鋼管旋切機(jī)總體及控制部分設(shè)計(jì)

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畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書 題目名稱 鋼管旋切機(jī)設(shè)計(jì) — 控制部分設(shè)計(jì) 學(xué)生名稱 所學(xué)專業(yè) 班級(jí) 指導(dǎo)教師姓名 所學(xué)專業(yè) 職稱 完成期限 2008 年 12 月 12 日 至 2008 年 12 月 21 日 一、 論文（設(shè)計(jì)）主要內(nèi)容及主要技術(shù)指標(biāo) （一） 主要內(nèi)容 現(xiàn)有鋼管切斷方法的原理、特點(diǎn)、優(yōu)缺點(diǎn)分析，鋼管旋切機(jī)原理設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。（ — 控制部分設(shè)計(jì)） （二） 主要技術(shù)指標(biāo) 1．割管直徑 50— 80 2．割管壁厚 5．割管長(zhǎng)度 20— 1000 4．鋼管長(zhǎng)度 6m 5．軋切精 度 ± 6．液壓工作壓力 ．壓縮空氣壓力 、 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的基本要求 1． 畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告：由 400 字左右的中英文摘要，正文后由 20 篇左右的參考文獻(xiàn)，正文中要引用 5 篇以上文獻(xiàn)，并注明文獻(xiàn)出處。 2． 由不少于 2000 漢字的與本課題有關(guān)的外文翻譯資料。 3． 畢業(yè)設(shè)計(jì)字?jǐn)?shù)在 20000 字以上。 4． 三維模型，相關(guān)圖紙。 三、 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度安排 1． 2008 年 12 月 12 日 — 12 月 16 日，下達(dá)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書；寒假期間完成英文資料翻譯和開題報(bào)告。 2． 2009 年 2 月 15 日 — 2 月 27 日（第 1— 2 周），指導(dǎo)老師審核開題報(bào)告和設(shè)計(jì)方案。 3． 2009 年 2 月 28 日 — 4 月 24 日（第 3— 10 周），畢業(yè)設(shè)計(jì)單元部分設(shè)計(jì)。 4． 2009 年 4 月 25 日 — 5 月 1 日（第 11 周），畢業(yè)設(shè)計(jì)中期檢查。 5． 2009 年 5 月 2 日 — 5 月 22 日（第 12— 14 周），結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、三維建模，整理、撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文。 6． 2009 年 5 月 23 日 — 6 月 5 日（第 15— 16 周），上交畢業(yè)設(shè)計(jì)論文，指導(dǎo)教師、評(píng)閱教師審查評(píng)閱設(shè)計(jì)論文，畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯資格審查。畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯，學(xué)生修改整理設(shè)計(jì)論文。 河南科 技學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開題報(bào)告 題目名稱 鋼管旋切機(jī)設(shè)計(jì) — 控制部分設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 所學(xué)專業(yè) 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師姓名 所學(xué)專業(yè) 職稱 完成期限 2008 年 12 月 16 日 —— 2009 年 2 月 27 日 一、 選題的目的和意義 鋼管在我們生活中起著非常重要的作用，可以說是隨處可見，出現(xiàn)在建筑，交通，汽車等諸多領(lǐng)域。在不同領(lǐng)域?qū)︿摴艿男阅?，精度，?guī)格要求也不近相同，以至于鋼管的種類也繁多，對(duì)他的制造和加工方法也很多。目前 我國(guó)機(jī)械工業(yè) 鋼管 使用量已達(dá)到數(shù)千 噸以上， 鋼管 的切割量 非常大；隨著現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，對(duì)切割加工的工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量的要求也同時(shí)提高。 鋼管的切割技術(shù)隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展也取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，特別是數(shù)控技術(shù)，傳感器技術(shù)等所取得的突破，鋼管切割技術(shù)也進(jìn)入數(shù)控伺服技術(shù)的快軌道，相繼出現(xiàn)了等離子鋼管切割機(jī)，激光鋼管切割機(jī)，數(shù)控鋼管切割機(jī)，空氣等離子鋼管切割機(jī)，火焰鋼管切割機(jī)，數(shù)控鋼管等離子切割機(jī)，數(shù)控火焰鋼管切割機(jī)等等。但是對(duì)于薄壁鋼管的切割目前的方法多不理想， 切割質(zhì)量差、尺寸誤差大、材料浪費(fèi)大、后續(xù)加工工作量大，同時(shí)勞動(dòng)條件惡劣，生產(chǎn)效率低 等缺點(diǎn)，之所以選鋼管旋切 機(jī)這個(gè)課題，就是為了提高薄壁鋼管的切斷精度，防止切削時(shí)鋼管變形，降低材料浪費(fèi)，防止工業(yè)污染，實(shí)現(xiàn)無屑切屑。使鋼管旋切機(jī) 的技術(shù)水平、整機(jī)性能 不斷 取得進(jìn)步，逐步趕上國(guó)際先進(jìn)水平，滿足用戶的需要，進(jìn)一步提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力 而鋼管旋切機(jī) 在許多方面 需要 形成自身獨(dú)有的特點(diǎn)， 以 實(shí)現(xiàn)了 “ 自動(dòng)化、多功能和高可靠性 ” 。 且 在某些方面的技術(shù)性能 要 超過國(guó)外的產(chǎn)品。 該鋼管旋切機(jī) 是 機(jī) 電一體化高度集成設(shè)備，科技含量高，與傳統(tǒng)機(jī)加工 旋切機(jī) 相比，鋼管旋切 機(jī)的加工精度更高、柔性化好，對(duì)制造業(yè)來說，可以說是一 次大的跨步 。 鋼管旋切機(jī)技術(shù) 作為新的加工手段 ，不僅加工精度高、速度快，而且加工部位質(zhì)量可靠、外形美觀、能大大提高產(chǎn)品質(zhì)量，而且設(shè)備運(yùn)行成本低，操作簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，故障率低 ，走向國(guó)際市場(chǎng)將起到 新 的推動(dòng)作用。 此鋼管旋切機(jī)主要 應(yīng)用于 薄壁鋼管 材料 的 加工，隨著國(guó)內(nèi)企業(yè)融入世界的程度逐 步 加深， 這種新的加工技術(shù)必將受到廣大用戶的接受和采用 。 在設(shè)計(jì)的過程中，能培養(yǎng)我綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，分析和解決實(shí)際中所遇到的問題，并且能鞏固和深化我所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，使我在調(diào)查研究和收集資料等方面有了顯著的提高，對(duì)所學(xué)過的一些東西又有了許多新的認(rèn)識(shí)，同時(shí)在理解分析能力、制定設(shè)計(jì)或試驗(yàn)方 案能力、設(shè)計(jì)計(jì)算和繪圖能力方面有較大的進(jìn)步；另外我的技術(shù)分析和組織工作的能力也有了一定程度的提高。 希望在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，能充分發(fā)揮出我們的創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)精神，樹立良好的學(xué)術(shù)思想和工作作風(fēng)，牢牢把握住這次在走上崗位之前的實(shí)踐機(jī)會(huì)，充分提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力，增強(qiáng)自己的工作能力。 二、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 鋼管旋切機(jī) 在上世紀(jì) 80 年代到 90 年代，在西方發(fā)達(dá)國(guó)家日漸成熟并得到廣泛的應(yīng)用，顯示出巨大的優(yōu)越性和市場(chǎng)空間。我國(guó)在 90 年代末及本世紀(jì)初， 鋼管旋切 工藝技術(shù)的制造水平有了重大突破，關(guān)鍵 傳感器件 實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化， 機(jī)電一體 化 技術(shù)也有了很大的發(fā)展，在集成上述技術(shù)與裝備的基礎(chǔ)上，我國(guó)自行研制的 旋切技術(shù) 誕生了。 近年來，通過引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和消化吸收， "中國(guó)造 "的 鋼管旋切 機(jī)在質(zhì)量、功能、穩(wěn)定 性、靈敏度、精度 等方面與國(guó)外知名品牌的同類產(chǎn)品差距 進(jìn)一步逐漸縮小 ，并以理想的性價(jià)比得到了廣大用戶的青睞。隨著技術(shù)水平的不斷進(jìn)步，加之我國(guó)勞動(dòng)力成本，設(shè)計(jì)、生產(chǎn)成本較國(guó)外低，售后服務(wù)優(yōu)勢(shì)明顯， 鋼管旋切機(jī) "中國(guó)造 "將逐步縮小國(guó)外產(chǎn)品的市場(chǎng)空間，并使競(jìng)爭(zhēng)更趨激烈。在此形勢(shì)下，為提高在需求巨大的中國(guó)市場(chǎng)上的綜合競(jìng)爭(zhēng)力，國(guó) 外旋切 機(jī)制造商將不得不在國(guó)內(nèi)建廠 ， 機(jī)電一體化技術(shù)和傳感技術(shù) 的應(yīng)用及 鋼管旋切 機(jī)制造在中國(guó)的興起，將實(shí)現(xiàn)我國(guó)的 旋切 產(chǎn)業(yè)化，世界 旋切 產(chǎn)業(yè)格局因此也將 進(jìn)一步 改寫。 三、主要研究?jī)?nèi)容 1．對(duì)現(xiàn)有鋼管旋切機(jī)的原理、特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析，擬定改進(jìn)方案。 2．進(jìn)行鋼管旋切機(jī)的工作原理設(shè)計(jì)。 3．對(duì)鋼管旋切機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 5． 利用 件設(shè)計(jì)出 鋼材旋切機(jī)各主要涉及部件的形狀及鋼管旋切機(jī)的總體形狀。 . 四、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的研究方法或技術(shù)路線 研究方法： 1. 采用理論與實(shí)際相結(jié)合的方式并利用 現(xiàn)有的條件來設(shè)計(jì)旋切機(jī)； 2. 結(jié)合指導(dǎo)教師的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)來提高自己對(duì)旋切機(jī)各組成部分的研究； 3. 查閱大量的有關(guān)書籍和資料來擴(kuò)充自己對(duì)旋切機(jī)的認(rèn)識(shí)，提高加工的技術(shù)含量和加工效率； 4. 通過多次對(duì)各組成部分的計(jì)算和思考來提出更好的加工工藝，盡量的能從生產(chǎn)的實(shí)際出發(fā)來進(jìn)行設(shè)計(jì)； 五、 主要參考文獻(xiàn)與資料 ［ 1］ 中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì) M]化學(xué)工業(yè)出版社 ， 2005 ［ 2］施平 M]爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 2002 ［ 3］ 孫波 M]安電子科 技大學(xué)出版社， 2008 ［ 4］楊黎明 國(guó)防工業(yè)出版社， 1997 ［ 5］ 孫波 M]安電子科技大學(xué)出版社， 2008 ［ 6］ 張以鵬 M]寧科學(xué)技術(shù)出版社， 2007 ［ 7］ 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì) M]上海科學(xué)技術(shù)出版社 ， 2006 ［ 8］杜祥瑛、薛順德 M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1997 ［ 9］梁桂芳 M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1997 ［ 10］李春勝、黃德彬 M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2004 ［ 11］于民治、張超 M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2007 ［ 12］曾正明、彭福泉 M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1998 ［ 13］三浦宏文 北京：科學(xué)出版社， 2007 ［ 14］何慶 M]學(xué)工業(yè)出版社， 2008 ［ 15］王少懷 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2008 ［ 16］成大先 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2002 ［ 17］ 李生智 力加工概況 . 北京： 北京冶金工業(yè)出版社 ， 1984 ［ 18］ 胡正炎 、 許協(xié)和 、 沙德元 藝及設(shè)備 冶金工 業(yè)出版社 ,1985 ［ 19］ 張慶生 北京： 北京機(jī)械工業(yè)出版， 1985 ［ 20］濮良貴、紀(jì)名剛，機(jī)械設(shè)計(jì)，北京：高等教育出版社，第八版， 2006 ［ 21］陳立德 北京：高等教育出版社， 2006 ［ 22］機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)委員會(huì) 北京：機(jī)械 工業(yè)出版社， 2007 ［ 23］ 機(jī)械工業(yè)出版社 傳動(dòng) . 北京：機(jī)械設(shè)計(jì) 手冊(cè)委員會(huì)， 2007 ［ 24］機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 委員會(huì) 北京：機(jī)械工業(yè)出 版社， 2007 ［ 25］黃觀堯、劉保河 天津：天津大學(xué)出版社， 1999 ［ 26］孫成通 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2005 六、 指導(dǎo)教師審批意見 簽名： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查表 學(xué)生姓名 班級(jí) 指導(dǎo)教師 論文題目 鋼管旋切機(jī)設(shè)計(jì) — 控制部分設(shè)計(jì) 目前已完成任務(wù) (1)制定畢業(yè)設(shè)計(jì)方案； (2)查找相關(guān)文獻(xiàn)； (3)完成畢業(yè)論文開題報(bào)告； (4)翻譯外文資料； (5)學(xué)習(xí) 關(guān)軟件和 程； (6)畢業(yè)設(shè)計(jì)單元部分設(shè)計(jì)。 是否符合任務(wù)書要求進(jìn)度：是 尚需完成的任務(wù) 1 繼續(xù)對(duì)論文材料進(jìn)行組織和整理； 2 爭(zhēng)取到規(guī)定的時(shí)間完成論文初稿； 3 根據(jù)指導(dǎo)老師的指導(dǎo)意見和全部材料完成論文； 4 按照論文進(jìn)度要求，有步驟有 計(jì)劃的開展論文工作，存在問題及時(shí)與老師溝通； 5 對(duì)已完成的論文內(nèi)容進(jìn)行檢查審核，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)修改； 能否按期完成論文（設(shè)計(jì)）：能 存在問題和解決辦法 存 在 問 題 所查找的資料不足，對(duì)論文主題的研究不夠透徹，對(duì)理論知識(shí)的掌握還不夠全面，尤其是 和 程軟件的使用；與指導(dǎo)老師的交流不夠深刻 。 擬 采 取 的 辦 法 繼續(xù)查找資料，加強(qiáng)對(duì)相關(guān)理論知識(shí)的理解和掌握，加強(qiáng)對(duì)編程軟件的熟練操作和運(yùn)用，及時(shí)與指導(dǎo)教師溝通。 指導(dǎo)教師簽 字 日期 年 月 日 教學(xué)院長(zhǎng)（主任）意 見 負(fù)責(zé)人簽字： 年 月 日 河南科技學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）課題審核表 院（系）名稱 專業(yè)名稱 指導(dǎo)教師 姓名及職稱 課題名稱 鋼管旋切機(jī)的設(shè)計(jì) — 控制部分 課題來源 自選課題 立題理由 和所具備 的條件 目前 我國(guó)機(jī)械工業(yè) 鋼管 使用量已達(dá)到 數(shù)千 噸以上， 鋼管 的切割量非常大；隨著現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，對(duì)切割加工的工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量的要求也同時(shí)提高。 之所以選鋼管旋切機(jī)這個(gè)課題，就是為了提高薄壁鋼管的切割精度，防止切削時(shí)鋼管 變形，降低材料浪費(fèi)，防止工業(yè)污染，實(shí)現(xiàn)無屑切屑。使鋼管旋切機(jī) 的技術(shù)水平、整機(jī)性能 不斷 取得進(jìn)步，逐步趕上國(guó)際先進(jìn)水平，滿足用戶的需要，進(jìn)一步提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力 。因此要求鋼管旋切機(jī) 在許多方面 需要 形成自身獨(dú)有的特點(diǎn)， 以 實(shí)現(xiàn) “ 自動(dòng)化、多功能和高可靠性 ” 的要求 。 教研室 審批意見 教研室主任簽字： 年 月 日 畢業(yè)論文（設(shè) 計(jì)）工作領(lǐng)導(dǎo) 小組審批意見 組長(zhǎng)簽字：： 年 月 日 注：本表經(jīng)教務(wù) 處復(fù)審后存院（系）備查 。 摘 要 本設(shè)計(jì)通過對(duì)薄壁鋼管的工藝性分析和無削切削工藝方案的分析，確定 采用理論與實(shí)際相結(jié)合的 方式 并利用現(xiàn)有的條件來設(shè)計(jì)旋切機(jī) ，在此基礎(chǔ)上對(duì)鋼管旋切機(jī)電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而得出整體結(jié)構(gòu)方案。通過主要技術(shù)指標(biāo)對(duì)鋼管和選擇，最終確定其裝配總圖。通過此次設(shè)計(jì)，掌握了機(jī)床電控的相關(guān)知識(shí)以及動(dòng)控制的知識(shí)，對(duì)于 軟件的應(yīng)用方面有了進(jìn)一步的提高。旋切機(jī)的電控部分進(jìn)行選擇和安裝，然后對(duì)鋼管旋切機(jī)的其它主要零件進(jìn)行設(shè)計(jì) 關(guān)鍵詞： 電氣控制 ， 薄壁鋼管，無屑切 削，自動(dòng)切割，旋切機(jī)， he of of no by of to on of of of LC of of to of 錄 1 緒論 .......................................................................................................... 1 2 設(shè)計(jì)要求 .................................................................................................... 1 3 主要技術(shù)指標(biāo) ............................................................................................ 1 4 現(xiàn)有鋼管旋切機(jī)的原理、特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn) ....................................................... 1 內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ................................................................................... 2 有鋼管旋切機(jī)的工作原理 .................................................................. 2 點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn) ...................................................................................... 2 5 鋼管旋切機(jī)改進(jìn)方案 .................................................................................. 2 6 切割工藝分析 ............................................................................................. 2 藝特點(diǎn) .............................................................................................. 2 管軋切過程 ....................................................................................... 3 鋼管軋切時(shí)的變形分析 ....................................................................... 5 參數(shù)對(duì)軋切工藝的影響 ..................................................................... 6 下量的影響 ........................................................................................... 6 切速度的影響 ....................................................................................... 6 具參數(shù)的影響 ................................................................................... 6 論 .................................................................................................... 7 7 旋切機(jī)的自動(dòng)控制 ...................................................................................... 7 料與上料部分 ................................................................................... 7 料與進(jìn)料部分 ................................................................................... 7 切部分 ............................................................................................. 8 8 電控系統(tǒng) ................................................................................................... 8 統(tǒng)構(gòu)成 ............................................................................................. 8 序設(shè)計(jì)思想 ...................................................................................... 9 刀運(yùn)動(dòng)控制 ...................................................................................... 9 料運(yùn)動(dòng)控制 .................................................................................... 10 管旋切機(jī)傳感器及行程開關(guān)的選擇 .................................................. 10 氣控制系統(tǒng)電器的選擇 ................................................................... 11 切機(jī)自動(dòng)控制 統(tǒng)原理 ........................................................... 12 障保護(hù) ........................................................................................... 15 致謝 ............................................................................................................ 15 參考文獻(xiàn) ..................................................................................................... 16 1 1 緒論 目前 我國(guó)機(jī)械工業(yè)鋼管使用量已達(dá)到數(shù)千噸以上，鋼管的切割量非常大；但就目前鋼管旋切技術(shù)過于陳舊落后，自動(dòng)化程度不高，加工精度低，噪聲環(huán)境污染嚴(yán)重，隨著國(guó)內(nèi) 變頻技術(shù)的不斷發(fā)展，為鋼管旋切機(jī)的改進(jìn)提供了技術(shù)支持，此設(shè)計(jì)通過 術(shù)和傳感技術(shù)對(duì)鋼管的從上料到切斷完全實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化和自動(dòng)控制，不盡節(jié)省了人的體力勞動(dòng)，而且提高了生產(chǎn)率，節(jié)約了鋼材的浪費(fèi)。 在設(shè)計(jì)的過程中，能培養(yǎng)我綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，分析和解決實(shí)際中所遇到 的問題，并且能鞏固和深化我所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，使我在調(diào)查研究和收集資料等方面有了顯著的提高，對(duì)所學(xué)過的一些東西又有了許多新的認(rèn)識(shí)，同時(shí)在理解分析能力、制定設(shè)計(jì)或試驗(yàn)方案能力、設(shè)計(jì)計(jì)算和繪圖能力方面有較大的進(jìn)步；另外我的技術(shù)分析和組織工作的能力也有了一定程度的提高。 希望在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，能充分發(fā)揮出我們的創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)精神，樹立良好的學(xué)術(shù)思想和工作作風(fēng)，牢牢把握住這次在走上崗位之前的實(shí)踐機(jī)會(huì)，充分提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力，增強(qiáng)自己的工作能力。 2 設(shè)計(jì)要求 鋼管旋切機(jī)的具體設(shè)計(jì)要求為： （ 1）對(duì)現(xiàn)有鋼管旋切機(jī)的原理、 特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析，擬定改進(jìn)方案。 （ 2）進(jìn)行鋼管旋切機(jī)的工作原理設(shè)計(jì)。 （ 3）對(duì)鋼管旋切機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 （ 4）對(duì)鋼管旋切機(jī)的控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 （ 5）利用 件設(shè)計(jì)出 鋼材旋切機(jī)各主要涉及部件的形狀及鋼管旋切機(jī)的總體形狀。 3 主要技術(shù)指標(biāo) （ 1） 切管直徑 50～ 80 （ 2） 割管壁厚 5 3） 割管長(zhǎng)度 20～ 1000 （ 4） 鋼管長(zhǎng)度 6m （ 5） 軋切精度 ± （ 5） 液壓工作壓力 （ 7） 壓縮空氣壓力 現(xiàn)有鋼管旋切機(jī)的原理、特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn) 旋切機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r國(guó)內(nèi)和國(guó)外有很大差別，主要原因是自動(dòng)控制技術(shù)和傳感技術(shù)以及 變頻技術(shù)的落后。 2 內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國(guó)外旋切技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，無論從機(jī)械部分還是自動(dòng)控制部分，隨著傳感技術(shù)和變頻技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)日趨完善，國(guó)內(nèi)旋切技術(shù)也一定的提高，但和外國(guó)相比還有很大差距。 有鋼管旋切機(jī)的工作原理 主運(yùn)動(dòng)：一臺(tái)主電機(jī)加一組減速機(jī)構(gòu)和一組切割片。主電機(jī)通過減速裝置進(jìn)而帶動(dòng)切割片旋轉(zhuǎn) 。 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：主電機(jī)裝在一機(jī)架上，通過移動(dòng)機(jī)架，使切割片對(duì)固定的壁鋼管進(jìn)行切割 。 點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：工作原理簡(jiǎn)單，工作可靠，使用維護(hù)方便，便于攜帶運(yùn)輸，價(jià)格便宜，適用于加工精度不高的場(chǎng)合。 缺點(diǎn)：加工精度不高，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，生產(chǎn)效率低，浪費(fèi)資源，不宜與實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，勞動(dòng)強(qiáng)度大。 5 鋼管旋切機(jī)改進(jìn)方案 根據(jù)現(xiàn)在旋切機(jī)加工精度不高，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，生產(chǎn)效率低，浪費(fèi)資源，不宜與實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，勞動(dòng)強(qiáng)度大的缺點(diǎn)，做如下改進(jìn)：采用無屑軋切工藝，生產(chǎn)效率高管材利用好，可對(duì)不同直徑，壁厚和長(zhǎng)度的鋼 管作定長(zhǎng)切斷，鋼管自動(dòng)上料，自動(dòng)切斷，是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，有可編程控制器對(duì)液壓缸，電機(jī)，電磁閥，傳感器等系統(tǒng)進(jìn)行控制，從上料 、 裝料 、 定位 、 進(jìn)料到軋切，整個(gè)加工過程完全實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。該設(shè)備還裝有累加計(jì)數(shù)和預(yù)置計(jì)數(shù)裝置，分別對(duì)切斷的工件進(jìn)行累計(jì)和設(shè)定計(jì)數(shù)，便于統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量和計(jì)數(shù)更換刀具。 6 切割工藝分析 此鋼管切割機(jī)是利用金屬材料的塑性，對(duì)鋼管進(jìn)行塑性切斷，以此來滿足下道加工工序要求的、符合規(guī)定形狀和尺寸的坯件。 藝特點(diǎn) 此設(shè)備是利用管料塑性軋制切斷，簡(jiǎn)稱塑性軋切工藝它具有如下特點(diǎn)： （ 1） 效 率高 ～ 2mm/s，與普通車削工藝相比，可提高功效 10倍以上。 （ 2） 材料利用率高 斷過程中不產(chǎn)生切屑，管材可得到 3 充分利用。同有屑切斷工藝相比，材料利用率可提高 13%左右，割管長(zhǎng)度越短，效果越為明顯。 （ 3） 精度高 切割長(zhǎng)度偏差不超過士 表面粗糙度 .6 m? 。 （ 4） 斷口直接成形 — 凡對(duì)斷口形狀有一定要求的工件 ， 利用刀具刀刃形狀 ， 就可一次直接成形。 （ 5） 刀具形狀簡(jiǎn) 單 — 與斜軋或楔橫軋所用的軋輥相比 ， 本工藝所用刀具形狀簡(jiǎn)單 ， 因而易于制造 ， 成本低廉 ， 且安裝、調(diào)整方便。 在軋切工藝中 ， 各工藝參數(shù)、刀具形狀參數(shù)及軋切溫度等因素對(duì)軋切過程與軋切質(zhì)量均有較大的影響。 管軋切過程 割階段分析 如圖 1 所示 ， 被軋切的管子 2置于一對(duì)托輪 3上 ， 首先刀具 1先旋轉(zhuǎn)，隨后液壓缸帶動(dòng)連桿迫使刀具向下運(yùn)動(dòng)進(jìn)行切割。整個(gè)切割過程可分為三個(gè)階段 ： (1) 切入階段 —— 旋轉(zhuǎn)的刀具開始切入靜止的管子 ， 并通過摩擦力帶動(dòng)管子轉(zhuǎn)動(dòng) ； (2) 軋切階段 —— 刀具在帶動(dòng)管子轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí) ， 繼續(xù) 向下運(yùn)動(dòng)軋切工件 ， 此時(shí)管子材料因屈服而產(chǎn)生塑性變形 ， 刀具刃口下部的管材沿徑向、軸向和切向三個(gè)方向產(chǎn)生流動(dòng) ， 使管壁厚度逐漸減小。 (3) 切斷階段 —— 在刀具持續(xù)軋切下 ， 管壁越來越薄 ， 直到管子被切斷為止。 子的旋轉(zhuǎn)條件 為使旋轉(zhuǎn)的刀具壓住管子后能帶動(dòng)它轉(zhuǎn)動(dòng) ， 某些工藝參數(shù)和刀具參數(shù)必須滿足一定條件 ， 稱之為旋轉(zhuǎn)條件。軋切初期 ， 沿刀刃和管子之間的接觸圓弧 A B ，圖 1 管子扎切示意 1－刀具； 2－工件； 3－托盤 4 工件受到刀刃所加的壓力 ， 該壓力是一種分布載荷 ， 同時(shí)工件還與刀刃處于轉(zhuǎn)動(dòng)接觸狀態(tài) ， 而受到 摩擦力的作用 ， 如圖 2 所示。為簡(jiǎn)化分析起見 ， 作如下兩點(diǎn)假設(shè)。 (1) 刀刃作用于工件的分布?jí)毫偷度信c工件間的摩擦力均看作為集中力 ， 它們均作用于接觸弧的中點(diǎn) C； 刀刃對(duì)工件的壓力以 P 表示 , 其方向?yàn)檠氐毒叻ㄏ?； 摩擦力以 T 表示 ， 方向沿刀具的切向 ， 順轉(zhuǎn)向?yàn)檎? 圖 2 中 a —— T 力離工件中心的垂直距離 ； b—— P 力離工件中心的垂直距離 ； ? —— 接觸弧 A B 所對(duì)應(yīng)的刀具圓心角 ； — 工件入口處的半徑 ； r —— 工件出口處的半徑 ； R —— 刀具半徑 ； Z —— 壓下量 ； (2) 工件在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中所受的其他阻力忽略不計(jì)。 由圖 2 可知 ， 作用于管子的力 P 與 T 分別產(chǎn)生軋制力矩 t， 為滿足旋轉(zhuǎn)條件 ， t， 即 p ， 或 T a ≥ P b 6 T = μP ， 得到 b/a≤ μ 其中 μ為摩擦系數(shù)。 由圖 2分析可得 =a+R/R+r 推出 a=r·(1/于是可得 a=[)] 6 b = (R + r) ， 及 a = [ r - R ( 1/- 1) ] 6入上式 ， 且當(dāng) Ф ≈ 0 時(shí) ， ≈ 1 ， 可得 μ≥ (1 + R/r) 經(jīng)變換 ， 上式可簡(jiǎn)化為 [2] ?2 ≥ (1 +d/D)·( Z/d) 或 Z/d≤?2 ·(1 + d/D) 6 2 軋切力分析 5 由上式可見 ， μ值越大 ， 旋轉(zhuǎn)條件越容易滿足 ， 這是很顯然的。當(dāng)摩擦系數(shù) μ，管子與刀具直徑之比 d/D 一定時(shí) ， 存在有一個(gè)相應(yīng)的滿足旋轉(zhuǎn)條件的極限相對(duì)壓下量 Z/d 。當(dāng)管子與刀具直徑之比 d/ 相對(duì)壓下量必須取較小的值 ， 而 d/D 較小時(shí) ， 則允許的相對(duì)壓下量就比較大。 當(dāng)?shù)毒咧睆?D = 300子直徑 d = 70 根據(jù)設(shè)備的實(shí)際工況取摩擦系數(shù) μ= 可算出極限壓下量 0. 6設(shè)備工作時(shí)的實(shí)際壓下量?jī)H 旋轉(zhuǎn)條件能充分得到滿足 。 鋼 管軋切時(shí)的變形分析 軋切時(shí) ， 隨著楔形刀刃的軋入 ， 鋼管在徑向壓力的作用下 ， 產(chǎn)生劇烈而復(fù)雜的變形 ， 這種變形 ， 是由刀刃刃口及兩側(cè)作用于鋼管所引起的。刃口作用于鋼管主要產(chǎn)生徑向壓縮、切向擴(kuò)展及軸向延伸等變形。其中徑向壓縮包括鋼管的徑向壓縮和材料本身的徑向壓縮 ， 前者指材料向鋼管內(nèi)部流動(dòng)產(chǎn)生的減徑作用后者則是軋切的主要變形 ， 唯此鋼管才得以被塑性切斷。刀刃軋入工件后 ， 部分材料沿切向流動(dòng) ， 使工件呈橢圓狀。刀刃下部的材料還會(huì)沿軸向延伸而變形 ， 這時(shí)在連皮材料內(nèi)部將產(chǎn)生拉應(yīng)力 ， 成為延伸變形的阻力。刀刃側(cè)面作用于鋼管 ,使材料產(chǎn)生 徑向壓縮、切向擴(kuò)展、軸向壓縮和外徑擴(kuò)展等變形。其中徑向壓縮和切向擴(kuò)展同刀刃刃口作用時(shí)所產(chǎn)生的變形情況相似。軸向壓縮使刃口下部的連皮材料產(chǎn)生拉應(yīng)力 ， 外徑擴(kuò)展是指切口斜面受壓后 ， 材料向管子外徑方向流動(dòng) ， 致使工件沿切口外徑邊緣處略微鼓起并呈橢圓狀。以上凡由切向擴(kuò)展和外徑擴(kuò)展所引起的橢圓變形 ， 在整個(gè)軋切過程中沿整個(gè)圓周不斷重復(fù)交替出現(xiàn) ， 隨著軋切深度的增加將逐漸減弱 ， 甚至接近消失。因外徑擴(kuò)展產(chǎn)生的凸起狀 ， 將在托輪的對(duì)滾碾壓作用下漸趨敷平。 軋切時(shí) ， 管子在刀具刃口及兩側(cè)的作用下 ， 產(chǎn)生劇烈而復(fù)雜的變形。刃口作用于管子 ， 主 要產(chǎn)生徑向壓縮、切向擴(kuò)展及軸向延伸。徑向壓縮包括管子的徑向壓縮和材料本身的徑向壓縮 ， 前者指材料向管子內(nèi)部流動(dòng)產(chǎn)生的減徑作用 ， 后者則是軋切的主要變形 ， 唯此管子才得以被塑性切斷。刀刃軋入工件后 ， 部分材料沿切向移動(dòng)產(chǎn)生切向擴(kuò)展 ， 并使工件呈橢圓狀。同時(shí)刀刃下部的材料還會(huì)向軸向壓縮 ， 這時(shí)管壁尚相連部分材料內(nèi)部將產(chǎn)生拉應(yīng)力 ， 成為延伸變形的阻力。 刀刃兩側(cè)作用于管子 ， 使管子材料產(chǎn)生徑向壓縮、切向擴(kuò)展、軸向壓縮和外徑擴(kuò)展等變形。其中 ， 徑向壓縮和切向擴(kuò)展同刃口作用時(shí)情況相似。軸向壓縮使刃口下部尚相連部分材料產(chǎn)生拉應(yīng)力 ， 外徑擴(kuò) 展是指材料向管子外徑方向流動(dòng) ， 致使切口外徑邊緣處略顯鼓起并呈橢圓狀。由切向擴(kuò)展和外徑擴(kuò)展共同引起的橢圓變形 ， 在整個(gè)軋切階段中 ， 沿整個(gè)圓周不斷地重復(fù)交替出現(xiàn) ， 隨著軋切深度的增加 ， 這種變形逐漸減小 ， 甚至近乎消失。至于外徑擴(kuò)展產(chǎn)生的突起狀 ， 將在托 6 輪的對(duì)滾碾壓作用下趨于敷平。在軋切初期 ， 變形主要由刃口的作用引起 ， 到軋切后期 ， 刀刃兩側(cè)造成的軸向壓縮變形所產(chǎn)生的軸向拉應(yīng)力起主要作用 ， 當(dāng)拉應(yīng)力超過材料的拉伸強(qiáng)度時(shí) ， 管子就被切斷。 根據(jù)以上的工藝分析 ， 在設(shè)計(jì)過程中 ， 對(duì)各有關(guān)的工藝參數(shù)、刀具形狀、參數(shù)、軋切溫度以及潤(rùn)滑條件 等因素 ， 作了細(xì)致、合理的選擇 ， 實(shí)踐表明本設(shè)備的工藝要求能得到充分的滿足。 參數(shù)對(duì)軋切工藝的影響 下量的影響 壓下量 Z 一方面影響到管子的旋轉(zhuǎn) ， 另一方面影響到軋切壓力、軋切力矩與軋切效率。 壓下量 Z 越大 ， 軋切效率就越高 ， 但軋切壓力與軋切力矩也越大 ， 對(duì)機(jī)床的力學(xué)要求也就越高 ， 當(dāng)然壓下量的增大受到極限壓下量 限制 ， 否則將影響軋切過程的順利進(jìn)行。 壓下量 Z 越小 ， 軋切壓力與軋切力矩就越小 ， 但軋切效率也就越低。在軋切初期刀刃開始作用于管子時(shí) ， 刀刃與管子摩擦?xí)r間增多 ， 刀刃受到的沖擊力 增多。在軋切時(shí)刀刃兩側(cè)與管子的摩擦?xí)r間增多 ， 特別在管子不直時(shí) ， 刀刃受到的軸向沖擊力增多 ， 刀具極易崩刃。 另外 ， 壓下量 Z 越大 ， 在軋切時(shí)每一瞬時(shí)對(duì)管子端面的壓下量也大 ， 在軋切結(jié)束時(shí)管子端面的不平整程度就大 ， 成形質(zhì)量差 ， 尺寸精度下降 ， 反之成形質(zhì)量好 ， 尺寸精度高。故應(yīng)從整體上選擇合適的壓下量 Z， 使刀具具有較長(zhǎng)的壽命 ， 對(duì)機(jī)床的力學(xué)要求相對(duì)較低 ， 同時(shí)具有較高的生產(chǎn)效率。 切速度的影響 軋切速度直接影響軋切效率 ， 速度越低效率越低 ， 反之速度越高效率越高。 但軋切速度不可能無限提高 ， 因其受到機(jī)床輸入功率與機(jī)床 力學(xué)性能的限制 , 特別是在被軋切管子的直線度較差時(shí) ， 刀刃受到的不穩(wěn)定沖擊力大增 ， 刀刃極易崩裂。 另外 ， 軋切速度提高將使刀具溫升增大 ， 磨損增大 ， 刀具壽命降低。故應(yīng)在保證軋切能順利進(jìn)行的前提下 ， 盡可能選取大些的軋切速度 ， 同時(shí)采取有效措施降低刀具溫升 ， 減小摩擦。 具參數(shù)的影響 (1)刀具直徑 刀具直徑對(duì)軋切過程的影響主要在同樣刀具轉(zhuǎn)速下 ， 管子轉(zhuǎn)速隨刀具直徑變 7 大而變大 ， 此時(shí)相對(duì)壓下量可適當(dāng)取大些 ， 可提高工作效率。其次 ， 當(dāng)?shù)毒咧睆皆龃髸r(shí) ， 其對(duì)管子產(chǎn)生的切向擴(kuò)展將會(huì)變小 ， 可減小軋制力矩。 (2)刀刃角 刀刃角 的大小對(duì)管子材料的變形有較大影響 ， 當(dāng)?shù)度薪禽^大時(shí) ， 其兩側(cè)作用于管子 ， 使材料產(chǎn)生的徑向壓縮增大 ， 軸向延伸與外徑擴(kuò)展減小 ， 其對(duì)軋切壓力與軋切力矩的影響也較大。刀刃角越大所需軋切壓力與軋切力矩也越大。 當(dāng)然 ， 刀刃角的大小決定了切割后工件端面的倒角 ， 也就是說其實(shí)際上取決于工件的形狀要求。如果可能的話 ， 將其設(shè)計(jì)得小些 ， 對(duì)減小軋切壓力與軋切力矩是有利的。 論 (1) 軋切的旋轉(zhuǎn)條件為 ： μ2 ≥ (1 + d/D)·( Z/d) 或 Z/d≤μ2/(1 +d/D)； 62) 刀具直徑 D 越大 ， 允許的相對(duì)壓下量 Z/ (3) 刀刃刃角越大 ， 軋切壓力與軋切力矩也就越大； (4) 應(yīng)選擇合適的刀刃圓角 ， 以提高其強(qiáng)度與使用壽命； 7 旋切機(jī)的自動(dòng)控制 該設(shè)備的機(jī)械部分主要由貯料、上料、裝料、送料及軋切等部分組成 ， 下面對(duì)各部分的構(gòu)成與作用作扼要敘述。 料與上料部分 這部分主要由貯料架和上料機(jī)構(gòu)組成。每次可在儲(chǔ)料板上放置 10根鋼管，儲(chǔ)料板設(shè)置一定的斜度，可使鋼管自動(dòng)向下滾落。儲(chǔ)料板上裝料完成時(shí) ， 按下啟動(dòng)開關(guān)，擋塊縮回，物料慢慢向下滾落，當(dāng)檢測(cè)物料的傳感器檢測(cè)到傳動(dòng)鏈上有物料后，驅(qū)動(dòng)控 制電器使擋塊伸出，以擋住上面的物料不再繼續(xù)下落，同時(shí)送料電機(jī)啟動(dòng)，通過減速器帶動(dòng)傳動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng) ， 當(dāng)物料傳動(dòng)過去時(shí)，檢測(cè)物料的傳感器再次啟動(dòng)，擋塊收回，再次使物料向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)有物料放到傳動(dòng)鏈上時(shí)，檢測(cè)物料的傳感器再次啟動(dòng)，擋塊擋住上面的物料不繼續(xù)下落，如此循環(huán)。 料與進(jìn)料部分 裝料部分主要由管子支架、擋塊、裝料機(jī)構(gòu)、檢測(cè)裝置、傳送裝置等部件組成。支架起支承鋼管的重量和儲(chǔ)料的作用；擋塊起防止儲(chǔ)料板上的物料持續(xù)下落的作用；檢測(cè)裝置主要由傳感器控制其它電器來完成；傳送裝置主要是完成鋼管的傳送。 8 裝料時(shí) ,先使 物料擋塊縮回，因儲(chǔ)料板有一定的傾斜度，鋼管開始向下慢慢滾動(dòng)，當(dāng)檢測(cè)物料的傳感器檢測(cè)到有物料經(jīng)過時(shí)，擋塊伸出以防止上面的物料繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)送料電動(dòng)機(jī)開始旋轉(zhuǎn)，通過減速機(jī)構(gòu)帶動(dòng)鏈輪旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)傳動(dòng)鏈轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)送料的目的。由液壓缸帶動(dòng)控制軋切部分沿滑槽上下移動(dòng) ， 實(shí)現(xiàn)刀具的向下壓緊或抬起放松。軋切時(shí) ， 首先切削電機(jī)旋轉(zhuǎn)并通過帶輪帶動(dòng)傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)刀具旋轉(zhuǎn)，通過液壓缸帶動(dòng)切削部分沿滑槽向下運(yùn)動(dòng)或上升，實(shí)現(xiàn)軋切。液壓缸帶動(dòng)軋切部分以適當(dāng)?shù)膲毫鹤′摴?， 以減少鋼管轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的徑向跳動(dòng)。 進(jìn)料機(jī)構(gòu)由傳動(dòng)鏈實(shí)現(xiàn)，進(jìn)料 時(shí) ， 傳動(dòng)鏈帶動(dòng)鋼管向前運(yùn)動(dòng) ,直到鋼管端頭被擋塊擋住為止，送料電機(jī)隨即停轉(zhuǎn)。進(jìn)料傳感器檢測(cè)到物料到達(dá)后，軋切電機(jī)開始啟動(dòng)并通過傳送帶帶動(dòng)刀具旋轉(zhuǎn) ， 通過液壓缸的伸縮使軋切部分沿滑槽上下移動(dòng)，依此控制刀具上下移動(dòng)，控制刀具以適當(dāng)?shù)膲毫χ饾u切入鋼管，隨著切入深度的一步步加深，直到拉應(yīng)力超過材料的拉伸強(qiáng)度時(shí) ， 管子就被切斷為止，切斷的鋼管自動(dòng)落入料槽，檢測(cè)物料傳感器控制液壓缸帶動(dòng)刀具上升，進(jìn)料電機(jī)再次啟動(dòng)進(jìn)行送料，實(shí)現(xiàn)下一次的切削。 切部分 這部分主要由割刀部件、支撐托輪、擋塊和導(dǎo)向滑槽等組成 ， 其中割刀部件包 括主軋電動(dòng)機(jī)、傳送帶、控制液壓缸等機(jī)件。 刀具安裝在傳送帶輪的輸出軸上 ， 主軋電動(dòng)機(jī)通過傳送帶裝置帶動(dòng)刀具轉(zhuǎn)動(dòng) ，電機(jī)轉(zhuǎn)速也可通過變頻器調(diào)節(jié)。刀具的進(jìn)給運(yùn)動(dòng) ， 由液壓缸帶動(dòng)軋切部分上下移動(dòng)來實(shí)現(xiàn) ， 支撐輪在軋切過程中起支撐工件的作用。擋塊裝在所需料長(zhǎng)的固定位置上。當(dāng)傳送帶傳送鋼管到位被擋塊擋住后，切割電動(dòng)機(jī)通過傳送帶帶動(dòng)刀具旋轉(zhuǎn)，控制液壓缸帶動(dòng)軋切部分沿滑槽向下運(yùn)動(dòng)，隨著軋切深度的不斷加深，鋼管最終被切斷，隨后刀具在控制液壓缸的作用下向上運(yùn)動(dòng)，送料電機(jī)隨后起動(dòng)繼續(xù)向前等待下一次的切削，滾輪主要起支撐物料實(shí)現(xiàn)軋切的目 的。擋塊前端頂盤的仲出長(zhǎng)度及其中心高度 ， 可分別予以調(diào)整 ， 以適應(yīng)不同直徑的鋼管和不同長(zhǎng)度的割件。 導(dǎo)向滑槽的作用是通過液壓缸帶動(dòng)軋切部分上下移動(dòng)。切斷的物料可直接掉入料槽中 。 8 電控系統(tǒng) 統(tǒng)構(gòu)成 本系統(tǒng)采用 為控制核心 ， 選用了一個(gè)十槽的 框架中共裝有 11個(gè)輸入、輸出模塊和 9 1個(gè)撥盤模塊 ， 模塊的選用 ， 主要根據(jù)觸點(diǎn)的數(shù)量 ， 負(fù)載的大小和動(dòng)作頻率的高低而定。輸入器件中包括操作控制面板上的按鈕和選擇開關(guān) ， 各種功能和限位傳感器。其中輸 出部分還包括： 三項(xiàng)交流電動(dòng)機(jī)、以及接觸器和直流電磁閥線靠性高，尤其是它無需改動(dòng)任方便地改變輸出器件的狀態(tài)或動(dòng)作順序的控制柔性，特別適用于本設(shè)備這一類機(jī)電一體化產(chǎn)品。 序設(shè)計(jì)思想 根據(jù)管子的軋切工藝、設(shè)備功能和操作要求來進(jìn)行設(shè)計(jì)的 。 設(shè)備開機(jī)后只需按下啟動(dòng)按鈕 ， 設(shè)備即開始自動(dòng)連續(xù)運(yùn)行。對(duì)這一運(yùn)行狀態(tài) ，程序的基本設(shè)計(jì)思想如下 ： 首先判定支承上有無料 ， 若有料 ， 進(jìn)入正常軋切循環(huán) , 直到將割剩的料尾推出為止。 此時(shí)支承處于無料狀態(tài) ， 于是需判定支架上是否有料， 如有料 ， 則向支承裝料 ， 然后返回前面的程序，如無料 ， 進(jìn)一步判定貯料架中是否有料 ， 若貯料架有料 ， 則先向支架上料 ， 然后再向支承裝料。 刀運(yùn)動(dòng)控制 割刀運(yùn)動(dòng)是整個(gè)加工過程中極為重要的一個(gè)環(huán)節(jié) ， 它將直接關(guān)系到軋切的質(zhì)量和效率。前已提及割刀的進(jìn)給運(yùn)動(dòng) ， 是由軋切液壓缸帶動(dòng)軋切機(jī)構(gòu)上下運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。為控制進(jìn)刀距離 ， 采用了一對(duì)行程開關(guān)控制軋刀的上下運(yùn)動(dòng)，根據(jù)薄壁鋼管的直徑和厚度進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，已達(dá)到切斷鋼管的目的。 圖 3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 10 料運(yùn)動(dòng)控制 當(dāng)薄壁鋼管被切斷后，軋刀停止 轉(zhuǎn)動(dòng)， 待下一循環(huán)，當(dāng)上料電機(jī)開始上料時(shí)將滾筒上的鋼管頂落入料巢。 管旋切機(jī)傳感器及行程開關(guān)的選擇 （ 1）傳感器選擇 物料檢測(cè)和扎切長(zhǎng)度檢測(cè)用傳感器檢測(cè)，物料檢測(cè)用電感式傳感，長(zhǎng)度檢測(cè)用對(duì)射光電傳感器。 電感式接近開關(guān)（見圖 4） 型號(hào)： X 泄漏 ,消耗 ,靜態(tài)電流 : 測(cè)物體 ： 磁性金屬 ) 響應(yīng)頻率 ： 50C:25出電流 ： 300求更大電流可定做 ) 工作環(huán)境溫度： 度 -+55攝氏度 輸出電壓降： ==4V 外殼材料：黃銅鍍鉻 對(duì)射傳感器（見圖 5） 產(chǎn)品型號(hào)： 作電壓： 應(yīng)距離： 10米內(nèi) 輸出方式：繼電器輸出，一種常開 +常閉觸點(diǎn) 出觸點(diǎn)容量： 1A 250V 直徑 80近距離最大 15程開關(guān)（見圖 5） 額定電壓 / 電流 :10(4)A, 125, 250(2)A， 380感負(fù)載 接觸電阻 :25m Ω 以下 ( 初期值 ) 絕緣電阻 :100m Ω 以上 ( 在 500耐電壓 :同極端子間： 1050/60續(xù) 1 分鐘 載電流與無載電流零件間 ： 50/60 續(xù) 1 分鐘 各端子與地之間 ： 150050/60 續(xù) 1 分鐘 電氣壽命 ： 500， 000 次 10A 250械壽命 ： 10， 000， 000 次以上 圖 5 對(duì)射光電傳感器 圖 4 電感接近開關(guān) 11 操作速度 ： 5s s (2)見圖 6） 型號(hào)： 序容量： 16點(diǎn) 連接方法： 工作電壓： 24入類型： 24出 類型：繼電器 氣控制系統(tǒng)電器的選擇 交流接觸器 ： ] （見圖 7） 額定電壓： 80V 線圈電壓 :10V 額定電流： 10A 電壓頻率： 50繼電器的選擇 型號(hào)：歐姆龍 工作指示燈 工作電壓： 見圖 8） 觸點(diǎn)負(fù)載： 10A 240性） 出頭數(shù)：兩對(duì) 額定電流： 20路器 型號(hào)： 額定電壓： 定電流： 20A 脫扣器電流： 15主觸頭數(shù) ： 3對(duì) 輔助觸點(diǎn)： 2對(duì) 電磁閥（液壓） [13](見圖 9) 型號(hào)： 4置數(shù)：二位五通 耗電量： 3w 額定電壓： 高動(dòng)作頻率： 3次／秒 電磁閥（氣動(dòng)）（見圖 10） 圖 9 液控電磁閥 圖 8 中間繼電器 圖 7 交流接觸器 圖 6 10 氣動(dòng)電磁閥 12 型號(hào)： 208 耗電量： 3Ｗ 額定電流： 120ｍＡ 額定電流： 液壓缸的選擇（見圖 11） 型號(hào)： A 缸徑： Φ160壓面積： 壓工作壓力 ： 壓缸的選擇：（見圖 12） 型號(hào)： 徑： Φ80缸工作壓力： 切機(jī)自動(dòng)控制 統(tǒng)原理 旋切機(jī)裝配圖如下（見圖 13） 圖 13 裝配圖 圖 11 液壓缸 圖 12 氣壓缸 13 切機(jī)可編程控制器 I/O 分配表 [6] 動(dòng)按鈕 止按鈕 停按鈕 料檢測(cè) 切上限位 切下限位 切長(zhǎng)度測(cè)量 料上限位 動(dòng)指示燈 料液壓缸向下 切刀具上升 切刀具下降 切電動(dòng)機(jī) 給電動(dòng)機(jī) 止指示燈 圖 14 I/切機(jī) 氣接線圖 （見圖 15） 切機(jī) 形圖 （如圖 16 所示） 圖 15 電器接線圖 14 圖 16 形圖 15 切機(jī) 令表 （如圖 17 所示） 圖 17 令表 障保護(hù) 本設(shè)備設(shè)有較完善的故障檢測(cè)系統(tǒng) ， 電控系統(tǒng)裝有過載保護(hù)和過流保護(hù)裝置，一擔(dān)發(fā)生短路或過載立刻關(guān)斷電源啟動(dòng)保護(hù)作用，并配有急停開關(guān)，一擔(dān)按下急停開關(guān)，真?zhèn)€系統(tǒng)停止工作。 致謝 非常感謝學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)和老師給我提供了這次良好的深入學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)和寬松的學(xué)習(xí)環(huán)境。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，不但使我將大學(xué)期間所學(xué)的 專業(yè)知識(shí)再次