摘 要

工具锤是一种常见的手动工具，被广泛应用在工业生产和生活的各领域。常用的工具锤一般由锤头和锤柄组成，锤柄内部会安装一根芯棒作为主要支撑元件。芯棒上需要磨削斜槽用以固定胶套，现阶段，芯棒斜槽的磨削主要由人工手工完成，工作效率很低；而且，构成芯棒的材料为玻璃纤维和树脂，都是对人体有害的物质，经磨削后形成的大量极其细小的微粒，会使得人体皮肤瘙痒及对呼吸道产生不可逆的严重伤害，对人体健康极其不利。

在此次设计中主要利用了SolidWorks软件设计一台可调式转筒磨柄机，根据磨削产量（1500根/h）、斜槽位置、斜槽尺寸及加工精度等的要求，通过市场调研、查询专利和搜集信息等，根据工具锤锤柄的性能特点和使用要求，利用可调式转筒磨柄机来提高日常生产中的生产效率，减小磨削产生的粉尘对工人健康的侵害。本文的主要内容可以分为以下几个方面：

1. 介绍了可调式转筒磨柄机课题的产生和研究意义；
2. 可调式转筒磨柄机整体结构介绍以及关键部件的选型介绍；
3. 利用Soliworks软件对主要零部件的建模步骤和建模实体展示；
4. 利用虚拟装配技术对关键部件的装配步骤和装配体展示；
5. 利用SolidWorks工程图模块和AutoCAD的辅助进行总装图和零件图的绘制；
6. 利用SolidWorks的运动算例进行爆炸图的动画演示。

关键词：可调式；转筒；磨柄机；SolidWorks

The design of adjustable cylinder milling handle machine 

based on SolidWorks

ABSTRACT

Hammer is a common hand tool that is widely used in all areas of industrial production and life.Commonly used hammer is generally composed of hammer head and hammer handle,hammer handle will be installed inside a mandrel as the main support components.The mandrel on the mandrel need to grind the chute to fix the plastic sleeve.

At this stage,the grinding of the mandrel chute is mainly handmade by workman,and the working efficiency is very low.Moreover,the material of the mandrel is glass fiber and resin.Harmful substances on the human body,after grinding formed a large number of extremely small particles,will make the human skin itching and irreversible damage to the respiratory tract,the human health is extremely unfavorable.

In this design,According to the grinding production (1500/h),chute position,chute size and processing accuracy requirements,through market research,query patents and information collection,the SolidWorks software is used to design an adjustable cylinder milling handle machine.According to the hammer handle performance characteristics and Customer's use requirements,the use of adjustable cylinder milling handle machine to improve production efficiency in daily production,as well as to reduce the dust generated by grinding on the health of workers Infringement.

The main contents of this paper can be divided into the following aspects:

(1) introduces the generation and research significance of adjustable cylinder milling handle machine;

(2) the introduction of the overall structure of the adjustable cylinder milling handle machine and the introduction of key components;

(3) the use of SoliWorks software on the main parts of the modeling steps and modeling entities show;

(4) the use of virtual assembly technology for key components of the assembly steps and assembly display;

(5) the use of SolidWorks drawing module and AutoCAD support for assembly drawings and drawing drawings;

(6) An animated demonstration of exploded graphs using SolidWorks' motion studies.

Key words：Adjustable；cylinder；milling handle machine；SolidWorks

目 录

1 引言 - 1 -

1.1 课题的研究意义和目的 - 1 -

1.2 课题的研究现状 - 1 -

2 可调式转筒磨柄机方案介绍 - 4 -

2.1 课题的内容介绍 - 4 -

2.2 可调式转筒磨柄机总计方案介绍 - 4 -

2.1.1 总体机构介绍 - 4 -

2.1.2 可调式转筒磨柄机功能介绍 - 6 -

2.3 关键部件介绍 - 6 -

2.3.1 转筒部件介绍 - 6 -

2.3.2 可调式磨削装置介绍 - 8 -

2.3.3 液压系统和吸尘机介绍 - 10 -

2.4 关键部件的选型计算 - 11 -

2.4.1 砂轮磨削力和磨削功率的计算 - 11 -

2.4.2 砂轮电机的选型计算 - 12 -

2.4.3 砂轮电机圆头平键的计算 - 12 -

2.4.4 螺旋升降系统轴承使用寿命校核计算 - 13 -

2.4.5 转筒花键连接强度计算 - 14 -

3 可调式转筒磨柄机零部件的建模分析 - 16 -

3.1 SolidWorks软件的特点 - 16 -

3.2 可调式转筒磨柄机部分零部件的建模分析实例 - 16 -

3.1.1 机架的建模分析 - 17 -

3.1.2 燕尾底座建模分析 - 19 -

3.3 其余相关零部件的实体展示 - 21 -

4 可调式转筒磨柄机的虚拟装配 - 23 -

4.1 SolidWorks虚拟装配的优势 - 23 -

4.2 关键部件装配 - 23 -

4.2.1转筒部位的装配 - 23 -

4.2.2可调式磨削装置部位的装配 - 27 -

4.3 总体装配 - 31 -

4.4 装配干涉检查 - 32 -

5 可调式转筒磨柄机工程图绘制 - 33 -

5.1 SolidWorks绘制工程图的特点 - 33 -

5.2 可调式转筒磨柄机总装图的绘制 - 33 -

5.3 机架零件图的绘制 - 36 -

5.4 其余部件装配图和零件图展示 - 38 -

5.4.1 部件装配图展示 - 38 -

5.4.2 零件图展示 - 39 -

6 可调式转筒磨柄机爆炸图 - 45 -

6.1 SolidWorks装配体爆炸的特点 - 45 -

6.2 可调式转筒磨柄机的爆炸图 - 46 -

总 结 - 47 -

致 谢 - 49 -

参考文献 - 50 -

1 引言

1.1 课题的研究意义和目的

工具锤（如图1.1）是一种常见的手动工具，被广泛应用在工业生产和生活的各领域，通过敲打物体使其移动或变形。常用的工具锤一般由锤头和锤柄组成，其中，锤柄的形状、材料、结构等直接影响到锤子的实际使用效果。为确保工具锤使用时，锤柄具有较高的刚度和强度及使用舒适感，通常在锤柄内部会安装一根芯棒作为主要支撑元件。作为锤柄核心部件的芯棒（如图1.2），通常是将玻璃纤维、树脂等加热后添加其他配料经冷却、定型、拉伸、截断后成型，再在芯棒的表面上要磨削若干斜槽。现阶段，芯棒斜槽的磨削主要由人工手工完成，工作效率很低；而且，构成芯棒的材料为玻璃纤维和树脂，都是对人体有害的物质，经磨削后形成的大量极其细小的微粒，会使得人体皮肤瘙痒及对呼吸道产生不可逆的严重伤害，对人体健康极其不利。

图1.1 常用工具锤 图1.2 锤柄中的芯棒

可调式转筒磨柄机的出现，能够实现高效、准确和快速地对锤柄芯棒表面斜槽进行磨削，使用机器操作代替传统的人工劳动。使用转筒磨柄机进行芯棒磨削，能够大幅度降低人工劳动强度，提高生产的安全性，最重要的是能够极大地减少树脂微粒对于人体的伤害；同时能够大幅度提高生产效率和加工精度，改善加工质量。

1.2 课题的研究现状

此课题设计的可调式转筒磨柄机，从工具锤的生产及所用磨削技术两方面来谈国内外的研究现状。

首先，从工具锤的生产方面。就国内来说，国内生产工具锤所用芯棒，主要还是工人手工完成，自动化程度不高，过去几年，随着产业发展，工人手工费价格普遍上涨，越来越多的企业开始追求以高效率、高质量，同时对人危害更小的自动化机械生产代替传统人工。国内手动工具制造商最常生产的产品多为工具锤，同时该类产品拥有较高的增长潜力。目前，中国手动工具制造商的主要市场是海外市场。特别是福建、江苏、山东和浙江的手动工具制造商正提高他们的生产能力以全面应付预期上升的出口销售，通过生产中档、高端产品扩大海外市场覆盖率及获得更佳的边际利润。手动工具制造商对前景充满信心，50%以上的人预测海外市场增长幅度将超过10%^[1]。