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摘要

本文旨在探索板材坡口機的總體結(jié)構(gòu)設計，即板材坡口機的設計，又稱板材坡口機設計。當前我國板材坡口機技術(shù)已經(jīng)有了一定的發(fā)展，而且逐漸趨于自動化。

本文根據(jù)板材坡口機的工作原理和基本結(jié)構(gòu)，初步設計板材坡口機。在此基礎上通過對此題目的分析以及對一些相關(guān)書籍和文獻的查閱，進一步研究了板材坡口機的總體結(jié)構(gòu)設計。本文所設計的板材銑邊用于電廠中鋁板焊接前的坡口成型，板材坡口機的設計重點應在于液壓系統(tǒng)和板材坡口機的銑削系統(tǒng)的設計。已完成的主要工作可以概括為以下四方面：

1．對課題的來源、選題的目的、以及板材坡口機在國內(nèi)外發(fā)展的形勢及所存在的問題進行了相關(guān)的論述。

2．闡述了板材坡口機的一般結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)自身的需求選取適當?shù)慕Y(jié)構(gòu)組件。簡易的敘述了總體方案設計。

3．對液壓系統(tǒng)的基本概念、特點、應用以及基本工序做了簡要的介紹，進而分析了板材坡口機技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展方向。

4．對本設計的重點-板材坡口機的銑削系統(tǒng)進行設計。分析了銑削控制系統(tǒng)的過程，進而對銑削件進行了工藝分析，為板材坡口機銑削系統(tǒng)設計奠定了基礎，最后對板材坡口機銑削系統(tǒng)重要的各個尺寸參數(shù)進行了校核。

本文通過研究設計板材坡口機的基本原理，獲得了大量有關(guān)設計板材坡口機的要領(lǐng)。論文的完成對進一步完成生產(chǎn)性設計和探索設計板材坡口機過程有一定的參考價值。

關(guān)鍵詞：坡口機；剪板機；傳動；液壓；自動化

Abstract

Thisarticlethesisisaimedatexploringtheoverallstructuredesignofplateedgemillingmachine,thatisthedesignofplankstuffedgemillingmachine,alsocalledthedesignofboardgroovemachine.Atpresent,thedesignofplankstuffedgemillingmachinealreadyhasthecertaindevelopment,andgraduallytendstoautomation.

Accordingtotheprincipleofworkandbasicstructureofplankstuffedgemillingmachine,thepresentthesisdesignstheplankstuffedgemillingmachine.Onthebaseoftheseworks,throughregardingthistopicanalysisandconsultingtosomecorrelationbooksandliterature,werefurthermakeclearthattheoveralldesignofplankstuffedgemillingmachine.Thispresentthesisdesignstheplankstuffmillusesinthepowerplantbeforethealuminumsheetweldingbeveltotakeshape.Designsshouldlieinwithemphasisthedesignofthehydraulicsystemandmillingsystem.

Themainworkachievedaresummedupasfollowing:

1.Therelatedsummarywasmadeonthesourceandgoaloftask,Domesticandforeigndevelopmentsituation,existenceproblem.

2.Therelatedsummarywasmadeonthegeneralstructure,thenaccordingtoowndemandselectionsuitablestructuremodule.Andasimiplenarrationwasmadeontheoveralldesignofplankstuffedgemillingmachine.

3.Therelatedsummarywasmadeonthebasicconcept,characteristic,applicationandessentialworkingprocedure,andwasfurtheranalysisthepresentsituationanddevelopmentdirection.

4.Therelatedsummarywasmadeonthisdesignkeypoint-millingsystem.Analysiswasmadeonmillingcontrolsystem,andwasfurthercraftanalysisthemillingcomponents.thishaslaidthefoundationforthemillingsystemofplankstuffedgemillingmachine.Finally,ithascarriedontheexaminationoneachimprotantsizeparameterofplankstuffedgemillingmachine.

Inthispaperalotofexperimentaldataaboutmainpointofplankstuffedgemillingmachinewereacquiredbystudyingthebasicprinciple.Thispaperalsowillprovideguidanceforindustrializationandresearchingplankstuffedgemillingmachineprocess.

Keywords:plankstuffedgemillingmachine;boardgroovemachine;guillotineshear;transmission;hydraulicpressure;automation

板材坡口機的總體結(jié)構(gòu)概述

2.1板材坡口機的結(jié)構(gòu)

由于銑邊工藝的特殊性決定了板材坡口機的結(jié)構(gòu)與普通壓力機結(jié)構(gòu)上的差異。通常所有板材坡口機由以下幾部分組成:

1）油缸：提供板材坡口機壓緊板材所需的壓緊力且驅(qū)動壓料腳上下往復運動。

2）壓料腳：在長度上連接液壓缸,可上下往復往復運動,完成板料的壓緊。

3）機架：由兩個立柱及三梁聯(lián)結(jié)而成。油缸、機床導軌及銑削系統(tǒng)等均固定在其上。兩個立柱是最主要受力構(gòu)件。

4）帶滾輪的板料的工作臺。

5）銑削系統(tǒng):由銑削頭，工作進給系統(tǒng)，快速滑移系統(tǒng)等組成。

6）液壓系統(tǒng):由油箱、油泵、壓力閥組、同步閥組及液壓管道等組成。向油缸提供壓力油并控制其運動。

8）減速器：連接電動機和銑削頭，使銑削頭具有變速功能。

9）主電動機和三個輔助電動機。

10）其它輔助功能機構(gòu)：便于板料的上、下料及折彎過程中的隨動托料，可實現(xiàn)自動化。

總體設計要求

坡口機在屬于高精度設備,設計時需按有關(guān)機床設計標準設計。根據(jù)我對坡口機的研究與設計,以及在焊管生產(chǎn)線上的應用情況,對設計要求作介紹:

①坡口機的動力傳遞推薦采用齒輪傳動,選用高精度齒輪,盡量減少電動機振動、跳動等對主軸精度的影響;

②銑頭應設計成角度可調(diào),以便銑出理想的焊接坡口;

③要有效解決板材的左右竄動和上下跳動難題,從而避免打刀現(xiàn)象;

④銑刀盤要有防護,防止鐵屑飛濺到鋼板上和操作人員的身上,以免造成鋼板表面壓痕和人身不安全事故發(fā)生;

⑤主軸箱需要稀油潤滑,用于保證軸承潤滑;

⑥為了保證刀具的耐用度,必須合理確定銑削速度。由于國內(nèi)刀片質(zhì)量及研究水平的提高,刀片的切削速度已有很大的提高。建議坡口機刀片盡量采用硬質(zhì)合金刀片,切削速度在150～260m/min。

(2)刀片坡口機必須適用于連續(xù)作業(yè)生產(chǎn),要求刀片具有很高的抗熱震裂、抗塑性變形能力和抗沖擊性,紅硬性高,耐磨性好。并要求更換方便、快捷,一個刀片有多個刃口可供使用。

(3)順銑與逆銑銑刀旋轉(zhuǎn)的方向與前進的方向相同稱為順銑;銑刀旋轉(zhuǎn)的方向與前進的方向相反稱為逆銑。順銑切削時,刀齒一開始就從最大的切削厚度處切入,逐漸切到零,避免了在已加工的板材邊緣表面上滑行,減少了加工表面冷作硬化現(xiàn)象和后刀面磨損,而且切削路程短,鐵屑短粗,平均切削厚度大,變形小,切削功率可比逆銑節(jié)約10%左右。逆銑切削時,每齒切下的鐵屑切削厚度是逐步從零增至最大。因此刀齒剛切入時,在鋼帶由前一刀齒切削所形成的冷硬表面層表面上滑行一段距離,直到切至一定的切削厚度時才能切入,而且進給量越小,滑行距離越長,所以刀齒后面與工件磨擦較大,擠壓嚴重,使刀具易于磨損,耐用度和粗糙度降低,還會造成嚴重的硬化層。因此針對實際需要我設計的坡口機采用順銑方式。對于阜新封閉母線廠所需要的,我們只需做一個簡易的板材坡口機，設計的結(jié)構(gòu)包括液壓缸、銑削系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)等。

2.2板材坡口機的總體方案設計

總體方案設計包含功能設計、結(jié)構(gòu)設計和性能設計三部分。功能設計，即在調(diào)研并確定了板材坡口機的工作參數(shù)（運動、動力、尺寸）之后，通過功能分解創(chuàng)新出或類比出可以實現(xiàn)加工要求的各種布局方案創(chuàng)新設計。通過對運動功能的分解和合成來確定其布局方案，對于設計加工特定板料的專用板材坡口機較為有效。而銑削設計或類比設計主要通過查詢、比較確定可參照的板材坡口機布局方案，而大量用于設計一般的通用性板材坡口機。

結(jié)構(gòu)設計是在總體布局方案基本確定之后，對機械結(jié)構(gòu)件進行主要形狀和尺寸的設計。結(jié)構(gòu)設計同樣有類比和創(chuàng)新設計兩類。類比技術(shù)是建立在成組技術(shù)和模塊化技術(shù)的基礎上，采用參數(shù)化設計方案來實現(xiàn)。而創(chuàng)新式設計主要是按照設計人員的意愿，通過對基礎模塊（板、梁、筋、孔、凸緣、法蘭等）的實體進行拼裝、重疊等操作來實現(xiàn)。

性能設計是根據(jù)板材坡口機的總體性能要求對運動誤差、精度和剛度等進行設計分配。

目錄

前言1

1緒論2

1.1課題來源2

1.2課題的設計目的及意義2

1.3與課題相關(guān)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析2

1.3.1板材坡口機在國內(nèi)的發(fā)展情況2

1.3.2板材坡口機在國外的發(fā)展情況4

1.3.3對板材坡口機行業(yè)在國內(nèi)發(fā)展的建議5

1.4刨邊機與坡口機的優(yōu)缺點6

1.5銑邊與剪邊工藝的比較7

1.5.1板邊加工在焊接工藝中的必要性7

1.5.2板邊加工工藝常用的帶鋼板邊加工工藝7

1.5.3圓盤剪剪邊工藝7

1.5.4粗銑+精銑工藝8

1.5.5單臺銑邊工藝8

1.5.6圓盤剪剪邊+單坡口機銑邊工藝8

1.5.7板材焊接質(zhì)量好8

1.5.8板材成材率高8

1.5.9易加工厚板9

1.5.10銑邊坡口參數(shù)9

1.5.11銑邊工藝對工作條件的要求9

1.5.12存在問題10

1.5.13結(jié)論10

1.6主要設計內(nèi)容和預期結(jié)果11

1.6.1設計內(nèi)容11

1.6.2預期結(jié)果11

2板材坡口機的總體結(jié)構(gòu)概述12

2.1板材坡口機的結(jié)構(gòu)12

2.2板材坡口機的總體方案設計13

3控制系統(tǒng)的選擇及設計14

3.1控制系統(tǒng)的選擇14

3.2液壓傳動系統(tǒng)的設計14

3.2.1液壓缸主要參數(shù)的確定14

3.2.2缸筒壁厚和外徑計算15

3.2.3液壓缸的強度校核16

3.3液壓元件的選擇18

3.4液壓系統(tǒng)的性能驗算20

4板材坡口機銑削系統(tǒng)設計21

4.1電動機的選擇21

4.2軸的設計21

4.2.1軸的轉(zhuǎn)矩強度計算21

4.2.2軸的結(jié)構(gòu)設計21

4.3齒輪的選擇及計算23

4.4導軌的設計24

4.4.1導軌的功用24

4.4.2直線運動導軌的特點24

4.4.3普通滑動導軌的特點24

4.4.4V型導軌的選用25

5經(jīng)濟性分析26

6結(jié)論27

致謝28

參考文獻29

附錄A30

附錄B38