玻璃切割机设计【6张CAD图纸和说明书】

目   录
摘  要……………………………………………………………………………I
Abstract …………………………………………………………………………II
第1章 绪论 ……………………………………………………………………1
第2章 机电一体化技术简介 …………………………………………………4
2.1  机电一体化技术简介 ………………………………………………4
2.2  机电一体化技术体系 ………………………………………………4
2.3  机电一体化的发展前景 ……………………………………………4
第3章 玻璃切割机的总体设计……………………………………………… 6
3.1  课题设计总体分析 …………………………………………………6
3.2  玻璃切割机的设计分析 ……………………………………………6
第4章 玻璃切割机的机械系统设计…………………………………… 8
4.1  运动方案选择……………………………………………………… 8
4.2  运动形式及其计算……………………………………………  11
4.2.1丝杠相关计算……………………………………………  11
4.2.2选择电机…………………………………………………… 14
4.2.3横移装置的计算……………………………………………15
4.2.4滚动轴承的选择……………………………………………16
第5章 绿色制造技术………………………………………………………… 18
5.1  绿色设计的主要内容……………………………………………… 18
5.2  绿色设计的原则…………………………………………………… 19
第6章技术经济性分析…………………………………………………………21
总 结…………………………………………………………………………… 22
致 谢…………………………………………………………………………… 23
参考文献 ……………………………………………………………………… 24
附录1外文翻译 ……………………………………………………………… 25
第1章 绪论
随着科技的不断发展，国内的液晶行业的也取得了飞速的发展。从近几年的情况看，随着我国经济近几年的加速增长，房地产和汽车行业的高速增长带动的玻璃消费快速增长，使得玻璃行业消化新增产能的速度加快，进而造成玻璃行业的蓬勃发展。
以玻璃为代表的液晶加工设备的需求显得愈发显的重要。自动精密玻璃切割机，是液晶生产线上不可缺少的基础设备，用它可将大块基板切割成需要的任何尺寸。同时，它也可用于切割太阳能电池基板、医用玻璃基板及其他电子玻璃。
我国国内液晶行业起步比较晚，直至上个世纪末，国内还没有一个厂家能够生产出像样的此类设备，许多玻璃行业或靠传统的手工划线、或依赖进口国外设备。手工划线效率很低，不能满足液晶行业迅速发展的需要；当时国外虽然已有日本、美国等国生产这种产品，但进口设备不仅价格昂贵，还要受国外的技术制约，因此积极开发本土的玻璃切割技术和是设备有着巨大的潜力和广阔的市场前景。
传统的机械切割法的最大的缺点是需要对加工后的边缘进行再处理，及其所带来的产量低下问题。
在机械切割中，用砂轮或机械轮在玻璃上进行刻划，产生沿着切割方向的切向张力，从而使玻璃沿着划痕裂开。这种方法所切割的边缘不平滑、有微小裂痕，材料上残存不对称边缘应力，及残留碎屑等。对于很多应用，碎屑和局部应力所造成的微小裂痕将造成器件的失灵，所以必须进行切后边缘打磨并且/或者抛光，甚至进行热处理，以强化边缘。另外，机械轮加工中还需要辅助剂辅助切割，辅助剂也有可能粘在成品边缘，需要过水清洗或超声波清洗等后续处理。后续处理工序以及低成品率（发生不确定的裂痕）等都将增加成品玻璃制品的造价。
激光应用于切割和焊接薄金属板已有30年了，通过聚焦光束局部地加热材料。这种方法灵活性好，经济效益高，在很多工业应用领域大放异彩。其实玻璃有比金属更低的热传导，所以激光切割机可以顺理成章地应用于玻璃的切割。事实上，一些公司早在70年代即开始发展成套系统，当时使用的是千瓦输出功率水平的CO2 激光切割机。但是，因为功率水平高，对玻璃造成不容忽视的热影响，以致融化局部材料，所以当时的激光切割技术难以保证整齐、平滑的切割边缘，在许多应用场合中，仍然需要打磨切割边缘。同时，当时CO2 激光切割机的价格非常昂贵，令人生畏。
随着科技的不断发展，国内的液晶行业的也取得了飞速的发展。液晶加工设备的需求显得愈发显的重要。自动精密玻璃切割机，是液晶生产线上不可缺少的
基础设备，用它可将大块基板切割成需要的任何尺寸。同时，它也可用于切割太阳能电池基板、医用玻璃基板及其他电子玻璃，因此也适用于电子玻璃行业。

图1-1玻璃切割机装配图原理图
本设计的是通过采用三轴联动机械来完成角度定位，刀具线速度定位和切割路径运动控制。该系统三轴机械不同于寻常，一般的三轴机械中z，x，y形成一个三维空间，而玻璃切割机的z轴为一个旋转轴，主要保证切割刀具的行走方向角度方向始终与x、y轴的合成运动方向保持一致，从而有效的保证切割效率和质量以及延长切割道具的寿命。同时，玻璃切割机的三轴负载情况也不同于一般系统。该项目中，三轴的联动性要求比较高，运动控制精度比较高，同时希望机器能解析设计图纸并自主工作，以达到全自动的标准。

本设计主要由下面的各个阶段所组成：1 市场需求分析、2 明确机械产品的功能目标、3方案设计、4技术设计阶段。在设计过程中采用新的技术手段和技术原理、发挥创造性，提出新方案，探索新的设计思路，提供具有社会价值的、新颖的而且成果独特的设计。

第2章  机电一体化技术简介
2.1  机电一体化技术简介
在科学技术飞速发展的今天，任何一项新技术的产生都是各种技术互相渗透的结果。机电一体化是一种复合化技术，它是机械技术和微电子技术、信息技术相互渗透的产物，是机电工业发展的必然趋势。
机电一体化的实体部分是机械技术及电子技术，又通过信息技术把两者有机的结合在一起，从而构成功能更为先进的产品，按照系统分析的观点，机电一体化就是把机械部分和电子部分各作为一个环节统一在一个“系统”之中。为了使系统运行达最优化，应该是构成系统的所有硬件采取最佳组合方式，为了强化机电一体化产品的功能从系统观点出发把机械部分和电子部分融合在一起进行通盘考虑，决定那些采用机械技术，那些采用电子技术，并通过信息传输与处理把两者有机组合。因此，从某种意义上来说，机电一体化技术是系统工程学在机械、电子领域的应用，而机电一体化则显示出它的应用效果。
2.2  机电一体化技术体系
    机电一体化技术是一门新兴的科学，所联系的主要领域如表2-1所示：
表2-1  机电一体化所联系的主要学科
机械学 控制理论
机械设计 动态系统分析 经典控制、数字控制 现代控制
微处理机
及常规仪器仪表 电机、电器
及电力电子学 软件工程 微处理机系统设计
电子学 计算机科学

从上述学科基础来看，机电一体化技术作为一门综合性技术，为这三种工程对象服务，随着科学技术的发展，单纯的机械产品及电器产品将越来越少，今后机电结合的技术将在机械行业和电工行业中占主导地位。

2.3  机电一体化的发展前景
机械技术的发展进入机电一体化阶段就是使机械技术智能化，更好地代替人进行各项工作。目前机械技术已经发展到采用微型计算机的阶段。今后计算机技术的发展将在图象识别机器上看到文字和声音认别的景象。计算机完全有可能取代人的五官功能，从而出现接近人类智慧的高度智能机器人。微细加工技术是在尖端技术领域里进一步推进精致化、微小化和高度集成化，可以预见的二十一世纪，将会出现加工精度达到原子或分子水平的机床，加工处理技术也会在精密测量方面有较大的发展。

第3章 玻璃切割机的总体设计
3.1 设计课题总体分析：
玻璃切割机大体上可以分为两部分：一、机械传动部分。这是设备的骨架和肌体。他提供了设备的动力以及设备安装的主要尺寸。二、电气控制部分：这是设备的控制部分，相当于大脑，他控制着机械设备的动作顺序和轨迹
3.2玻璃切割机的设计分析
3.2.1 设计要求
综合运用所学知识,搜集有关资料独立完成本设备机械部分的设计和电器控制参数要求的设定设计工作。
原始数据：刀头直径  1.5mm   有机玻璃板材（GB/T7134-96）抗拉强度 70Mpa  切割面积  1000mm×8000mm