自动圆管切割机机构设计.docx

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1、目录摘要3Abstract4第一章绪论11.1 课题研究的背景11.2 国内外研究的现状分析11.2.1 国内的研究现状2122国外切割机研究现状31.3 本次设计的研究方向4第二章设计方案的比较确定62.110号钢管滚花刀方案比较62.1.1 方案 162.1.2 方案 272.1.3 滚花刀方案1和方案2的比较72.2旋转送料机构的方案比较82.2.1 方案 182.2.2 方案 28223比较旋转送料方案1、方案2： 9第三章10号钢管滚花切割机的结构设计计算103.1 旋转送料机构结构设计103.2 滚花机构结构设计113.3 10号钢管支撑机构123.4 滚花刀133.5 直线送料位

2、移机构选型计算13351 .电机选型计算133.5.2滚珠丝杆选型17353联轴器的选型183.6 旋转机构选型计算21第四章10号钢管滚花切割的三维建模244.1 软件介绍244.2 SolidWorks三维设计软件的常用命令简述254. 2. 1.草图绘制命令254.3 旋转送料机构294.4 滚花进给机构三维建模304.5 总装图的建模31第五章：PLC控制部分325.1 PLC控制的意义325.2 PLC的控制原理325.3 设计步骤335.4 PLC接线图345.5 10分配表35总结36致谢37参考文献38摘要近年来，中国科学技术和经济力量急速发展，在这样的大背景下，现代化非标设备

3、也在极速发展，并且应用在了各个行业。自动化生产的汽车，工厂的焊接机器人，物流行业的智能机器人等等，这些科技的快速发展彻彻底底的改变了传统工业的加工方式。钢以及钢管在近年来在我国的利用率越发增长。钢管的各项性能均十分优良，它在各行各业的应用也十分广泛，但就机械化设备来说，钢管的定长切割方面国内仍有缺口，所以自动圆管切割机的研发就是必然的。并且就现在的钢管发展趋势来看，自动圆管切割机的机械研发一定回有非常好的发展前景。我们在对自动圆管切割机进行设计时，应当考虑自动流水线，以节省人力成本，提升生产效率。该种做法，对自动化生产、管理，均有很大的益处。本设计是对直径为660的10号钢管进行表面滚花和切割

4、的研究，10号钢管原长度为250mm,切割成12mm长的滚花成品。忽略切割损失，单根管道需要切割20次。工人在加工这类产品时需要时间和精力，单调的工作过程是重复的。另外，由于工人劳动强度大，切管困难，为防止上述情形，我们设计了自动单管切管滚花设备。结合现有切割滚花设备，本设计分析了结构特点、方案，经过结构计算、选型后，构建起三维模型，并利用该模型完成了结构方面的优化设计。关键词：10号钢管滚花切割 自动切割 三维设计AbstractIn recent years, Chinas science and technology and economic forces are developingr

5、apidly. In this context, modern non-standard equipment is also developing rapidly andapplied in various industries. The rapid development of these technologies hascompletely changed the traditional industrial processing methods.In recent years, the utilization rate of steel and steel pipe in China i

6、s increasing. Theperformance of steel pipe is very good, it is widely used in all walks of life, but as faras the mechanized equipment is concerned, there is still a gap in the fixed length cuttingof steel pipe in China, so the research and development of automatic pipe cuttingmachine is inevitable.

7、 And now on the development trend of steel pipe, the mechanicalresearch and development of automatic pipe cutting machine will have a very gooddevelopment prospect.The design of automatic pipe cutting machine and the need to consider the designof automatic assembly line, which can also improve produ

8、ction efficiency and savelabor costs, so as to realize the automatic production, control and management ofenterprises, are very beneficial to the promotion of the interests of enterprises.This design is to study the surface knurling and cutting of No. 10 steel pipe withdiameter of 60mm. The original

9、 length of No.l 0 steel pipe is 250mm and cut into 12mmlong knurling products. Ignoring the cutting loss, a single pipe needs to be cut 20 times.Workers need time and energy to process such products, and the monotonous workprocess is repetitive. In addition, due to the high labor intensity of worker

10、s, it is difficultto cut pipe. In order to avoid this situation, an automatic single pipe cutting knurlingequipment is designed.According to the analysis of the existing cutting knurling equipment, this designstudies its structure and carries out scheme analysis. Through the structural calculationan

11、d parts selection of the scheme, a three-dimensional model is established, and finallythe optimization design is carried out through the three-dimensional model.Keywords: three dimensional design of aluminum tube knurling and cuttingautomatic cutting第一章绪论1.1 课题研究的背景10号钢管沿其纵向长度挤压成空心金属管材。它有1个及以上的壁厚以及封

12、闭通孔。交货形式：可以是直线，也可以是卷形。在汽车、航天、农业、船舶、机电以及航空这些领域中，均已得到使用。我们日常的生活中，随处都可以看得到。普通10级钢管，仅适合精密级仪器仪表或是电子；较高10级钢管，对高精密级仪器仪表或是各类电子更为适合。更高等级的10号钢管适用于家用冰箱、电冰柜、高精度仪表等工业部门，对我国工业的发展起着重要的作用。1.2 国内外研究的现状分析本文主要介绍了金属切割机，为10号钢管滚花机的设计奠定了基础。金属切割机，在社会上的金属加工、设备维修这些板块中均已出现。如对角钢、工字钢、异型钢管或是圆钢管进行切割。金属切割机的推广，有助于改进工程质量,减小工作强度。特别是房

13、地产繁荣，加上基础设施的大兴，建筑规模持续地在扩增，对金属切割机也表现出非常广阔的需求。近年来，国内外学者对金属切割机的绩效进行了大量深入的研究，并取得了一定的研究成果。许多新的金属切割机已经开发出来。金属切割机已经从原来的单一手动控制逐渐发展到自动智能控制的方向，从原来的单一机械加工到现在的同步跟踪控制切割，切割方法也逐渐发展到非传统加工的方向，如电火花加工、激光加工等切割方法。1.2.1 国内的研究现状我国很晚才开始研究切割机。建国后，着手对切割机进行研究。那时候，切割机技术并不是很成熟，只能依靠人工操作，且其劳动强度相当高，而且生产效率十分低。中国最早的金属切割机由太原切割机厂生产。首先

14、，从国外引进了卧式切断机，中国首台钢筋切断机由太原切割机厂设计生产。早在1982年，中山造船厂的设计人员将离合器装置加装于钢筋切断机上。借助踏板控制设备，以此对数控金属切断机进行研制，使手动成功转变为自动。在我国，许多工程师及相关学者深入研究了切割技术在切割轮廓方面的运用。北方工业大学专门研究了变截面冷弯型材所采用的切削技术，且其取得了显著成效。当然，我国对于这方面的研究才刚开始起步，尚未能将其推广到实践当中。就目前的多线切割领域来看，许多发达国家几乎垄断了多线切割技术。我国为了快速发展机械制造业，设立了基础制造设备技术、高档数控机床等项目。国内高校和企业对此进行了深入研究，且成效也十分突出，

15、这对我国发展机械工业起到了极大的促进作用。切割机一般在液压控制系统中运用最多，国内研究人员根据之前的切割机液压系统，对液压系统进行改造升级，使其实现了液压、机电一体化，能够高速切割金属型材。通过对系统进行调试，使其达到预期的功能效果。改革开放以来，我国各行业发展迅速。工业作为国家的一个重要领域，也得到了迅速发展。机械制造业一直是工业的重要组成部分。改革开放以后，它在中国的发展也很快很稳定，到目前为止，已经有11.4万家企业计划进入机械制造业。但是，机械制造业发展很快，但也面临很多问题，比如产业结构达不到现代发展要求，企业结构无法保持平衡发展，出现严重的手工操作现象，这些问题的存在，对我国发展机械制造业造成了极大的阻碍。此外，国内许多企业无法通过对现代机械进行自主研发，使其装配线生产实现自动化。我国与发达国家相比，就机械制造业的现有水平来看，在生产设备、水平以及效率这几个方面还有待改进，尤其在产品类型、性能以及质量等方面有很大的差距。我国仅凭个人力量或某个企业很难发展机械自动化技术，必须循序渐进地进行创新和改进。只有通过不断地努力和创新，我国才能充分