組成，以傳動運動為主的恒轉(zhuǎn)距的變速器，E41 型無級變速器逆時針輸出，輸出軸，輸入軸在同側(cè)，調(diào)速手柄位于變速箱右側(cè)。3.3.18 軸承座的設(shè)計軸承座的要與軸的尺寸相配合，也要與軸承相配合，因為軸的最小直徑為20mm，軸承座最小部分的尺寸要略大于軸的最小尺寸，取軸承座的最小尺寸為38mm，圓周上螺栓孔的直徑是65mm,軸承座寬度為 25mm,螺紋孔為 M5,在圓周上均勻分布 4 個

17、.如圖所示：圖 3-15 軸承座簡圖15 定義毛坯（參照模型）16 創(chuàng)建一個坐標(biāo)系17 18 19 20 21 O1200($stockbox=757.,20.,20. )($pathcoord0=0.,0.,0. )($pathcoordx=0.,0.,10. )($pathcoordy=0.,10.,0. )22 N8 T0 M6N10 G90 G54 G0 X-22.618 Y-0.098 S3000 M03N12 G43 H0 Z100. M07.O1200(NC0014,2016-7-6 ,12:40:31.420 )($stockbase=0.,-20.,-20. )($stock

18、box=757.,20.,20. )(=LoadTool=1=)($tool_nameEdML_0 $tool_rad=2.5 $tool_corner_rad=0 )($tool_num=0 $tool_cutcom_reg=0 $tool_cut_length=100 )(pathCoordinate:)($pathcoord0=0.,0.,0. )($pathcoordx=0.,0.,10. )($pathcoordy=0.,10.,0. )N8 T0 M6N10 G90 G54 G0 X-22.618 Y-0.098 S3000 M03N12 G43 H0 Z100. M07具體見附件23 4.5 工藝卡片產(chǎn)品型號產(chǎn)品名稱膨化食品調(diào)料機（廠名）機械加工工藝過程卡軸共 頁第 頁材料牌號毛坯