三面切书机第一部分

长 沙 学 院 CHANGSHA UNIVERSITY 毕业设计 论文 设计 论文 题目 设计 论文 题目 自动三面切书机 系系 部 部 机电工程系机电工程系 专专 业 业 机械设计制造及其自动化机械设计制造及其自动化 学学 生生 姓姓 名 名 邓俊杰邓俊杰 班班 级 级 机本一班机本一班 学号学号 20040111092004011109 指导教师姓名 指导教师姓名 谈峰谈峰 职称职称 讲师讲师 职称职称 最终评定成绩最终评定成绩 长沙学院教务处长沙学院教务处 二二 七年十月制七年十月制 II 目目 录录 第一部分 过程管理资料 一 毕业设计 论文 课题任务书 二 本科毕业设计 论文 开题报告 三 本科毕业设计 论文 中期报告 四 毕业设计 论文 指导教师评阅表 五 毕业设计 论文 评阅教师评阅表 六 毕业设计 论文 答辩评审表 第二部分 设计说明书 七 设计说明书 1 III 2008 届届 本科生毕业设计 论文 资料本科生毕业设计 论文 资料 第一部分第一部分 过程管理资料过程管理资料 IV 20082008 届毕业设计 论文 课题任务书届毕业设计 论文 课题任务书 系 部 机电工程系 专业 机械设计制造及其自动化 指导教师谈峰职称讲师学生姓名邓俊杰 课题名称自动三面切书机设计自动三面切书机设计 内 容 及 任 务 一 目的 随着我国经济的不断进步 书本印品量逐年增加 广大用户迫切需要一 种经济型的三面切书机 它具有价格低廉 性能可靠 实惠耐用等优点 二 设计参数及条件 1 产品 裁切范围 92 126 260 380mm 64 开 8 开 2 机械生产效率 裁切速度 12 28 次 分 3 对自动机的要求 机械结构简单 工作可靠 稳定 操作方便 造 价低 整机功率 2 6kw 主电机功率 2 2kw 外形尺寸 长 宽 高 2160 2110 1630mm 机器重量 3200Kg V 拟 达 到 的 要 求 或 技 术 指 标 1 毕业实习或调查研究 到同类工厂了解情况 收集国内外有关资料 查阅文献 并翻译相关资料一篇 2 分析工艺过程确定机型及执行机构的组成 3 切书机总体方案设计 4 切书机传动系统设计 5 绘制工程结构图 切书机总装备图 压纸 切纸机构部件图 进出纸机构 部件图 主要轴 凸轮等零件图 6 在分析 计算 选择和设计的基础上 写设计说明书 7 运用计算机辅助设计 计算与绘图 起止日期工作内容 2008 3 毕业实习或调查研究 到同类工厂了解情况 收集国内 外有关资料 查阅文献 翻译文献 2008 3 2008 4分析工艺过程 总体方案设计 传动系统设计 2008 4 2008 5绘制工程结构图 2008 5 2008 6编写设计说明书 翻译稿 2008 6 检查图纸和论文的格式 规范等是否符合统一要求 准备答辩 进 度 安 排 VI 主 要 参 考 资 料 1 成大先主编 机械设计手册 第三版 北京 化学工业出版社 1994 2 金属切削手册 北京 机械工业出版社 3 自动机械设计 中国轻工业出版社 4 机械制造工艺 5 机械原理 6 机械零件 教研室 意见 签名 年 月 日 系 部 主管 领导意见 签名 年 月 日 注 本任务书一式三份 由指导教师填写 经教研室审批后一份下达给学生 一份由指导教师保 留 一份交系部存档 VII 长长 沙沙 学学 院院 本科毕业设计 论文 开题报告本科毕业设计 论文 开题报告 20082008 届 系系 部 部 机电工程系 专专 业 业 机械设计制造及其自动化 学学 生生 姓姓 名 名 邓俊杰 班班 级 级 04机本一班 学号学号 2004011109 指导教师姓名 指导教师姓名 谈峰 职称职称 讲师 2008 年 3 月 12 日 VIII 题目题目 自动三面切书机自动三面切书机 1 结合课题任务情况 根据所查阅的文献资料 撰写 1000 字以上的文献综述 三面切书机是一种纸张加工设备 主要用于印刷企业印刷品的整形加工 蜂窝包装板产生以后 也要用到三面切书机切制纸蜂窝芯 近年来 制卡业发 展强劲 切纸机在这个领域也有广阔的市场 另外 三面切书机应用于非纸类加工 如 PS 板 皮革 硬塑料等材料的裁切 三面切书机是一种通用设备 应用范围及其广泛 在印刷业中 几乎每个印刷 企业都要配置三面切书机 因此三面切书机在印刷机械产品中占重要地位 是 印刷企业中是必备设备之一 三面切书机是印后主要设备之一 大批量的书刊整形都由三面切书机来完成 大批量的包装产品的由成型模切机 柔性版印刷生产线 瓦楞纸印刷模切开槽 机完成 大量的印大切小产品 如商标 不干胶贴片 卡片及中小型印刷企业 对小批量印刷产品 用三面切书机对印品加工时投入少 收效快的一种选择 更何况企业仅指掌尺寸变换 产品的形状变换就需要常备三面切书机 随着科 技水平的提高 三面切书机的自动化水平提高很快 液压 程控 计算机控制 的切纸机已占市场主流 各种辅机组成的裁切生产线 能够明显缩短生产实践 提高生产效率 降低劳 动强度 是印刷行业的发展方向 这部分裁切生产线如果配合整个印刷生产线 将大大缩短印刷周期 节约成本 获得可观的经济效益 三面切书机主要采用机械方式加以控制 裁刀是通过凸轮传动 机身采用整体 浇铸 通过减少机器拼装工序使机器的抖动降到最低 从而保证精度 其机械 部分的加工精度直接影响到裁切精度 使用寿命 电机控制主要起辅助控制作 用 如 当书本不完全到位时 光电控制开关便会自动提示 避免出现废品 当今世界上 三面切书机的发展方向是集自动化 智能化为一体 适用于各种 书本的尺寸 调节方便 灵活 只需经过触摸屏 通过 PLC 程序控制 机器就 可自动完成各部位工作状态的调整 如挡纸毛刷高度 夹书力的大小 根据中华人民共和国机械行业标准 从传动 显示和控制上来分 切纸机 可分为五类 即 机械式 液压式 全液压式 数字显示式和微机程控式 1 机械式切纸机 机械式切纸机指的是刀床 推纸器和压纸器等主要部件均采用机械传动的切纸 机 如图1 所示 最早的机械式切纸机采用单导轨结构 结构较为简单 调试 维修也方便 但是这类切纸机没有高精度的尺寸定位系统和尺寸设置装置 精 IX 度低 不能满足高档印刷品裁切的要求 另外这种切纸机冲击力大 噪音大 安全机构不可靠 容易出工伤事故 而且没有自动送纸机构 劳动强度大 生 产效率低下 根据中华人民共和国国家经济贸易委员会第32号令 淘汰落后生 产能 力 工艺和产品的目录 第三 批 QZ101 QZ201 QZ301 QZ401这些老式的机械式切纸机已被国家明令禁止 生产 2 液压和全液压切纸机 液压式切纸机的压纸器采用液压驱动 压力大而恒定 如上海申威达公司生产 的SQZK1 660 SQZK1 860型切纸机的最大压纸压力分别达到了 60000N 65000N 达到了国际先进技术的标准 全液压切纸机的刀床 压纸器 均采用液压传动 裁切更加稳定 3 数字显示和程控式切纸机 从1956 年波拉公司 现波拉公司已经并入海德堡 生产出第一台磁带控制的切 纸机以来 数显和程控式切纸机迅速发展和崛起 在国外已成为主流机型 在国内的市场份额不断上升 数显式切纸机推纸器的位置尺寸可以通过位置传 感器以数字方式显示 程控式切纸机则是采用信号记忆存储装置或微处理机存 储指 令程序 整个裁切过程按照程序设定的步骤自动循环进行 例如图2 所示波拉 176 型程控切纸机 可以存储198 套切纸程序 12928个程序步骤 X 2 选题依据 主要研究内容 研究思路及方案 三面切纸机工艺过程为 由传送带送来的具有一定高度的纸叠在初始位置 被初压板压紧 推杆将压紧的纸叠推到加工工位 由主压板将纸叠压紧后 初 压板放松并和推杆一起返回原位 在加工工位 首先由两把侧刀同时从两侧切 去多余的纸边 再由一把前刀切去前边的纸边 当完成这一切边动作后 主压 板退回 由卸纸杆将切好的纸叠推到传送带上 完成一次加工循环 重点在于确定执行机构的运动循环及其组成区段 执行机构运动循环的同 步化设计 裁切工作主要组成部件 切刀 切杆 切纸台 侧规 后挡纸规及压纸器 机座 切刀是切纸机的重要部件 切刀又长又重 处于机器前方 固定在刀架 上 当他向底座移动时 完成裁切工作 刀片的角度及材料要依据被切材料的 特性来选用和调节 现有适合不同硬度材料的切刀可供选择 切杆是切纸机另 一个重要部件 位于切纸台面上一个沟槽中 正对切刀下方 作用是防止切刀 每次切过纸垛后与金属切纸台相撞 否则切刀就极易变钝甚至断裂 侧规和后 挡规的作用是在裁切之前 调正纸剁的位置 将纸剁准确定位在切刀下方 侧 规是固定不动的 而后挡规能移动 可根据不同的裁切长度进行调整 压纸器 是一个与切刀平行的金属棒与切纸台成 90 度 它有两个功能 一是裁切之前将 XI 纸剁中空气排出 另一个是在裁切过程中将纸垛牢牢地固定在原位 切纸台是 切纸机的工作台 要求平面度 平直度精度高 刚性好 保证推纸运行平稳 受冲击不位移 确保裁切精度 机裁切机构采用线性轴承定位 包括基座 前口上刀座 横梁 两套呈对 称安装的边口上刀座和边口下刀座 前口上刀座和横梁两端用螺钉与两块对称 的Z 形连接块连成一体组成框架结构 两个边口上刀座用手柄和块固定在横梁 上 其特征是基座和边口下刀座两端共安装有六根立柱 在前口上刀座两端开 有两个孔 每个孔套装在装于基座上的立柱并在立柱间装有两个上下排列的线 性轴承 在边口上刀座的两端也开有两个孔 每个孔套装在装于边口下刀座上 的立柱并在立柱间装有两个上下排列的线性轴承 前口上刀座和两个边口上刀 座可沿立柱上下往复移动 这种采用线性轴承定位的三面切书机裁切机构具有 较高的定位精度 安装和调整比较方便 执行机构 是利用机械能来改变材料或工件的性质 状态 形状或位置 实现工艺动作过程以完成机器预定的功能 其特动比点是机构的运较复杂多样 运转速度受到生产性质的限制 一般低于动力机 并常需按不同的工况作相应 的变化 送纸机构采用滚动摩擦递纸机构 切纸 推纸机构都采用曲柄滑块机构 XII 滚动摩擦递纸机构 由于有平台支撑 只需几个滚子来传送绝缘纸 且用 橡胶制作可起到压纸便于切纸的作用 链动传递纸机构 与平台有所冲突 且难以压住绝缘纸 使切刀插刀不能 正常工作 故选用滚动摩擦递纸机构 曲柄滑块机构曲柄滑块机构是连杆机构的一种 连杆机构的一些传动特点 1 连杆机构中的运动副一般均为低副 因此 连杆机构也称低副机构 低副 两运动副元素为面接触 压强较小 故可承受较大的载荷 有利于润滑 磨损 较小 此外 运动副元素的几何形状较简单 便于加工制造 2 在连杆机构中 当原动件的运动规律不变 可用改变各构件的相对长度来使 从动件得到不同的运动规律 3 在连杆机构中 连杆上各点的轨迹是各种不同形状的曲线 称为连杆曲线 其形状还随着各构件相对长度的改变而改变 从而得到形式众多的连杆曲线 我们可以利用这些曲线来满足不同轨迹的设计要求 此外 连杆机构还可以很方便地用来达到增力 扩大行程和实现远距离传动等 目的 连杆机构也存在如下一些缺点 1 由于连杆机构的运动必须经过中间构件进行传递 因而传递路线较长 易产 生较大的误差累积 同时 也使机械效率降低 2 在连杆机构运动过程中 连杆及滑块的质心都在作变速运动 所产生的惯性 力难于用一般平衡方法加以消除 因而会增加机构的动载荷 所以连杆机构不 宜用于高速运动 凸轮机构 凸轮机构的最大优点是 只要适当地设计出凸轮的轮廓曲线 就可以使推杆得到 各种预期的运动规律 而且机构简单紧凑 XIII 凸轮机构的缺点是 凸轮廓线与推杆之间为点 线接触 易磨损 所以凸轮机构多 用在传力不大的场合 且不适合高速运动 故选用曲柄滑块机构 3 工作进度及具体安排 2007 年 12 月 完成开题报告 1 4 周 实习 了解工作条件和收集原始数据 制定初步设计方案 征 求意见 5 6 周 翻译与毕业设计课题内容相关的英语资料 完成方案设计 7 8 周 分析 优化结构 校核主要零件强度 修改不合理结构 完成 设计 9 12 周 工程图制作 出图 13 14 周 编写 修改设计说明书 总结材料 准备答辩 15 16 周 答辩 4 指导教师意见 对课题方案的可行性 深度 广度及工作量的意见 指导教师 年 月 日 教研室意见 教研室主任 年 月 日 说明 开题报告作为毕业设计 论文 答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一 XIV 此报告应在指导师指导下 由学生填写 将作为毕业设计 论文 成绩考查的重要依据 经指导师审查后签署意见生效 长长 沙沙 学学 院院 毕业设计 论文 中期报告毕业设计 论文 中期报告 系 部 机电工程系班级机本 1 班学生姓名邓俊杰指导教师谈峰 课题名称 自动三面切书机 课题主要任务 分析工艺过程确定机型及执行机构的组成 切书机总体方案设计 切书机传动系统设计 绘制工程结构图 切书机总装备图 压纸 切纸机构部件图 进出纸机构部件图 主要轴 凸轮 等零件图 在分析 计算 选择和设计的基础上 写设计说明书 运用计算机辅助设计 计算与绘图 1 简述开题以来所做的具体工作和取得的进展或成果 收集和查阅相关资料 根据设计要求对工艺过程进行分析 确定了切书机的总体方案 大致框架 成形 并完成了传动部件的设计计算 2 下一步的主要研究任务 具体设想与安排 下一步开始图纸的绘制和说明书的撰写 并完成剩余的部件的设计计算 3 存在的具体问题 压紧机构的结构设计 在几种方案对比下 难以取舍 4 指导教师对该生前期研究工作的评价 指导教师签名 XV 日 期 长沙学院毕业设计 论文 中期检查表长沙学院毕业设计 论文 中期检查表 毕业设计 论文 题 目 自动三面切纸机设计 学生姓名邓俊杰学号 200401110 9 专业 机械设计制造 及其自动化 根据工作任 务与进度安 排 至检查 日前应完成 的工作任务 初步计算 完成初步方案 画装配草图 编制说明书草稿 主要零件的设计计算 结构设计 以质量或强度为目标 进行简单优化设计 手工绘制总装图 译文完成 情况 已译完 未译完 未译 开题报告完 成情况 已完成 未完成 未做 中期报告完 成情况 已完成 未完成 未做 本人认为工 作任务完成 情况 工作进度 按期完成 基本按期完成 已拖期 工作质量 较好 一般 较差 如已拖期 请说明拖期 原因及解决 办法 工作拖拉 教师指导不力 设备条件不具备 其它 解决办法 学学 生生 自自 查查 本人为体现 已完成的工 作情况 提 供下列材料 1 确定自动三面切书机的总体设计方向 2 利用蜗杆减速器传动来实现节约空间和自锁的目的 3 设计曲轴来实现推书切书工作循环 4 计算各零件的尺寸 并验算 工作进度 较快 正常 较慢 太慢 工作质量 较好 一般 较差 太差 结结 论论 合格合格 基本合格基本合格 不合格不合格 指指 导导 老老 师师 意意 见见 评价与措施 基本达到要求 指导老师 签名 年 月 日 XVI 系部检查组意见 签名 年 月 日 注 1 中期检查要讲求实效 主要是找问题 找差距 对中期检查不合格的学生提出警告 2 此表一式二份 一份反馈学生 一份交系部备案 3 在相应项填写或打 长沙学院 2008 届毕业设计 论文 指导教师评阅表 系 部 机电工程系 学生姓名邓俊杰学 号2004011109班 级机本 1 班 专 业机械设计制造及其自动化指导教师姓名谈峰 课题名称自动三面切书机 评语 包括以下方面 学习态度 工作量完成情况 材料的完整性和规范性 检索和利用文献能力 计算机应用能力 学术水平或设计水平 综合运用知识能力和创新能力 选题与文献综述 20 分 分值 创新性 15 分 分值 基础理论和专门知识 35 分 分值 作者写作 表达能力 30 分 分值 合 计 分值 XVII 是否同意参加答辩 是 否 指导教师评定成绩分值 指导教师签字 年 月 日 说明 各项成绩的百分比由各系部自己确定 但应控制在给定标准的 20 左右 长沙学院 2008 届毕业设计 论文 评阅教师评阅表 系 部 机电工程系 学生姓名邓俊杰学 号2004011109班 级机本 1 班 专 业机械设计制造及其自动化评阅教师姓名 课 题自动三面切书机 评语 对论文学术评语 包括选题意义 文献利用能力 所用资料可靠性 创新成果及写作规范化和 逻辑性 选题与文献综述 20 分 分值 创新性 15 分 分值 基础理论和专门知识 35 分 分值 作者写作 表达能力 30 分 分值 XVIII 合 计分值 是否同意参加答辩是 否 评阅人 签名 年 月 日 说明 各项成绩的百分比由各系部自己确定 但应控制在给定标准的 20 左右 长沙学院毕业设计 论文 答辩评审表 学生 姓名 邓俊杰学号2004011109班级机本 1 班 答辩 日期 08 6 11 课题 名称 自动三面切书机 指导 教师 谈峰 地点科技楼 2602 姓 名 职务 职称 姓 名 职务 职称 姓 名 职务 职称 陈蕾教授戴娟副教授黄东胜副教授 梁亮讲师胡冠昱讲师 答 辩 小 组 成 员 XIX 答辩中提出的主要问题及回答的简要情况记录 1 这个压紧机构装载刀架上不会阻碍刀架运动 答 在装配图上我们可以看到 压紧机构的导筒内有一个弹簧 压板和导柱 类似于活塞 机构 是活动的 并不会阻碍刀架的继续运动 2 三把切刀同时下落是不是可行 答 三