的构思。产生了想法和构思后，下步就是对它们进行评估并选择最佳构思．种评估方法是使用列表矩阵。矩阵由系列准则组成．构思必须借助它们打分。如果合适，准则的重要性可以加权，最适合的构思会具有最高总分。这方法提供了组织的评估技术．而且使团队内的个人很难推行他们自己的不合理的想法。产生了初步的解决方案，下步就是表达它们，以便它们能与所有涉及总体设计过程的人交流实际上，这步可以采用绘制草图或三维模型的形式，既可是物理模型也可是计算机生成的模型。到总草图己经完成并进行计算来确定解决方案对于产品设计规范的兼容性时，细节设计阶段的基础就已建立起来了。中央立柱采用圆柱形中空的结构方式，既能减轻加工设备的质量，又便于液压动力系统结构设计的实现中央立柱上端采用悬臂结构，便于工件夹紧装置上下摆杆杆长的设计。外割具角度调整装置由靠背轮机构和脉冲驱动角度调整机构组成。加工已成形节筒时，引入靠背轮是为了保证加工后的端面坡口和已成形节筒原内外表面形状致，保证切割的节筒坡口等宽。脉冲驱动角度调整机构实现加工角度的精确调整。内外割具采用径向进给和纵向升降相结合的运动方式。内外割具径向进给装置采用步进电机和丝杠径向导向驱动结合方式。丝杠驱动部分均设计有水箱和防护罩，以防止等离子切割所产生的大量灰尘外溅和散发以及灰尘金属切削碎片和其他杂质落入回转工作台。径向进给平台上放置内外割具升降装置，升降装置采用步进电机和蜗轮蜗杆减速器及单级蜗杆减速的驱动方式蜗轮蜗杆减速器采用蜗杆侧置式，便于水平旋转机构的传动。液压动力系统的进出油管驱动回转工作台回转步进电机以及加工机床装置所需的电源插板导线均布置在回转工作台和底座预留的空间内，使加工机床整体结构紧凑，便于操作。电机驱动装置均采用转角定位精度无累积误差分辨率小精度高低频无振荡高频力矩大的混合式系列步进电机控制径向进给的步进电机置于相应的径向溜板上，控制纵向升降的步进电机置于相应的升降台上，便于实际操作控制。综合上述设计思想，大型节筒坡口数控等离子束加工专机总体结构如图所示。．节筒．下拉杆机构．外割具角度调整装置．外割具靠背轮装置．外割具等离子切割装置．外割具升降装置．外割具防护罩．外割具径向进给装置．外割具步进电机．回转工作台．底座支承调节座．工件定位夹紧装置．内割具靠背轮装置．内割具角度调整装置．内割具等离子切割装置．内割具升降装置．内割具径向进给装置．内割具防护罩．内割具步进电机．液压动力系统．中央立柱．回转支承．底座图机床总体结构大型坡口等离子数控加工机床加工坡口时的工作过程可描述如下预先根据节筒的直径和坡口尺寸，调整机床内外割具升降装置的升降量割具角度，使其满足加工要求，并分别调整内外割具的靠背轮与节筒内外表面的距离，保证等离子切割头与被加工坡口间的距离。吊装所要加工的节筒，通过底座调整机构，即底座下方的个水平调节支座，调整机床底座支承件的水平度，使其达到加工的技术要求，保证端面加工水平度。机床工件定位夹紧装置通过液压动力系统，驱动由上摆杆下摆杆下支臂和摆动臂组成的个平面连杆机构，对工件定位和夹紧。内外割具径向进给，使靠背轮装置靠紧节筒。然后，进给驱动装置步进电机驱动回转工作台内外割具进行回转的同时，固定于回转工作台上的内外割具同时进行坡口的等离子切割工作，工作台回转周完成被加工节筒端内外坡口的切割加工。完成节筒端坡口的加工后，内外割具径向进给装置和升降装置离开节筒，退回到初始位置，液压动力装置卸荷，松开工件。将节筒翻转，重复步骤，完成节筒另端的坡口加工。第章机床各个装置和机构的结构设计.工件定位夹紧装置结构设计工件定位夹紧装置是由包括上摆杆下摆杆下支臂和摆动臂等组成的个异形平面连杆机构构成，其功能是通过液压动力装置驱动个异形平面连杆机构对被加工节筒进行定位夹紧，机构上下摆杆的端和中央立柱铰接，另端和摆动臂铰接，下支臂端和摆动臂铰接，另端与下拉杆铰接机床的寿命是指机床保持其应具有的加工精度的时间。在寿命期内，正常工作条件下，机床不应丧失设计时所规定的精度性能。对于中小型通用机床，其寿命为左右对于专用机床要求短些，它将随着所加工产品的更新而废弃对于大型精密级高精度级机床则要求更长的寿命。．“四化”程度“四化”是指机床品种系列化零部件通用化零件标准化以及机床模块化。系列化包括机床参数标准的判定型谱的编制和产品的系列设计。零部件通用化是指不同型号的机床采用相同的零部件。标准件是由国家或行业标准化的零件，零件标准化程度高，可以获得明显的经济效益，使成本下降。现代机床模块化设计是根据广大用户提出的功能要求，设计出系列具有不同结构和用途，而功能相同并可互换的功能模块和些专用部件的设计法。通过模块的不同组合即可组装成满足客户要求的机床专用机床柔性加工单元等，这种设计方法可提高机床设计工作效率和适应性。．造型与色彩机床造型是根据机床功能和特点，要简洁明快，美观大方，使用舒适方便。主要有曲线型方型和梯型三种，目前趋向以方型和梯型相结合。机床色彩的设计应有利于产品功能的发挥，符合时代特点，满足使用对象环境的审美要求，色彩设计应充分表达产品功能特征并与使用环境相协调。.总体结构布局总体结构布局原则机床的总体布局设计是指按工艺要求决定机床所需的运动，确定机床的组成部件，以及各个部件的相对运动和位置关系。同时也要确定操纵控制机构在机床中的位置。通用机床的布局已形成传统的型式，但是，随着数控等新技术的应用，传统的布局也在发生变化。专用机床的布局没有固定的布局形式，灵活性大，必须根据被加工工件要求，进行工艺分析，在拟定总体方案中进行总体布局设计。合理的总体布局的基本要求是保证工艺方法所要求的节筒和割具的相对位置和相对运动。保证机床具有与所要求的加工精度相适应的刚度和抗振性。使用方便，便于操作调整维修，便于输送装卸工件。经济效果好，节省材料，减少机床占地面积等。配置形式的选择．卧式配置大型节筒卧式配置方案常采用转轮支承，压轮压紧的夹紧方式。该支承方式割具不动，由滚轮带动节筒旋转，从而实现筒件的坡口加工。该方案结构相对简单，便于理解机构各部件的运行情况。但在实际应用中，机构整体运动时，需要有其他的附属装置，占地面积大，不便于配合其他机构的安装和运行，导致加工效率低下，且不利于工件的吊装和加工。由于被加工筒件尺寸庞大，采用该配置方式，节筒易发生变形，不利于保证多次抓取工件的定位误差和加工精度。卧氧气切割时在正确掌握切割参数和操作技术的条件下，气割坡口的质量良好，可直接用于装配和焊接。用于焊接的主要坡口形式有形等。对横截面是直线形的形坡口，可采用单割具或把割具同时加工。对形坡口可用把割具次加工成型，不仅可以限制多余的热量输入，而且能够保持在板材宽度方向中心部切割。这样，相对于切割方向左右对称加热，可保持部件的尺寸精度。但是，对于左右非对称切割时，必须考虑由于弯曲和热变形所造成的尺寸偏差允许值。形坡口用气割工艺加工比机械加工方法效率高周期短，且不需要投资高的机床设备。形坡口在板边加工时实际是形的下部有圆弧段，气割时铁的氧化反应不能像般气割时那样直垂直向下，当达到定程度后转向侧面方向。为此需采用多割具同时加工，边使工件沿板厚度方向形成温度梯度，边通过调节切割氧压力割出圆弧段。现在国内已生产出配有割具的形坡口半自动气割机，可以切割以下钢板的形坡口。另外，形坡口也可用普通割具与碳弧气刨组合等方法加工。由于切割面上产生的气割凹痕多是造成未焊透和熔合不良的主要原因，所以在焊前必须对凹痕进行修补。对焊缝质量要求高的情况下，必须去除坡口面的氧化皮。．等离子切割等离子加工又称等离子弧加工，是利用电弧放电使气体电离成过热的等离子气体流束，靠局部熔化及气化来去除材料。等离子弧不但具有温度高能量密度大的优点，而且焰流可以控制。适当的调节功率大小气体类型气体流量进给速度和火焰角度以及喷射距离等，便可利用个电极加工不同的厚度和多种材料。等离子加工已广泛用于切割。各种金属材料，特别是不锈钢铜铝的成型切割，已获得重要的工业应用。它可以快速而较整齐地切割软钢合金钢钛铸铁钨钼等。切割不锈钢铝及其合金的厚度般为。等离子切割的速度是很高的，成型切割厚度为的铝板时的切割速度为，而厚度为.钢板的切割速度为，采用水喷时可增加碳钢的切割速度，对厚度为的钢板，切割速度为。切边的斜度般为，当仔细控制工艺参数时，斜度可保持在。对厚度小于的金属，切缝宽度通常为厚度达的金属，切缝宽度为。加工后的表面粗糙度通常为，热影响层分布的深度为，决定于工件的热学性质加工速度切割深度以及所采用的加工参数。．碳弧气刨采用碳弧气刨可加工坡口，但是刨削面精度不高，而且噪声大，污染严重。应用形式无论哪种切割技术，均有不同的应用形式，火焰等离子激光均有小型切割机械产品和数控坐标式切割机械产品。其中，火焰切割的小型切割机械最多，从通用的半自动气割机仿形气割机光电跟踪气割机到专用的型钢气割机马鞍形气割机约多种类型，价格适宜，大中小型企业均有条件配备，完全可以适合切割人员各种条件下切割生产。另外，还在小型切割机基础上加以改进，以完成型坡口及球瓣坡口切割和相贯线切割等工艺要求。坐标式数控切割机是我国切割行业发展最快的现代化切割设备之，坐标式数控切割机以其良好的人机对话操作界面及强大的辅助支持功能，并配有自动编程套料等软件系统的支持，使数控切割机在生产中发挥了重要作用，并以成为我国生产制造企业切割加工的首选。技术经济性比较目前，热切割在工程机械行业应用广泛，而火焰等离子激光三种切割技术均属于热切割，其技术经济性如下火焰切割变形大切割速度较慢切割前需要预热，花费时间长，也采用多割炬同时切割，但易耗零件的使用寿命。等离子切割虽可切割切已知金属板材和许多非金属材料，最高切割速度可达，是火焰切割的倍，但其切口宽度较大，除薄板外，切割面易“塌边”，对中厚度板能够经济地进行切割。激光切割机价格虽然昂贵，但对薄板及中厚度板可实现高速度高精度切割，同时能够实现无人化操作。.本文研究的主要内容在切割技术形形色色的今天，工程机械制造业的切割设备也将不在“支独秀”。近年来，已经形成小型切割设备与门架式数控切割设备兼备，火焰切割技术与等离子激光切割技术兼容的格局。设备注意事项从重型厂的切割技术的应用情况可看出，工程机械在选用切割技术切割设备时应注意以下几个方面.需明确加工对象。比如切割材料厚度工件的工艺特殊性等，另外还需要了解公司对所选用设备的效率要求.需了解国内外的切割技术发展情况成熟程度，了解各种切割技术的优缺点，分析综合效益.选定切割技术，提出特殊要求.在先进切割技术推广应用的同时应做到环保安全节能节材等，加大相关新技术新工艺的推广应用。焊接接头的坡口加工包括焊前成型加工及焊缝根部的碳弧气刨清理焊根部等。对焊件的坡口进行边缘加工，常采用气焊砂轮打磨以及刨削铣削等机械加工方法。可利用改变割醉的倾斜角度来气割加工焊接坡口，般多采用半自动化气割机。坡口机械加工多采用刨边机或铣边机，能加工形状复杂的坡口，以获得较好的质量。圆形结构的端面加工在立式车床或卧式机床上进行。对接头双面焊接时，为保证焊缝质量，特别是根部熔透，需对根部进行清理，以清除焊缝根部的夹杂，裂缝等缺陷。清理焊根可采用砂轮打磨的方法，但目前应用较多的是采用碳弧刨清理根部，特别是在返修有焊接缺陷的焊缝时采用碳弧气刨容易发现焊根部各种细小的缺陷。工作内容大型薄壁节筒端面坡口，由于材料硬度大节筒尺寸大，导致加工定位和操作困难，不仅难于加工，而且节筒壁薄容易变形。针对这种情况，开发了种面向大型节筒端面坡口加工的新型专用机床。该机床适用节筒直径在节筒