【正文】 構(gòu)送交論文（設(shè)計）的復(fù)印件和電子版，允許論文（設(shè)計）被查閱和借閱。導(dǎo)師給予我的不僅是學(xué)識，更是 對我思維方式、團(tuán)隊意識，自學(xué)能力，查閱資料能力的培養(yǎng)，以及孜孜不倦的鉆研精神， 在此對戴 老師 表示崇高的敬意。這些東西對我將來的工作有很大的幫助 ，讓我對將來工作的開展有了一個全新的理解。 當(dāng)然，由于所學(xué)知識有限、實踐經(jīng)驗不足以及設(shè)計條件的限制，所設(shè)計出的龍門式火焰數(shù)控切割機(jī)各部件還存在不同程度的不足，如在設(shè)計控制橫向進(jìn)給系統(tǒng)移動的軸承上，是否能減少軸承的數(shù)量，以及在提高加工的精度上，等等。第五章介紹的是切割頭上下移動機(jī)構(gòu)的設(shè)計，首先進(jìn)行了方案的比較，確定其結(jié)構(gòu)，然后對零部件進(jìn)行設(shè)計。 現(xiàn)在簡單的介紹下整個設(shè)計：第一章是 緒論，主要介紹數(shù)控切割機(jī)的發(fā)展，以及對我國實際情況將數(shù)控切割技術(shù)分類，將各個時期的數(shù)控切割機(jī)的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)作了一個簡單的闡述，并且比較了各個時期的數(shù)控切割機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)，然后對龍門式數(shù)控火焰切割機(jī)的發(fā)展趨勢作了一個簡單的介紹。 軸套 1 的設(shè)計 軸套 1 為支撐軸所設(shè)計，選取材料為 20 鋼，具體的設(shè)計尺寸見圖 ： 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 30 圖 軸套 1 軸套 2 的設(shè)計 軸套 2 為承重軸而設(shè)計，選取材料為 20 鋼，具體的設(shè)計尺寸見圖 圖 軸套 2 蓋板的設(shè)計 由于絲桿、螺母等傳動 零件露在外面，為了不影響加工時的精度，所以設(shè)計了這個蓋板，用于防塵。（ 4）聯(lián)軸器的可靠性和工作環(huán)境。m； （ 6） 絕緣等級 E 軸承的選型 軸承是用于固定絲桿，所以根據(jù)設(shè)計出來的絲桿確定軸承的型號， 所以選取GB/T2761994 深溝球軸承 60000 型 02 系列，代號 6202，其中具體參數(shù)如下：d=15mm， D=35mm， B=11mm， r=。鑄件的特點(diǎn)：（ 1）成型方便且適應(yīng)性強(qiáng)；（ 2）成本較低；根據(jù)鑄件的特點(diǎn)，所以將切割頭夾緊裝置和夾緊螺母裝置鑄造在一起，經(jīng)過機(jī)加工后用于實際中。 35 鋼具有強(qiáng)度適當(dāng)，塑性 較 好，冷塑性高等特點(diǎn)，絲桿的具體設(shè)計見下圖 所示。方案二將方案一中五根桿變成一根帶螺母的絲桿，運(yùn)動過程更加簡單，傳動效率也更高。而螺母在絲 桿上的上下移動帶動切割頭夾緊機(jī)構(gòu)運(yùn)動，從而實現(xiàn)切割頭的上下移動，完成切割頭邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 與工件之間距離的調(diào)節(jié)。 1. 螺母板 圖 方案一 方案二：如圖 ，切割頭上下移動機(jī)構(gòu)主要由電動機(jī)、絲桿、螺母、夾緊機(jī)構(gòu)、切割頭、聯(lián)軸器、軸承座等組成。 切割頭上下移動方案的比較與選擇 方案一：如圖 示。 HtEH M P auubdKFZ ?? ?????????? 21 22 ][ 1185 245 28 3922 222 ???? （ 2）計算 把以上的數(shù)值代入校核公式，得到： 11111 ][ FsaFatF M P abm YYKF ?? ??? ????? 22222 ][ FsaFatF M P abm YYKF ?? ??? ????? 經(jīng)過校核，齒輪、 齒條的齒根彎曲強(qiáng)度都符合要求。 G、計算圓周力 tF 2tmTF d? 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 其中， /T P n?? ??? ， ddm? ，則： mmNnPT 設(shè)計分析及計算 齒條的底面鉆有小孔，通過螺栓聯(lián)接安裝在橫梁上。 （ 3）初選參數(shù) 根據(jù)龍門式數(shù)控切割機(jī)的橫向驅(qū)動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸，初選： d=60mm （ 4）初步計算齒輪的主要參數(shù) 因本設(shè)計中橫向驅(qū)動機(jī)構(gòu)較小較輕，采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動，工作機(jī)載荷平穩(wěn)，齒輪轉(zhuǎn)速不高，軸的剛性較小，所需傳遞的轉(zhuǎn)矩較小，查 [機(jī)械設(shè)計手冊 3]表 漸開線圓柱齒輪模數(shù)（ GB135785），初步選定標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)為： m=2mm。估算出主動齒輪的轉(zhuǎn)速： min/101 rn ? ； 齒輪與齒條的齒數(shù)比： 1?u ； 圓周速度：估計 smv /1? ； 設(shè)計中把齒條看成與設(shè)計的齒輪同樣的齒輪。本設(shè)計選用軟齒面齒輪。鋼具有強(qiáng)度高，耐沖擊的特性，通過熱處理可獲得較好的力學(xué)性能，提高齒輪的承載能力。 （ 5）飛行器中的齒輪傳動，要求齒輪尺寸盡可能小，應(yīng)采用表面硬化處理的高強(qiáng)度合金鋼。m； （ 6） 絕緣等級 E 橫向驅(qū)動齒輪的設(shè)計 材料的選擇和熱處理方式 齒輪材料的選擇原則： （ 1） 齒輪材料必須滿足工作條件的要求。 圖 安全擋板 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 4 橫向驅(qū)動機(jī)構(gòu)的設(shè)計 橫向步進(jìn)電機(jī)的選型 根據(jù)技術(shù)要求可知所要求的電動機(jī)的額定功率為 ，切割速度范圍： 0～3500mm/min。結(jié)構(gòu)如附件圖 : 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 圖 導(dǎo)軌 圖 導(dǎo)軌 橫梁的設(shè)計 Q235 屬于碳素結(jié)構(gòu)鋼，它的主要特性是：具有較好的塑性、韌性和焊接性能、冷沖壓性能，以及一定的溫度、好的冷彎性能，根據(jù) Q235 的特性，導(dǎo)軌選用材料 Q235鋼板焊 接而成，橫梁的設(shè)計如下圖 ： 圖 橫梁 安全擋板的設(shè)計 為了防止橫向行車機(jī)構(gòu)不會因故障而沖出導(dǎo)軌，造成事故，所以就設(shè)計一安全裝置，這一安全裝置分為安全擋板和安全擋塊。 （ 3） 不能完全防護(hù)的導(dǎo)軌都是長導(dǎo)軌。因此，長導(dǎo)軌的耐磨性應(yīng)該高一些。圖 為 T 型座的結(jié)構(gòu)示意圖，采用 45 鋼材料制作。 （ 2）結(jié)構(gòu)設(shè)計 根據(jù)所選輪子的型號，設(shè)計的軸的結(jié)構(gòu)及尺寸如下圖 圖 導(dǎo)向軸 （ 3）導(dǎo)向軸的較核 軸的計算校核過程與 上面支撐軸的計算校核過程基本相同，這里就不詳細(xì)列出。下面僅對 bb 截面進(jìn)行校核，其他截面校核方法與此同。 軸傳動的轉(zhuǎn)矩 T 為 0。 （ 2） 結(jié)構(gòu)設(shè)計 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 該軸主要用于固定輪子的，軸的一端裝入 T 型座中，通過螺栓固定在 T 型座上；另一端安裝輪子，其具體結(jié)構(gòu)尺寸見圖 （ a） 所示。不太重要及受載較小的軸可用 Q23 Q275 等普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，對于受力比較大，軸的尺寸受限制，以及某些有特殊要求的軸可采用合金結(jié)構(gòu)鋼。 軸的材料一般是通過軋制或者鍛造經(jīng)切割加工的碳素鋼或合金鋼。 支撐軸的設(shè)計和校核 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計包括設(shè)計并確定軸的合理外形和全部結(jié)構(gòu)尺寸。橫向行車機(jī)構(gòu)中有 八個輪子（輪子用軸承代替），其中 T 型座上安裝四個承重輪，導(dǎo)軌側(cè)面安裝四個導(dǎo)向輪，通過輪子在導(dǎo)軌上的滾動可實現(xiàn) 行車系統(tǒng) 的橫向運(yùn)動。方案二中安裝在橫梁上的四個承重輪通過軸來連接，軸與設(shè)計的 T 型座通過螺栓連接，這樣在結(jié)構(gòu)上便于安裝。切割頭上下移動機(jī)構(gòu)指的是 Z 向的移動，它的移動也是以電動機(jī)為動力，利用絲桿 —螺母副來實現(xiàn)切割頭 Z 向的移動。 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 設(shè)計中要解決的關(guān)鍵問題有： （ 1）如何實現(xiàn)切割頭的左右移動？ （ 2）如何實現(xiàn)切割頭的上下移動？ （ 3） 如何 實現(xiàn)橫向進(jìn)給系統(tǒng) 中各零部分 正確連接 ？ 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 2 總體方案的確定 設(shè)計任務(wù)分析 設(shè)計要求 龍門式火焰切割機(jī)總體結(jié)構(gòu)應(yīng)達(dá)到如下技術(shù)要求： （ 1）配工控機(jī)，能實現(xiàn)對金屬板材按直線、圓弧及任意曲線的自動切割； 現(xiàn)有的火焰切割 機(jī)只能對金屬板材實現(xiàn)直線的切割，而對圓弧的切割只有在大型企業(yè)中實現(xiàn)，所以現(xiàn)設(shè)計的這個龍門式火焰切割機(jī)，配了工控機(jī)，能實現(xiàn)對金屬板材、圓弧及任意曲線的自動切割 （ 2）切割速度可調(diào)，定位快速、準(zhǔn)確； 據(jù)調(diào)查，大多數(shù)機(jī)械制造的中小企業(yè)的火焰切割機(jī)不能調(diào)節(jié)速度，而且定位麻煩，速度慢，浪費(fèi)很多的時間和金錢，先設(shè)計的這個龍門式火焰切割機(jī)能做到切割速度可調(diào)，而且定位快速，準(zhǔn)確 （ 3）設(shè)備操作簡單、維護(hù)方便； 現(xiàn)在的數(shù)控設(shè)備比較笨重 ,占地位置比較大，對于企業(yè)來說數(shù)控設(shè)備能帶來效益，但是也占著企業(yè)很大的土地 ,造成了很大的浪費(fèi) ，另外，設(shè)備的操作問題也是個問題，由于設(shè)備比較落后，精度都不怎么高 ,工人很難控制其加工精度，一旦機(jī)器出了毛病，將帶給企業(yè)很大的損失，所以設(shè)計出的這個龍門式火焰切割機(jī)應(yīng)滿足設(shè)備操作簡單 、維護(hù)方便的要求。另外，設(shè)計出新型的龍門式數(shù)控火焰切割機(jī)，主要是解決現(xiàn)在中小企業(yè)的 “三低一高 ”現(xiàn)象，提高中小企業(yè)在市場上的競爭力，為企業(yè)創(chuàng)造出更多的效益。至 90 年代中期，當(dāng)數(shù)控等離子切割機(jī)登臺亮相時，其所扮演的角色逐漸發(fā)生了轉(zhuǎn)變，但這并不意味著它將從此退出歷史的舞臺，遭到棄用或淘汰，畢竟數(shù)控火焰切割機(jī)在切割厚度超過 30