立式裁断机（分条机）设计-立式砂带分条机（含12张CAD图纸+PDF图）
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- 内容简介：
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毕业设计(论文)方案论证 题 目: 裁断机设计 立式 院系名称： 机电工程学院 专业班级： 学生姓名：指导教师：一、裁断机简述：本次的设计的题目是立式裁断机，其主要功能是把事先压制好的成型砂带，分切成有一定尺寸要求的、适合使用的、有一定规格的砂带。设计这种机械装置的目的是为了提高加工的效率，减少工人的劳动强度实现加工成本的降低。本次设计为了提高工作的效率和减轻工作人员的劳动强度，考虑人机的合理化布局，对刀具、张紧轴的动作采用气动进行控制。裁断机是用来切割压制好的桶型砂带，切割砂带的目的是为了满足用户对砂带宽度的要求。设备应操作方便、省力、容易掌握和不易发生故障和操作错误。这样不仅可以减少工人的疲劳、保证工人和机床的安全，还能提高生产效率。在满足以上条件的情况下，设备的结构应尽量简单，工艺性要好，容易制造和装配，维修方便等。所以，在设计时主体结构一般采用焊接的形式。设计思路是运用刀具的旋转切割砂带，而刀具的旋转是被动跟着主轴的旋转。它们之间的相对运动是通过刀具对主轴落刀的压力来实现的。砂筒在切割前撑紧，只有这样砂带才能被切割下来。其中砂筒的张紧和刀具的落下由汽缸活塞的运动来实现，主轴的转动由电机带动。设计思路是运用刀具的旋转切割砂带，而刀具的旋转是被动跟着主轴的旋转。它们之间的相对运动是通过刀具对主轴落刀的压力来实现的。砂筒在切割前撑紧，只有这样砂带才能被切割下来。其中砂筒的张紧和刀具的落下由汽缸活塞的运动来实现，主轴的转动由电机带动。二、方案分析：下面就一些系统和零件的选择方案作简单的分析。根据设计的实际情况，设计的内容可以分为：传动系统设计、支架设计、涨紧装置设计、切割装置设计、气压系统设计等。传动系统设计：传动系统由：电机、各个轴、带轮、轴承等组成。1、电机的选择由于此机床的工作环境具有粉尘多、传动精度及稳定性要求不太高，在室温下工作的特点。所以选择的电机是Y系列三相异步电动机。因为Y系列三相异步电机是按照国际电工委员会（IEC）标设计的，具有国际互换性的特点。其中Y 系列电动机为一般用途全闭自扇冷式笼型三相异步电机，具有防止灰尘、铁屑或其它杂物侵电机内部之特点，B级绝缘，工作环境不超过四十摄氏度，相对湿度不超过95%，海拔不超过1000m，额定电压380v，频率50HZ。适于无特殊要求的机械上，本次设计的裁断机就符合此类条件，故Y列的电机就符合要求。设计裁断机的目的是为了提高工作的效率，因此在电机的转速应该是其最普遍的转速1400r/min。所以选择Y系列90L-4型号的电机。这样不仅可以提高工作效率，还可以节约成本，及免去设计及按装减速装置的麻烦。使机床看起来更简洁，并且易于维护。在考虑到电机的力传动时，有两种方案：即带轮传动和齿轮传动。由于本设备对传动比没有要求，带轮传动能缓和载荷冲击，对中心距适应能力强，且结构简单、传动平稳、无噪声等优点，所以选择带传动。在电机的安装实际设计的需要，装在支架的下面。这样做可以减少设备的体积，也便于在运输过程中方便，所以将电机安放在支架下面，与支架相连接。在满足使用要求的前提下,机器的结构应尽量简单,工艺性好,容易制造和装配,维修方便等.机器的系列化、零部件的通用化和标准化，对机床的结构、制造与维修有直接的影响。机床的系列化可以用最少的平中满足各种不同的需要，又可使同类型机床结构典型化，以减少设计的劳动量。部件的通用化和零件的标准化既可缩短新机床的设计周期和制造成本。通用化和标准化程度的提高，使得使用方容易买到易损件，维修时就可以不制造或少制造备件。其安装的位置如下：2、传动装置的设计由于此产品需要高速的切削，要求工作效率比较高。也就是说在瞬间就可以完成所有的工作，因此在所有传动部分要求尽量的短 。在传动部分的采用一对齿数相同的齿轮，有电机直接到主轴上。由于尽可能的将设备做的比较小，符合在一般比较小的厂矿，所以在电机的安装应该装在箱体上，同时也便于在运输过程中方便。由于齿轮本身承载力，而且工作环境也是不太恶劣。所以在齿轮的选材上一般的45钢就行。3、主轴的选择和校荷作为本次设计中受力最大的部件，不仅承受来自砂带的张紧力，还有本身的重力，同时还有来自刀具的向下压力。所以在主轴的选择上应采用一根实心轴。由于一般的材料不能保证在落刀的压力下，且在坚硬的刀具面前不受到损坏，所以要选用超硬材料，但同时如果整体的材料采用超硬材料，必将把成本随之提上去，由于在本身设计是没有那么多的经费的，所以只好采用在一根普通的轴外面包一层特殊的材料做成的耐磨套，以保证在设备进行切割的过程中不受到太大磨损。故主轴的材料为普通的45钢，而耐磨套的材料则为低碳钢。由于要保证耐磨套和主轴的同轴度，同时也要有一定的承载能力，所以在耐磨套的制作过程是比较麻烦的，除了正常的热处理外，在最后还应该有一次渗碳处理，以保证在工作过程有足够的硬度才行。同时由于有配合精度和同轴度的要求，所以在制作时并不是采用整体式，而是分成几段制作。这样保证加工比较容易，同时也为在耐磨套和主轴配合时，便于装夹。主轴本身要求承载一定的力，所以要求有一定的刚度。根据相关设备的数据知道，此次设计中应该采用直径为65mm的，而耐磨套本身则采用外径为90mm的比较合适。刀具、耐磨套的选择及安装：由于砂带上面的砂粒，硬度很高，一般的刀具对于它没有什么用，而且非常容易磨损，所以在刀具的选择上采用一种特殊的材料制成。如果用这种材料制成刀具，会使成本成倍增长。所以在设计刀具时，采用在刀具的表面镶上一层硬质合金材料。在刀具总体设计时，我们考虑由于砂带的宽度不一样，同时再考虑装卸方便的同时，我们只将刀片镶嵌在隔套之间。砂带的宽度要求是10650mm之间，所以在制做隔套时，并不是每一个尺寸都要求做出来。我们采用一系列的不同尺寸的隔套，在不同尺寸要求，只许将其组合而成。选择耐磨套时考虑到刀具的作用，其硬度要比刀具的高；不然会发生刀具把耐磨套切割的事情，并影响加工。因为如果耐磨套上有被切割的印记（小沟槽）就有会使刀具切不下工件，而是把工件积压到沟槽当中。故耐磨套的材料为渗碳钢。其个数由刀具的个数和加工的具体情况决定。下图为刀具的安装图：其各个部分的作用如下：刀具起切割作用；隔套是用来决定分条的宽度，用各个不同尺寸的隔套隔出不同的工件加工尺寸，使加工的范围扩大；轴承是支持刀具的转动，使刀具的转动更顺利；刀具的转动是在落刀压力的作用下跟着主轴一起转动，是被动的；锁紧螺母是用来压紧隔套的，这样作的目的是为了使刀具不会在落刀压力下产生窜动；装刀轴是用来装刀具的；支撑轴是用来支撑其他部分的，使其不会掉下。 耐磨套的安装图如下：其各个部分的作用：挡圈是起耐磨套的定位作用；耐磨套是起保护主轴、辅助加工的作用；压紧板是起紧固耐磨套的位置的作用；主动轴旋转带动刀具及工件运动完成加工。刀具和耐磨套的配合，即实现了切割砂带的工作，使刀具和主轴的磨损减小到最小，而且大大降低了成本。轴承的选择：由于该设备在工作过程，并没有太大的冲击力，同时也没有轴向力，所以在轴承的选择上采用根据经验选择。又由于机床易装拆，维修方便，因此选用的轴承是一般的深沟球轴承。当轴承寿命结束时，换一下就可以，成本不会太高，又不会影响加工。其选用的轴承型号如下：主轴轴承型号 6007刀具轴承型号 6250气缸的选择本次设计中的刀具抬起和落下，以及砂带的张紧都是自动完成。而实现这个动作的用的是汽缸。由于在切削的过程中，只是很短时间内完成的，同时在减轻工人劳动强度的前提下。实现高的劳动效率。由于落刀的压力和张紧力都是已知的，因此可以算出所需要汽缸的内径，并通汽缸标准就找到能所需要的汽缸。控制系统设计：本次设计所采用的是电气控制系统，所采用的电器有接触器、电压、电流继电器、时间继电器等。由于接触器可以实现远程控制，所以用来控制电机；电压、电流继电器的作用是用来保护电路的安全，当电压或电流不在安全使用范围时能够迅速将电路切断，又能在电压或电流稳定是自动接通电路。时间继电器的作用是对电机的起动、反接制动，进行延时控制；及对两个加工循环之间实现延时控制。这样就可以实现半自动化加工，就是在工人按下开始按钮后，工人只需要装卸工件其他的就由机床自己解决。它的优点是能降低工人操作复杂程度，减少误操作，提高工作效率。裁断机的动作过程为：按下开始按钮 张紧汽缸开始工作（到位后） 电机转动 切割砂带 刀具抬起 刀具落下 电机停转 张紧汽缸放松 装卸工件三、方案总结：设计立式裁断机这种机械装置的目的是为了提高加工的效率
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