FRP工作台T形槽切割机的设计.rar（V9.1）

激光切割机的效率最快，切割精度最高，切割厚度般较小。

等离子切割机切割速度也很快，切割面有定的斜度。

火焰切割机针则是对于厚度较大的碳钢材质。

水切割，又称水刀切割，是种利用高压水流切割的机器。

在电脑的控制下能任意雕琢工件，而且受材料质地影响小。

自动切割相对手动和半自动切割方式来说，可有效地提高板材切割的效率切割质量，减轻操作者的劳动强度。

目前在我国的些中小企业甚至在些大型企业中使用手工切割和半自动切割方式还较为普遍。

本文针对工厂的实际生产需求，提出了设计题目。

设计出符合要求的板材切割机，并对机床的机械系统气动系统控制系统等方面进行了全面设计。

机械系统设计中，本文首先设计出加工过程中所需要的皮带型号动力部分导轨机械滑台等。

此外，文中也对工件加工中所需的刀具以及工作台进行了简单的设计。

气动系统设计中，本文先对加工过程中所需的压力及杠杆原理进行综合利用，并以此为基础，计算出此设计中所需要的气缸的缸径，并选择出适合要求的气缸型号。

最后，希望此次设计的板材切割机能满足预期的设计要求，并能在实际应用中取得良好的效果。

关键词切割，机械系统，气动系统，控制系外的发展概况本课题应达到的要求切割部分的选取及设计切屑工具的选取电机的选取同步齿形带传动设计气缸的选择气动系统的设计设计依据和装置的工作要求气动元件及配管尺寸的确定运动部分设计滚珠丝杠的计算与选用丝杠的计算选择轴承的选择轴承的校核计算轴承的润滑及密封直线导轨的选择计算选定条件选择方式轴的结构设计零部件的结构作用直线导轨的作用连接组件的结构设计小滑台的结构设计形槽加工工艺刀具材料刀具选择加工工艺安排开直槽加工型槽结论与展望结论不足之处及未来展望致谢参考文献绪论本课题的研究内容和意义本次毕业设计要求设计种由电动机传动，以及气压系统固定夹紧的切割机，实现工作台行槽的切割，原理方案的功能实现，总体方案的设计，结构形式，结构参数，工作参数的设计。

研究内容如下阅读外文资料，并翻译外文文献字左右，语句要求通顺流畅准确根据加工产品上形槽的具体结构和加工要求，拟定分析设备设计方案运用三维软件进行三维的造型设计和三维装配绘制设备总装图和关键零部件二维工程图编写设计说明书，符合本科论文的格式要求，语言简洁流畅层次分明随着科技和经济的快速发展，社会对自动化设备的需求越来越大，板的切割也不例外，它要求其实现的速度快，功能多，多方位切割，切割有力度，为此，板材切割机也就被研发出来了。

纤维增强复合塑料是由增强纤维和基体两者共同组成。

纤维或称晶须，它的直径很小，般都在以下，缺陷较少而且较小，断裂应变约在千分之三十以内，是种脆性材料，容易断裂损伤和腐蚀。

基体相对于纤维来说，模量强度都要低很多，但其可以经受住较大的应变，往往具有较好的粘弹性和弹塑性，是种韧性材料。

所以有如下特性高强耐腐蚀性能好轻质电性能好可设计性好工艺性优良热性能良好。

本课题以设计为主线，设计台切割机，用于在工作台上加工形槽。

通过本设计不仅可以解决实际生产加工问题，而且可以了解产品设计过程，锻炼工程设计和解决实际问题的能力，为产品设计打下良好的基础。

国内外的发展概况现今为止，机电体化产品已经广泛应用于各种加工业中。

切割技术也有了突飞猛进的发展。

随着科技和经济的快速发展，社会对自动化设备的需求越来越大，板的切割也不例外，它要求其实现的速度快，功能多，多方位切割，切割有力度，为此，板材切割机也就被研发出来了。

工作台形槽切割机是种专用设备，可以提高生产效率，切割精度比较高，使用轻巧简便，成本低廉。

在能满足精度要求的前提下，不失为种好的选择，应用前景良好。

设计方案有待完善，软件应用的熟练程度需要加强，刀具旋转精度与丝杠间隙的精度尚需进步分析提高。

整个结构过程都是由控制的，其结构简单合理，设备性能良好，使用寿命长，安全系数高等特点，满足了大批量自动化的生产要求。

本课题应达到的要求以电动机为动力源，结构紧凑，制造方便。

割据角可调节，以适应要求形状的形槽的加工。

刀轮更换方便，刀具可自行润滑，加上传动装置可自动运行及停止功能。

该切割机具有手动和半自动相结合的特点，操作简便，灵活，运转平稳，从而使降低劳动强度，提高生产效率。

完成设备的机械部分气动部分电气部分的设计及相关计算，绘制好机械部分设计的三维图和主要二维图纸。

本次设计要求是在下图工作板上切割型槽。

图工作板切割部分的选取及设计切屑工具的选取由于要切出型槽，如何选择刀具是至关重要的，根据材料特性和加工要求的工作台，可以选择两种类型的刀具进行处理个用于立式铣刀直槽加工，可以选为钨钢刀具材料，另个为形槽铣刀，根据要求加工，选择形槽高速钢工具，但这种工具很容易损坏，难以提高处理速度，延长刀具寿命，提高加工效率，刀具材料可以转换通用高速钢粉末冶金高速钢取代，为了改善排屑性能，可适当减少齿数，可增大容屑空间。

电机的选取根据刀具的要求，先选用较常用的系列三相异步电动机这是由于安装尺寸系列三相异步电动机和电力水平与国外先进的同类型产品的并驾齐驱，因此具有良好的国外同类产品之间的兼容性，引进设备替换及供配套出口，选取功率为，满载时的转速为额定电流，功率因数，效率为，额定转矩为。

同步齿形带传动设计同步带轮的优点传动准确，工作时无滑动，具有恒定的传动比传动平稳，具有缓冲减振功能，噪音低传动效率高，最高可达，节能效果显著维护保养方便，无需润滑速比范围大，般可达，线速度可达，因此具有较大的功率传递范围，最高可达到几百千瓦可用于长距离的传动，中心距可达以上无污染，可在不允许有污染和工作环境较为恶劣的场所下正常工作。

设计功率由机械手册表查得选定带型和节距根据和由图确定为型。

节距确定小带轮齿数根据带型和小带轮的带速，由表查得小带轮的最小齿数，此处取确定小带轮的节圆直径由表查得其外径大齿轮齿数取传动比为大带轮节圆直径由表查得其外径选定带速初定轴间距取带长及其齿数由表查得应选用带长代号为型的型同步带。

其节线长，节线上的齿数实际轴间距小带轮的啮合齿数基本额定功率由表查得所需带宽由表查得型带的由表查得，应选带宽代号为的型带，其。

带轮的结构尺寸传动选用的同步带为型。

小带轮，大带轮，气缸的选择气动系统的设计当板材按正确位置放好后，采用杠杆原理与气动系统，使固定系统下移，将板材压紧在切割机底座上，从而实现板材固定。

切割完成后，气压系统松动，释放压力即可所谓程序控制系统就是根据生产过程中的物理量，例如位移时间压力和温度的变化，使控制对象的各个执行元件按照预定的顺序协调工作的种自位等的动控制系统，是工业生产领域，尤其是置中广泛应用的种自动控制。

图气动原理图设计依据和装置的工作要求回路压力的确定回路压力的大小和执行元件阀和配管的尺寸有关，需在元件尺寸计算前就决定下来，回路压力受以下因素影响主厂主干管道已有的指定供气压力执行元件工作所必须的压力。

般通用压缩机的额定压力为，气源压力指定为，则可确定回路压力为。

在这种系统中，每个执行元件配有个三位四通换向阀。

当上步程序动作结束时，执行元件的对应定时器发出位置信号，该信号输入控制系统，通过逻辑运算，控制系统输出下步程序动作的执行信号，使相应执行元件的主控阀换向，进行下步程序动作。

如此按顺序步步进行，直至完成全部预定动作为止，实现系统的顺序程序控制。

具有以下几个优点体积小重量轻污染小安装调试方便。

装置的工作要求控制方式采用三位四通阀实现操作方式手动自动两种方式信号处理方式。

气动控制具有结构简单易于控制维护方便造价低等特点，是实现低成本自动化而且是速度高响应快无污染标准化程度高。

动作时间和频率每天工作小时，每分钟平均动作次属于间歇动作使用标准国家行业标准安全性符合安全标准及其有关的安全规定。

工作环境标准厂房，室温以下工作，周围无爆炸性气体。

气动元件及配管尺寸的确定气缸是气动系统中的执行元件，气缸质量将直接影响所配套的设备的工作性能。

气动系统中应用最广的是普通单活塞杆双作用式气缸，本设计中采用以上形式的气缸。

气缸的计算与选择气缸的安装方式采用固定式安装方式。

气动系统工作压力力的确定由于考虑到本设计中只是进行对工作台的加紧，压力具体要求不高，故该系统的气体工作压力为由于单活塞杆双作用气缸只在活塞侧有活塞杆，所以压缩空气作用在活塞两侧的有效面积不等，活塞发生行程时活塞杆产生推力，发生另行程时活塞杆产生拉力。

式中为活塞杆的推力为活塞杆的拉力为活塞的直径为活塞杆的直径为气缸的工作压力，本次设计中为η为载荷率，般取η，本次设计中为。

对于气缸，结合机械设计部分的夹紧力，可以选择其型号。

由式得当推力做功时再将计算缸径圆整为标准缸径参考表，由此可得。

表缸筒内径系列注无括号的数值为优先选用值。

活塞杆的直径可以通过拉力做功求得，但此时由于拉力不好确定，所以估定活塞杆直径可按计算，易得再将计算活塞杆直径圆整为标准活塞杆径参考表，由此可得。

表活塞杆直径系列所以参照气缸的标准，气缸可以选用型号的气缸。

具体参数如下表气缸参数气缸型号缸径最大行程工作压力使用温度范围工作介质润滑油洁净压缩空气需油润滑安装尺寸如下表气缸安装尺寸缸径耗气量的计算根据液压气压与液力工程手册可知往复行程的压缩耗气量式中为气缸的直径为活塞杆的直径为气缸的行程为气缸次往复行程所需的时间η为气缸的容积效率，通常取，本次设计取。

由上式可得注意事项气缸正常工作的条件环境及工作介质温度，工作压力为安装前，应压力测试在倍工作压力，不应出现渗漏现象除没油润滑气缸外，装配时所有的工作表面应涂以润滑脂在行程中有载荷变化时，应使用输出力充裕的气缸并要附加缓冲装置，在开始工作前，应将缓冲调至阻尼最小的位置，气缸正常工作后，再渐渐调节缓冲节流阀，增大缓冲阻尼，直到最佳位置为止不使用满行程，特别是当活塞杆伸出时，防止活塞与缸筒头接触正确安装。

运动部分设计滚珠丝杠的计算与选用滚珠丝杠是将回转运动转化成直线运动，或将直线运动转化成回转运动的产品。

滚珠丝杠由螺杆螺母和滚珠共同组成。

它的功能是将回转运动转化成直线运动，这是滚珠螺丝的进步发展和延伸，滚珠