（优秀毕业全套设计）棒料切割机设计（整套下载）

取根。

.确定单根带的初拉力由机械设计第页表查得.计算带对轴的压力.带轮的设计带轮的设计要求设计带轮时应满足的要求有质量小，结构工艺性好，无过大的铸造应力，质量分布均匀，转速高时经过动平衡，轮槽工作面加工精细，以减小带的磨损，各槽的尺寸和角度保持定的精度，以使载荷分布均匀。

带轮的材料带轮的材料主要采用铸铁，常用材料的牌号为或，转速较高时宜采用铸钢，或用钢板冲压后焊接而成。

在本次设计中，采用了比较常见的。

带轮的结构尺寸由于带轮的基准直径，轴的直径，根据带轮的选择原则即当时采用腹板式结构，铸造带轮的结构如图所示。

图带轮的结构升降气缸的选择.选取气缸类型根据设计所用资料，现选取标准气缸。

.选择安装方式根据结构设计的要求，要实现砂轮片的上下移动完成切割，要求气缸在上下伸缩的同时，还要绕点转动，所以选用后绞式安装方式。

图手动切割机受力示意图.负载大小根据手动切割机的工作原理如图所示，图中估算得砂轮片的支反力为。

再由所设计切割机的切割工作原理如图所示由于砂轮所受的支反力相同，算得气缸所承受的力即理论推力为合。

.工作压力经调查，当前所用的气缸的工作压力般在.左右，所以选取其正常工作压力为.。

气动元件般要求安全系数比较高，所以在选取的时候般要求有较大余量，所以在缸径选择时，其工作压力般按.计算。

.缸径选择由气动自动化系统优化设计书中第页表查得工作压力为.，图铸棒切割机受力示意图图气缸行程计算简图理论推力为时，其缸径为。

考虑到安全系数，初选缸径为。

.行程大小根据机构简图如图所示，其中实线为机构初位，在初位时，砂轮片的直径在最大状态，当砂轮切割到终位图中虚线部分时，连杆所转过的角度为，此时砂轮直径为最小直径。

在初位时测得气缸的总长度为，在终位时测得气缸的总长为，所以在此过程中气缸的行程即升降气缸的行程为.确定气缸型号综上所述，根据气动自动化系统优化设计中第页查得，选用型的标准气缸合适。

滚动轴承的选取及校核.轴承的选择在结构设计中，我采用了既有转速高的优点，有能够承受少量轴向力的角接触球轴承，其中轴向力的主要来源是安装或拆卸带轮时所承受的载荷估算载荷大小为。

据分析，在安装和拆卸带轮时的力相同的情况下，拆卸带轮时，轴承所受的力更大，所以选取轴向力的方向向右，如图所示。

图中为电极的输出转矩，为砂轮的切割阻力，在切割过程中，电极的输出转矩与砂轮所受的切割阻力矩大小相同，方向相反，在切割时相互抵消，所以在计算过程中不再考虑电极输出转矩和切割阻力对轴承的影响。

由于轴承受定的轴向力，所以选取接触角的角接触球轴承。

其代号为，基本额定动载荷，基本额定静载荷。

.轴承的校核计算计算轴承所受的径向力，其受力如图所示由力矩平衡条件得由得图轴承计算简图计算派生轴向力所选的轴承型号为，其派生轴向力则求轴承所受的轴向力故轴承被压紧，轴承被放松，所以有计算当量动载荷由简明机械零件手册查得型轴承的轴向载荷影响的判断系数因为，所以，所以由机械设计第页表查得，当轴承受中等冲击或中等惯性力时，取载荷系数，由于轴承均不受力矩载荷的作用，所以取，。

则计算所需轴承的动载荷由由机械设计第页表查得，当轴承的工作温度小于时，其温度系数比较两当量动载荷知所以应该按计算球轴承应取则所需轴承的额定动载荷为确定轴承型号由简明机械零件手册查得轴径时，应选轴承的代号为，其额定动载荷为故选用代号为的轴承合适。

第二章夹紧部分设计.设计要求夹紧机构不但在切割之前机械手抓能够根据事先收到的信号准确地运动到每个工位，而且在切割过程中要夹紧运动着的铸铁棒，使砂轮与铸棒同步。

.方案设计夹紧部分是由气缸推动机械手实现夹紧和放松的。

这部分的两种可行性方案是是用个机械手同时负责夹紧两根铸棒，根据需要对被切割的那条进行夹紧。

二是用两个机械手，每个机械手负责夹紧根铸棒。

第种方案中，机械手可通过个二位气缸和个三位气缸实现对铸棒的夹紧。

第二种方案中，每个机械手都需要两个二位气缸来实现对铸棒的夹紧。

考虑到第种方案设计工作量小，安装方便，而且控制简单，所以优先使用第种方案。

图夹紧部分原理图夹紧部分原理如图所示，夹紧气缸能使夹紧机械手夹紧或放松工件，当活塞向右移动时，机械手夹紧工件当活塞向左移动时，机械手放松工件。

横向行走气缸推动工作台左右移动，能控制机械手使之夹紧左边或右边的工件，从而对夹紧的工件进行切割。

纵向行走气缸的作用是当完成次切割过程完成时，推动工作台使之恢复到初始位置。

整个工作过程都由控制实现。

第三章纵横行走部分的设计.设计要求纵横行走装置主要是为了配合切割装置和夹紧装置，使砂轮片和夹紧机械手能够在走刀过程中横向移动，迅速准确地达到工作位，在切割过程中能够随着铸棒纵向移动，切完后在返回初始位置。

.方案设计纵横行走装置主要是为了实现切割机砂轮片的纵向和横向移动，使之完成切割动作。

为了设计和制造方便，在方案设计中纵横行走装置的原理大致相同，即采用结构简单而又便于控制的气压传动方式，气缸带动纵向行走板或横向行走板在导轨上滑动。

在设计过程中，考虑到能量的损耗程度，纵横行走装置采用了直线导轨，既提高了运动系统的运动精度，又很大程度的减小了摩擦力，达到了节能的效果。

.直线导轨的选择计算选定条件.载荷根据粗略计算，导轨上横向行走部分的总重量为所以.行程根据设计结构的要求，选定行程.往复次数次分.寿命要求假设机器寿命为年，则导轨寿命为小时假设安装个滑块，要计算个滑块的负载，可用下式同时由于两个滑块装在个导轨上，因此接触系数。

选择方式.根据静态安全系数选型号其中静态安全系数载荷系数在无外部冲击或振动低速时取.基本额定静载荷冲击载荷现设静态安全系数则有在正常运行时般选取安全系数为，根据上述情况，选取的导轨比较理想。

.根据寿命要求选型号根据标准寿命计算公式若使用小时，则总的移动距离为其中温度系数由手册查得当导轨的工作温度小于时，其温度系数取.硬度系数为了使直线运动系统达到最佳承载能力，需要保持导轨的硬度在，由手册查得为.基本动载荷所以解得因此，选取.复查理论上选取或上级似乎比较恰当，但考虑到标准寿命，选择更理想。