氣動式定尺飛鋸機的結(jié)構(gòu)設(shè)計

氣動式定尺飛鋸機的結(jié)構(gòu)設(shè)計,氣動式定尺飛鋸機的結(jié)構(gòu)設(shè)計,氣動式,定尺飛,鋸機,結(jié)構(gòu)設(shè)計 南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）中期檢查表 學(xué)生姓名 沈立 學(xué) 號 05010224 指導(dǎo)教師 武培軍 吳晟 選題情況 課題名稱 氣動式定尺飛鋸機的結(jié)構(gòu)設(shè)計 難易程度 偏難 適中 √ 偏易 工作量 較大 合理 √ 較小 符合規(guī)范化的要求 任務(wù)書 有 √ 無 開題報告 有 √ 無 外文翻譯質(zhì)量 優(yōu) 良 √ 中 差 學(xué)習(xí)態(tài)度、出勤情況 好 √ 一般 差 工作進度 快 按計劃進行 √ 慢 中期工作匯報及解答問題情況 優(yōu) 良 √ 中 差 中期成績評定：良 所在專業(yè)意見： 學(xué)習(xí)較主動、積極，態(tài)度認真，階段成果較明顯。 負責(zé)人： 年 月 日 南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 系　　　部： 機械工程系 專 業(yè)： 機械工程及自動化 學(xué) 生 姓 名： 沈立 學(xué) 號： 05010224 設(shè)計(論文)題目： 氣動式定尺飛鋸機的結(jié)構(gòu)設(shè)計 起 迄 日 期: 2009年 3 月9日 ~ 6月14日 設(shè)計(論文)地點: 南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院 指 導(dǎo) 教 師: 武培軍 吳 晟 專業(yè)負責(zé)人: 龔光容 發(fā)任務(wù)書日期: 2009年 2 月 26 日 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）任 務(wù) 書 1．本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題應(yīng)達到的目的： 飛鋸機適用于連續(xù)軋制各種管材、型材生產(chǎn)線，如焊管、鋼筋、鋁管、合金管的生產(chǎn)線。飛鋸機可用于高速跟蹤自動切割鋼管、型材等。具有定尺精度高，設(shè)備可靠性高，結(jié)構(gòu)簡單，易于維修等特點。通過對氣動式定尺飛鋸機的結(jié)構(gòu)設(shè)計，可以有效培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用機械設(shè)計制造知識，并根據(jù)工程實際要求，進行問題的分析解決，從而提高獨立工作的能力，適應(yīng)社會需求。 2．本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）： 機械制造中采用自動化技術(shù)，可以有效地改善勞動條件，提高勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，并能顯著降低制造成本。具體內(nèi)容及任務(wù)如下： 1、氣動式定尺飛鋸機的整體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計； 2、鋸切系統(tǒng)的設(shè)計與計算； 3、相關(guān)主要零部件的設(shè)計。 應(yīng)達到的技術(shù)要求如下： 1、型材生產(chǎn)速度：60m/min； 2、鋸切精度：±5mm； 3、鋸切長度：4m～6m； 4、鋸切型材徑向尺寸：12mm～90mm。 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）任 務(wù) 書 3．對本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題成果的要求〔包括畢業(yè)設(shè)計論文、圖表、實物樣品等〕： 1、相關(guān)資料的英文翻譯與文獻綜述； 2、氣動式定尺飛鋸機的整體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計； 3、鋸切系統(tǒng)設(shè)計及相關(guān)零件圖、裝配圖； 4、畢業(yè)設(shè)計論文。 畢業(yè)設(shè)計成果以設(shè)計圖樣和說明書形式提交。要求圖樣規(guī)范，符合國家標(biāo)準；說明書層次分明、論據(jù)可靠、計算正確、圖標(biāo)規(guī)范、語句通順。 4．主要參考文獻： [1] 朱光力．專用自動鉆床液壓傳動系統(tǒng)設(shè)計．北京：機床與液壓，2004年第一期，97~99． [2] 徐灝主編．機械設(shè)計手冊．北京：機械工業(yè)出版社，1991． [3] 王衛(wèi)兵等．可編程序控制器原理及應(yīng)用．北京：機械工業(yè)出版社，1998． [4] 許福玲，陳堯明主編．液壓與氣壓傳動．北京：機械工業(yè)出版社，2004． [5] 邱宣懷主編．機械設(shè)計．北京：高等教育出版社，1997． [6] 王伯平主編．互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)．北京：機械工業(yè)出版社，2000．　 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）任 務(wù) 書 5．本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題工作進度計劃： 起 迄 日 期 工 作 內(nèi) 容 2009年 3 月 9 日 ~ 3月 23 日 3 月 24 日 ~ 4月 6 日 4 月 7 日 ~ 5月 11日 5 月 12 日 ~ 5月 31 日 6 月 1 日 ~ 6月 9 日 6月 10日 ~ 6月 14 日 熟悉課題，準備相關(guān)資料，完成資料翻譯 完成文獻綜述，撰寫開題報告，熟悉AutoCAD、Pro/Engineer等繪圖軟件 掌握飛鋸機的結(jié)構(gòu)設(shè)計原理，完成氣動式定尺飛鋸機的整體方案設(shè)計 完成鋸切系統(tǒng)的設(shè)計與計算，畫出相關(guān)的零件圖和裝配圖 撰寫并打印設(shè)計說明書，整理相關(guān)資料 準備論文答辯 所在專業(yè)審查意見： 負責(zé)人： 2008年 月 日 系部意見： 系部主任： 2008年 月 日 南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(論文)前期工作材料 學(xué)生姓名: 沈立 學(xué) 號： 05010224 系　部: 機械工程系 專 業(yè): 機械工程及自動化 設(shè)計(論文)題目: 氣動式定尺飛鋸機的結(jié)構(gòu)設(shè)計 指導(dǎo)教師: 武培軍 高級工程師 吳晟 助教 材 料 目 錄 序號 名 稱 數(shù)量 備 注 1 畢業(yè)設(shè)計(論文)選題、審題表 1 2 畢業(yè)設(shè)計(論文)任務(wù)書 1 3 畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告〔含文獻綜述〕 1 4 畢業(yè)設(shè)計(論文)外文資料翻譯〔含原文〕 1 5 畢業(yè)設(shè)計（論文）中期檢查表 1 2009年5月 南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）選題、審題表 系　　部 機械工程系 指導(dǎo) 教師 姓 名 吳 晟 專業(yè)技術(shù)職 務(wù) 助 教 課題名稱 氣動式定尺飛鋸機的結(jié)構(gòu)設(shè)計 適用專業(yè) 機械工程及自動化 課題性質(zhì) A B C D E 課題來源 A B C D √ √ 課題預(yù)計 工作量大小 大 適中 小 課題預(yù)計 難易程度 難 適中 易 √ √ 課題簡介 飛鋸機可用于高速跟蹤自動切割鋼管、型材等。具有定尺精度高，設(shè)備可靠性高，結(jié)構(gòu)簡單，易于維修等特點。本課題緊密結(jié)合學(xué)生所學(xué)的機械技術(shù)課程，它能強化提高學(xué)生所學(xué)的知識和提高學(xué)生的初步設(shè)計能力，通過完成該課題，可以使學(xué)生理解機械裝置的運動原理和應(yīng)用范圍，對機械設(shè)計過程有更深入的認識了解。 課題應(yīng)完成的任務(wù)和對學(xué)生的要求 1、在了解氣動式定尺飛鋸機的結(jié)構(gòu)特點和設(shè)計原理的基礎(chǔ)上，完成結(jié)構(gòu)設(shè)計，畫出相關(guān)的零件圖和總裝配圖； 2、完成鋸切系統(tǒng)的設(shè)計和計算； 3、3000字以上的英文翻譯； 4、撰寫設(shè)計說明書。 要求學(xué)生具備機械設(shè)計的基本能力，能將所學(xué)知識綜合應(yīng)用于實際生產(chǎn)制造中。 所在專業(yè)審定意見： 專業(yè)負責(zé)人(簽名)： 年 月 日 注：本課題由 沈 立 同學(xué)選定，學(xué)號： 05010224 注：1．該表由指導(dǎo)教師填寫，經(jīng)所在專業(yè)負責(zé)人簽名后生效，作為該專業(yè)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）選題使用； 2．有關(guān)內(nèi)容的填寫見背面的填表說明，并在表中相應(yīng)欄內(nèi)打“√”； 3．課題一旦被學(xué)生選定，此表須放在學(xué)生“畢業(yè)設(shè)計（論文）資料袋”中存檔。 南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書(論文) 作 者: 沈立 學(xué) 號： 05010224 系　部: 機械工程系 專 業(yè): 機械工程及自動化 題 目: 氣動式定尺飛鋸機的結(jié)構(gòu)設(shè)計 指導(dǎo)者： (姓 名) (專業(yè)技術(shù)職務(wù)) 評閱者： (姓 名) (專業(yè)技術(shù)職務(wù)) 2009 年 6 月 畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）中文摘要 本設(shè)計是關(guān)于氣動式定尺飛鋸的結(jié)構(gòu)設(shè)計。氣動式定尺飛鋸機可用于高速跟蹤自動切割鋼管、型材等。具有定尺精度高，設(shè)備可靠性高，結(jié)構(gòu)簡單，易于維修等特點。針對大量中小企業(yè)這一中低端市場， 結(jié)合我國的國情, 選定了“氣動式定尺飛鋸機”做為畢業(yè)設(shè)計的攻關(guān)課題。設(shè)計內(nèi)容包括總體方案制定、飛鋸小車運動設(shè)計、結(jié)構(gòu)方案設(shè)計、導(dǎo)軌的設(shè)計、行走小車的結(jié)構(gòu)方案等。在設(shè)計中結(jié)合我們的專業(yè)知識，在老師的指導(dǎo)下，完成設(shè)計任務(wù)。 關(guān)鍵詞 飛鋸 鋸切 飛鋸小車 畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）外文摘要 Title The Structural Design of Flying Pneumatic Saw Abstract The design is on the pneumatic saw Flying the structural design. Flying saw pneumatic high-speed tracking can be used for automatic cutting steel pipes, profiles and so on. Length with high precision, high reliability, simple structure, easy maintenance and so on. This in response to a large number of small and medium-sized low-end markets, combined with Chinese national conditions, selected the "Flying pneumatic saw" as a graduation project of research subjects. Design includes the overall program development, flying sports car saw the design, structure design, rail design, the structure of the program running, such as cars. In the design combined with our expertise, under the guidance of the teacher to complete the design task. Keywords Flying Saw Sawing Flying Saw Trolley 南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告 學(xué) 生 姓 名： 沈立 學(xué) 號： 05010224 專 業(yè)： 機械工程及自動化 設(shè)計(論文)題目： 氣動式定尺飛鋸機的結(jié)構(gòu)設(shè)計 指 導(dǎo) 教 師: 武培軍 吳晟 2009 年 3 月 22 日 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告 文 獻 綜 述 摘要 本文獻綜述介紹了氣動式飛鋸機在連續(xù)軋制各種型材、管材等生產(chǎn)線上的重要功用,它能保證一定的精度.氣動式定尺飛鋸在當(dāng)前國內(nèi)外都得到了廣泛的應(yīng)用,與其它飛鋸機相比,它成本低,滿足精度要求,適合中小企業(yè)的優(yōu)點,所以本文獻通過介紹幾種飛鋸機的特點不同，說明了氣動飛鋸機的優(yōu)點，以及介紹了該飛鋸機的工作過程、控制系統(tǒng)特點、設(shè)計路線和注意的問題等等。 關(guān)鍵詞 定尺飛鋸 氣動式飛鋸機 氣動 1 氣動式飛鋸機的功用 隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，現(xiàn)代化的大型廠房、大跨度的展覽場館、體育運動場館、大型倉儲、橋梁、機場、起重、運輸、車輛等各行各業(yè)廣泛地采用鋼結(jié)構(gòu)，使得鋼結(jié)構(gòu)需求量大幅度增加，對鋼結(jié)構(gòu)鋼材材質(zhì)、規(guī)格品種也提出了更高的要求。 2001年我國冷彎型鋼生產(chǎn)30萬噸（不包括鋼管和涂層板）。據(jù)中國鋼協(xié)冷彎型鋼分會統(tǒng)計2001產(chǎn)量約有70萬噸，加上其他行業(yè)（農(nóng)機、水電、汽車、機械等）約有150萬噸，占全國鋼材產(chǎn)量的1‰左右，而國外工業(yè)發(fā)達國家冷彎型鋼占全國鋼材的3.0‰～5.0‰。冷彎型鋼的特點： 可生產(chǎn)各種復(fù)雜的斷面與熱軋型鋼相比具有斷面形狀合理、重量輕，強度高的優(yōu)點，又在冷彎加工中提高了強度。比一般熱軋型鋼的構(gòu)件節(jié)約鋼材10.0‰～50.0‰。 在線定長切割飛鋸機是冶金企業(yè)連續(xù)軋制各種型材、管材等生產(chǎn)線上不可缺少的重要設(shè)備，用于連續(xù)生產(chǎn)中將無限長的鋼管按預(yù)定的長度在線自動切斷。定尺飛鋸機在生產(chǎn)中決定著管材的質(zhì)量、長度等。它的精度保證了管材的精度[1]。 2 定尺飛鋸機的國內(nèi)外現(xiàn)狀 在國外定尺飛鋸機的發(fā)展很快，基本上都能達到國際標(biāo)準。我國焊管生產(chǎn)設(shè)備起步較晚，一些關(guān)鍵設(shè)備比較陳舊。隨著鋼鐵行業(yè)的飛速發(fā)展，對鋼鐵加工行業(yè)提出了要求。全國各地加工業(yè)也開始著眼于技術(shù)開發(fā)。就定尺飛鋸機來說，從技術(shù)含量較低的液壓傳動，氣動傳動，發(fā)展到如今的微機控制定尺飛鋸機，電液數(shù)控飛鋸機等。 下面介紹幾種現(xiàn)代主要應(yīng)用生產(chǎn)中的飛鋸機： 2.1 微機控制定尺飛鋸機 微機控制定尺飛鋸機是由微機控制系統(tǒng)、大功率可逆伺服系統(tǒng)、機械液壓、氣路系統(tǒng)所組成的機電一體化高技術(shù)產(chǎn)品焊管、冷彎生產(chǎn)線的關(guān)鍵組成設(shè)備，可用于高速跟蹤自動切割鋼管、型材等[14]。 2.2 電液數(shù)控飛鋸機 電液數(shù)控飛鋸機是由微機控制電子液壓傳動，一般包括液壓箱，電子計算機，軟件等幾部分組成，采用半開環(huán)控制無參數(shù)調(diào)整，電路簡單，性能穩(wěn)定，故障率低。機床可實現(xiàn)程序鋸切，預(yù)設(shè)多種鋸切定尺與其根數(shù)，自動轉(zhuǎn)換可不停車，改變定尺要求，也可人為暫時中斷運行[15]。 2.3 伺服飛鋸機 伺服飛鋸機是于2002年面世的一種新型飛鋸機，鋸切長度5.5m～6m時，鋸切精度為0mm～+5mm，高于國際上通用的英國Bs標(biāo)準(0mm～+6mm)。鋸切精度提高了16.7％，且在這方面處于國際先進的水平[1]。 3 氣動式定尺飛鋸的工作過程 氣動式定尺飛鋸機是為由光電脈沖編碼器、分別測出型鋼的長度及速度和鋸切小車的位移量，由PLC進行運算，當(dāng)型鋼長度(以切口為零點)等于設(shè)定長度減去殘長，PLC發(fā)出啟動訊號，助推缸、長缸氣閻合上，推動鋸切小車作加速運動，再經(jīng)過(這時殘長為零)，PLC發(fā)出夾緊命令，鋸切小車完成夾緊、鋁切，抬鋸，橙夾等動作，當(dāng)PLC收到松夾信號，發(fā)出長缸氣閥換向接通命令，鋸切小車在長缸推力下返回原點，等待下一次鋸切。 4 氣動式定尺飛鋸的控制系統(tǒng)的特點 （1） 全部保留了原來機械定尺飛鋸裝鬣的氣動小車鋸切機構(gòu)及傳動方式不變，有利于者設(shè)備的技術(shù)改造，上馬快，投資省。機組還保留了原有的操作習(xí)慣，工人易掌握(即人機親善性好)，日常維修很方便。 （2） 控制系統(tǒng)依據(jù)我們研究的控制模塑，充分運用PLC軟件編程能力，充分考慮到。①氣源壓力波動和氣動執(zhí)行元件的離散性對定尺精度的影響。② 在低擋PLC上完成2路高速脈沖輸入、運算，比較等要在高檔PLC才具有的功能 ⑨能在20m／min～50m／rain的生產(chǎn)線速度范圍內(nèi)跟蹤鋸切，達到較高精度。本系統(tǒng)電氣控制部分定尺精度≤±1mm，在180生產(chǎn)線上的試生產(chǎn)，抽拴結(jié)果，其定尺精度較高，平均絕對誤差≤5mm，是我們所知的氣動飛鋸能達到前較高精度[13]。 （3） 本系統(tǒng)設(shè)計運用了系統(tǒng)可靠性理論，在滿足系統(tǒng)功能的條件下，硬件盡可能簡化，裝宦上一體化。關(guān)鍵元器件選用可靠性很高的元器件(即提高系統(tǒng)瓶頸的可靠度)，本系統(tǒng)主控回路平均無故障工作時間大于l萬小時。 （4） 關(guān)鍵元件如脈沖編碼器等設(shè)有自檢功能。 5 本設(shè)計的目的與意義 目前市場上大量應(yīng)用的在線定尺飛鋸機主要有氣動式飛鋸機，液動式飛鋸機，電腦鋸等幾種形式。其中，氣動式飛鋸機的鋸切割裝置，夾緊裝置，主傳動裝置都是氣動的，與近些年市場上推廣的電腦鋸相比，氣動式飛鋸機本低(只有微機控制飛鋸的1／5，進口機組的1／15)，安裝使用方便(只有一只程控柜位于生產(chǎn)線旁，無需專用機房)，定尺精度較高，其平均絕對鋸切誤差≤5mm，可靠性好，主機的平均無故障工作時間大于l萬小時，操作維護方便，只要電工即可承擔(dān)，是改造國內(nèi)鋼管、型鋼生產(chǎn)線的優(yōu)良機組，有廣泛的推廣前景，但是，電腦鋸它也存在著一定的缺陷,例如：(1)價格偏高，一臺設(shè)備近30萬元。一次性投資很大，一般中小廠家難以承受；(2)微機抗干擾性能差，使得控制設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜?，F(xiàn)場安裝要求高；(3)調(diào)試以及維修保養(yǎng)困難，需專門人員維護，一旦發(fā)生故障很難立即排除。但它也具有一定的缺陷，噪音大，利用率低，無功損耗大，工作速度不穩(wěn)定，零部件損壞的概率大等。而氣動式飛鋸機恰恰具有成本低、壽命長、工作可靠、使用維修方便的特點，其定尺精度也足以滿足要求，固市場前景廣闊[2]。 因此，針對大量中小企業(yè)這一中低端市場，結(jié)合我國的國情,選定了“氣動式定尺飛鋸機”作為畢業(yè)設(shè)計的攻關(guān)課題。 參 考 文 獻 [1] 孫瑞岐，崔蕓．DYJ-97A-89 低噪音滾壓式飛鋸焊管[J]．1999 (9)：38-39． [2] 任翀，郝勇，李艷菲．FJ114 微機控制定尺飛鋸系統(tǒng)定尺精度分析[J]．包頭鋼鐵學(xué)院學(xué)報，2003（3）：63-65． [3] 倪振亞，姚燕順，李林杰，魏雪冬，章鳳翎．新型PS76-80飛鋸機[J]． WELDED PIPE AND TUBE，2000(7)：40-43． [4] 王懋瑤．液壓傳動與控制教程[M]．天津：天津大學(xué)出版社，1995． [5] 何緒節(jié)凡．曾發(fā)祚.脈沖與數(shù)字電路[M]．成都：成都電子科技大學(xué)出版社，1995． [6] 李宗林．電流斷續(xù)的調(diào)速系統(tǒng)[J].電氣傳動，1985(6)． [7] 張鍵．快速數(shù)字直流傳動系統(tǒng)中的若干問題[J].電氣傳動，1989(2)． [8] 鼓志瑾．電氣傳動與調(diào)速系統(tǒng)[M]．北京：北京理工大學(xué)出版社，1988：20-80． [9] 唐濟揚．以太網(wǎng)與現(xiàn)場總線技術(shù)[J]．國內(nèi)外機電一體化技術(shù)，2002，5(5)：7-13． [10] 馮冬芹，金建祥，周小文，等．E～emet與現(xiàn)場總線[J]．國內(nèi)外機電一體化技術(shù)，2003(5)：38-43． [11] 張浩，譚克勤，朱守云．現(xiàn)場總線與工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)手冊[M]．上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2002． [12] 馬忠梅，徐英慧，葉勇建，等．AT91系列ARM核微控制器結(jié)構(gòu)與開發(fā)[M]．北京：航空航天大學(xué)出版社，2003． [13] 左健民．液壓與氣動傳動[M]．北京：機械工業(yè)出版社，1992． [14] 程東等．上海金屬[J] .上海金屬，1992(2)：49． [15] 程武．SM120 ETS- L 型飛鋸機[J]．焊管，1993(6)．  畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告 ２．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）： １ 設(shè)計中需注意的問題 1）鋸切小車與定尺小車之間要剛性聯(lián)接且穩(wěn)定，一般多采用Φ50mm鋼管制作。 2）鋸切小規(guī)格鋼管時因鋼管剛性差，易彎曲，從而影響定尺精度，需要增加防彎壓輥。 3）氣壓源壓力要穩(wěn)定可靠，才能準確、協(xié)調(diào)完成飛鋸機的各項動作，保證定尺精度的準確和生產(chǎn)的連續(xù)。 4）在夾緊、鋸切到松夾的過程中，飛鋸小車的行走速度應(yīng)與焊管軋制速度基本同步。 5）鋸切精度要滿足焊管產(chǎn)品標(biāo)準要求。 6）由于飛鋸是生產(chǎn)線上的一個重要環(huán)節(jié)，因此要求設(shè)備運行可靠， 否則一出故障將全線停產(chǎn)。 7）控制系統(tǒng)的關(guān)鍵問題是在小車與軋管速度同步的瞬間，如何使鋸片與管端間的距離正好是定尺鋼管的設(shè)定長度。 ２ 采用的手段 1 在學(xué)校圖書館查閱相關(guān)資料。 2 在工廠的實踐畢業(yè)實習(xí)。 3 通過老師和工程師的指導(dǎo)。 4 通過瀏覽因特網(wǎng)上的相關(guān)資料。 通過對相關(guān)資料和數(shù)據(jù)的理論計算和分析。 ３ 工作路線： 1) 設(shè)計準備 了解設(shè)計任務(wù)書，明確設(shè)計要求、工作條件、設(shè)計內(nèi)容的步驟；通過查閱有關(guān)設(shè)計資料，參觀實物征詢操作人員的建議等，了解設(shè)計對象的性能、結(jié)構(gòu)及工藝性；準備好設(shè)計需要資料、繪圖工具；擬定設(shè)計計劃等。 2) 草圖設(shè)計 繪制裝配草圖；進行總體結(jié)構(gòu)設(shè)計和部件設(shè)計。 3) 編寫設(shè)計說明書 寫明整個設(shè)計的主要計算和一些技術(shù)說明。  畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告 指導(dǎo)教師意見： 1．對“文獻綜述”的評語： 2．對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設(shè)計（論文）結(jié)果的預(yù)測： 指導(dǎo)教師： 年 月 日 所在專業(yè)審查意見： 負責(zé)人： 年 月 日 南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院 本科優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計（論文）推薦表 系部： 機械工程系 填表日期： 年 月 日 學(xué)生 姓名 沈立 性別 男 類別 A 入學(xué) 年級 專業(yè)名稱 機械工程及自動化 專業(yè)所屬 一級門類 專業(yè)所屬 二級類 指導(dǎo)教師 畢業(yè)設(shè)計（論文） 總周數(shù) 14 姓名 專業(yè)技術(shù)職務(wù) 年齡 所在單位 吳晟 助教 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目 氣動式定尺飛鋸機的結(jié)構(gòu)設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計（論文）主要涉及研究方向 1、氣動式定尺飛鋸機的整體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計； 2、鋸切系統(tǒng)的設(shè)計與計算； 3、相關(guān)主要零部件的設(shè)計。 畢業(yè)設(shè)計（論文）選題依據(jù)及背景 學(xué)校中期檢查情況 畢業(yè)設(shè)計（論文）的水平與特色 畢業(yè)設(shè)計（論文）有何實驗、實踐或?qū)嵙?xí)基礎(chǔ) 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）期間的研讀書目 機械設(shè)計手冊、機械設(shè)計、互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ) 指導(dǎo)教師評語及推薦意見（包括學(xué)生的工作態(tài)度、知識與能力、成果與水平、設(shè)計（論文）質(zhì)量等幾方面） 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 指導(dǎo)教師對申報材料真實性的意見 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計（論文）獲獎后，指導(dǎo)教師是否同意公開交流? 同意請指導(dǎo)教師簽名： 系 部 推薦意見 （公章） 年 月 日 注：1.“類別”欄請?zhí)顚憽癆”（本科畢業(yè)設(shè)計）、“B”（本科畢業(yè)論文）。 2.專業(yè)屬門類請按教育部公布的專業(yè)目錄填寫(推薦省級優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計（論文）者填寫)。 - 2 - 氣動式定尺飛鋸機的結(jié)構(gòu)設(shè)計 機械工程及自動化 沈立 指 導(dǎo) 老 師 吳晟 摘要 本設(shè)計是關(guān)于氣動式定尺飛鋸機的結(jié)構(gòu)設(shè)計。設(shè)計內(nèi)容包括總體方案制定、飛鋸小車運動設(shè)計、結(jié)構(gòu)方案設(shè)計、導(dǎo)軌的設(shè)計、行走小車的結(jié)構(gòu)方案等。在設(shè)計中結(jié)合我們的專業(yè)知識，在老師的指導(dǎo)下，完成設(shè)計任務(wù)。 關(guān)鍵詞 飛鋸機 飛鋸小車 鋸切系統(tǒng) 1 緒論 1.1 氣動式飛鋸機的功用 在線定長切割飛鋸機是冶金企業(yè)連續(xù)軋制各種型材、管材等生產(chǎn)線上不可缺少的重要設(shè)備，用于連續(xù)生產(chǎn)中將無限長的鋼管按預(yù)定的長度在線自動切斷。定尺飛鋸機在生產(chǎn)中決定著管材的質(zhì)量、長度等。它的精度保證了管材的精度[1]。 1.2 本設(shè)計的目的與意義 氣動式飛鋸機具有成本低、壽命長、工作可靠、使用維修方便的特點，其定尺精度也足以滿足要求，固市場前景廣闊[2]，結(jié)合我國的國情，選定了“氣動式定尺飛鋸機”作為畢業(yè)設(shè)計的攻關(guān)課題。 1.3 設(shè)備簡介 飛鋸主要技術(shù)參數(shù)： 型材生產(chǎn)速度：60m/min； 鋸切精度：±5mm； 鋸切長度：4m～6m 鋸切次數(shù)：10次/分～15次/分 鋸切型材徑向尺寸：12㎜～90㎜ 外型：長×寬=4.3×1.35（米） 1.4 設(shè)計中需注意的問題 鋸切小車與定尺小車之間要剛性聯(lián)接且穩(wěn)定。鋸切小車規(guī)格鋼管需要增加防彎壓輥，設(shè)備運行可靠等。 2 氣動式定尺飛鋸機總體設(shè)計方案 2.1 氣動式定尺飛鋸機應(yīng)實現(xiàn)的功能 本機適用于型材行走速度為60m/min，鋸切型材徑向尺寸范圍為12㎜～90㎜，鋸切長度為4m～6m的型材生產(chǎn)線，其設(shè)計使用鋸切精度為±4mm，鋸切次數(shù)為10次/分～15次/分。 2.2 氣動式定尺飛鋸機的總體方案設(shè)計 管移動鋸車原位 管移動鋸車返回 管移動鋸車與管同步 管移動鋸車同步跟蹤夾緊落鋸 管移動鋸車同步跟蹤松夾 管移動鋸車同步跟蹤抬鋸 管移動鋸車移動 零點 到位 抬鋸 到位 松夾 到位 圖1 控制原理圖 3 氣動式定尺飛鋸機的設(shè)計計算 3.1 飛鋸小車運動描述 飛鋸小車的運動可分為以下七個階段（見圖2）。 （1）等待段 如圖2中AB段。 （2）追蹤段 如圖2中BC段。 （3）同步段 如圖2中CE段。 （4）正向減速段 如圖2中EF段 （5）反向運行段 圖2中FG段為反向追蹤段。 圖2 飛鋸車速度示意圖 3.2 確定飛鋸小車各段運動曲線 （1）追蹤段 追蹤段的運動曲線非常重要，我們采用數(shù)控技術(shù)，當(dāng)二階系統(tǒng)輸入階躍信號時，二階系統(tǒng)對應(yīng)的階躍響應(yīng)為 （2）正向減速段 該段采用的是等減速曲線，其運動方程為 （3）反向運行段 當(dāng)反向行程結(jié)束時，飛鋸小車正好返回到原點。 4 氣動式定尺飛鋸機結(jié)構(gòu)方案設(shè)計 4.1 氣動式定尺飛鋸機的整體結(jié)構(gòu)方案 本次設(shè)計的氣動式定尺飛鋸機主要有飛鋸床身，主傳動系統(tǒng)，行走小車，鋸切系統(tǒng)，夾緊裝置等幾部分組成，其外形如圖7所示： 圖7 氣動式定尺飛鋸機總裝圖 4.2 導(dǎo)軌的設(shè)計 導(dǎo)軌設(shè)計非常簡單，簡單的螺釘固定，起了很大的作用。如圖8所示： 圖8 氣動式定尺飛鋸機導(dǎo)軌連接圖 4.3 氣動式定尺飛鋸機的行走小車的結(jié)構(gòu)方案 氣動式定尺飛鋸機的行走小車的結(jié)構(gòu)形式如圖9所示： 圖9 行走小車結(jié)構(gòu)示意圖 氣動式定尺飛鋸機的行走小車的結(jié)構(gòu)方案：用四個支撐輪將行走小車底盤支撐起來，在行走小車底盤下面焊接連接體，在行走小車底盤上面安裝電機，夾緊裝置，鋸切系統(tǒng)，防護罩，管材的支撐輥以及拖鏈的連接板。 4.4 氣動式定尺飛鋸機的床身的結(jié)構(gòu)方案 氣動式定尺飛鋸床身是焊接的，床身前后兩側(cè)支撐導(dǎo)軌，床身中部安裝主傳動系統(tǒng)。床身外側(cè)焊接有的筋板，頂部安裝有支撐板，床身有吊裝孔孔等。 5 氣動式定尺飛鋸機的鋸切系統(tǒng)的設(shè)計與計算 5.1 氣動式定尺飛鋸機鋸切系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計 鋸切機構(gòu)的基本組成包括：氣缸，用于推動鋸臂作擺切動作；鋸臂，連接氣缸和鋸切主軸；主軸，連接小帶輪和鋸片，用于傳動；鋸臂支座，支撐鋸臂；氣缸支座，支撐氣缸；其他。 鋸切方式選用下擺式鋸切方式。 5.2 氣動式定尺飛鋸機的鋸切系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案 方案一：采用“V”字形擺臂，這種形式可用圖10來示意。 圖10 采用“V”字形擺臂鋸切示意圖 方案二：采用“一”字形擺臂，，這種形式可用圖11來示意[3]。 圖11 “一”字形擺臂鋸切示意圖 5.3 氣動式定尺飛鋸機鋸切系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案的比較優(yōu)化 方案一和方案二都采用的是下擺式鋸切方式，“V”字形擺臂在鋸切中更容易實現(xiàn)擺切動作，并且對氣缸推力的要求比較小。 最后，我確定使用“V”字形擺臂形式的鋸切方式。 6 主要零部件的設(shè)計 6.1 電機的選擇 根據(jù)電動機的工作環(huán)境、生產(chǎn)機械的負載性質(zhì)選擇電動機類型，接下來選擇電動機額定電壓、額定轉(zhuǎn)速等。 確定主要參數(shù)如下： 額定功率：15Kw 同步轉(zhuǎn)速：3000r/min 滿載時， 額定電流：29.4A 轉(zhuǎn)速：2930 r/min 效率：88.2% 功率因數(shù)：0.88 重量：125kg[4] 6.3 帶傳動設(shè)計 V帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計成的帶輪形狀如圖14所示: 圖14 V帶輪 6.4 主軸的設(shè)計計算 設(shè)計軸系結(jié)構(gòu)，確定軸的受力簡圖、彎矩圖、合成彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖和當(dāng)量彎矩圖。確定已知軸材料為45鋼調(diào)質(zhì)，并校核軸徑，驗證軸的剛度，并選用適當(dāng)軸承。 7 鋸切氣缸的設(shè)計 7.1 鋸切氣缸的計算 初步選擇氣缸，計算氣缸的拉力，計算氣缸直徑，計算活塞桿等。選用緩沖裝置為用內(nèi)緩沖裝置。 7.2 連接與密封 （1） 缸筒與缸蓋的連接 缸筒與缸蓋的連接型式采用的是拉桿式螺栓連接。 （2） 密封 我設(shè)計的活塞的密封結(jié)構(gòu)采用的是O型密封圈，活塞桿的密封采用的也是O型密封圈形式，密封可靠，結(jié)構(gòu)簡單，摩擦阻力小[5]。 8 總結(jié) 本篇論文介紹了氣動式定尺飛鋸機及鋸切系統(tǒng)的設(shè)計。包括對飛鋸機總體方案的設(shè)計、確定飛鋸小車的運動、結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計、鋸切系統(tǒng)的設(shè)計計算、主要零部件的設(shè)計及鋸切氣缸的設(shè)計。在鋸切裝置的設(shè)計中，采用“V”字形擺臂，夾緊缸的添加大大的提高了鋸切精度；導(dǎo)軌的設(shè)計非常簡潔、非常實用。本次設(shè)計的飛鋸機雖然在精度上不及電腦據(jù)，但在應(yīng)用上已有很大領(lǐng)域。 參 考 文 獻 [1] 孫瑞岐，崔蕓．DYJ-97A-89 低噪音滾壓式飛鋸焊管[J]．1999 (9)：38-39． [2] 任翀，郝勇，李艷菲．FJ114 微機控制定尺飛鋸系統(tǒng)定尺精度分析[J]．包頭鋼鐵學(xué)院學(xué)報，2003（3）：63-65． [3] 程武．SM120 ETS- L 型飛鋸機[J]．焊管，1993(6)． [4] 鼓志瑾．電氣傳動與調(diào)速系統(tǒng)[M]．北京：北京理工大學(xué)出版社，1988：20-80． [5] 倪振亞，姚燕順，李林杰，魏雪冬，章鳳翎．新型PS76-80飛鋸機[J]． WELDED PIPE AND TUBE，2000(7)：40-43． 05機械畢業(yè)答辯機械畢業(yè)答辯氣動式定尺飛鋸機的結(jié)構(gòu)設(shè)計氣動式定尺飛鋸機的結(jié)構(gòu)設(shè)計 0505機械（機械（2 2）班）班 沈沈 立立 05010224 05010224 指導(dǎo)老師：吳晟指導(dǎo)老師：吳晟設(shè)計目的設(shè)計目的 通過對氣動式定尺飛鋸機的結(jié)構(gòu)設(shè)計，可以有效培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用機械設(shè)計制造知識，并根據(jù)工程實際要求，進行問題的分析解決，從而提高獨立工作的能力，適應(yīng)社會需求。設(shè)計內(nèi)容和要求設(shè)計內(nèi)容和要求 機械制造中采用自動化技術(shù)，可以有效地改善勞動條件，提高勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，并能顯著降低制造成本。具體內(nèi)容及任務(wù)如下：1、氣動式定尺飛鋸機的整體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計；2、鋸切系統(tǒng)的設(shè)計與計算；3、相關(guān)主要零部件的設(shè)計。應(yīng)達到的技術(shù)要求如下：1、型材生產(chǎn)速度：60m/min；2、鋸切精度：5mm；3、鋸切長度：4m6m；4、鋸切型材徑向尺寸：12mm90mm。氣動式定尺飛鋸機的結(jié)構(gòu)設(shè)計氣動式定尺飛鋸機的結(jié)構(gòu)設(shè)計 一一氣動式定尺飛氣動式定尺飛鋸機總體設(shè)計方案鋸機總體設(shè)計方案 二二氣動式定尺飛氣動式定尺飛鋸機的設(shè)計計算鋸機的設(shè)計計算 三三氣動式定尺飛氣動式定尺飛鋸機結(jié)構(gòu)方案設(shè)計鋸機結(jié)構(gòu)方案設(shè)計 四四 氣動式定尺飛鋸氣動式定尺飛鋸機的鋸切系統(tǒng)的設(shè)計機的鋸切系統(tǒng)的設(shè)計與計算與計算 五五主要零部件的設(shè)主要零部件的設(shè)計計 六六鋸切氣缸的設(shè)計鋸切氣缸的設(shè)計結(jié)束1 1 氣動式定尺飛鋸機總體方案制定氣動式定尺飛鋸機總體方案制定 2 2 氣動式定尺飛鋸機總體方案設(shè)計氣動式定尺飛鋸機總體方案設(shè)計 返回返回返回返回一一氣動式定尺飛鋸機總體設(shè)計方案氣動式定尺飛鋸機總體設(shè)計方案管移動鋸車原位管移動鋸車返回管移動鋸車與管同步管移動鋸車同步跟蹤夾緊落鋸管移動鋸車同步跟蹤松夾管移動鋸車同步跟蹤抬鋸管移動鋸車移動 零點 到位抬鋸到位 松夾 到位控制原理圖控制原理圖 返回返回返回返回1 1 飛鋸小車運動描述飛鋸小車運動描述 2 2 確定飛鋸小車各段運動曲線確定飛鋸小車各段運動曲線 返回返回返回返回二二 氣動式定尺飛鋸機的設(shè)計計算氣動式定尺飛鋸機的設(shè)計計算飛鋸小車運動示意圖飛鋸小車運動示意圖返回返回返回返回1 1 氣動式定尺飛鋸機整體結(jié)構(gòu)方案氣動式定尺飛鋸機整體結(jié)構(gòu)方案 2 2 導(dǎo)軌的設(shè)計導(dǎo)軌的設(shè)計 3 3 氣動式定尺飛鋸機的行走小車的結(jié)氣動式定尺飛鋸機的行走小車的結(jié)構(gòu)方案構(gòu)方案 4 4 氣動式定尺飛鋸機的床身的結(jié)構(gòu)方氣動式定尺飛鋸機的床身的結(jié)構(gòu)方案案三三 氣動式氣動式定尺飛鋸機結(jié)構(gòu)方案設(shè)計定尺飛鋸機結(jié)構(gòu)方案設(shè)計返回返回返回返回 氣動式定尺飛鋸機總裝圖氣動式定尺飛鋸機總裝圖 返回返回返回返回導(dǎo)軌的設(shè)計導(dǎo)軌的設(shè)計氣動式定尺飛鋸機導(dǎo)軌連接圖氣動式定尺飛鋸機導(dǎo)軌連接圖 返回返回行走小車結(jié)構(gòu)示意圖行走小車結(jié)構(gòu)示意圖 返回返回返回返回1 1 氣動式定尺飛鋸機鋸切系統(tǒng)整體結(jié)氣動式定尺飛鋸機鋸切系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計構(gòu)方案設(shè)計 2 2 氣動式定尺飛鋸機的鋸切系統(tǒng)的結(jié)氣動式定尺飛鋸機的鋸切系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案設(shè)計構(gòu)方案設(shè)計 3 3 氣動式定尺飛鋸機鋸切系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)氣動式定尺飛鋸機鋸切系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案的比較優(yōu)化方案的比較優(yōu)化 返回返回返回返回四四 氣動式定尺飛鋸機的鋸切系統(tǒng)的設(shè)氣動式定尺飛鋸機的鋸切系統(tǒng)的設(shè)計與計算計與計算 方案一和方案二都采用的是下擺式鋸切方式，其最大的差別是鋸切氣壓缸的安放位置不同，這就造成了擺臂的形式差異，擺臂形式的不同，其剛度優(yōu)異性不同。“V”字形擺臂在鋸切過程中是臂的兩端受力，向中間擠壓；“一”字形擺臂在鋸切過程是兩端部受相同方向的徑向力，中部靠聯(lián)接氣壓缸受一段相反方向的徑向力?！癡”字形擺臂在鋸切中更容易實現(xiàn)擺切動作，并且對氣缸推力的要求比較小。返回返回 制定飛鋸機鋸切系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)方案的關(guān)鍵是確定鋸切方式，然后才能設(shè)計與之相應(yīng)的各部分具體結(jié)構(gòu).在鋸切方式中用的較多的是下擺式和平推式兩種飛鋸。在實際生產(chǎn)使用中，下擺式飛鋸顯然優(yōu)于平推式飛鋸，它不但具有鋸片安裝、更換容易，傳動系統(tǒng)維護方便等優(yōu)點，而且鋸切裝置重心繞心軸呈弧形擺動、穩(wěn)定性好，能鋸切較大寬高比的型鋼及薄壁焊管，且被鋸切的型鋼端部不變形、無毛刺、定尺誤差較小.返回返回“V V”字形擺臂鋸切示意圖字形擺臂鋸切示意圖“一一”字形擺臂鋸切示意圖字形擺臂鋸切示意圖 返回返回返回返回 1 1 切削力、功率的計算切削力、功率的計算 2 2 電機的選擇電機的選擇 3 3 帶傳動設(shè)計帶傳動設(shè)計 4 4 主軸的設(shè)計計算主軸的設(shè)計計算 返回返回返回返回五五 主要零部件的設(shè)計主要零部件的設(shè)計謝謝各位老師