龍門式火焰數(shù)控切割機(jī)

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1、新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）目錄第1章緒論11.1切割機(jī)現(xiàn)狀11.2本文主要內(nèi)容2第2章切割機(jī)方案設(shè)計(jì)32.1本設(shè)計(jì)針對切割機(jī)設(shè)計(jì)的主要技術(shù)參數(shù)32.2常見的幾種機(jī)械傳動(dòng)方式32.3各類機(jī)床導(dǎo)軌的比較及其分析52.4切割機(jī)的主體結(jié)構(gòu)9第3章整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算113.1滾動(dòng)直線導(dǎo)軌的選擇及計(jì)算113.1.1滾動(dòng)直線導(dǎo)軌的特點(diǎn)113.1.2滾動(dòng)直線導(dǎo)軌的選擇程序及預(yù)緊方式113.1.3滾動(dòng)直線導(dǎo)軌有關(guān)計(jì)算123.2滾珠絲杠副的選擇163.2.1滾珠絲杠副的特點(diǎn)和支承方式163.2.2滾珠絲杠副的計(jì)算183.3步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的選擇243.3.1步進(jìn)電機(jī)的原理243.3.2步進(jìn)電機(jī)相

2、位控制原理243.3.3步進(jìn)電機(jī)的選擇及相關(guān)計(jì)算25第4章總結(jié)29參考文獻(xiàn)30附錄131致謝3230新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）第1章緒論1.1切割機(jī)現(xiàn)狀在現(xiàn)代金屬切割技術(shù)中通常采用四種切割方法，薄板(一般8mm以下)切割采用激光切割；中厚板(一般10mm-30mm)切割采用等離子切割；而30mm以上的厚碳鋼板切割通常采用火焰切割，而其它的非金屬厚板切割則采用水射流切割。氣割(氧-燃?xì)馇懈?，俗稱火焰切割)是利用純氧在高溫中與金屬發(fā)生放熱反應(yīng)進(jìn)行分割或分離金屬的一種切割方法。它是利用氣體火焰的熱能將工件切割處預(yù)熱到一定溫度后，噴出高速切割氧流，使金屬燃燒并放出熱量而實(shí)現(xiàn)切割

3、的方法。切割過程有預(yù)熱、燃燒、融化與吹出三個(gè)部分。火焰切割機(jī)可以根據(jù)用戶編程來自動(dòng)切割任意形狀的零件，具有效率高、切割質(zhì)量好、適用范圍廣、可靠性和穩(wěn)定性高的特點(diǎn)，火焰切割機(jī)以其在厚板切割上的優(yōu)勢在造船、機(jī)車車輛制造等工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用?；鹧媲懈顧C(jī)是利用燃?xì)馀溲鯕饣蛘咂团溲鯕膺M(jìn)行金屬材料切割的一種切割設(shè)備。主要分為早期的手動(dòng)切割和半自動(dòng)切割機(jī),仿形切割機(jī)和切割機(jī),隨著社會(huì)的進(jìn)步和科技的發(fā)展,越來越先進(jìn)，切割功能也越來越強(qiáng)大。大致機(jī)型結(jié)構(gòu)主要有:手動(dòng);仿形切割機(jī),便攜式切割機(jī),懸臂式切割機(jī),龍門切割機(jī),臺(tái)式切割機(jī)和專門用于鋼管相貫線切割的相貫線切割機(jī)，以上結(jié)構(gòu)都可以利用

4、火焰切割方式進(jìn)行切割。其中根據(jù)金屬材料和切割金屬的厚度從工藝角度來說,一般5mm以上的碳鋼板推薦用火焰進(jìn)行切割，因?yàn)榇祟愪摪瀹a(chǎn)生的熱變形很小。不銹鋼和有色金屬不能用火焰進(jìn)行切割，原因是不銹鋼在受熱后表面產(chǎn)生高密度氧化層，阻止熱量向下傳遞，從而影響板材的熔斷；銅鋁等有色金屬的散熱能力很強(qiáng)，導(dǎo)致割面的熱量快速散失，也影響到板材熔斷。火焰切割機(jī)的發(fā)展大致經(jīng)歷了手動(dòng)切割、仿型切割和切割三個(gè)階段;而切割又經(jīng)歷了簡易、專用系統(tǒng)和當(dāng)今的開放式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。簡易系統(tǒng)如單扳機(jī)控制系統(tǒng)，專用系統(tǒng)如MESSER公司的KS20系統(tǒng)、ESAB公司的NCE520系統(tǒng)，開放式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)如MESSER

5、公司的OMINICOM50系統(tǒng)、ESAB公司的NCE2000系統(tǒng)。切割系統(tǒng)經(jīng)歷了從分離元件到集成元件和DSP技術(shù)的過程，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展使切割控制系統(tǒng)更加趨于完善，功能越來越強(qiáng)大?，F(xiàn)在國際上先進(jìn)的切割控制系統(tǒng)已經(jīng)具備了高速度高精度化，多功能化、智能化，小型化、高可靠性，開放性和高通訊功能，使火焰切割機(jī)的應(yīng)用更加廣泛。30新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）火焰切割機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)和加工過程中能切割各種形狀的零件,廣泛應(yīng)用于機(jī)床制造、造船、壓力容器、工程機(jī)械、礦山機(jī)械、電力、橋梁建筑、鋼結(jié)構(gòu)等行業(yè)。具有效率高、切割精度高、操作方便等顯著優(yōu)點(diǎn),極大地改善勞動(dòng)強(qiáng)度和勞動(dòng)環(huán)境,廣泛適

6、用于各大、中型企業(yè)的板材下料?；鹧媲懈顧C(jī)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,它綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、精密機(jī)械制造、電機(jī)拖動(dòng)、數(shù)字控制、焊接等多門學(xué)科,所以在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、調(diào)試、安裝、維護(hù)等各環(huán)節(jié)都會(huì)遇到許多問題?！∨c等離子切割比較：火焰切割時(shí)的溫度比等離子切割時(shí)溫度低，直接導(dǎo)致了其切割速率不及等離子，而且無法切割不銹鋼以及很多有色金屬。其優(yōu)點(diǎn)在于，可以切割大厚度板材（我國已經(jīng)掌握了切割2000mm厚度的火焰切斷技術(shù)），切割設(shè)備和切割成本相對低廉，污染較等離子切割機(jī)小。　　與激光切割比較：火焰切割機(jī)在切割速度精度以及切割材質(zhì)種類方面都遠(yuǎn)不及激光切割機(jī)，但是在切割厚度和切割成本上都優(yōu)于激光切

7、割機(jī)。　　與高壓水射流切割機(jī)比較：高壓水射流切割機(jī)的精度和切割材料的種類都優(yōu)于火焰切割機(jī)，但是火焰切割機(jī)在切割速度和切割厚度上均大于水切割機(jī)，且設(shè)備成本和切割成本都相對低廉。綜合比較后的結(jié)論：火焰切割機(jī)生產(chǎn)投入小，加工厚度大，適合精度要求不高的粗加工行業(yè)。圖1.1為一龍門式火焰切割機(jī)圖1.1火焰切割機(jī)1.2本文主要內(nèi)容本文對火焰切割機(jī)進(jìn)行了機(jī)械結(jié)構(gòu)方面的設(shè)計(jì)，主要包括導(dǎo)動(dòng)系統(tǒng)的選擇、傳動(dòng)系統(tǒng)的選擇、伺服系統(tǒng)的選擇以及整體的三維建模，具體章節(jié)安排如下：1.總體方案設(shè)計(jì)確定；2.總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及計(jì)算，其中包括導(dǎo)軌、絲杠以及步進(jìn)電機(jī)的選擇和計(jì)算。30新疆大