内圆切割机的外圆切割功能改造开题报告.doc

中北大学毕业设计开题报告学生姓名：马超学号：0702014622学院、系：机械工程与自动化学院机械工程系专业：机械设计制造及其自动化设计题目：内圆切割机的外圆切割功能改造指导教师:武文革教授2011年3月15日毕业设计开题报告1结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：文献综述切割行业经过几十年的发展，其产品从单一的手工割炬发展成为一个门类较为齐全的产业，产品基本能满足国内市场的需求，并有部分产品进入国际市场。我国数控切割技术发展比较晚，但其发展速度非常快。在80年代以前，在我国，板材下料主要是以手工或半自动小车下料为主。进入80年，随着企业改革的不断深入，人们认识到；利用先进的切割技术，不仅是保证产品焊接质量的关键，同时也使得板材利用率大幅度提高1-2。近年来，我国数控切割机生产技术的发展尤为迅速,在一些板材用量较大的企业，由于板材利用率的提高，缩短了数控切割机的设备投资回收期，并取得了良好的经济效益。因此，数控切割机的市场需求量逐年上升,推动了我国切割行业的飞速发展3-4。我国切割行业的产品发展打破了焊接与切割之间的传统界线，其产品已跨接焊接、切割2大工序5-8。这几年，很多传统的建筑结构，正逐步被桁架钢结构所替代，加之国家基本建设的大量投入，促使了钢结构行业的飞速发展。H型钢生产线、多轴数控割管机则成为行业技术发展的另一热点。H型钢生产线主要由门式切割机、组立机、自动焊机、和校直机等产品组成，该生产线已成为钢结构厂生产H型钢的主要生产设备9-10,年市场需求量达几十套。在数控控制系统方面，国内大多数数控切割机生产厂家，所采用的控制系统均为通用数控系统，进口量占我国切割机市场总量的10。进入新世纪以来，切割行业又有了新的发展，原来我国出口的数控切割机主要销到一些发展中国家。国内其他切割机制造企业产品的出口量也逐步增加，这也标志着我国切割行业的切割机的制造水平上了一个新台阶。开发后运用到了切割领域中。这些控制系统的研制、开发成本较低，其功能基本能满足常规切割工艺的要求。但对一些特殊要求的切割工艺，则需要重新开发控制软件，如切割工艺参数库、故障自诊断、故障记录功能等，这些功能能使切割工作更为简便，自动化程度更高11-12。国外生产切割机的企业，其产品涉及面非常广泛，专用控制系统其功能非常强大。从切割安全保护用品、专用器具及附件、直到环保防护产品均成系列化生产，而且有一整套与生产和检测相关的标准13-15。而我国焊割行业中很少有此类产品的生产，有些产品在我国还处于空白。随着我国对焊割安全性能，环保要求不断提高，加快相关产品的开发和提高产品的性能，进一步扩展行业产品的内涵，是行业发展的一个新的增长点。这几年，我国的切割行业的发展是有目共睹的，但与发达国家同行相比仍有一定的差距,至今仍有一些因素在制约着切割行业的进一步发展。我国对切割基础理论和切割机理的研究还比较肤浅,对切割工艺参数的研究不够重视。而国外企业则非常重视这些方面的研究，他们有一整套对切割基础理论和工艺参数的研究体系，这也就保证他们不断地有新产品推向市场。“重焊接轻切割”的传统观念仍有一定的市场。目前仍有些企业采用手工或小车切割机进行板材下料，其中有相当一部分企业在其行业中还颇有知名度16-17。这其中固然有企业自身的经济原因，但更主要的是这些企业对切割工艺不重视。这就使得我国利用数控切割机下料的板材量，远远落后于发达国家的水平。外圆切割的应用要早于内圆切割机，是一种传统的切割方式，应用极为广泛，从木材到超硬的宝石的切割等都可以借助此种方式，外圆切割刀片厚度范围很宽，刀片刚性好，所以可以承受较大的切割力，多可进行强力切削，切割速度快，夹具易于设计且刚性也容易保证，好的冷却状态容易实现，刀片容易制作、成本低廉等特点，也是为大家熟知的一种切割方式18。内圆切割机是伴随电子材料加工主要是晶体加工业而产生的，具有切割精度高、切缝小、速度快、适用于单件式样产品的切割的特点。近年来机械化大规模生产中已渐被多线切割机所替代，但由于内圆切的成本低廉、维护方便的特点，在我国仍有相当数量的此类设备在被生产和使用，而且性能更加稳定可靠，新型的内圆切割机已经实现了全自动数控化控制切割。其实内圆、外圆切割是各有优点，彼此的优点正是对方难以避讳的弱点，比如外圆切割刀片只有依靠增加刀片厚度来保持切割中的刚性，刀片厚了但是切缝变宽了，出材率就低了。而内圆切割刀片通过张紧力来保持切割的刚性大大降低了刀缝宽度，但是刀片耐冲击力大大削弱，不能进行强力进给，这也是当前内圆切割机切割方向的进给始终设计为被拉动式切割，即靠配重拉动，而不采取液压推动或电机驱动方式。可想而知利用内孔切割得内圆切割机的工作空间非常狭下，对被切物的大小和夹具提出了限制，太大的东西切不了。而外圆切割在此方面从新占有优势，整体来说外圆切割的实用性大于内圆切割机，而本设计也正是围绕此番话题拉开序幕的，利用内圆切割机主轴的高速、高精度的特点，如果将其改为外圆切割的工作方式将会措展其使用领域和应用价值。内圆切割机的外圆切割功能的开发，在不破坏原有机构体系的前提下，扩大了设备的功能和实用价值，外圆刀杆与内圆切刀头与主轴连接法兰采用了一致的接口，根据生产需要可以快速更换，外圆切割刀杆可以夹持多组刀片进行切割，效率大大提高。