切割式小型棒料機(jī)設(shè)計(jì)5600字

3 31.2方案設(shè)計(jì) 3 4第二章夾緊工位設(shè)計(jì) 2.2方案設(shè)計(jì) 第三章縱橫進(jìn)行工位的設(shè)計(jì) 3.1設(shè)計(jì)要求 3.2方案設(shè)計(jì) 第四章電氣控制線路的設(shè)計(jì) 隨著時(shí)代的發(fā)展，機(jī)電一體化設(shè)備的產(chǎn)品廣泛的應(yīng)用到了每個(gè)加工行業(yè)，并且隨著技術(shù)發(fā)展，傳統(tǒng)的手工切割已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需要了。這就要求我我想研制這款自動(dòng)切割大型鑄棒式剪料機(jī)的機(jī)體結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，性能十分安全可靠，操作方便，可以更好地快速完成所有您需要的個(gè)主要的棒料工位切割部件所結(jié)合組成：切割工位、夾緊工位和縱橫進(jìn)行工位。這種切割工位是通過(guò)在電極端帶動(dòng)一個(gè)砂輪進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)，由氣缸自動(dòng)控制砂輪上下方位移而完成的。夾緊工位的主要目標(biāo)就是為了采取一個(gè)空氣式夾緊的機(jī)械手，電磁閥通過(guò)控制氣缸中的活塞伸縮而對(duì)其進(jìn)行夾緊與放松。縱、橫方向進(jìn)行工位由于氣缸控制的縱、橫方向進(jìn)行板，讓它們可以順著一條直線的導(dǎo)軌往后前進(jìn)整個(gè)切割機(jī)器都用的是直接采取由plc電機(jī)控制的各種帶有氣動(dòng)閥和換向閥的氣體電磁性鑄鐵，再由各個(gè)進(jìn)入氣缸中的驅(qū)動(dòng)器電機(jī)進(jìn)行高速轉(zhuǎn)動(dòng)作用來(lái)直接完成一個(gè)按照氣缸順序轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行氣缸切割的復(fù)雜動(dòng)作控制過(guò)程。而隨之而來(lái)的就是工作處理平臺(tái)的移動(dòng)跟蹤和材料隨行器的推移移動(dòng)速度也是完全可以用一個(gè)機(jī)械手夾緊的，讓它能夠跟著整個(gè)鑄棒上的材料進(jìn)行同步。進(jìn)行主軸縱向自動(dòng)切割的工作時(shí)候其橫向切削速度一般是由驅(qū)動(dòng)氣缸自己自動(dòng)調(diào)節(jié)。一、實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)機(jī)械和自動(dòng)控制相互完美的結(jié)合，機(jī)械組成部分由于機(jī)械上的優(yōu)化而重新設(shè)計(jì)，整個(gè)工作過(guò)程中都對(duì)其進(jìn)行了一次綜合性的技術(shù)比較和經(jīng)濟(jì)學(xué)評(píng)二、在整個(gè)移動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)移動(dòng)的工作時(shí)候我們?cè)诠ぷ髦芯玫氖侵苯硬扇∫环N氣壓式機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)械控制，和傳統(tǒng)液壓式的機(jī)械式的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)具有一種無(wú)化學(xué)介質(zhì)且低成本、處理較為方便、無(wú)化學(xué)物料大量泄露或者是無(wú)空氣污染的特殊傳動(dòng)優(yōu)點(diǎn)。第一章切割工位設(shè)計(jì)項(xiàng)該項(xiàng)新題目的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)要求之一是兩臺(tái)自動(dòng)切割機(jī)之間可以同時(shí)依照兩條定長(zhǎng)的切割信號(hào)分別同時(shí)自動(dòng)切割兩條定長(zhǎng)鑄鋼鋼鐵棒，從而用戶可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩種準(zhǔn)確定量和長(zhǎng)度的切割，并在兩條定長(zhǎng)鑄鋼棒的連續(xù)切割處理工作全部完成后自動(dòng)地將其返回初始切割位置現(xiàn)在對(duì)于切割砂輪片的上下切割傳動(dòng)工位主要認(rèn)為有兩個(gè)較可行的具體解決電動(dòng)機(jī)主要是通過(guò)一個(gè)帶有圓錐形旋轉(zhuǎn)齒輪的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)作用來(lái)直接帶動(dòng)一個(gè)圓形砂輪片。綜上所述綜合充分考慮由于在砂輪切割材料過(guò)程中齒輪電動(dòng)機(jī)需要攜帶圓錐砂輪向主軸高速旋轉(zhuǎn)，所以我們最終選擇了第一種新的解決辦法方案，圓錐矩形齒輪的高速傳動(dòng)不僅能夠適合于我們應(yīng)用在砂輪轉(zhuǎn)速過(guò)大或太低的應(yīng)用場(chǎng)合，并且在我們運(yùn)用該圓錐齒輪對(duì)其主軸進(jìn)行高速傳動(dòng)時(shí)，還要通過(guò)綜合充分考慮如何有效消除齒輪震動(dòng)及如何充分利用它所帶來(lái)高速驅(qū)動(dòng)需要潤(rùn)滑的圓錐齒輪，這樣大大地幅度增加了其機(jī)械設(shè)計(jì)的制造成本。圖1-1切割工位原理圖由此，plc機(jī)組可通過(guò)一個(gè)驅(qū)動(dòng)電磁閥系統(tǒng)來(lái)自動(dòng)控制它并驅(qū)動(dòng)增壓電動(dòng)機(jī)和增壓氣缸，實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)動(dòng)。最終我們所需要選擇的大型砂輪片研磨機(jī)生產(chǎn)型號(hào)一般是l-tl-001型，其中所用的砂輪磨料主要是褐剛石白玉，粒度變化系數(shù)一般為20#。由于對(duì)各種砂輪片材的要求，選用了比較常見(jiàn)的采用y和y系列三相異步砂輪電動(dòng)機(jī)，這主要理由是因?yàn)椴捎脃和y系列三相異步砂輪電動(dòng)機(jī)的砂輪功率穩(wěn)定等級(jí)以及其內(nèi)部安裝空間大小和傳動(dòng)尺寸與國(guó)外任何同一種類型的先進(jìn)機(jī)械產(chǎn)品相當(dāng)，選取的這款發(fā)動(dòng)機(jī)最高功率速度限制范圍為3.0kw,滿載動(dòng)力情況下對(duì)該發(fā)動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速速度控制范圍為2870r/min。1.3.3帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)在《機(jī)械設(shè)計(jì)》第108頁(yè)表7-7查出的工作狀態(tài)下系數(shù)為1.2,則其功率公式為根據(jù)在《機(jī)械設(shè)計(jì)》書(shū)中第107頁(yè)圖6-20初選A型普通V帶。1)因?yàn)樾枰猟a≥ddmin,取da=1502)驗(yàn)算速度所以帶速符合要求。3)計(jì)算da?da?=d=150mm4.中心距和基準(zhǔn)長(zhǎng)度1)初選定中心距初選a?=900mm2)確定中心距則amin=a-0.015La=765-0.015×20amax=a+0.030La=765-0最后取a=735~825mm。5.驗(yàn)算帶輪包角=180°>120°(合適)6.確定帶的根數(shù)在《機(jī)械設(shè)計(jì)》第103頁(yè)表8-9查出彎曲影響系數(shù)K,=1.03×10-3在《機(jī)械設(shè)計(jì)》第107頁(yè)表7-5中可以查出各齒輪的傳動(dòng)相對(duì)比系數(shù)在《機(jī)械設(shè)計(jì)》第99頁(yè)表8-9查出包角系數(shù)K。=1在《機(jī)械設(shè)計(jì)》第106頁(yè)表7-4查出長(zhǎng)度系數(shù)K,=1.03在《機(jī)械設(shè)計(jì)》第105頁(yè)圖7-13查出P?=2.2kw。在《機(jī)械設(shè)計(jì)》第96頁(yè)表7-1查出q=0.11)帶輪設(shè)計(jì)要求在進(jìn)行設(shè)計(jì)塑料帶輪時(shí)候它應(yīng)該必須滿足的基本條件如下要求：帶輪產(chǎn)品質(zhì)量均勻，輪槽的內(nèi)部工作面及表面處理應(yīng)始終做到內(nèi)部加工精致，以便于減輕塑料帶的摩擦磨損，各槽在工作尺寸上及其旋轉(zhuǎn)角度都一樣應(yīng)始終保持在較高的加工精度，以使其內(nèi)部載荷的質(zhì)量分布相對(duì)均勻。2)帶輪材料采取HT150。3)帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸因?yàn)槲覀兇_定了鑄造帶輪的一個(gè)基準(zhǔn)結(jié)構(gòu)直徑，軸的基準(zhǔn)長(zhǎng)度，根據(jù)這個(gè)帶輪結(jié)構(gòu)材料進(jìn)行選擇的基本原則：也是說(shuō)就是當(dāng)時(shí)我們已經(jīng)采取了一種腹板式的帶8麗其余根據(jù)所用資料，現(xiàn)選用DNC標(biāo)準(zhǔn)氣缸。2.選擇安裝的方式氣缸需要同時(shí)沿著一點(diǎn)方向旋轉(zhuǎn)，所以選擇后絞式由手動(dòng)確定切割機(jī)的具體工作運(yùn)動(dòng)原理(如下表圖1-3所示),圖中F=20kg,可以估計(jì)出砂輪片支的反力系數(shù)應(yīng)為n=40kg。再由主機(jī)設(shè)計(jì)給出切割機(jī)的設(shè)計(jì)切削機(jī)和工作基本原理(如下表圖1-4所示)因?yàn)榕c整個(gè)砂輪所需要承受的支力和反力一樣，算出了整個(gè)氣缸所受的需要砂輪承受的氣缸推力，也就是說(shuō)現(xiàn)在理論上的氣缸推力，應(yīng)該被明確定義大約為氣動(dòng)元件在選取時(shí)需要保證較大剩余量，所以選取時(shí)，工作壓力按0.35mpa來(lái)5.缸徑選擇根據(jù)參考文獻(xiàn)查出工作壓力為0.3MP,N氣缸圖1-4切割棒料機(jī)受力示意圖圖1-5氣缸行程計(jì)算簡(jiǎn)圖理論上當(dāng)推力大于800N時(shí)，其氣門(mén)的缸徑應(yīng)該是60mm。鑒于安全性能的因L=L?-L?=100mm1.3.5滾動(dòng)軸承的選取及校核1.軸承的選擇選取7207ACJ.2.軸承校核計(jì)算(1)計(jì)算R?、R?,由力矩平衡條件得圖1-6軸承計(jì)算簡(jiǎn)圖(2)計(jì)算派生軸向力S?、S?派生的軸向力S=0.63R(3)求軸承所受到的軸向力A?、A?所以軸承2被壓緊，軸承1放松，所以有A?=FA+S?=527+100=627N(4)計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷P?、P?在《簡(jiǎn)明機(jī)械零件手冊(cè)》中我們可以直接查得7207acj型傳動(dòng)軸承的每個(gè)軸向傳動(dòng)載荷所對(duì)其產(chǎn)生的軸向影響力及其判斷值的系數(shù)值為e=0.68在《機(jī)械設(shè)計(jì)》第282頁(yè)表11-8查出，當(dāng)一個(gè)滾動(dòng)軸承載荷能夠同時(shí)接受中等的軸承沖擊或者可說(shuō)是中等的軸承慣性力矩應(yīng)力時(shí)，取軸承載荷應(yīng)力系數(shù)為該公式定義為fa=1.5,因?yàn)槊總€(gè)滾動(dòng)軸承1、2均不會(huì)同時(shí)接受慣性力矩對(duì)軸承載荷的巨大影(5)計(jì)算所需軸承的動(dòng)載荷(6)確定軸承型號(hào)第二章夾緊工位設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)要求2.2方案設(shè)計(jì)別負(fù)責(zé)機(jī)械操作和轉(zhuǎn)動(dòng)夾緊一根根的鑄棒。由于我們考慮到第一種解決方案所采用設(shè)計(jì)的面板操作量小，安裝比較方便，而且整體操作控制更加簡(jiǎn)易，因此我們選擇了第一種。圖2-1夾緊工位原理圖實(shí)現(xiàn)的。步進(jìn)時(shí)的走刀操作過(guò)程中縱向的移動(dòng)，迅速準(zhǔn)確地到達(dá)工作位，在步進(jìn)時(shí)的切割操作過(guò)程中，能夠伴隨著鑄棒的縱向運(yùn)動(dòng)，切完后再次返回原來(lái)的位置。3.2方案設(shè)計(jì)縱橫交替同時(shí)進(jìn)行的切割裝置設(shè)計(jì)目標(biāo)就是完全能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)砂輪切割研3.3直線導(dǎo)軌的選擇計(jì)算1.載荷按照大概的計(jì)算，在導(dǎo)軌上橫向的進(jìn)行工位的總重量是200kg4.使用壽命設(shè)機(jī)器的壽命是3年，那么導(dǎo)軌的壽命為設(shè)安裝了4個(gè)滑塊，需要計(jì)算一個(gè)滑塊負(fù)載，可用下式其中f,—一靜態(tài)安全系數(shù)C?——基本額定靜載荷P?—一沖擊載荷現(xiàn)在設(shè)靜態(tài)的安全系數(shù)f,=5則有2.依據(jù)壽命要求選型號(hào)依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)壽命的計(jì)算公式L=0.54×17500=9450(km)其中fr——溫度系數(shù)(取1.0)fa——硬度系數(shù)(由手冊(cè)查出f為1.0)C—一基本動(dòng)載荷所以解得C=3000kgf因此，選取SGB45FL(C=3800kgf)從理論上來(lái)說(shuō)，選用中級(jí)sgb35fl或者是由于我們要充分考慮能達(dá)到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的使用壽命，所以還是選用高級(jí)sgb45fl更第四章電氣控制線路的設(shè)計(jì)電氣控制傳動(dòng)線路的總體設(shè)計(jì)主要工作是在對(duì)各種傳動(dòng)線路形式和電氣控制線路方案的設(shè)計(jì)選定研究基礎(chǔ)上而逐步開(kāi)展的，是對(duì)各種傳動(dòng)線路形式和電氣控制設(shè)計(jì)方案的一種設(shè)計(jì)具體化。電氣控制的線路按照用途不同也許會(huì)對(duì)它們有其專門(mén)或者特別嚴(yán)格的要求，設(shè)計(jì)時(shí)所需要考慮和遵循的普遍性要求如下：1)本系列產(chǎn)品實(shí)際應(yīng)用時(shí)能夠完全滿足各種工業(yè)機(jī)電設(shè)備對(duì)于各種電氣控制集成線路的基本技術(shù)性能要求，按照工業(yè)生產(chǎn)工藝規(guī)范的性能要求工作精度準(zhǔn)確、2)在完全滿足工業(yè)生產(chǎn)需要的條件和前提下，應(yīng)努力使得控制電纜線路設(shè)計(jì)成為簡(jiǎn)易、經(jīng)濟(jì)的電纜，盡量采用經(jīng)過(guò)實(shí)踐和考驗(yàn)的電纜。3)為了保證控制工況的安全、可靠，具備必要的防護(hù)裝置及其連鎖的各個(gè)環(huán)節(jié)，在錯(cuò)誤操作情況下并且不至于引起重大事故。4)盡量便于操作和維修12。對(duì)于民用電氣控制設(shè)備線路的系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用方法主要分為有兩種：一種就是采用符合經(jīng)驗(yàn)性的系統(tǒng)設(shè)計(jì)控制方法，另一種則是采用符合邏輯性的系統(tǒng)設(shè)1.經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法按照傳統(tǒng)電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的方式和控制原理，利用各種基本的控制環(huán)節(jié)和控制了生產(chǎn)的需要。這種線路設(shè)計(jì)的方法相對(duì)比較簡(jiǎn)便，但是要求所有的設(shè)計(jì)者都必須精確地熟悉所有控制線路，掌握多種類型典型的線路設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，同時(shí)也應(yīng)該具有豐對(duì)其進(jìn)行比較性的分析，反復(fù)修改進(jìn)行簡(jiǎn)化，甚至還需要通過(guò)試驗(yàn)來(lái)加以檢查和驗(yàn)證，才能夠最終確定一套比較合理的控制線路設(shè)計(jì)方案。2.邏輯設(shè)計(jì)法邏輯數(shù)學(xué)設(shè)計(jì)代數(shù)法主要原理是根據(jù)各種產(chǎn)品生產(chǎn)工藝技術(shù)和制造工藝的不同特點(diǎn)，運(yùn)用傳統(tǒng)邏輯設(shè)計(jì)代數(shù)法和邏輯設(shè)計(jì)生產(chǎn)線路這一重要的應(yīng)用數(shù)學(xué)設(shè)計(jì)工具法來(lái)進(jìn)行邏輯分析、化簡(jiǎn)和進(jìn)行設(shè)計(jì)。邏輯線路設(shè)計(jì)使用方法邏輯設(shè)計(jì)的所用線路元件架構(gòu)比較合理，所用線路元件的主要參考線路信息占據(jù)數(shù)量相對(duì)較少，得到的邏輯設(shè)計(jì)方案才一定能夠真正做到最佳。但是，當(dāng)我們所需要設(shè)計(jì)的一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)單元中的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對(duì)于復(fù)雜，那么這樣的設(shè)計(jì)方法便可能會(huì)使其變得比根據(jù)臥式切割機(jī)的具體工作機(jī)構(gòu)原理，繪制設(shè)計(jì)出來(lái)的切割機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介框圖設(shè)計(jì)結(jié)果顯示如下圖圖表所示帶輪帶電機(jī)縱向行走板抬刀缸抬刀缸4.3.2控制流程圖隨動(dòng)落刀DT1上電保持DT7,DT9斷電[1]徐灝.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991]ShigleyJE,UicherJJ.Theoryofmachinesandmechanisms.NewYork:McGrk[3]蔡春源.簡(jiǎn)明機(jī)械零件手冊(cè).北京：冶金工業(yè)出版社，1996.3[4]王德璽，裴垠欣.機(jī)械設(shè)計(jì).北京：煤炭工業(yè)出版社，1999[5]DYYang,CHLee,Analysisofthree-dimension-alextrusionofcon-formaltransformation[J].InternationaljournalofMechanicsscience,[6]DesignandPerformanceoftheCycloid[7]