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苏州托普信息职业技术学院 毕业论文 论文题目棒料切割机的设计 指导教师 孙敏 专 业 机电一体化 班 级 机械1203 姓 名 王超 学 号 35 二О一五 年 四月 十 日 目 录 关键词 1 摘要 2 1概述 2 1.1 选题背景 2 1.2 研究意义 2 2 切割部分设计 3 2.1 切割部分设计要求 3 2.2 切割部分设计方案 3 2.3 切割部分工作原理 4 2.4 切割部分结构设计 5 2.4.3 带传动设计 5 2.4.4 升降液压缸的设计 8 2.4.5 滚动轴承的选取及校核 12 3 夹紧部分设计 14 3.1 夹紧机构设计要求 14 3.2 夹紧部分方案设计 14 4 纵横行走部分的设计 15 4.1 纵横行走装置设计要求 15 4.2 纵横行走部分方案设计 15 4.3 直线导轨的选择计算 15 4.3.1 选定条件 15 4.3.2 选择方式 15 5 液压传动系统设计 17 5.1液压传动机构 17 5.2 液压传动原理图 17 6 电气控制的设计 18 6.1 电气控制设计要求 18 6.2 电气控制设计方案 18 6.3 可编程控制器PLC控制流程 19 7 结 论 19 附录A—PLC I/O端口分配图 21 附录B—棒料切割机装配图 22 致谢 23 棒料切割机的设计 机械制造与自动化 学生 王超 摘要：通过对切割研究采用机电一体化系统设计思想对整体造型、机械结构控制系统进行设计PLC控制 提高产品质量，提高生产效率,即切断棒料的条件为： （2-1） 查资料可知棒料的许用剪应力为：,取最大值。由于本切断机切断的最大棒料粗度为：。 则本机器的最小切断力由（2-1）得： 取切割机的 项目设计采用机电一体化设计思想，要求棒料切割机采用PLC对棒料的切割过程及检测进行自动控制，并能根据PLC定长信号分别切割两条连续的棒料，完成了系统的硬件和软件设计后可以实现对棒料的准确定长切割，切割后自动返回初始位置。原始棒料尺寸范围在角钢： 圆钢： 槽钢： 钢管：，切割成之间的棒料，其切口深度为,再用压断机进行压断处理。 2.2 切割部分设计方案 切割部分主要有砂轮切片、电动机和传动机构组成。现在设计的在切割部分有两种方案可行：第一，电动机通过带传动带动切割片转动。第二，电动机通过圆锥齿轮传动方式带动切割片转动。但考虑到切割过程中电动机带动切割片进行高速旋转运动，所以优先选取第一种方案，原因是圆锥齿轮传动不宜应用在转速太高的场合，并且在运用齿轮进行传动时，还应考虑怎样消除震动和用什么方法润滑齿轮，这样就会使设计成本增加，而带传动则具有结构简单，传动平稳、价格低廉和缓冲吸振等优点。切割部分结构如图2-1所示。 图2-1 切割部分结构图 1-电动机；2-升降液压缸；3-砂轮片；4-支撑板；5-传送带 2.3 切割部分工作原理 切割部分的原理如图2-2所示，电动机带动割切片高速旋转运动，电机与工作台之间采用铰链支撑方式，升降液压缸可推动切割片进行上下移动，完成切割运动。横向行走液压缸可推动工作台横向移动，控制切割的长度。纵向行走液压缸可使工作台纵向移动，使切割片能切割两根棒料。其中电动机和液压缸电磁阀都需要通过由PLC机控制，实现其按照顺序完成动作。 图2-2 切割部分原理简图 1-带轮；2-传送带；3-电机；4-砂轮；5-升降液压缸；6-进料道；7-横向行走板；8-夹具； 9-待加工棒料；10-横向行走液压缸；11-纵向行走板；12-纵向行走液压缸 2.4 切割部分结构设计 2.4.1 切割片的选取 设计任务所需电机的最小功率为，主轴转速：条件下，轮片的最大线速度为。最终选取砂轮片的型号为A型，其规格为，磨料为棕刚玉，粒度为，硬度为R[2]。 2.4.2 电机的选取 根据切割系统的要求，应考虑电动机的种类、型式、额定电压、额定转速和额定功率、工作方式，在决定电动机功率时考虑到电动机的发热，允许过载能力启动能力等问题，现选用比较适合的Y系列三相异步电动机，这是由于Y系列三相异步电动机的功率等级和安装尺寸与国外同类型的先进产品相当，因而具有与国外同类型产品之间良好的互换性，供配套出口及引进设备替换。选取功率为3.0KW，