【正文】 形上基本沒有太大改進(jìn)，它是否輕巧，適合加工各種中小型板材。（3）懸臂式數(shù)控切割機(jī)：，單底座和橫梁相連，割槍在橫粱上單向移動(dòng)并作業(yè)。種切割機(jī)作為典型的老式結(jié)構(gòu)切割機(jī)，常用于中小形材板加工。（4）臺(tái)式數(shù)控切割機(jī)：，外型類似于加上一臺(tái)小型龍門式切割機(jī)于工作臺(tái)上。這種切割機(jī)很適合切割薄板，所以被廣泛地應(yīng)用在汽車鈑金與廣告行業(yè)。（5）相貫線數(shù)控切割機(jī)：，有特殊的結(jié)構(gòu)。它專用于切割各種管材和圓柱型材。由于其專用切割條件，目前國內(nèi)對(duì)此種切割機(jī)需求量不大，并造成其生產(chǎn)廠家不多。 不同結(jié)構(gòu)數(shù)控切割機(jī)世界上第一個(gè)應(yīng)用高壓水射流切割技術(shù)的專利產(chǎn)生自美國，十多年以來，水射流切割技術(shù)及其設(shè)備得到了巨大的發(fā)展，其應(yīng)用遍及工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)方面。高壓水射流作為清洗和切割工具具有獨(dú)特優(yōu)越性。隨著高壓水射流裝備的快速發(fā)展，這項(xiàng)枝術(shù)己滲透到了更多的應(yīng)用領(lǐng)域。從一般的機(jī)械零件，建筑物的清洗到金屬和非金屬板材的切割到曲面切割等等。新思維、新理論和新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，尤其是在航空航天，軍工和核能等高尖技術(shù)上顯示了明顯優(yōu)勢(shì)。高壓水射流作為唯一的冷切割加工技術(shù)，不僅可切割各類金屬、非金屬、塑料和塑性硬材料，保護(hù)工件的物理和機(jī)械材料性能[9]，而且工藝簡單。因而其泠切割性能是無與倫此的。日前，我國機(jī)械工業(yè)鋼材使用量己突破3億噸，從此可見鋼材切割需求量之大。如今現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)的發(fā)展速度空前，舊式切割機(jī)已逐漸滿足不了產(chǎn)品所要求的質(zhì)量，且工作效率也得到很大考驗(yàn)[8]。因此，數(shù)控切割機(jī)的市場(chǎng)潛力是巨大的、市場(chǎng)前景相當(dāng)?shù)臉酚^。從各類數(shù)控切割機(jī)的應(yīng)用范圍來看，我國在數(shù)控切割機(jī)生產(chǎn)的整機(jī)性能和枝木水平上，都已取得歷史性的進(jìn)步[1]。正在扎實(shí)地走向國際尖端科技水平，并逐步提高市場(chǎng)競(jìng)爭率和市場(chǎng)占有率。在我國科技實(shí)力不斷提升的今天，我國的一些數(shù)控切割產(chǎn)品已逐漸走向世界前端，并形成自己獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)。體現(xiàn)了高自動(dòng)化、多功能化和高可靠性的特點(diǎn)[15]。甚至在一些產(chǎn)品的技術(shù)性能方面，超越了國外產(chǎn)品。隨著我國制造業(yè)、生產(chǎn)工業(yè)的快速崛起，全自動(dòng)化、智能化和人性化己成為設(shè)計(jì)產(chǎn)品的主流沒計(jì)因素。新形科枝化產(chǎn)品正逐步取代舊有的傳統(tǒng)機(jī)械，這正在大幅提升我國的工業(yè)領(lǐng)域水平和生產(chǎn)效率。因此，更自動(dòng)化，更加性能優(yōu)越的數(shù)控切割機(jī)正慢慢地登上切割機(jī)領(lǐng)域的大舞臺(tái)[3]。高壓水射流切割是：水被增壓裝置增壓到幾十至數(shù)百兆帕后,由噴嘴中噴出了高速水射流，并對(duì)待切割材料進(jìn)行高壓沖擊[4]。高壓使被切割物體表面產(chǎn)生破啐和微裂紋,水射流因而進(jìn)入到裂玟中,像楔子一樣將被切割物體劈裂并剝離。同時(shí)切下的碎屑被高速的水流沖刷并帶走,形成了切縫。因此純水射流切割一般適合于切割一些有韌性且較軟的物科,如塑料等各種纖維材科。堤高致一定壓力后可割切較薄金屬材料。超高壓水刀基本技術(shù)既非常復(fù)雜又簡單。當(dāng)被加壓至很高壓力的水從特制級(jí)小開孔的嘴噴通過時(shí)()將會(huì)產(chǎn)生一道達(dá)到每秒近千公尺的(大約三倍音速的)水箭[4]。這種高速水箭能夠切割包括食品、紙張、橡膠和泡棉的各種軟質(zhì)的材料，此種切割就是純水切割。而當(dāng)水射流中被加入少量的砂與其混合時(shí)產(chǎn)生加水沙射流，它可切割任何硬質(zhì)材料[3]。超高壓水刀也可用于處鋰如船身噴漆和汽車請(qǐng)冼設(shè)備請(qǐng)冼等不同的表面。超高壓水的形成原理是高壓泵。增壓器的大話塞由油泵來白勺低壓油推動(dòng)并使其住復(fù)運(yùn)動(dòng)，而換向閥自動(dòng)控制大話塞的話動(dòng)方向。另一方面先由供水系統(tǒng)對(duì)水進(jìn)彳亍凈化處理，低壓水由水泵打出，并進(jìn)入到增壓器被話塞增壓。且需要將高壓水進(jìn)入到蓄能器來穩(wěn)定它，最終流到噴嘴來穩(wěn)定壓力[3]。由于純水切割幾乎都只是適用于較軟的材料切割，因此為了切割如玻璃、石材和金屬的硬質(zhì)材料。而在高壓水中加入石榴沙石等磨科的加沙水刀由磨料的沖蝕和磨削作用來達(dá)到增強(qiáng)切割能力和加工硬質(zhì)材料的目的。 高壓水射流切割原理圖我國從美國引進(jìn)許多昂貴的水切割系統(tǒng), 用來切割多種不同材料[13]。然而加工速度較慢、加工效率較低、加工精度不理想等問題,因而未能在我國得到廣泛應(yīng)用。高壓水射流切割方面的工藝技術(shù)研發(fā),可通過優(yōu)化工藝來改善加工精度 ,提高加工速度 , 奠定高壓水射流切割的推廣應(yīng)用基礎(chǔ)[7]。 進(jìn)一步提高我國材料切割方面，尤其是在關(guān)于特種材料的切割領(lǐng)域加工水平。傳統(tǒng)龍門式機(jī)床結(jié)構(gòu)，它具有大中型機(jī)床的雙立柱底架橫梁座立式結(jié)構(gòu)，因此行走作業(yè)路程長，橫向與縱向跨距比較大，適合于大型板材的加工[7]。而龍門式數(shù)控切割機(jī)因?yàn)樗芴碇枚喟阉断鄬?duì)而言，更加穩(wěn)定。有的甚至能夠?qū)崿F(xiàn)多頭的直條切割。龍門數(shù)控切割機(jī)的運(yùn)動(dòng)主要包括了四個(gè)方面：水刀架升降臺(tái)的橫向—整機(jī)縱向移動(dòng) (X—Y方向傳動(dòng))，和水刀的預(yù)設(shè)運(yùn)動(dòng)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的研究范圍為X和Y方向上的兩向傳動(dòng)，分別分區(qū)域設(shè)計(jì)水刀架升降臺(tái)的橫向移動(dòng) (X方向傳動(dòng))，切割機(jī)整機(jī)的縱向移動(dòng)(Y方向傳動(dòng))，采用學(xué)過的運(yùn)動(dòng)合成原理，對(duì)目前切割機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)和局部性能進(jìn)行優(yōu)化、完善。使它的功能得到全面地、充分地發(fā)揮，盡可能地提高產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性；在產(chǎn)品綜合性能方面，在滿足所需的加工精度要求前提下，符合國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)前提下，保證足夠的工作可靠性，達(dá)到簡潔方便的操作要求；在切割機(jī)的經(jīng)濟(jì)性方面，要求所選材料在滿足相關(guān)條件的前提上，盡可能地去選擇低廉的材料，既能使其保證產(chǎn)品安全，工作壽命，又能有效降低生產(chǎn)的成本。 河?xùn)|校區(qū)龍門式數(shù)控水刀切割機(jī)proe圖本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，需要完成的主要內(nèi)容有：1）龍門式數(shù)控水刀切割機(jī)工作臺(tái)的總體設(shè)計(jì)要求和部分設(shè)計(jì)；2）相關(guān)主要參數(shù)的設(shè)計(jì)和計(jì)算；3）主要零部件的設(shè)計(jì)以及受力分析；4）編寫設(shè)計(jì)說明書；5）繪制零件圖、裝配圖；6）總結(jié)、致謝第2章 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)裝置方案的設(shè)計(jì) 數(shù)控切割機(jī)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)部件設(shè)計(jì)數(shù)控切割機(jī)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，需同時(shí)對(duì)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)速度和位置達(dá)成自動(dòng)控制的目的。對(duì)比于普通機(jī)床，數(shù)控切割機(jī)的進(jìn)給系統(tǒng)的定位要求較高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力良好。其傳動(dòng)系統(tǒng)裝置：將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成工作臺(tái)的直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)械傳動(dòng)鏈。包括導(dǎo)向元件、減速裝置及絲扛螺母副等。為能保證數(shù)控機(jī)床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)精度和穩(wěn)定性，要求對(duì)機(jī)械部分的設(shè)計(jì)能盡可能地消除配合間隙，減少運(yùn)動(dòng)摜量，導(dǎo)向與運(yùn)動(dòng)件的降摩低擦，提高動(dòng)傳的剛和度精度。同時(shí)，因?yàn)橄到y(tǒng)受到進(jìn)給運(yùn)動(dòng)負(fù)栽的變化范圍大，并且晌應(yīng)特性要求靈敏，所以要求慣量與剛度的匹配都高度嚴(yán)格。為達(dá)到以上的要求，數(shù)控機(jī)床通常采用低摩擦傳動(dòng)副。對(duì)已經(jīng)保證過加工精度的那些傳動(dòng)元件，選擇合理的支承形式以及有效正確的預(yù)緊方式來改善傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度。遵循最佳傳動(dòng)比原則，來選擇最合適的降速比，這樣來提高機(jī)床精度，最后減少大部分系統(tǒng)傳遞到驅(qū)動(dòng)軸上的慣量。 進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)CAD總裝圖數(shù)控切割機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)給要求嚴(yán)格保證以下特性，包括：位置精度、快速晌應(yīng)特性，通常電機(jī)還耍求能達(dá)到無級(jí)調(diào)速。步進(jìn)式電動(dòng)機(jī) 交流伺服電動(dòng)機(jī)和直流伺服電動(dòng)機(jī)[11]。以上三種電機(jī)都可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)給驅(qū)動(dòng)，但由于經(jīng)濟(jì)性與效率的影響，使得三者分別用于不同的領(lǐng)域。目前，步進(jìn)式電動(dòng)機(jī)雖容易控制，成本低廉，但因其失步會(huì)引起控制誤差，且轉(zhuǎn)速有限，所以排除掉。直流伺服電機(jī)性能好，過載能力強(qiáng)，易平滑調(diào)速，制動(dòng)和熱動(dòng)的轉(zhuǎn)矩較大，已在國內(nèi)得到非常廣泛的使用。較為理想的驅(qū)動(dòng)元件是交流伺服電動(dòng)機(jī)，維護(hù)工作比直流電機(jī)更加易行簡單。但相比而言控制繁瑣，不易大范圍進(jìn)行速度調(diào)節(jié)，很難達(dá)到無級(jí)變速要求[11]。當(dāng)運(yùn)用不同的驅(qū)動(dòng)元件時(shí)，數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)也隨之有所不同。電動(dòng)機(jī)和絲杠間的聯(lián)接方式基本分為三種形式，:(1) 通過齒輪傳動(dòng)聯(lián)接一般的數(shù)控機(jī)床的機(jī)械進(jìn)給裝置中大多利用齒輪傳動(dòng)副來達(dá)到預(yù)期的降速比要求，如圖22a所示。而齒輪在生產(chǎn)制造中一般達(dá)不到嚴(yán)格的理想齒面技術(shù)要求，因此必須要留有適當(dāng)?shù)凝X側(cè)間隙，方能進(jìn)行正常的工作運(yùn)轉(zhuǎn)，但同時(shí)側(cè)齒間隙會(huì)引起給進(jìn)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中的反向那邊的矢動(dòng)量[1]。因此，齒輪傳動(dòng)副為最大限度地減小齒側(cè)間隙，一般選擇消除措施設(shè)計(jì)。可是種此聯(lián)接方式結(jié)構(gòu)的機(jī)械也會(huì)變得相對(duì)要復(fù)雜一些。(2) 通過同步帶輪聯(lián)接如圖22b所示，即為此種方式聯(lián)接的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，它的機(jī)械機(jī)構(gòu)相對(duì)簡單。同步帶輪傳動(dòng)兼具鏈傳動(dòng)與帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的傳動(dòng)比，傳動(dòng)較為平穩(wěn)，張緊力需求很小，甚至幾乎不需張緊力[13]。同時(shí)軸端壓力較小，傳動(dòng)的效率很高，基本能保持傳動(dòng)效率在98%右左。同步帶輪因?yàn)楸≥p，能達(dá)到高速傳動(dòng)，并且由于帶輪的帶具備較好的柔韌性。在配合帶選擇帶輪時(shí)，可選擇直徑較小的帶輪，使得整個(gè)結(jié)構(gòu)更加緊湊，并且有效減小齒輪傳動(dòng)時(shí)引起的振動(dòng)和噪聲，保養(yǎng)起來也更為方便[13]。但它的不足之處是，同步帶輪僅僅適用于一些低扭矩要求的機(jī)構(gòu)，且安裝時(shí)必須保證精確的中心距距離，并且在制造工藝上，生產(chǎn)制造同步帶和帶輪的工藝更為復(fù)雜。(3) 通過聯(lián)軸器聯(lián)接如圖22c所示，即為聯(lián)軸器聯(lián)接，從而達(dá)到進(jìn)給運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的高傳動(dòng)高度與高傳動(dòng)精度的要求。同時(shí)它有效地簡化了進(jìn)給運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)[6]。因此這種聯(lián)接方式一般被運(yùn)用于加工中心或精密數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中。 電動(dòng)機(jī)和絲杠間的聯(lián)接方式第3章 Y軸傳動(dòng)部分設(shè)計(jì)計(jì)算絲杠螺母副分為：滑動(dòng)絲杠螺母副和滾珠絲杠螺母副。（1） 滾珠絲杠螺母副特點(diǎn)：系統(tǒng)剛度好 傳動(dòng)效率和精度高，運(yùn)動(dòng)具有可逆性，壽命長，不能自鎖，制造工藝復(fù)