管材的需要量特厚钢板零割之所以急剧增长

　　机械/机电/模具/数控毕业、课程设计现成资料 CAD/Proe/Solidworks 图，另可定制 机械/机电/模具/数控毕业、课程设计 现成资料CAD/Proe/Solidworks 可定制钢管自动下料机 钢管自动下料机床是带式输送机托辊钢管切断、两端倒角一次自动完成的专用设备，该机床自动化程度高、加工精度高，如送料，定位，夹 紧，倒角，切断依次进行，一次就能满足钢管的加工精度，不需要辅助加 工，并且安装调试方便。该设备采用的是硬质合金刀（YT5 系列刀具）， 其硬度，耐磨性，耐热性都很好，切削速度远比高速钢快得多。液压系统 中使用了双联泵供油，保证了运动速度，切断采用进口调速出口被压装置， 使切断速度可调、工作稳定。钢管加工过程，由“自动送料—送料到位— 夹紧—夹紧到位—进刀—进刀到位—自动落料—放松退刀—退刀到位— 自动送料”循环进行，大大提高工作效率，并能适应大批量生产加工。本 产品在生产中应用可以提高产品质量和经济效益，降低劳动强度。 此次的设计主要是针对金属管材进行加工的切管机，完成的工作主要 是下料机结构简图、主轴箱体和装配图的设计。包括传动装置的设计和计 算，其中有电动机的选择，传动方案的拟订，各轴的转速，功率和转矩的 计算。总体结构的设计，其中有各轴尺寸的设计，各主要传动件的结构尺 寸的设计。并且针对以上的设计计算进行了详细的校核。后通过得到的 数据，绘制了装配图、结构简图和装配图。然后又针对各主要基本件，绘 张零件图。关键词： 切断倒角 刀具 液压系统 转动方案 机械/机电/模具/数控毕业、课程设计 现成资料 CAD/Proe/Solidworks 图，另可定制 机械/机电/模具/数控毕业、课程设计 现成资料CAD/Proe/Solidworks 可定制Abstract Steel pipe automaticfeeding machine beltconveyor idlers cut off both ends, steel pipe Angle pouring automaticcompletion specialequipment, highdegree automation,processing precision feed,orientation, clamping cutoff lastout, one timecan meet machiningprecision steeltube, dont need assistprocessing, installation equipmentuse hardalloy knife (YT5 series tools), its hardness, wear resistance, heat resistance allvery good, high speed steel paper cutting speed than much faster. Hydraulic system used doublepump oil supply, ensure movementspeed, cut off importexport speeddevice cutspeed adjustable, working stability. Steel pipe processing process,from automatic feed-feed place clamping clamping placefeed feed automaticblanking relax recede cutter knife placeback automatic feedcycles, greatlyimprove workefficiency, canadapt massproduction processing.Thisproduct can productionprocess improveproduct quality economicefficiency, reduces laborintensity. metalpipes cut pipe bender, complete mainjob feedingmachine structure diagram, spindle box assemblydrawings. Including transmissiondevice, including motor,transmission scheme rotationspeed, torque powercalculation. General structure design, including main机械/机电/模具/数控毕业、课程设计 现成资料 CAD/Proe/Solidworks 图，另可定制 机械/机电/模具/数控毕业、课程设计 现成资料CAD/Proe/Solidworks 可定制transmission parts structuresize. detailedcheck. Finally, through dataretrieved, mapped assemblydrawing, structure diagram assemblydrawing. mainbasic parts, painted two drawing.Keywords: cut off chamfering tool hydraulic system turn scheme 河南理工大学万方科技学院本科毕业设计 机械/机电/模具/数控毕业、课程设计 现成资料 CAD/Proe/Solidworks 图，另可定制 1.1机床主要规格及技术参数 1.2机床简介 1.2.2机床工作适用条件 1.3机床结构概述.............................................................. 1.3.1机床工作原理 1.3.2各主要部件结构、性能..................................... 1.4机床电器系统.............................................................. 1.4.1电源 1.4.2控制按钮功能 1.4.3可编程序控制器（PLC）简介 2.1刀具的选择 2.1.1刀具牌号材料的选择 2.1.2刀具结构的设计 2.2电机的选择 2.1.1转速的确定 2.2.2初选传动比I 和齿轮齿数 102.2.3 初算刀具的切削力FC，（按切断刀计算） 102.2.4 确定电机的参数 112.3 齿轮的确定 122.3.1 直齿轮参数的确定 12河南理工大学万方科技学院本科毕业设计 机械/机电/模具/数控毕业、课程设计 现成资料 CAD/Proe/Solidworks 图，另可定制 2.3.2 斜齿轮参数的确定 132.3.3 齿轮的校核 142.4 皮带的选择与计算 182.5 主轴的校核计算 202.6 轴承的的校核............................................................ 23 2.7 液压系统 252.7.1 结构： 252.7.2 工作原理 253.送料机构的设计 263.1 送料机构形式的确定： 263.2 送料小车的设计 273.2.1 确定传动形式 273.2.2 选择小车电机 273.2.3 皮带的选择 283.2.4 蜗轮蜗杆的确定及其校核计算 293.2.5 车轮的布置 323.3 小车轨道的选择 324．定尺机构 334.1 机构简介 334.2 动作顺序 334.3 工作原理 335.简单故障的处理 345.1.液压故障的处理 35河南理工大学万方科技学院本科毕业设计 机械/机电/模具/数控毕业、课程设计 现成资料 CAD/Proe/Solidworks 图，另可定制 参考文献 38河南理工大学万方科技学院本科毕业设计 机械/机电/模具/数控毕业、课程设计 现成资料 CAD/Proe/Solidworks 图，另可定制 钢管是一种多功能经济断面钢材，它在国民经济各部门应用愈来愈广泛，需求量也越来越大。管材的需要量之所以急剧增长， 是因为管子能用各种材料来制造。而且质量和精度也高。它一方 面广泛用于输送油、气、水等各种流体，被人们称为工业“血管”； 其次大量应用于机械制造和建筑工业，也是一种抗弯能力较强的 结构材料，另一方面钢管作为中空的零件毛坯用于制造滚动轴承、 液压支柱、液压钢简体、空心键、花键套、螺母以及手表壳等， 这既节约金属又节约加工工时；其次钢管又是军队工业中的重要 材料，如用于制造枪管、炮筒及其他武器，随航空、火箭、导弹、 原子能与宇宙空间技术等的发展，精密、薄壁、高强度钢管的需 求量迅速增长。 随着钢管的需求量的日益增大，钢管的生产也显得尤为重要， 而钢管自动下料机的应用，主要是为了降低劳动强度，节约人力， 提高产品质量。当然，保证经济性也是这次设计的重要考虑的重 要项目之一。 目前国内外主要有手摇式、磁力式、链条式、轨道式钢管下 手摇式钢管下料机（管道下料机）优点：制造成本低、价格便宜。缺点：1、手摇速度不均匀，切割粗糙；2、下料机在绕管 子转动的过程中，很多位置不好手摇操作，如顶面、底面等；3、 切割中途出现紧急情况，不能及时关闭火焰；4、以链条限定行走 轨迹会造成定位不准，切割精度不够，割口差，钢管常需要进行 河南理工大学万方科技学院本科毕业设计 机械/机电/模具/数控毕业、课程设计 现成资料 CAD/Proe/Solidworks 图，另可定制 焊补或补割。磁力式自动管道下料机优点：磁力式是利用磁力小 车做行走机械，实现了自动切割。缺点：1、对钢管椭圆度不好的 情况下，磁力小车沿管壁走，行走路径改变，特别是大口径钢管， 焊接后椭圆度很难保持很好，切割效果不好。2、在表面有涂层或 保温层等情况下，磁力减少，无法克服自重，磁力式无法工作。3、 在切割有缝管特别是螺旋管时，磁力式行走轨迹发生变化，磁力 小车在经过螺旋管的焊缝处易掉下来或是由于颠簸，行走机构车 轮走偏。4、不锈钢等无磁性管道不能切割。5、磁力下料机放置 到管子上的时候很难保证切割机体与管子端面的平行，钢板切割行走偏差 不可避免，管径越大，偏差越大，因此常常先画线，切割过程中 再由工人实时监控，出现偏差再手动干预，浪费工时，同时又不 能彻底保证质量。链条式自动管道下料机优点：链条式自动下料 机，克服了磁力式自动下料机切割过程中掉下来的。缺点：1、链 条节与节之间有空隙，使用链条作为轨道，很难保证切割精度。 钢管口径越大，误差越大；2、链条为要一节一节安装，链条在安 装过程中是松弛的，安装好的链节容易脱落，安装费时费力，并 容易加剧上述1 的缺点。并克服了手动链条式切割机的部分缺点， 但依然有其致命的缺点。定位块式管道下料机 优点：定位准，特厚钢板零割切 割准确。缺点：1、制造成本高；2、设备重，部件多，安装费时 费力；3、配件多，价格昂贵，且一组定位块只能适合某一种特定 管径，一个齿条轨道，只能适合其中几种管径的切割，要实现柔 性功能，要配全各种型号的配件。4、国内没有家做这种下料机， 一般都是从国外进口，维修成本高， 一次维修费高达万元以上。 STZQ 系列轨道链条复合式自动管道下料机 优点：1、超高的切割 河南理工大学万方科技学院本科毕业设计 机械/机电/模具/数控毕业、课程设计 现成资料 CAD/Proe/Solidworks 图，另可定制 精度；2、方便的控制模式； 3、简便的安装过程；4、更强的适 应能力；5、优越的防滑性能 在本次研究中，稍微吸取上述下料机的各自优点，并结合我 国实际情况，设计了一款定位块式托辊钢管切断机。目的在于对 我国钢管切割方面尽一点绵薄之力意见，以求在一定程度上提高 产品质量和经济效益，降低劳动强度。 河南理工大学万方科技学院本科毕业设计 机械/机电/模具/数控毕业、课程设计 现成资料 CAD/Proe/Solidworks 图，另可定制 钢管自动下料机1.1 机床主要规格及技术参数 切断钢管直径 60-φ159 切断钢管长度 200-2000mm 切断长度误差 0.5mm 切断两端面平行度 0.4mm 送料长度 12000mm 工作时，除上料外，其余工序(送料、定位、夹紧、倒角、切 断)在此设备上自动完成，调整简单、自动化程度高。该设备应采 用硬质合金刀加工，工作效率高，采用可编程序控制器(PLC)为中 心的控制系统，限位采用无触点开关，动作程序准确可靠。 1.2 机床简介 1.2.1 机床主要用途及适用范围 本机床是带式输送机托辊钢管切断、两端倒角一次自动完 成的专用设备。倒角、切断后不需辅助加工，其精度能满足托辊钢 管的技术要求。适用于目前国内外生产的带式输送机托辊钢管的切 断加工。除上料外，其余工序（送料、定位、夹紧、倒角、切断） 在此设备上自动完成，调整简单，自动化程度高。该设备采用硬质 合金刀加工，工作效率高。采用可编程序控制器（简称PLC）为中 心的控制系统，限位采用无触点开关，动作程序准确可靠。适用于 大批量的专业化生产。 河南理工大学万方科技学院本科毕业设计 机械/机电/模具/数控毕业、课程设计 现成资料 CAD/Proe/Solidworks 图，另可定制 1.2.2 机床工作适用条件 适用于海拔不超过1000 米，环境温度在10～40之间， 无粉尘及各种腐蚀介质的场合，被加工的管子须去除浮锈。 1.3 机床结构概述 1.3.1 机床工作原理 机床的工作过程: 小车在导轨上推动钢管前进，钢管穿过中空 的主轴，顶住主轴箱另一侧的定尺机构，由定尺确定要切断倒角的 钢管的长度（从切刀刀头到定尺的边缘即为工件的切断长度）。当 电机带动小车推动的钢管顶住定尺时，定尺右侧的感应开关发出信 号，弹簧夹套立即夹紧钢管，待夹紧到位后倒角刀切断刀依次进行, 整个过程钢管逆时针连同主轴一起同步旋转,刀具做进给运动.待 刀具到位后被切断的钢管自动落料,刀具放松退回到位,下一次循 环开始.整个循环过程按照“小车送料--送料到位--夹紧--进刀-- 进刀到位--自动落料--放松退回--退回到位--小车送料”的步骤 进行。 1.3.2 各主要部件结构、性能 主轴箱座: 材料选用铸铁,有减少震动作用,支承主传动箱及 主轴电机，并连接定尺机构。 主传动箱：通过主轴电机经减速机构带动主轴转动，并通过 夹紧轴、弹簧夹套使钢管旋转，且可根据不同管子的直径实现变 河南理工大学万方科技学院本科毕业设计机械/机电/模具/数控毕业、课程设计 现成资料 CAD/Proe/Solidworks 图，另可定制 刀架（两套）：由液压缸带动执行进刀、退刀，分别实现钢管 的倒角、切断。 送料小车：此小车由电机通过减速机构带动行走，推动钢管 到位后进行加工。 定尺机构：根据要求，可沿床身导轨移动定尺座，调整钢管 的切断长度。工作时，定尺油缸伸出—实现钢管定位，然后自动 退回--保证切断后的钢管顺利退出。特厚钢板零割 1.4 机床电器系统 1.4.1 电源 操作台外接电源为三相 380V50HZ 交流电，零线A 电流，电源线Ω，切不 可与其它设备共地。 1.4.2 控制按钮功能 （1）主令开关SA：用于工作方式转换，自动循环-循环停止- 手动调整。 （2）油泵启动、油泵停止、主轴启动、主轴停止，分别用于 控制油泵电机和主轴电机，它们的使用没有工作方式的要求。 （3）送料：料车退回为点动按钮，控制料车的前进和后退。 （4）夹紧：在手动调整状态下使用，按动此按钮，夹紧油缸 动作，夹紧工件，再按一次则松开（此时主轴孔中必须有相应尺寸 的工件）。 河南理工大学万方科技学院本科毕业设计 机械/机电/模具/数控毕业、课程设计 现成资料 CAD/Proe/Solidworks 图，另可定制 （5）进刀、退刀：在手动调整状态下使用，为点动按钮。 （6）循环启动：在自动循环状态下使用，使设备自动连续工 作。在循环状态工作中，当管端与小车顶紧不牢时，可按送料 按钮使小车顶紧管子。 （7）紧急制动：在紧急情况下使用，可切断控制电源，紧急 停止设备动作。 1.4.3 可编程序控制器（PLC）简介 PLC 是设备控制系统的中枢，特厚钢板零割其内部结构是高精度、大规模集 成电路，应特别注意维护与保养，并做定期检查，钢板切割及时解决出现的 问题。不要放置于高温、潮湿、振动或有冲击的地方。运输时应采 取防振措施，尽量减少振动。不要用腐蚀性较大的溶剂擦洗机壳。 注意不要把电线头、螺丝等零星物品落进机壳内。 河南理工大学万方科技学院本科毕业设计 机械/机电/模具/数控毕业、课程设计 现成资料 CAD/Proe/Solidworks 图，另可定制 机床元件主要参数的选择及校核2.1 刀具的选择 2.1.1 刀具牌号材料的选择 加工钢管材料为碳素钢，选用硬质合金钢刀具，YT 类刀具适 合加工碳素钢，YW类刀具加工铸铁，硬质合金的硬度，耐磨性、 耐热性很高，切削速度远超过高速钢，加工效率高。而 YT5 相对 YT15 韧性较好,硬度较高，不易损坏。所以刀具选用YT5。钢板切割 牌号 WC TIC TAC CO 密度 硬度 ISO牌号 TY5 85 1012.5~1 3.2 89.5 104 4.6 590~60 P30河南理工大学万方科技学院本科毕业设计 机械/机电/模具/数控毕业、课程设计 现成资料 CAD/Proe/Solidworks 图，另可定制 2.1.2 刀具结构的设计 倒角刀2.2 电机的选择 2.1.1 转速的确定 刀具的切削力Fc 与切削速度V 有关，当选择进给量s，转速 河南理工大学万方科技学院本科毕业设计 机械/机电/模具/数控毕业、课程设计 现成资料 CAD/Proe/Solidworks 图，另可定制 到达n 稳定时，切削力基本保持不变。 整个过程的动作时间（自定尺后到倒角切断完成过程中）为 15 秒。主轴的旋转速度n
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