切管自動(dòng)送料裝置設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告

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1、開(kāi)題報(bào)告切管自動(dòng)送料裝置設(shè)計(jì)1.課題的目的與意義本課題主要研究設(shè)計(jì)一種適用于管件切割的自動(dòng)送料裝置。在以各種管件為原材料的產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中,管件切割的精度和生產(chǎn)效率直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量和成本,而管件切割過(guò)程中送料的精度和自動(dòng)化程度又直接影響到管件切割的精度和生產(chǎn)效率。目前管件切割的送料方式大都是人工操作,切割精度和效率低,工人勞動(dòng)強(qiáng)度大,生產(chǎn)上迫切需要自動(dòng)送料裝置。設(shè)計(jì)出的自動(dòng)送料裝置需達(dá)到以下基本要求:(1)取代人工送料方式,進(jìn)行自動(dòng)化送料;(2)提高管件切割的精度;(3)提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本;(4)切割長(zhǎng)度范圍大、穩(wěn)定性強(qiáng)、

2、可靠性好;(5)操作安全、簡(jiǎn)便。通過(guò)設(shè)計(jì)后的自動(dòng)送料裝置是集自動(dòng)化、高效率、高精度、安全可靠于一體的新型送料裝置。此課題主要解決管件切割過(guò)程中關(guān)于送料的問(wèn)題。通過(guò)UG、CAD等制圖軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)、零部件設(shè)計(jì),再進(jìn)行相關(guān)計(jì)算、校核。通過(guò)次課題的設(shè)計(jì)培養(yǎng)我們軟件制圖的能力和相關(guān)的計(jì)算分析能力。2.課題發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望管子定長(zhǎng)切割加工,主要是將管子切割成要求的長(zhǎng)度,有的還要在切割斷面上開(kāi)出焊接坡口。要完成這樣的工作,除了氣割或帶鋸切割外,還可以采用金屬切削的方法進(jìn)行。管件切割技術(shù)在橋梁、造船、化工、水電、建筑、機(jī)械制造和國(guó)防工業(yè)等許多重要

3、部門都有廣泛應(yīng)用[1]。管材在各行業(yè)被大量使用,而下料工序是管材后續(xù)加工工序的基礎(chǔ),下料工序精度、效率的高低直接影響到產(chǎn)品質(zhì)量的好壞及成本的高低。近年來(lái),通常采用普通機(jī)床,如車、鋸床等來(lái)切割管材[4]。雖然管件切割設(shè)備的研制取得了較大進(jìn)展,但仍存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可切割管材直徑范圍小、振動(dòng)大、定位不準(zhǔn)確、精度低、刀具耐用度低、自動(dòng)化程度低、價(jià)格高等問(wèn)題。國(guó)外的如意大利的鋼管加工設(shè)備公司設(shè)計(jì)、制造的新型切管機(jī),采用了激光技術(shù)、具有自動(dòng)化程度高、加工速度快、切割管材直徑范圍大等優(yōu)點(diǎn)[5]。最近十幾年來(lái),新的切割技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用取得了長(zhǎng)足的發(fā)展

4、,切割技術(shù)已經(jīng)從傳統(tǒng)的火焰切割發(fā)展成為包括等離子弧切割、激光切割、高壓水射流切割和帶鋸切割等多種工藝方法在內(nèi)的現(xiàn)代切割技術(shù),成為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的一個(gè)組成部分。但是,這些方法雖然長(zhǎng)期在管子定長(zhǎng)切割加工中發(fā)揮著主要作用,但也伴有相當(dāng)多的缺點(diǎn)。諸如氣割會(huì)產(chǎn)生大量煙氣、效率低、生產(chǎn)成本高、切割質(zhì)量差等等。這些缺點(diǎn)既不利于管子生產(chǎn)效率的進(jìn)一步提高,又制約著管子法蘭自動(dòng)焊接等新技術(shù)新設(shè)備的應(yīng)用,同時(shí)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生很大的影響。為此,我們把機(jī)械冷加工方法引入到管子的加工工藝中,避免了管子定長(zhǎng)切割加工存在的上述缺點(diǎn)[1-3]。目前國(guó)內(nèi)管件切割中,

5、傳統(tǒng)的人工送料方式將會(huì)被淘汰,而自動(dòng)切管設(shè)備應(yīng)該會(huì)取而代之被普遍使用。自動(dòng)切管設(shè)備中自動(dòng)送料裝置的研究設(shè)計(jì)具有重要意義。3.課題主要內(nèi)容和要求3.1主要內(nèi)容(1)在市場(chǎng)調(diào)研的基礎(chǔ)上,查閱國(guó)內(nèi)外切管自動(dòng)送料裝置設(shè)計(jì)的最新動(dòng)態(tài)和相關(guān)成果,進(jìn)行文獻(xiàn)綜述,明確具體的研究方法,提出設(shè)計(jì)思路,并進(jìn)行課題的可行性分析。(2)提出不同的切管自動(dòng)送料裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,對(duì)其送料部件、裝夾部件和步進(jìn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)地分析,在對(duì)不同設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比較的基礎(chǔ)上確定并完善具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。3.2主要要求主要要求包括市場(chǎng)調(diào)研、文獻(xiàn)綜述、外文翻譯(兩篇,每篇不少于

6、2000單詞)、開(kāi)題報(bào)告、切管自動(dòng)送料裝置總體方案設(shè)計(jì)和參數(shù)計(jì)算、送料裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及相關(guān)的強(qiáng)度校核、送料裝置的運(yùn)動(dòng)分析、繪制切管自動(dòng)送料裝置的整體裝配圖、送料部分部件裝配圖、裝夾部分部件裝配圖、傳動(dòng)部分部件裝配圖、關(guān)鍵件的零件圖(圖紙總量折合不少于3張0號(hào)圖)、完成不少于10000字的設(shè)計(jì)說(shuō)明書。4.自動(dòng)送料裝置設(shè)計(jì)切管送料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)步驟是方案選擇、機(jī)械設(shè)計(jì)和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。機(jī)械結(jié)構(gòu)是整個(gè)設(shè)備的物理基礎(chǔ),承載著設(shè)備的生產(chǎn)運(yùn)動(dòng)和功能的實(shí)現(xiàn)。此次課題從實(shí)際出發(fā),根據(jù)家具使用管材的外形特點(diǎn)和尺寸,使所有設(shè)計(jì)符合優(yōu)化原則。其中針對(duì)軸向進(jìn)給驅(qū)動(dòng)

7、和夾持機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),同時(shí)針對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行選擇以及設(shè)計(jì)。在運(yùn)動(dòng)部分中有以下驅(qū)動(dòng)方式可以選擇:直線電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、使用電動(dòng)機(jī)的機(jī)械式驅(qū)動(dòng)、往復(fù)磁鐵驅(qū)動(dòng)、液壓驅(qū)動(dòng)、氣動(dòng)[6-8]。管件送料機(jī)構(gòu)中,運(yùn)動(dòng)單元有兩部分:一是管件送料軸向運(yùn)動(dòng),一是夾具的夾緊和放松運(yùn)動(dòng)。由于管件軸向運(yùn)動(dòng)需要??慷鄠€(gè)位置,所以選用直線步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng),而夾具工作采用氣動(dòng)驅(qū)動(dòng),從而需要選擇直線電機(jī)和氣缸的型號(hào)。4.1軸向運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)及驅(qū)動(dòng)為了保證送料的精度,需要對(duì)電機(jī)進(jìn)行嚴(yán)格選擇,鑒于步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn),選擇步進(jìn)電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)整個(gè)夾持機(jī)構(gòu)軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為角位移的

8、電磁機(jī)械。其轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)角與輸入電脈沖成正比,其速度與單位時(shí)間內(nèi)輸入的脈沖數(shù)成正比。它的這種線性特征使得步進(jìn)電機(jī)具有很多優(yōu)點(diǎn),比如開(kāi)環(huán)控制時(shí),裝置簡(jiǎn)單,系統(tǒng)可靠,響應(yīng)速度快,輸出轉(zhuǎn)矩大,定位精度高,不會(huì)引起誤差積累,停機(jī)時(shí)有自鎖能力等[1

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