毕业设计成本及环保写作方法参考

毕业设计有关经济与环保方面的一些考虑设计过程中有关经济与环保方面的一些考虑供大家在设计过程中参考。以下资料仅提供思路，供大家做相关部分论述时参考，不可直接照搬。一、伺服电机、步进电机、齿轮减速电机1.控制方式1）伺服电机：一般由电机+编码器组成，采用反馈编码器可以保证电机不会丢步。位置控制模式一般是通过外部输入的脉冲的频率来确定转动速度的大小，通过脉冲的个数来确定转动的角度，也有些伺服可以通过通讯方式直接对速度和位移进行赋值。转矩控制方式是通过外部模拟量的输入或直接的地址的赋值来设定电机轴对外的输出转矩的大小；速度模式是通过模拟量的输入或脉冲的频率进行转动速度的控制。2）步进电机：步进电机采用脉冲控制，由于电机无检测元件，所以步进电机的控制属于开环控制。3）齿轮减速电机：工业常用的一种由电机+减速器直接组合的一种方式，使用方便，只需要接通和断开控制即可，即属于开关量控制，不用脉冲控制。2.控制精度1）伺服电机：无丢步现象，精度高，运行平稳无抖动现象。2）步进电机：精度较高，运行过程中有抖动现象，有丢步的可能。3）齿轮减速电机：无法准确停在指定位置，精度很低，所以适合于传送带等只要求运动和速度，不要求定位精度的场合。3.价格（下面价格仅供参考，实际中应以向提供方询价为准！！！）1）伺服电机：价格高一些。例如：国产中创天勤400瓦伺服电机+驱动器，价格约为1800元。2）步进电机：价格适中，以国产中创天勤为例，与上述400瓦伺服电机相对应的步进电机可选57系列步进电机，步进电机+驱动器价格为500元左右。3）齿轮减速电机：价格低。综上所述：1）要求有传动但不要求定位精度的场合，选齿轮减速电机。2）要求精确定位，但负载小，无丢步现象存在，或停止位置靠传感器检测发出停止信号的场合，可选步进电机。3）要求精确定位，负载较大，并且定位精度完全由电机角度来决定时，选伺服电机。二、滚珠丝杠与滑动丝杠丝杠分为滚珠丝杠与滑动丝杠，滚珠丝杠分轧制和研磨两类。1.精度轧制滚珠丝杠的精度基本在每300mm长度的误差为0.05mm左右。（轧制丝杠的精度等级在C7-C10级），摩擦小（大约是滚珠丝杠的1/50左右），不能自锁。研磨滚珠丝杠的精度基本在每300mm长度的误差为0.008mm左右。（研磨丝杠的精度等级在C0-C5级），摩擦小（大约是滚珠丝杠的1/50左右），不能自锁。滑动丝杠由于必须有间隙才能运动，所以精度很差，并且摩擦大（大约是滚珠丝杠的50倍左右），但是能自锁不适合于高精度场合和与步进电机和伺服电机相连接。2.价格（下面价格仅供参考，实际中应以向提供方询价为准！！！）研磨滚珠丝杠价格是轧制滚珠丝杠价格要高出几倍。不同厂家价格不同。三、液压传动与气压传动的选择1.工作压力：液压的低压范围是0-6.3MPa，中压范围是6.3-16MPa，高压范围是16-32MPa；而气压的正常工作压力为0.5MPa。因此气压传动不适合于大载荷情况，液压适合于大载荷的场合。2.动力源：液压油在长距离传输过程中压力损失大，管路还容易振动，因此原则上每台设备要单独配一套液压泵站；而采用气压传动时，可以一个工厂或一个车间配一套气源。3.成本核算：一套液压泵站通常由：油箱、滤油器、液压泵、电机、各种液压阀、管路等组成，有的还要有冷却系统，并且每台设备要单独配液压泵站因此，相比启动来讲，液压系统的成本要高。4.环保问题：液压传动存在漏油的隐患，会产生环境污染；而气压传动即使有泄露也无环境污染的问题。且液压传动的噪声要远高于气压传动，因此，气压传动更环保。四、气缸常用品牌气动元件有德国的费斯托FESTO，日本的SMC，我国台湾的亚德客Airtac。价格比大约为：Airtac：SMC：FESTO=1:2.5:5同一型号的不同气动元件价格也不同，下面给出亚德客的部分气动元件报价表，仅供大家参考。（下面价格仅供参考，实际中应以向提供方询价为准！！！）表1常用亚德客气缸的大致价格五、加工费下面以一个轴类零件为例说明零件加工费用的计算过程，使同学了解技术性能指标与经济成本之间关系。在毕业设计绘制零件图时，在满足产品性能要求的基础上，技术性能指标不能随意写的过高，要考虑加工方法和经济成本。1.加工时间的计算实例1：加工一个如图1所示的零件，工件材料是45号钢，采用硬质合金刀具加工。图1实例1图计算过程：根据零件要求，采用粗加工就可以满足要求。1）切削参数选择采用硬质合金刀具加工时，粗加工线速度范围是60-80米/分，根据工件直径计算，选择主轴转速为480rpm，查手册可选粗加工走刀量取f=0.4mm/r，一次粗加工完成。2）加工时间计算（忽略端面加工时间）取切入和切除长度各取10mm，则总的实际进给长度为120mm，切削时间t=120/(480x0.4)=0.625分钟辅助时间取切削时间的15%，计算得辅助时间为：0.09375分钟，总的加工时间为：0.72分钟3）加工成本核算a）材料费上述工件毛坯尺寸选为：直径45mm，长度105mm毛坯重量为：1.3Kg根据下表的材料单价，计算出材料费为：6.5元（下面价格仅供参考，实际中应以向提供方询价为准！！！）表2常用材料及防腐处理的大致参考价格材料单价（元/千克）中碳钢4.5-5.5不锈钢20-30铝合金20-50电镀镍2电镀锌1电镀铬3-5b）加工费根据下表的各种加工方法的单价，取单价为30元/小时，计算出加工费为：0.36元（下面价格仅供参考，实际中应以向提供方询价为准！！！）表3常用加工方法的大致参考价格加工方法单价（元/小时）车削20-40铣削25-40钻削15-35磨削30-45刨削15-35数控加工60-100总加工费为：6.86元。2.加工精度和表面粗糙度标注加工精度和表面粗糙度标注对保证装配要求和产品质量是非常重要的，但是标注也不能过高，否则将会使加工成本提高，实例2：若上述实例1的零件表面粗糙度标注改为如2所示，则外圆表面必须经过粗加工、半精加工和精加工三步。图2实例2图采用硬质合金刀具加工时，半精加工和精加工线速度范围是80-120米/分，根据工件直径计算，选择主轴转速为6400rpm，查手册可选半精加工走刀量取f=0.2mm/r，精加工走刀量取f=0.14mm/r，半精加工切削时间t=120/(640x0.2)=0.9375分钟精加工切削时间t=120/(640x0.14)=1.339分钟半精加工和精加工合计时间=2.28分钟辅助时间取切削时间的15%，计算得辅助时间为：0.3415分钟，总的加工时间为：2.62分钟取单价为30元/小时，计算出半精加工和精加工加工费为：1.3元结论：实例2比实例1仅零件表面粗糙度要求高，加工费增加了3倍。六、机架形式的选择常用机架形式及特点：1）采用铝型材组合：外形美观、组合方便，铝型材价格便宜，但一般不用于支撑很重的负载。为轻载的优选方案。铝型材价格与规格型号（重量有关），如20mmx60mm的铝型材价格约为37元/米；分切时一般1-2元/刀。2）采用不锈钢方管焊接：外形尚可，取决于氩弧焊焊接质量。一般为薄壁管，不用于支撑很重的负载。也是常用方案。3）采用碳钢方管焊接：适用于较重的负载，机架需要喷涂，有环保问题，外观质量一般，除非重载，否则不推荐使用。4）铸造机架：铸造费用包括模具费、及材料费，小批量时价格较高。适用于批量生产。七、设计过程中有关环保方面的一些考虑1.有关零件材料的选择与环保的关系电镀、煮黑（发蓝）处理是常见的表面防锈处理方法，但是它们的废液排放存在着环境污染问题，因此在强度和刚度以及价格允许的情况下，可以考虑用铝合金或不锈钢来替代普通碳钢。2.尽量采用焊接或机械连接结构替代铸造由于目前大部分铸造还是采用冲天炉，主要以焦碳作为能源，对大气环境存在着很大的污染，因此应尽量少用或不用铸造零件。3.尽量少用喷涂或喷漆处理喷涂或喷漆对环境也会产生污染，因此应尽量避免。如设备架子外罩可用不锈钢薄板替代普通的A3钢薄板（需要喷涂防腐）；产品标识可采用冲压成型是做出，这样可以省去后面的喷涂；设备名牌或按钮标识可以用双色板用雕刻机加工，可以不用腐蚀或喷涂的方法。4.噪声污染设备有关减振、动平衡、加外罩等都可以与环保相联系。5.润滑液的泄露润滑液的泄露对土壤会造成污染。因此有关防止漏油密封等方面的措施都可以与环保相联系。6.节省材料。关于环保有这样一种观点，就是节约材料，少用就是环保。比如通过有限元分析将一块板的厚度减薄了，节约了材料，这样就可以减少炼钢时的碳排放等等。