大直径管定距快速切割装置设计

大直径管定距快速切割装置设计摘要：本说明书介绍的是一种大直径管定距快速切割装置的设计过程。这个装置的主要功能是把PVC管材进行快速定距切割。要使它顺利完成这个功能，设计的方法主要包括：切割装置的设计，定位装置的设计和夹紧装置的设计。其中切割装置采用电动切割，定位装置采用定位档板，夹紧装置采用哈夫块配合弹簧和气泵进行夹紧。装置设计完成后的操作过程是：打开气泵，压缩弹簧，从而夹紧管材，打开切割机，进行切割，切割后关闭切割机，再关闭气泵，哈夫块在弹簧的作用下弹起，取下切割好的管材，并推动剩余的管材定位，准备下一次切割。此装置设计实现后能够大幅提高塑料管材切割的生产效率，不仅减轻了工人的劳动强度。也同时使切割下管材的垂直度和长度精度得到提高。关键词：塑料管材(PVC)；手动；快速切割ILarge-diameterpipecuttingdevicedesignedtoquicklysetdistanceAbstract:theintroductionofthismanualisakindoflargediameterpipedistancefastcuttingdevicedesignprocess.ThedevicesmainfunctionistocutthePVCpipeforrapidspacer.Tomakeitcompletethefunction,designmethodmainlyincludes:thedesignofthecuttingdevice,positioningdevicedesignandthedesignoftheclampingdevice.Thecuttingdeviceadoptselectriccutting,positioningdeviceadoptspositioningbaffles,clampingdeviceusinghoughblockwithspringandairpumptoclamp.Devicedesignafterthecompletionoftheoperationprocessis:openairpump,compressionspring,thustheclampingtube,openthecutter,cutting,cuttingclosedaftercuttingmachine,andthenclosetheairpump,houghblocksundertheactionofthespringbounce,removethecutpipe,andpushtherestofthepipepositioning,readyforthenextcut.Afterthisdevicedesignimplementationcangreatlyimprovetheproductionefficiencyofplasticpipecutting,notonlyreducethelaborintensityoftheworkers.Atthesametimetocutthepipeverticalityandlengthaccuracywasimproved.Keywords:plasticpipes(PVC),andmanually,fastcuttingII目录1引言.11.1塑料管材的应用现状.11.2塑料管材切割装置的现状.11.3设计方案的选择比较.22切割装置的设计.42.1切割装置的选择.42.2切割装置的安装.63定位装置的设计.93.1定位装置的选择比较.93.2档板尺寸的确定.93.3定位装置的安装.104夹紧装置的设计.124.1夹紧装置综述.124.2夹紧装置的方案选择比较.134.3夹紧装置中弹簧的选择.174.4弹簧的固定.204.5夹紧装置中板材的选择.204.6夹紧装置中气泵的选择.214.6气泵压力的检验.225测量装置的设计.245.1测量装置的选择比较.246装置底座的设计.246.2底座结构设计.256.3底座结构尺寸计算.25III6.4底座材料的选择.267结论.29参考文献.30致谢.3101引言1.1塑料管材的应用现状随着社会经济和科学技术的不断发展,各种各样的塑料管材广泛地运用于石油，化工，农业，手工，轻工和服务业等不同的行业的多种场合。在城建的快速化中，例如各大中小城市的公共基础设施建设工程中，很多新型材料的大口径管材相继出现并被加以应用，在城市建设中，塑料管材以重量轻、结实耐用、环保无污染、不易腐蚀，可塑性强等优势得到青睐。“塑料和传统的材料不一样，技术发展的的步伐特别快，不断出现的新技术、新材料、新工艺使塑料管相对传统材料的优势也越来越突出。塑料管材与传统的金属管和水泥管相比，具有重量轻，一般仅为金属管的1/6-1/10,有较好的耐腐蚀性，抗冲击和抗拉强度，塑料管内表面比铸铁管光滑的多、摩擦系数小、流体阻力小、可降低输水能耗5%以上，综合节能好，制造能耗右降低75%，运输方便，安装简单，使用寿命长达30-50年。【1】”在机械行业中，塑料管材的应用也日趋广泛，许多由钢铁等金属管材做成的机械设施也正在向非金属管材过度，其中对于托辊这个常用配件，目前厂家正在大量生产塑料托辊，运用于输送机，传送带等各个机械设备中。1.2塑料管材切割装置的现状当前，我国切管机与基础制造装备行业仍然存在的突出问题是：自主开发能力薄弱，专业化的配套体系尚未形成，功能部件的发展滞后，产品自动化水平低，可靠性、精度保持性差。特别是在一些普通的生产车间，自动化程度仍然很低。例如托辊厂在1生产塑料托辊时仍然采用手动切割为主的生产形式。具体是从塑料管生产厂家买回成品塑料管进行加工。由于成品长度与实际托辊长度不符，需要先进行切割。工人把塑料管材放置于槽钢上，用脚踩住固定，目测长度后用市面上的切割机进行切割。这样切割存在以下几个问题：1.管材切割后管子的垂直度达不到要求；2.切割下来的管材长度精度达不到标准；3.塑料管由于发热变形严重。所以在切割后还要在机床上进行二次打磨，从而达到规定长度。不仅费时费力，造成生产效率低下，而且质量达不到高标准。1.3设计方案的选择比较本次设计的大直径管定距快速切割装置，其主要的要求是能够快速对长度12m，直径113mm的塑料管（PVC）进行定位，然后切出定距（3m）长的管材。为了实现这个特定功能，有两个方案可供选择：方案：采用机床式结构进行切割。对现有机床进行改造，卡盘把管材夹紧，把切割刀固定在机架上，用切割刀片对管材进行切割。结构示意如图1.1所示：图1.12方案二：采用切割机式结构进行切割。用自主设计的夹紧装置对管材进行夹紧，采用小型切割机对管材进行切割。结构示意如图1.2所示：图1.2对方案二的结构进行改进设计后，本次设计的结构原理图如图1.3所示：图1.3方案一的特点：结构复杂，对大型机床的改造成本高，而且管材的长度长，装卡夹紧管材有一定的困难，而且在机架上固定定位装置，切割装置也不方便。方案二的特点：结构简单，自己设计机架结构，方便切割装置，夹紧装置以及定位3装置的固定。而相较于方案一的成本较低。综上所诉采用方案二。2切割装置的设计2.1切割装置的选择方案一自己设计切割装置：采用发动机带动刀具切割。包括设计机架，机壳，电动机的选型，刀具的选型，以及各零部件的尺寸计算。方案二从市面上直接买现有的切割管机进行改装。显然，方案一不仅需要大量的工作和计算，而且成本较方案二高。而方案二合适，简单且成本低廉。具有可操作性。选型的切割装置是：J3G3-400重型全铜2.2kw/220v如图2.1所示产品参数：额定转速：2800r/min砂轮：400*3*32mm（外径*厚度*孔径）夹钳角度：0-45最大切口长度：130mm重量：55kg额定频率：50HZ额定输入功率：3000W切削速度：60m/s4图2.12.2切割装置的安装如图2.2所示，此切割机的底座可以拆除，拆除底座后将它的切割部分重新固定在本次设计的机架上。在机架上打两个通孔，用六角螺栓和相配合的螺母通过切割装置的孔和机架上的孔进行进行固定。“六角螺栓分为内六角螺栓和外六角螺栓。外六角螺栓特性是工具广泛可用，应对直板扳手，活扳手，梅花扳手，套管扳手，牢固性能强，但需要有一定的工作工艺空间。内六角螺栓特性是，工具是特有的六棱扳手，但是可以在小的空间里工作工艺【2】。”5图2.2如图2.2所示，根据情况选用外六角螺栓。国家标准规定了的螺纹规格大小是M3-M64,且分为A级和B级。A级的适用范围是D24和L10D或L150的螺栓。根据底座已开孔的大小，直径大概是22mm，所以选用的螺栓规格是M24，所以所选用的螺栓等级为A级。下表2-3是外六角螺栓规格标准（节选）：6表2-37接下来是螺栓等级的选择：“高强度螺栓主要用在一些户外工程上，这种情况的抗拉强度比大一般强度的螺栓，主要用在一些小型机械上，具体情况是看应用环境和方式。高强螺栓，使用日益广泛。常用8.8s和10.9s两个强度等级，其中10.9级居多。普通螺栓强度等级要低，一般为4.4级、4.8级、5.6级和8.8级。强度等级所谓8.8级和10.9级是指螺栓的抗剪切应力等级为8.8GPa和10.9Gpa8.8公称抗拉强度800N/MM2公称屈服强度640N/MM2一般的螺栓是用X.Y表示强度的，X*100=此螺栓的抗拉强度，X*100*（Y/10）=此螺栓的屈服强度（因为按标识规定：屈服强度/抗拉强度=Y/10）【3】。”本装置中选用的螺栓等级是4.8级则此螺栓的抗拉强度为：400MPa屈服强度为：400*8/10=320MPa最后确认所选用的型号是GB/T5780-2000-M24x80-4.8-A-0。即公称直径24mm，螺栓长度是80mm，等级是4.8。相对应螺母的型号选定为GB/T6170-2000M24。83定位装置的设计3.1定位装置的选择比较方案一：开始选定的是在机架上固定一块平面挡板，用手推动管材直到顶住档板即可以进行定位。方案二：对挡板进行改造，在板的中间位置钻一个一定深度的孔，使塑料管恰好卡进孔中，进而使定位的精度更高。3.2档板尺寸的确定选定档板的尺寸大小是200*200*50，材料是45号钢。由于所切割的塑料管的直径是113mm，所以选定这个孔的大小是115mm，深度定为30mm。由于定位档板需要和角钢固定，所以需要打孔，孔的直径是22mm。定位档板的结构图如3.1所示：图3.193.3定位装置的安装采用角钢加螺栓和螺母的固定方式，进行加固。“角钢俗称角铁，其截面是两边互相垂直成直角形的长条钢材。角钢有等边角钢和不等边角钢之分，两垂直边长度相同为等边角钢，一长一短的为不等边角钢。其规格以边宽边宽边厚的毫米数表示。【4】”如图3.2所示：图3.210本次采用等边角钢，由于角钢是标准件，选型的是50*50*5。下表3-3是角钢规格表：表3-3但是市面的角钢没有打孔，需要进行再加工。先用角钢切割机，切割长度定为50mm。接着在角钢上进行开孔，在两个面上分别开孔，孔的直径大小是22mm。用两个角钢分别固定在档板的内外两个角，再用螺栓紧固。螺栓的选择型号是GB/T5780-2000-M24x80-4.8-A-0。即公称直径24mm，螺栓长度是80mm，等级是4.8。相对应螺母的型号选定为GB/T6170-2000M24。角钢的结构图如3.4所示图3.4114夹紧装置的设计4.1夹紧装置综述在机架上相对于切割装置的两侧各有一对夹紧装置,分别由上下相契合的哈夫块组成，切割不同直径大小的管材要换不同的哈夫块，哈夫块的规格由所切割管材的直径所确定。哈夫块专门用于夹紧塑料管材，如图4.1所示：哈夫块是夹紧装置的基础部件，它的设计构造和精度是保证切割砂轮按照设计要求能够快速切割管材的前提，因为管材在切割的过程中，任何方向的跳动、偏移都会对最后的管材切口精度产生影响。所以在哈夫块的选材方面也要仔细考虑，不仅要满足装置设计的工艺性要求，还得要保障产品切割后精度。夹紧块材料的选择为铸造铝合金其优点：“1.铸造性能良好，流动性好，充型能力优良，一般无热裂倾向，线收缩小，气密性高，可经受高压气压和液压的作用；2.在熔炼中需进行变质处理，可经热处理强化，在铸态或热处理后的力学性能是铅硅系合金。【4】”结合热塑性工程材料的特点，本次设计中我选择铸造铝合金中的ZL102做为哈夫块的材料即ZAlSi12。ZL102不仅有着熔点低流动性好质量轻易于铸造的特点。不可热处理强化，该合金的铸造性能优良,无热裂及疏松倾向，气密性较高。其密度小，耐蚀性好，可在受大气.海水腐蚀的环境中使用，可承受工业气氛的环境中浓硝酸.过氧化氢等的腐蚀作用；焊接性能也好。但该合金的力学性能低，耐热性和切削加工性差。12图4.14.2夹紧装置的方案选择比较方案一：采用杠杆装置进行压紧，即手动压紧：主要是利用千斤顶的模式。在本装置中把千斤顶倒置放在哈夫块上部，然后向下进行压紧管材，直到顶住下哈夫块。方案二：采用机械压紧：主要组成部分有电机、减速器、齿轮等。压紧过程是：电动机正向转动，带动减速器、齿轮，从而使丝杆在螺母中转动，推动压紧板将上哈夫块压紧。打开切管机进行切割。切割完成后关闭切割机，由于丝杆和固定丝母之间有自锁螺旋角，能一直保持压紧状态，但在这里不需要继续压紧，因为要把切割下的管材取出，再推动剩余的管材定位，所以要去除自锁螺旋角。方案三：采用合页的连接方式连接两个哈夫块，然后在上下哈夫块的另一侧上一个滑锁用来锁紧，从而压紧管材。方案四：采用液压装置进行压紧，压紧机构主要组成部分有液压缸，液压油，活塞和压紧板以及和其连接的哈夫块。压紧过程是：由液压缸的作用供出液压油，使油缸和活塞构成的空间充满液压油，此时压紧板缓慢地压紧上哈夫块，当压紧力达到设定的最13大值时，哈夫块被压紧，即管材被夹紧，这时切断电机电源，压紧动作完成，打开切管机的电源，进行切割管材的动作，切割完成后，操作换向阀进行换向动作，使液压油进入油缸的另一侧，平板和上哈夫块开始退回。然后取出切割好的管材并推动剩余管材进行定位。方案五：采用弹簧加气泵装置进行压紧：即在哈夫块的上半部分的顶部钻一个一定深度的孔，接着另选一块板材（1），在其下部钻一定深度但大小一样的孔，之后选一个合适的弹簧（1）插入其中，且正好卡住。在这块板的上部继续开一个孔，孔的上部再连接一个弹簧（2），此弹簧的上部连接一块固定板（2），以此来保证在切割完一次松开上哈夫块，取出管材后的稳定性。然后在板材上部钻两个一定深度的孔来插入气泵通过来的气管。打开气泵通气，压缩板材通过弹簧压紧哈夫块的上半部分。从而压紧管材。方案一的可操作性不高，杠杆另一端的定位不好实现，稳定性不高。方案二的成本较高，且在本装置中不易实现。方案三的结构简单，成本低，但是达不到快速的要求。方案四的压紧速度不高，且液压系统成本相对较高。方案五需要自己设计加工的零部件较多，但操作简单，效率高，成本低廉。综上所诉采用方案五进行压紧。本装置中选用的哈夫块规格根据所切管材直径大小113mm,确认选型是114*80，即厚度是80mm。内圆直径是114mm，外圆直径是274mm。下哈夫块的总高度是137mm。在上哈夫块所钻孔的大小：直径是62mm，孔深30mm。此外为了与平板相连，还要在哈夫块上方打螺纹孔，螺纹孔大小20mm,用螺栓固定。因为上诉方案的弹簧稳定性不好，所以对确定的方案进行再次改进，需要在上下哈夫的接触处钻孔，这个孔的直径要大，放入弹簧以保证稳定性。然后在上哈夫块的上部固定平板，平板上部依旧是气动装置，这样通过推动平板来使上下哈夫块夹紧。切割好一段后，切断气源，由于弹簧作用上下哈夫块分离，使切割好的管材取出，使剩余管材顺利定位。这样就不用机架上的平板拉伸装置。使结构更简单，方案更合理。这样上下哈夫块所钻孔的大小是62mm。孔深定为30mm。哈夫块上方依旧打螺纹孔，14用螺栓和平板固定。螺栓的选择：选用公称直径是20mm，公称长度是65mm的螺栓旋入。即GB/T5780-2000-M20x65-4.8-A-0。夹紧装置的部件图如4.2所示图4.215上哈夫块的结构如图4.3图4.3下哈夫块的结构如图4.4图4.4164.3夹紧装置中弹簧的选择这个弹簧的主要作用是在切割时受压力，弹簧压缩使上下哈夫块夹紧，在切割停止时，通过自身的弹力使上下哈夫块分开。由前述结构可知，此弹簧要与上哈夫块钻孔固定。所以弹簧的外径选择是60mm。下表4-5是弹簧选用标准（节选）：17表4-5其中定数（kgf/mm）及是弹簧劲度系数1牛顿(N)=0.225磅力(lbf)=0.102千克力(kgf)。为了保证弹簧和上下哈夫块相连接的稳定性，旋入上下哈夫块的弹簧总长是100mm,所以弹簧的选型为KL60X125弹簧劲度系数为97.2N/mm。外径是60mm,自由长为125mm。弹簧的参数：（1）弹簧线径d：即是弹簧材料的钢丝直径，本弹簧是60-45=15mm。（2）弹簧外径D：弹簧的最大外径，本弹簧是60mm。（3）弹簧内径D1：弹簧的最小外径，本弹簧是30mm。（4）弹簧中径D2：弹簧的平均直径，18计算公式是：D2=（D+D1）2=D1+d=Dd，本弹簧是45mm。（5）t：除支撑圈外，弹簧相邻两圈对应点在中径上的轴向距离称为节距本弹簧是19（6）有效圈数n：即是弹簧能保持相同节距的圈数，本弹簧是5圈。（7）支撑圈数n2：为了让弹簧在工作时受到的力均匀，保证弹簧轴线垂直其所在的端面、绕线制造时，一般将弹簧两端紧并。并紧的圈数只起支撑作用，这样的绕圈称为支撑圈。一般有1.5圈、2圈、2.5圈，这里设计的是2.5圈。（8）总圈数n1：即有效圈数和支撑圈数的总和。n1=n+n2经计算是7.5圈。（9）自由高H0：弹簧在不受外力作用时的高度。由下式计算：H0=nt+(n2-0.5)d=nt+1.5d(n2=2时)由所选材料得知H0=125mm（10）弹簧展开长度L：制造弹簧时所需要材料的长度。Ln1(D2)2+n2(压簧)L=D2n+钩部展开长度（拉簧）经过计算L=382.5mm。（11）螺旋方向：有左右旋之分，这里设计的弹簧采用右旋。由标准选用定为冷轧钢材。下图4.6是弹簧的结构图，注下图的比例为2:1。图4.6194.4弹簧的固定弹簧能否好的固定在上下哈夫块中，是能否保证切割平稳的重要环节，因此弹簧的固定尤为重要，这里可以看成是弹簧与平板相连，一般弹簧连接平板的固定方法有以下几种：胶粘贴法：这种方法适用于受力小,平板质量轻，而且材料不沾胶剂，不起化学反应的情况。钻孔法：这种方法适用于受力大,且钻孔后对平板的使用没有影响的情况。外套法：这种方法适用于受外力大，同样对平板的适用不产生影响的情况，把需要与弹簧连接的部分用外套套住,然后再将外套和弹簧链接。内套法：这种方法适用于平板弹簧使用对稳定性要求不高的情况，在平板上开两个圆孔（通孔），圆孔之间的距离要小于弹簧端部圆圈的直径，将弹簧端部的圆圈通过两个圆孔固定，即固定了弹簧。由上述方法，根据实际情况选择的固定方法是钻孔法。4.5夹紧装置中板材的选择由于板材要上下打孔，且不是通孔，所以板材的厚度要足够，选定30mm。长宽选定为是100*100mm。打孔的大小是直径20mm，因为要与上哈夫块连接，所以是通孔，并且需要攻螺纹。上面连接通气管的孔径大小定为直径20mm，孔深10mm。同样这个孔要攻螺纹，是螺纹孔。因为它要与通过来的气源管子相连接。板材的材料确定为Q235，因为Q235含C量0.18%用于由钢板、型钢或铸钢件制成的焊接机座或箱体，重量比铸铁或铸钢件轻，制造周期短，宜于单件或小批量生产或要求减轻重量，运行灵便的场合。20夹紧平板的结构图如4.7所示：图4.74.6夹紧装置中气泵的选择如图4.8所示是选取的气泵：图4.821气泵的选择的型号是：AC338主要参数：额定电压:220V额定气压：10bar气管直径：16mm关于中间管接插头的选择：由上述选择的气泵可知，从气泵通出的是单管，而本设计的压紧装置需要四根管，所以在其中间需要连入管接插头。选择的接头如下图4.9所示：选择的型号是：KB2UD06-005个接外径20mm的带螺纹的气管正好一个连接从气泵通出的气管，另外四个孔连接通往压板上的气管。图4.9关于气源传动通气管的选择，要使通出的气源能平稳推动平板，所以选用的气管头要带螺纹口。224.6气泵压力的检验气泵的压力主要克服弹簧的弹力，还有板材自身的重力。所以要计算各自的力，看是否满足压紧的条件。由上诉板材选用可知Q235的密度是7.85g/cm3,面积大小是10cm*10cm=100cm2；体积=10*10*5=500cm3；质量m=PV=500*7.85=3925g=3.926kg。G=mg=3.926*10=39.26N再算弹簧的弹力时，首先要考虑上哈夫块和平板的重量，因为在气源作用前弹簧就由于它们的重力有一定的型变量。平板的重力已计算出，现在需要计算上哈夫块的重力。上哈夫块的材料是铝合金，密度是2.7g/cm3，先算整体的质量：3.14*13.72*8*2.7*0.5=6.36kg；再算掏空的质量：3.14*11.42*8*2.7*0.5=4.40kg；则哈夫块的真实质量是：6.36-4.40=1.96kg。G=mg=1.96*10=19.6N总重力：39.26+19.6=58.86N弹簧的型变量按式x=P/K即可计算出：58.26/97.2=0.6mm每个弹簧的压缩量：0.6/2=0.3mm。可以忽略不计。所以只要计算弹簧的弹力即可F=kl=97.2N/mm*25mm=2430N两个弹簧的弹力：2430*2=4860N由公式1bar=0.1Mpa=100000pa和板材压紧结构可知一块平板上有5个压即5bar则压力23F=P*A=0.5Mpa*0.01m3=500000pa*0.01m3=5000N因为5000N4860N所以气泵可以推动压紧装置压紧哈夫块。5测量装置的设计5.1测量装置的选择比较方案一：一开始对本次设计的了解认知程度不深，准备采用自动测量装置即长度自动测量装置：“CNC机床系统的配套设备。即当机床完成零件加工后，由机械手将零件送到零件尺寸测量装置上进行内尺寸和外尺寸的测量。测量装置具有独立工作能力，同时可以加入CNC系统，接受协调控制系统的控制，完成等待、测量、显示测量结果等【6】。”在本设计中只要使用其中的一部分功能，对管材的长度进行测量后确认位置即可。方案二：随着设计的深入，了解了本次设计的切管装置是针对固定长度的托辊进行切割，所以可以采用最原始的测量装置一刻度尺。进行测量后直接固定切管机的位置，使砂轮的垂直位置正好在要求切割管材的长度上，即可完成对管材的定距切割。成本低廉，结构简单。本切割装置要切割的管材长度是3m,所以测量的起始位置是档板上孔的里侧，测量出3m的长度后做出标记，从而确认所要固定切管机的位置。246装置底座的设计6.1底座设计概要“机架的主要功能是保证切割各零、部件之间的相互位置和相对运动精度，并保证切割机有足够的静刚度、抗振性、热稳定性和耐用性。所以，机架的合理设计是本次切割装置设计的重要环节之一。【7】”机架是整个装置中最重要一部分，因此设计机架时，应优先考虑切割装置的类型和总体布局。在保证切割机工作性能的前提下，不但能保证支承件的性能又要尽量减轻重量，节约才材料。目前，机架的材料绝大多数仍采用铸铁材料，因为铸铁的减震性能比钢好。当然也可采用钢板焊接，焊接工艺比铸造简单方便，比较经济实惠，适用于小批和单件生产。本次设计的机架连接处就采用焊接工艺。机架的设计过程，一般是根据其使用要求和受力情况，参考同类型的切割机机架，初步决定其形状和尺寸。机架的形状可分为三类：“1.箱形类：支承件在三个方向的尺寸上都差不多，如各类箱体、底座、升降台等。2.板块类：支承件在两个方向上的尺寸比第三个方向大的多，如工作台、刀架等。3.梁类：支承件在一个方向上的尺寸比另两个方向大的多，如立柱、横梁、摇臂、滑枕、等。【7】”256.2底座结构设计此装置中的机架式属于箱体类。一个大的机架上放置固定一个小的机架，小的机架用来放置固定切割装置。大的机架上固定此装置的定位，夹紧装置以及管材。6.3底座结构尺寸计算大机架的标准规定机架的高度为1300mm或900mm，此次设计底座的高度按1300mm来设计,另设定机架平板厚度为50mm。由于买回的塑料管材长度为12000mm,所以机架长度设定为13000mm,宽定为500mm,厚度定为50mm。小机架上根据哈夫块和压紧管材的管材高度设定为200mm,平板厚度定为50mm，长度根据从市面上买回的切割机长度设定位为1000mm,宽度定为200mm。下图6.1是机架的结构图，注意比例是1:10图6.1266.4底座材料的选择机架的材料选择见表6-2材料名称特点和应用Q235含C量0.18%用于由钢板、型钢或铸钢件制成的焊接机座或箱体，重量比铸铁或铸钢件轻，制造周期短，宜于单件或小批量生产或要求减轻重量，运行灵便的场合灰铸铁HT150流动性好。多用于承受中等弯曲应力（约107Pa），摩擦面压强大于5105的铸铁。如大多数机床的底座铸铁HT200、HT250用于承受较大的弯曲应力（达3107Pa）、摩擦面压强大于5105（10吨以上大型铸件大于1.5105Pa）或须经表面淬火的铸件以及要求保持气密性的铸件。如机床立柱、齿轮箱体、工作台等HT300用于承受弯曲应力（5107Pa）和拉应力、摩擦面间的压强大于2106Pa或进行表面淬火，以及要求保持高度气密性的铸件。如轧钢机座、重型机床床身、剪床，冲床床身等27磨铸铁用于量仪机座、精密机械床身，人工时效时的保温温度比普通铸铁略高球墨铸铁（QT450-10、DT800-2）冲击韧性和疲劳强度比普通铸铁高，但减振性差铸钢（ZQ200-400ZQ230-450、ZQ270-500）ZQ270-500常用于大型铸钢件，有效好铸造性与焊接性，但易于产生铸造应力的热裂，结构简单者常采用退火，结构复杂或要求较高机械性能者用正火加回火铸铝合金ZL101、ZL104比重小，可通过热处理强化。ZL101机械性能、耐蚀性、铸造性、焊接性能比较好，用于要求减轻重量的船用柴油机机体等；ZL104用于形状复杂的薄壁，要求耐蚀并且耐冲击的铸件45用于由钢板、型钢或铸钢件制成的焊接机座或箱体，重量比铸铁或铸钢件轻，制造周期短，宜于单件或小批量生产或要求减轻重量，运行灵便的场合塑料多用于作仪表或仪表的壳体花岗石可获得较高而稳定的精度，对温度不灵敏、不导电、无磁性，耐蚀，吸振性好，加工和使用维护方便，成本低，但性脆，不耐冲击表6-2由上表可知：机架采用45号钢。287结论此次毕业设计的题目是大直径定距快速切割装置设计，在整个毕业设计的工作中，我充分回顾了大学四年的里所学的专业课程：CAD，机械设计，机械原理，机械制图，液压与气压传动，互换性与测量，理论力学，材料力学等。尽管设计中遇到过各种难题，但通过对所学知识的应用和大量的查阅资料，最重要的是通过指导老师的辅导，把困难一一解决。解决问题的过程就是我提高的过程。从最初的理