第1頁(yè)共25頁(yè)板料裁切機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目錄TOC\o"1-3"\h\u123601緒論 2171981.1課題研究背景與意義 2155501.2國(guó)內(nèi)外發(fā)展及現(xiàn)狀 2220721.3本課題的研究意義及主要工作任務(wù) 3247042板料裁切機(jī)總體設(shè)計(jì) 3168852.1參數(shù)設(shè)定 3203192.2板料裁切機(jī)的分類(lèi) 3147732.3機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 528543板料裁切機(jī)方案分析及原理 6196893.1板料裁切機(jī)方案分析 6284293.2板料裁切機(jī)的工作原理 6300284板料裁切機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8296264.1傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8226254.2帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 9265004.3刀具的選擇及安裝 164444.4軸承的選擇 17229464.5氣缸的選擇 1797174.6潤(rùn)滑劑的選取 17117385卷料裝置設(shè)計(jì) 18216946板料裁切機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1910835參考文獻(xiàn) 21摘要：伴隨著制造業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)金屬板材的需求量不斷增加，對(duì)金屬板材的規(guī)格和品種的要求也越來(lái)越高。目前，板料裁切的生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越成熟，但對(duì)板料裁切的控制系統(tǒng)也要求越來(lái)越精確和簡(jiǎn)單，對(duì)板料的加工速度提出了更高的要求。其目的是對(duì)鋼板進(jìn)行定尺、切邊、切樣，去除鋼板的局部缺陷。采用自動(dòng)裁切設(shè)備實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，大幅提高生產(chǎn)效率。本文主要分析了板料裁切機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理，并對(duì)其主要結(jié)構(gòu)和部件進(jìn)行了設(shè)計(jì)。在實(shí)際生產(chǎn)中，現(xiàn)有板料裁切機(jī)的刀片間隙調(diào)整難度大、耗時(shí)長(zhǎng)，導(dǎo)致設(shè)備生產(chǎn)能力降低或因故障停機(jī)。對(duì)快速、連續(xù)生產(chǎn)金屬板材的需求不斷增加。本文對(duì)板料裁切機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，用單片機(jī)代替繼電器和接觸器，改進(jìn)了板料裁切機(jī)的控制系統(tǒng)，提高了設(shè)備的可靠性和生產(chǎn)的靈活性。關(guān)鍵詞：板料裁切機(jī)，單片機(jī)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，控制系統(tǒng)1緒論1.1課題研究背景與意義板料裁切機(jī)是在軋制過(guò)程中對(duì)板材進(jìn)行剪切的一種設(shè)備，是板料連續(xù)生產(chǎn)線中必不可少的重要設(shè)備。尤其是現(xiàn)在鋼鐵的產(chǎn)量和種類(lèi)的不斷地增多，對(duì)板料裁切機(jī)機(jī)的需求也越來(lái)越大，對(duì)設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量的要求也正在變得越來(lái)越高。由于得在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下工作，對(duì)板料裁切機(jī)的運(yùn)動(dòng)特性、反應(yīng)靈敏度、動(dòng)作精度、穩(wěn)定性和可靠性都有很高的要求。金屬材料切割機(jī)由于材料的不同，有類(lèi)似剪刀的開(kāi)槽剪的不同形式，有水平松弛刃口的平剪，也有一定坡度的斜剪，專門(mén)用于切割較寬的板材和帶材。材料切入刀片后，刀架不斷上下移動(dòng)，材料不斷被切下，直至材料被切出。因此，這是一種連續(xù)運(yùn)行的剪切機(jī)。1.2國(guó)內(nèi)外發(fā)展及現(xiàn)狀近年來(lái)國(guó)內(nèi)的板料裁切機(jī)有了較好的發(fā)展，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)易、耗能低、運(yùn)行平穩(wěn)、易于保養(yǎng)等特點(diǎn)。在諸多行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。然而國(guó)外的裁切機(jī)及生產(chǎn)線的自動(dòng)化程度、加工質(zhì)量方面均優(yōu)于國(guó)內(nèi)，所以我國(guó)一定要加快裁切機(jī)的自主研發(fā)和創(chuàng)造進(jìn)程，趕上國(guó)際步伐。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力與新型工業(yè)水平的大幅度提高，對(duì)板料的裁切要求變得越來(lái)越嚴(yán)格，自動(dòng)化程度也在不斷提高。制造業(yè)如今有三個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。第一，自動(dòng)化水平逐步提高，由手工到機(jī)械，最后直至實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化，生產(chǎn)力和生產(chǎn)速度得到了大幅提高。第二，靈活性越來(lái)越高。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要，一些國(guó)家開(kāi)始生產(chǎn)多品種、小批量產(chǎn)品。三是生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，分工越來(lái)越細(xì)。盡管大部分的切割生產(chǎn)線已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，但是仍有部分生產(chǎn)線技術(shù)落后，故障率高、靈活性差，這樣十分不利于產(chǎn)品多樣性需求。生產(chǎn)效率低，精確度差，維修難度大，設(shè)備老化嚴(yán)重，這對(duì)經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)效益有極大的影響，為了在市場(chǎng)中擁有優(yōu)勢(shì)地位，提高競(jìng)爭(zhēng)力，開(kāi)發(fā)自動(dòng)化程度較高的裁切生產(chǎn)線，對(duì)提高自動(dòng)化水平，改變生產(chǎn)落后的狀況至關(guān)重要。同時(shí)，提高金屬冷軋剪卷的精度和效率，還可以使生產(chǎn)能力增強(qiáng)，使生產(chǎn)規(guī)模得到擴(kuò)大，保障工人的安全，滿足全球市場(chǎng)產(chǎn)品需求。1.3本課題的研究意義及主要工作任務(wù)國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)板料的需求量很大，對(duì)尺寸精度的要求也更高。通過(guò)優(yōu)化分析板料裁切機(jī)，以此來(lái)提高板料的裁切精度和生產(chǎn)效率，提高鋼板的市場(chǎng)占有率。它在改善中國(guó)板材切割技術(shù)、提高產(chǎn)品的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力、進(jìn)一步發(fā)展其他產(chǎn)業(yè)打基礎(chǔ)、振興國(guó)民經(jīng)濟(jì)等方面發(fā)揮了重要作用。主要的研究?jī)?nèi)容有以下幾點(diǎn)：分析板料裁切機(jī)的工作原理，按照設(shè)定的參數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析；計(jì)算和設(shè)計(jì)板料裁切機(jī)的主要零部件和標(biāo)準(zhǔn)鍵選型；結(jié)合單片機(jī)對(duì)板料裁切機(jī)的控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)2板料裁切機(jī)總體設(shè)計(jì)2.1參數(shù)設(shè)定本設(shè)計(jì)要求為：能夠?qū)⑿枰庸さ漠a(chǎn)品毛坯料進(jìn)行下料，可以裁切厚0.8毫米寬550毫米的板料。性能指標(biāo)：（1）寬度可調(diào)，并可將整卷帶材按所需寬度同時(shí)下料；（2）下料速度：>0.25m/s；（3）裁切好的帶料能夠整齊自動(dòng)卷曲，按照需求裁定長(zhǎng)度：100~200m；（4）能將帶鋼整齊地切斷并且切口整齊沒(méi)有多余地毛刺；（5）要有安全裝置的設(shè)計(jì)，在出現(xiàn)意外情況時(shí)能及時(shí)停止工作。2.2板料裁切機(jī)的分類(lèi)板料裁切機(jī)有幾種不同的分類(lèi)方法。按裁切方向可以分為橫向裁切和縱向裁切；按框架形式可以分為明剪和閉剪；按裁切物料的種類(lèi)，可分為鋼坯裁切機(jī)、鋼板裁切機(jī)、壓型鋼板裁切機(jī)和管材裁切機(jī)。按裁切機(jī)切割刃的形狀和配置，可以分為平行刃板料裁切機(jī)、斜刃板料裁切機(jī)和圓盤(pán)板料裁切機(jī)。另外，根據(jù)板料切割機(jī)刃口形狀的分類(lèi)，分別介紹了三種結(jié)構(gòu)：平行刃板料裁切機(jī)圖2.1平行刃板料裁切機(jī)平行刃板料裁切機(jī)原理圖見(jiàn)圖2.1。它的兩個(gè)切刀互相平行，在熱態(tài)下橫向切割方形和矩形截面的鋼坯。冷切時(shí)，切割非矩形截面板料。據(jù)其運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，平行刃板料裁切機(jī)分為上切式和下切式。2、斜刃板料裁切機(jī)圖2.2斜刃板料裁切機(jī)圖2.2是斜刃板料裁切機(jī)的原理圖。斜刃板料裁切機(jī)的兩把切刀成一定角度。按其運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，斜刃板料裁切機(jī)又可以分為上切式、下切式和復(fù)合式。3、圓盤(pán)式板料裁切機(jī)圖2.3為圓盤(pán)式板料裁切機(jī)示意圖。這種板料裁切機(jī)的上下刃是圓盤(pán)狀的。通常被設(shè)置在帶料的剪切線上縱向裁切帶料。圖2.3圓盤(pán)式板料裁切機(jī)2.3機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)機(jī)械部分的設(shè)計(jì)目的就是設(shè)計(jì)出能夠?qū)崿F(xiàn)板料裁切機(jī)功能的機(jī)構(gòu)組合。機(jī)械裝置是指能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期機(jī)械運(yùn)動(dòng)的基本組合部件。帶鋼的裁切工藝流程如圖2.4所示。圖2.4鋼板卷材整平自動(dòng)剪切設(shè)備的工藝流程圖板料裁切機(jī)總結(jié)構(gòu)示意圖如圖2.5所示。板料裁切機(jī)的機(jī)械部件主要包括出料機(jī)構(gòu)、調(diào)平機(jī)構(gòu)、抗偏機(jī)構(gòu)、定徑裝置、切割機(jī)及出料機(jī)構(gòu)等組成。卸料機(jī)構(gòu)主要由料架和恒張力控制器組成。為了有效防止因自身重心發(fā)生偏移而引起產(chǎn)生的不良影響,設(shè)置了恒張力的控制,使帶鋼恒阻力夾緊。調(diào)平機(jī)構(gòu)主要由發(fā)電機(jī)、蝸輪減速器、齒輪、保護(hù)膜釋放裝置和制動(dòng)器等部分組成。鋼板調(diào)平后,用固定長(zhǎng)度的裝置將鋼板固定,最后采用平刃剪板機(jī)切割。卸料后,整個(gè)過(guò)程完成。1-整平防偏機(jī)構(gòu)；2-縱剪機(jī)構(gòu)；3，4,6-壓平機(jī)構(gòu)；5-定長(zhǎng)裁剪；7-收卷出料機(jī)構(gòu)圖2.5板料裁切機(jī)總結(jié)構(gòu)示意圖3板料裁切機(jī)方案分析及原理3.1板料裁切機(jī)方案分析如上所述，板料裁切機(jī)的結(jié)構(gòu)分為三種：平行刃板料裁切機(jī)、斜刃板料裁切機(jī)和圓盤(pán)式板料裁切機(jī)。它們各自的特點(diǎn)分析如下（1）平行刃板料裁切機(jī)：一般都是曲柄連桿機(jī)構(gòu),其運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)便,結(jié)構(gòu)輕松。當(dāng)鋼板的剪切工作開(kāi)始時(shí),上刀刃逐漸下降,達(dá)到剪切長(zhǎng)度時(shí),壓板先將鋼板壓下,再剪切。這樣鋼板也就不至于彎曲，框架可以無(wú)限度地承受剪應(yīng)力。（2）斜刃板料裁切機(jī)：斜刃鈑金切割機(jī)根據(jù)切割工藝不同大致又分為上切、下切或復(fù)合。傳統(tǒng)上切斜切機(jī)主要包括單面?zhèn)鲃?dòng)斜切機(jī)、雙面?zhèn)鲃?dòng)斜切機(jī)及下切傳動(dòng)斜切機(jī);現(xiàn)在,為了大大提高板材的切割質(zhì)量,還出現(xiàn)了上刀臺(tái)擺動(dòng)或滾壓擺動(dòng)式板材切割機(jī)。（3）圓盤(pán)式板料裁切機(jī)：當(dāng)圓盤(pán)式剪板機(jī)連續(xù)地切割一塊鋼板時(shí),需要先對(duì)鋼板的邊緣做好處理。通常需要在一個(gè)圓盤(pán)切割器后面再設(shè)置一臺(tái)破碎的板邊機(jī),把板邊切成破碎的殘?jiān)?送到專門(mén)溜槽。另外,薄帶鋼也可以通過(guò)卷取機(jī)進(jìn)行加工。缺點(diǎn)是它需要一定的手動(dòng)操作,卸料時(shí)需要停止切割。通過(guò)上述幾種板料裁切機(jī)的對(duì)比，決定選用圓盤(pán)式板料裁切機(jī)。3.2板料裁切機(jī)的工作原理如圖3.1所示,上刃向下運(yùn)動(dòng)接觸鋼板，開(kāi)始?jí)喝氚辶?。由于初始階段的應(yīng)力p相對(duì)較小,在鋼板受剪的橫截面上地應(yīng)力遠(yuǎn)超鋼板自身的耐剪承載能力。隨著上刃向下移動(dòng)數(shù)量、鋼板壓入量和變形量的減少,壓力p逐漸增大。例如,當(dāng)切削刃被壓入某一深度,即力p逐漸增大或減弱到一定值時(shí),鋼板的局部受力和剪切強(qiáng)度抗力都應(yīng)該等于剪切橫截面受力和剪切強(qiáng)度。隨著鋼板剪切面越來(lái)越小,剪切應(yīng)力也應(yīng)越來(lái)越小,直到整個(gè)橫截面都被剪切,整個(gè)過(guò)程才算完成。接下來(lái)分析剪切過(guò)程中力的變化：圖3.1剪切過(guò)程作用力圖

剪切間阻力系數(shù)p的實(shí)際值與一個(gè)單位間的剪切作用阻力相同τ屬于一個(gè)單位的切削抗壓和剪切力強(qiáng)度,τ它的值并非一個(gè)力學(xué)常數(shù),其實(shí)際值與熱軋鋼板的填料材質(zhì)、剪切作用溫度、剪切持續(xù)時(shí)間和加速度、剪刀剪切形狀、剪刃剪切間隙和相對(duì)剪切間隙深度等諸多因素密切有關(guān)。單位米的抗剪切力強(qiáng)度計(jì)算τ是用來(lái)計(jì)算確定曲線參數(shù)的計(jì)算方法主要分為有兩種:一個(gè)實(shí)驗(yàn)上的曲線演算法和一種理論上的計(jì)算曲線法。以下幾個(gè)特性因素對(duì)于直接影響物體單位強(qiáng)度耐受性的單位抗壓和剪應(yīng)力強(qiáng)度有影響:1.金屬性能:強(qiáng)度極限越高,單位抗剪強(qiáng)度越大，就越難剪切。2.剪切溫度:剪切溫度越高,單位剪切阻力越小,相對(duì)切削深度越大。3.刃邊間隙:剪切時(shí)應(yīng)力狀態(tài)受刃邊間隙影響。4.鈍半徑:單位抗剪強(qiáng)度直接受鈍半徑影響。4板料裁切機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)自動(dòng)剪切設(shè)備的板料裁切機(jī)模塊是由支架、刀軸、氣缸、壓板裝置、剪切裝置等幾大部分組成。圖4.1設(shè)計(jì)的板料裁切機(jī)模塊裝配圖4.1傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1.1電動(dòng)機(jī)的選擇本次設(shè)計(jì)選用Y系列三相異步高壓直流電機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)。其性能是按照IEC類(lèi)的標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),并且需要具有良好的性能?chē)?guó)際交替性。絕緣器件等級(jí)分類(lèi)采用絕緣B級(jí)分類(lèi),環(huán)境溫度不會(huì)一直超過(guò)40℃,相對(duì)潮濕度也不一定可能永遠(yuǎn)大于95%,海拔高度也不一定可能永遠(yuǎn)大于1000m,額定電流輸出有源電壓380v,頻率50hz。它們主要認(rèn)為適合于那些沒(méi)有任何特別技術(shù)要求的現(xiàn)代工業(yè)。設(shè)計(jì)板料裁切機(jī)的目標(biāo)主要是為了大大提高其工作效率,因此該切割機(jī)轉(zhuǎn)速一般應(yīng)以1400r/min為最常用的轉(zhuǎn)速,因此建議選用Y90L-4電機(jī)。使得機(jī)器顯示出更簡(jiǎn)單,而且易于保養(yǎng)在我們充分考慮電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力傳遞時(shí),有兩個(gè)解決辦法:帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)。因?yàn)榘辶喜们袡C(jī)對(duì)傳動(dòng)比無(wú)特殊要求,帶輪式傳動(dòng)可以有效地緩和載荷的沖擊,對(duì)中間軸距的適應(yīng)性能強(qiáng),傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲小,所以用帶傳動(dòng)。4.1.2帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算板料裁切機(jī)需要在較高的速度下裁切帶鋼,因此其工作效率較高。裁切過(guò)程一般都在瞬間完成,傳動(dòng)比無(wú)特定要求,所以傳動(dòng)比為1:1。1、V帶傳動(dòng)的計(jì)算與設(shè)計(jì)工作情況系數(shù)：由表11.5，取設(shè)計(jì)功率：取2、選擇V帶帶型由圖8-11選取Z型V帶3、確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑：由表11.6，取已知傳動(dòng)比為，因此兩帶輪有相同的轉(zhuǎn)速。，：所以：中心距：由圖得包角1：包角2：由于兩帶輪一樣大，包角是則取帶速：傳動(dòng)比：由于設(shè)備的特殊性，取帶根數(shù)：；，；取求軸上載荷：取張緊力：取帶輪材料：采用HT200的鑄鐵。帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖4.2所示：圖4.2帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖4.1.3機(jī)架的設(shè)計(jì)支架結(jié)構(gòu)應(yīng)該必須具備一個(gè)安全足夠的可承重量位置來(lái)讓它承擔(dān)。因此,選用焊接件作為主體支架，直接采用鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行焊接而成。以此完全滿足板料裁切機(jī)設(shè)備的可靠性,設(shè)備的內(nèi)部工作高度及支撐部位一定不能要太低或者太高,要能夠滿足大多數(shù)普通設(shè)備的運(yùn)行高度,所以對(duì)于設(shè)備內(nèi)部支架的運(yùn)行高度設(shè)計(jì)應(yīng)該盡量控制在800mm左右,正好這樣能夠充分滿足設(shè)備運(yùn)行高度設(shè)計(jì)要求。4.1.4裁切裝置設(shè)計(jì)圖4.3裁切裝置示意圖如圖4.3所示電機(jī)通過(guò)減速器輸出動(dòng)力使?jié)L刀開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)（下方滾刀的軸連接帶輪，上下滾刀通過(guò)齒輪連接）。刀盤(pán)軸上安裝了四對(duì)滾刀，相互配合工作達(dá)到分條裁切的目的。因?yàn)樵O(shè)計(jì)要求保證卷料過(guò)程始終保持勻速然而隨著卷料的增加速度勢(shì)必會(huì)發(fā)生改變，影響正常工作，為了避免此情況的發(fā)生特地設(shè)置了測(cè)量卷料外徑的傳感器，傳感器及時(shí)將信號(hào)傳給變頻器，變頻器作出反應(yīng)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而保證裁切過(guò)程能夠始終勻速進(jìn)行。4.2軸的設(shè)計(jì)和校核因?yàn)閭鲃?dòng)軸除了要承載自身重量外還需要承受來(lái)自機(jī)構(gòu)工作時(shí)產(chǎn)生的壓力,所以對(duì)其剛度強(qiáng)度都有較高的要求。根據(jù)我們對(duì)于此次相關(guān)磨套設(shè)備的設(shè)計(jì)資料我們可以分析得知,此次在磨套設(shè)計(jì)中我們基本應(yīng)該僅僅是認(rèn)為選擇了一個(gè)直徑大約為65mm的,而且對(duì)于耐磨套本身來(lái)說(shuō),我們應(yīng)該是認(rèn)為選擇90mm的更合適。軸承是構(gòu)成主軸不可或缺的部件。他們還支持著其他可以旋轉(zhuǎn)的機(jī)械驅(qū)動(dòng)件反復(fù)進(jìn)行回轉(zhuǎn)并向驅(qū)動(dòng)機(jī)架的軸傳遞它的旋轉(zhuǎn)矩,同時(shí)它又經(jīng)由回轉(zhuǎn)軸承與驅(qū)動(dòng)機(jī)架的軸進(jìn)行傳動(dòng)聯(lián)接。所有在軸上的傳動(dòng)部件都主要是通過(guò)圍繞著軸的中心線和軸進(jìn)行一個(gè)回轉(zhuǎn)軸系運(yùn)動(dòng),形成了一個(gè)以回轉(zhuǎn)軸系為主要設(shè)計(jì)理念基準(zhǔn)的典型組合物--軸傳動(dòng)系統(tǒng)和零部件。立式齒輪縱剪機(jī)/立式切割機(jī)的傳動(dòng)主軸可以承受主轉(zhuǎn)彎矩與副軸轉(zhuǎn)矩的扭。表4.245鋼材料性能表由表4.2：選取45鋼作為傳動(dòng)軸的材料。表4.3由表4.3：滾切軸最小直徑：取傳動(dòng)軸最小直徑：取d=55mm轉(zhuǎn)矩：圓周力F：徑向力F1：軸向力：計(jì)算支反力:考慮到板料裁切機(jī)的工作環(huán)境，安全系數(shù)水平面的支反力：垂直面的支反力：許用受力：由表16.3查得：應(yīng)力校正系數(shù)軸徑校核：傳動(dòng)軸的簡(jiǎn)支梁示意圖為：主軸的剛度驗(yàn)算如下：撓度：所以軸徑符合要求。4.3刀具的選擇及安裝在刀具切削方式的選擇上,可選擇圓形刀具切削,可分為切線切削和非切線切削。由于皮帶上的砂粒硬度高,普通工具對(duì)它毫無(wú)用處,且極易磨損,所以需選用特殊材料制成的工具，然而成本非常昂貴。因此,在制造刀具的過(guò)程中,要將其裝飾成一層堅(jiān)固的硬質(zhì)鋁合金。在這種刀具的整個(gè)總體設(shè)計(jì)中,我們既要充分考慮到因?yàn)樯皫挾鹊牟町?又要充分考慮到裝卸刀片的方便性,我們只是將刀片嵌入排架之間。通過(guò)使用不同尺寸的墊片相結(jié)合,來(lái)滿足不同的尺寸要求。圖4.3刀具安裝圖圖4.3展示了裁切機(jī)構(gòu)各零件是如何裝配的。以下是各部件的作用：分條刀完成板料的分條裁切；軸承特點(diǎn)就是能夠支持整個(gè)刀具轉(zhuǎn)動(dòng),使刀具平穩(wěn)轉(zhuǎn)動(dòng);裝刀軸是用來(lái)裝刀具的；支撐軸起支撐起他部件的作用。4.4軸承的選擇由于裁切機(jī)滾刀在裁切板料時(shí)受到很大的徑向力，同時(shí)由于需要調(diào)整刀盤(pán)間隙，因此還受部分軸向力。因?yàn)槭芰η闆r比較復(fù)雜，所以在軸承選取時(shí)要格外注意。通過(guò)對(duì)各類(lèi)軸承的對(duì)比分析最后選取圓錐滾子軸承，結(jié)構(gòu)代號(hào)3015。4.5氣缸的選擇定長(zhǎng)切斷裝置中的切斷部分就是通過(guò)氣壓缸驅(qū)動(dòng)刀片下降完成切斷的。氣缸內(nèi)徑計(jì)算：因?yàn)樗詨毫λ詺飧淄苿?dòng)力為：所以取內(nèi)徑的氣缸。4.6潤(rùn)滑劑的選取潤(rùn)滑劑分四類(lèi)：有機(jī)固體流動(dòng)潤(rùn)滑劑、潤(rùn)滑脂、液體流動(dòng)潤(rùn)滑劑和氣體流動(dòng)潤(rùn)滑劑。潤(rùn)滑油產(chǎn)品黏度的質(zhì)量穩(wěn)定性通常是一個(gè)重要的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)，它直接決定了用戶會(huì)選取哪種產(chǎn)品。我們通?？梢酝ㄟ^(guò)參考《機(jī)械傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)手冊(cè)》下的一冊(cè),選用不含液態(tài)水的潤(rùn)滑劑為其中的液態(tài)水或固態(tài)液體經(jīng)過(guò)高溫處理,因?yàn)槠渲幸粋€(gè)主要用途是為了防止水和油在傳動(dòng)機(jī)器上，因?yàn)檫@里選用的是潤(rùn)滑油,所以用潤(rùn)滑油杯式潤(rùn)滑油。在油封的安裝過(guò)程中兩個(gè)油封之間應(yīng)加滿一層潤(rùn)滑脂,以免油封與軸之間發(fā)生相應(yīng)的濕摩擦。5卷料裝置設(shè)計(jì)如圖5.1所示，因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)要求帶料自動(dòng)分卷，所以安裝了兩個(gè)卷筒軸，電機(jī)開(kāi)始工作時(shí)帶輪開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，帶輪帶動(dòng)著兩個(gè)卷筒軸勻速旋轉(zhuǎn)完成帶料的卷曲工作。圖5.1機(jī)構(gòu)示意圖圖5.1機(jī)構(gòu)示意圖該機(jī)構(gòu)采用Y90L-4電動(dòng)機(jī)，經(jīng)過(guò)ZDH200-4Ⅱ減速器減速，再經(jīng)皮帶傳動(dòng)帶動(dòng)卷筒軸運(yùn)轉(zhuǎn)。卷筒為分卷卷取，卸料時(shí)首先，先卸下卷筒軸上固定的軸承端蓋然后拆下皮帶，最后完成卸料工作。伴隨卷料過(guò)程的進(jìn)行，卷料會(huì)越來(lái)越多，速度勢(shì)必會(huì)越來(lái)越快直至超速失控，為了避免此情況的發(fā)生，因此引入控制系統(tǒng)。該裝置控制原理如下：設(shè)立厚度傳感器，傳感器及時(shí)將信號(hào)傳給變頻器，變頻器作出反應(yīng)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速。5.1定長(zhǎng)切斷裝置設(shè)計(jì)如圖5.2所示，定長(zhǎng)切斷裝置主要由氣壓缸、切刀導(dǎo)柱、切斷底板、切刀等組成。因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)要求帶料按需定長(zhǎng)，所以在輥筒上安裝位移傳感器，當(dāng)帶料長(zhǎng)度達(dá)到規(guī)定長(zhǎng)度時(shí)，傳感器發(fā)出信號(hào)，切刀向下運(yùn)動(dòng)完成切斷。圖5.2定長(zhǎng)切斷裝置示意圖圖5.2定長(zhǎng)切斷裝置示意圖6板料裁切機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)6.1控制系統(tǒng)方案這種控制系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)是由計(jì)數(shù)式數(shù)據(jù)采樣電路模塊,單片式電機(jī)和微處理器電路模塊,顯示處理電路,控制器和自動(dòng)報(bào)警控制電路模塊組成。系統(tǒng)的軟硬件系統(tǒng)架構(gòu)基本框圖及其設(shè)計(jì)流程如下圖圖表所示:圖6.1系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖6.2主動(dòng)控制電路的設(shè)計(jì)本系列產(chǎn)品設(shè)計(jì)軟件是公司采用pc-stc89c51單片機(jī)系統(tǒng)作為自動(dòng)技術(shù)控制核心而進(jìn)行開(kāi)發(fā)和研制設(shè)計(jì)的一種基于數(shù)控單片機(jī)的自動(dòng)控制板料裁切機(jī)自動(dòng)控制軟件系統(tǒng),該自動(dòng)控制軟件系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠,電路設(shè)計(jì)如圖6.2所示。圖6.2主控制原理圖該程序通過(guò)PWM控制速度，用按鍵控制步進(jìn)電機(jī)的實(shí)時(shí)正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)，加速，減速，停止，通過(guò)計(jì)數(shù)器實(shí)時(shí)檢測(cè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。結(jié)論本文設(shè)計(jì)了板料裁切機(jī)，板料裁切機(jī)的主要工作是完成產(chǎn)品的坯料下料，裁切厚度為0.8毫米，寬度為550毫米的帶鋼。通過(guò)結(jié)合理論和實(shí)際建立了板料裁切機(jī)的三維模型，對(duì)電機(jī)、帶輪、主軸、刀具等板料裁切機(jī)的主要零件進(jìn)行了計(jì)算校核，控制方案采用單片機(jī)控制。針對(duì)設(shè)計(jì)目標(biāo)主要完成了以下任務(wù)：(1)完成了各個(gè)零件的設(shè)計(jì)和總體布置；(2)根據(jù)實(shí)際機(jī)構(gòu)與工程圖紙，用SW建立了三維模型，繪制了CAD圖紙；(3)分析設(shè)計(jì)了潤(rùn)滑和密封；(4)設(shè)計(jì)了分卷和定長(zhǎng)裝置；(5)確定了控制方案，設(shè)計(jì)了電路圖。本設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn)是采用單片機(jī)控制更加靈活簡(jiǎn)便，設(shè)計(jì)了分卷和定長(zhǎng)裝置減小了故障率，進(jìn)一步保證了生產(chǎn)安全。由