机械毕业设计（论文）-塑窗V型切割锯的设计【全套图纸】.doc

南 阳 理 工 学 院本科生毕业设计（论文） 学院（系）： 机械与汽车工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 学 生： 指导教师： 完成日期 2012 年 05 月南阳理工学院本科生毕业设计（论文）塑窗V型切割锯的设计Design of V - cutting saw for Plastic window总 计： 18 页表 格： 4 个图 片： 18 幅南 阳 理 工 学 院 本 科 毕 业 设 计（论文）塑窗V型切割锯的设计Design of V - cutting saw for Plastic window 学 院（系）： 机械与汽车工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名： 学 号： 104021020001 指导教师（职称）： 评 阅 教 师： 完 成 日 期： 2012年05月 南阳理工学院 Nanyang Institute of Technology 塑窗V型切割锯的设计塑窗V型切割锯的设计机械设计制造及其自动化 摘 要 本课题是为南阳盛元机电有限公司塑钢门窗生产线中的型材V型口加工工序而设计的塑窗V型切割锯，按照任务书的要求，系统采用气压传动。通过在南阳盛元机电有限公司近两月的毕业顶岗实习，了解了塑窗加工的整个生产工艺过程和其V型切口的加工方法；根据企业的实际生产需求，确定了总体设计方案；完成了切削机构、工进机构、压紧机构、定位机构等主要部分的设计。本课题设计达到了生产效率高、切口质量好、使用寿命长等目的，满足了南阳盛元机电有限公司的使用要求；在本次设计中系统的巩固了学过的专业知识，对专用机床的设计过程有了一定的了解。 关键字 V型切割锯；切削；压紧；气动全套图纸，加153893706Design of V - cutting saw for Plastic windowMechanical Design, Manufacturing and Automation Major Abstract：The purpose of this thesis is to design the V-cutting saw for plastic window in order to satisfy the requirement profile V export processing operation on plastic steel door and window production line of Nanyang Sheng Yuan mechanical and electrical LTD. According to the requirements of the design specification, a V - cutting saw for plastic window is designed which adopts pneumatic transmissionThrough graduation post practice nearly two months in Nanyang Sheng Yuan mechanical and electrical LTD，the processing of plastic window in the whole production process and the incision of V processing method of plastic window are understood. According to the actual production requirements of Nanyang Sheng Yuan mechanical and electrical LTD, the general design scheme is determined. The cutting mechanism, industrial mechanism, pressing mechanism,and positioning mechanism as well as the design of other main parts are completedThis design is satisfied with high production efficiency, incision quality good, long service life and other objective，meeting the operating requirements of enterprise. Through this design，the professional knowledge which have been learned is consolidated, and the design process of special machine has been a certain understood Key words: V - cutting saw; cutting; holddown;pneumatic目 录1 引言11.1 国外现状11.2 国内现状22 选题背景22.1 选题的目的、意义22.2 外出在企业做毕业设计22.3 课题的解决方案33 系统总体方案设计33.1 系统总体方案的的分析43.2 工作原理43.3系统总体方案的确定53.4 V型切割锯的工作程序74 切削机构的设计74.1 切削机构的作用及工作原理74.2 切削机构的主要组成部分74.3 圆型锯片的选择74.4主滑台的设计74.5 电动机的选择84.6锯片固定盘和锯片固定压盘的结构设计84.7 导向套的结构设计95工进机构的选择95.1 工进机构的作用及原理95.2 工进机构的主要组成部分95.3 气压缸的选择95.3.1.气压缸的设计步骤95.3.2.气压缸结构尺寸的计算105.3.3.气压缸设计中应注意的问题125.4 滑移轴的设计125.4.1 滑移轴材料的选择125.42 滑移轴的计算校核136 其他零部件的结构设计146.1 V型调节横梁的设计146.2 侧立导柱柱的设计146.3 润滑及密封装置的选用156.3 床身的结构设计15结束语16参考文献17致 谢18III 1 引言本课题所设计的塑窗V型切割锯主要用于塑钢门窗型材的V型口切割，是一种专业化的机床。它主要利用互成90度夹角布置的两个切割锯片对塑窗型材进行一次切割成形加工，在型材上形成V形切口。通过对工作台的上下调整，能够对截面大小不同的型材加工出高低不同的V型口。随着国家经济建设的快速发展，人们生活水平的不断改善和，塑钢门窗以其良好的保温、隔热、节能环保、密封隔音以及耐化学腐蚀、色泽美观、装饰效果良好等优，越来越受到了人们的欢迎点，成为钢、木门窗的替代品,并与铝合金门窗形成鼎立之势,被誉为21世纪继木门窗、钢门窗、铝合金门窗之后的第四代门窗。与其相应的塑窗加工设备制造成为我国制造业的一个新型分支。传统意义上的锯切常常被认为是简单的切断下料工序，随着现代制造工业朝着高效、高精度和经济性的方向发展，以及各种设备朝着越来越专业化的发展，锯切不仅可以节约材料、减少二次加工量，而且会更加的专业化，成为提高生产效率降低生产成本的关键。人们对塑窗的诉求不再仅限于实用效果，而且还要求其更加美观，这就对塑钢门窗的组装提出了更高的要求。近些年来中小规模企业的迅猛发展，使得现有塑钢门窗的生产设备已不能满足企业日益发展的需要。1.1 国外现状近二十几年来，国外的切割机技术已达到相当先进的水平，不仅实现了高度的机电一体化、网络化、智能化，而且结构紧凑、生产效率高，大大提高了锯切的经济性。例如：德国贝灵格(Behringer)公司生产的锯床锯切不锈钢切削率达48cm/min。该公司设计安装两个锯切系统的锯床，可同时对工件进行两次锯切，从而大大提高了生产效率，改善了锯切加工的经济性；德国Scholz(肖尔磁)公司制造的成型切割机结构紧凑、自动化程度高、切割效率高；美国BUEHLER公司ISOMET型精密金相试样切割机可以精确设定切割的时间、压力及速度，并在面板上显示出来；试样夹持机构具有压力传感器防止试样撞击锯片边缘，避免锯齿损坏；工作负载可预定在0.99.8N之间，切割完毕后，独特的传感机构使得试样夹持臂返回到原位置。法国著名的CROMA公司最新研制的泡沫塑料切割机AIXI-A，具有特殊的技术性能，不仅用途广泛、切割速度快，而且可根据客户需要的尺寸切割且生产效率高，安全性能好，可生产附加值极高的复杂形状的3D产品，AIXI-A切割机的计算机控制系统采用在Windows下运行的CROMA软件，具有极高的可靠性。尽管国外切割机及生产线的自动化程度、制作质量等方面均优于国内，但其价格昂贵是国内同类产品的310倍，令不少厂家望而却步，特别对于中小企业而言更为严重。1.2 国内现状由于我国的工业基础薄弱，科技实力和经济实力不发达，产品的研发更新换代较慢，各种专业化的设备更少。通过多年的引进并消化吸收国外的先进技术，从20世纪90年代中期开始，我国的一些高校或企业开始自行研制自己的生产设备。目前我国锯床制造水平已有了很大的提高，各种锯床的种类也比较多，从最简单的手工切割到先进的数控切割都得到了相应的发展。例如：国产CONTOUR LM高速高精系列数控激光切割机采用德国Siemens公司的控制系统和直线电机驱动系统，高精度直线导轨，保证了设备的高速直线电机无摩擦传动，光栅尺全闭环控制，精度更高，运行更平稳；驱动力大，单轴速度最高可达150m/min，合成速度高达210m/min；采用德国precitec公司自动聚焦切割头，无需人工调焦，检边精度2，切割效果更加完美；承重能力更优秀，能承重1250Kg以上，垂直升降式交换，工作台下空间大，多腔式设计，更利于除渣及抽风除尘；双自动下料机，自动排屑，更方便，人性化程度更高。我国自行研制的铝塑型材锯铣加工中心主要包括自动输料台及送料机械手、自动铣削机、废料输送及锯后输送装置、数控操作台、机架防护装置等，集锯铣于一体，采用3个伺服轴，利用计算机控制，图形界面编程，型材长度优化等技术，可实现自动上料、自动铣削、自动锯切、自动输料、优化下料排料、自动识别定位夹紧、自动生成加工工艺、全程监控等功能。能够进行各种规则以及异形孔槽的自动铣削加工，型材断面型材断面45/135斜口以及90截口或 V型口的自动锯切等。尽管我们的制造水平有了很大程度的提高，但国内的锯种仍然主要以中低档产品为主，而且存在着生产效率低、工人劳动强度高、锯口粗糙、加工范围较窄、保养维修不方便等问题。2 选题背景2.1 选题的目的、意义V型切割锯是铝门窗、塑料门窗型材90V型槽的切割加工的专用设备。塑钢门窗作为门窗革命第四代产品，有着产品强度高、隔热保温性能好、节能环保、色泽美观、阻燃自熄等优异特性，在现代建筑中得到广泛应用，与其相应的塑窗加工设备制造成为我国制造业的一个新型分支。中挺是塑钢门窗中的型材，在塑钢门窗的摇头中起立柱作用，为与其他部件对接严密，需要在中挺两端上切割出具有90夹角的V型结构。以往的小型加工企业采用手工切割锯分两次切割，切口不能保证90夹角，加工精度低，劳动强度大，且塑钢门窗装配时接口不严密，外形不美观，密封性差；大型塑窗加工企业为提高加工效率，保证加工质量，采用了数控锯床，加工精度高，自动化程度高，但设备投资大。本课题的主要任务是针对中型塑窗加工企业，设计一种既保证加工质量又设备投资不大的专用塑窗V型切割锯，要求该设备具有定长机构；型材在锯切时夹紧机构采用气动装置；锯片使用硬质合金锯片安装在锯头上，两锯片呈90一前一后对称布置，实现一次锯切成形；锯头的进给采用气动传动。2.2 外出在企业做毕业设计本课题的目的主要为满足南阳盛元机电设备有限公司对塑钢门窗生产线的需要而设计的V型切割锯，因此本设计要在企业现场完成。在杜新宇老师的带领下，通过对现场的参观以及与公司领导和车间技术人员的交流，了解了塑钢门窗加工工艺过程、现有设备的使用状况及存在的问题与不足，对塑窗V型切割锯的性能及应用范围、工作原理以及结构组成等有了一定的认识，如图2-1、图2-2为我们在南阳盛元机电有限公司的实习现场。 图 2-1 车间生产实习 图 2-2 导师及公司技术员在现场指导2.3 课题的解决方案 本课题主要是通过到南阳盛元机电有限公司参观实习，针对企业塑钢门窗加工工艺过程的实际需要，对设备重新设计，完善设备的性能指标，保证型材加工的顺利进行。在导师及厂内技术人员的指导下，并征求现场操作人员的意见和建议，最终确定对产品进行设计的总体方案。3 系统总体方案设计3.1原始数据与资料(1) 工作气压：0.4-0.6MPa； (2) 耗气量：100L/min；(3) 输入电源：380V/50HZ； (4) 输入功率：2.2Kw；(5) 锯片转速：2800r/min； (6) 切削槽深：65mm；(7) 切削定位长度：300-1700mm； (8) 工进速度：03m/mian.3.2系统总体方案的的分析 图 3-1被加工型材横断面 图 3-2 90V型切口 如图3-1图3-2所示可知，型材要想加工出V型切口，必然要有能够切割V型口结构的装置；切割时要有放置型材的平台；加工时只有型材固定好才能加工出合乎要求的V型切口，则要有固定型材的装置；宽度的型材，型材切口的长度会有所不同，锯切运动必然要有一定的位移保证锯切完成，系统要有使锯移动的装置；不同的型材V型切口深度可能会有所不同，则应有能够调节V型切口深度的装置；对于不同客户V型切口的位置可能会有所不同，因此要有定距装置；此外为保证工人操作方便使其更加的人性化，同时使其他机构有更加合理的放置位置，还应有放置机构的部分；为保证工人操作方便快捷、生产效率高系统采用了电气控制（不在本设计范围）；同时为保证工人操作时的人身安全，还应该有防护装置；具有相对运动的各零部件间会产生摩擦，则还应有润滑和密封装置。3.3 工作原理首先把载物台调节到所需加工的深度，再把挡板调节到所需加工长度的刻度处，把塑料型材顶到挡板上，然后夹紧气缸夹紧所要加工的塑料型材，电动机带动锯片转动，电动机固定在主滑台上，用气压缸实现主滑台在导轨上的往复运动，从而实现V型口的切割。3.4系统总体方案的确定一个系统的总体设计方案首先应满足工作机器功能的要求，此外，还要能够适应相此处已删除，完整版加1538937068参考文献1 王大康卢颂峰.机械设计课程设计手册(第三版) M.北京：高等教育出版社2000.8.2 邹慧君.机械原理（第二版）M.北京：北京工业大学出版社2000.2.3 濮良贵纪名刚. 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