【正文】 致 謝 本課題由馬慧良老師提出并親自指導(dǎo)，從設(shè)計(jì)資料查詢(xún)階段到方案論證、課題完成，一直受到劉老師的關(guān)心，在數(shù)次的檢查和交流中，每次都提出了很多寶貴的意見(jiàn)劉老師高度負(fù)責(zé)的精神和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度是本課題得以完成的重要前提和保證，在此表示衷心的感謝！此外本產(chǎn)品在設(shè)計(jì)過(guò)程中參考了大量的專(zhuān)利及文獻(xiàn)，在此對(duì)這些專(zhuān)利及文獻(xiàn)的作者一并表示感謝。結(jié) 論本產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)參照國(guó)內(nèi)外同類(lèi)型產(chǎn)品，設(shè)計(jì)出專(zhuān)門(mén)切割方形紙管的切管機(jī)，希望能夠較好的解決目前方形紙管切割中存在的諸多不足，在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，經(jīng)歷了課題提出、資料檢索、資料匯總、功能擬定、方案擬定、結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)、部件設(shè)計(jì)等階段。如果每年售出60臺(tái)，則可贏利127200元該設(shè)備投資少見(jiàn)效快，加工簡(jiǎn)便，對(duì)設(shè)備情況要求較低，所有零件均可以用通用設(shè)備加工，一般小型加工廠(chǎng)完全有能力進(jìn)行生產(chǎn)，產(chǎn)品的收益也是比較可觀(guān)的。采用的電動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)皮帶輪、床頭箱，自動(dòng)完成全過(guò)程。電動(dòng)推桿控制擺臂的動(dòng)作，以便于裝卸待加工的紙管及加工后的紙管并支撐心軸以便于切割。在平車(chē)車(chē)論的輪軸上通過(guò)牽引繩索連接有一重錘。第5章 參考機(jī)型 雙刀自動(dòng)切管機(jī)隨著化纖工業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)化纖紙管的需求量越來(lái)越大，為了滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)化纖工業(yè)發(fā)展的需要，我國(guó)制作化纖紙管的機(jī)器設(shè)備已由依靠進(jìn)口，走向自制。此氣動(dòng)回路圖工作過(guò)程如表41所示，其中閥A與閥B分別為兩個(gè)電磁換向閥，缸13與缸14分別控制兩邊的對(duì)切刀的進(jìn)給，當(dāng)換向閥斷電后，氣缸伸出，刀具前進(jìn)切割紙管，切割一定時(shí)間后切斷紙管，電磁換向閥通電氣缸縮回，刀具停止對(duì)紙管的切割。（2）可壓縮性：由于壓縮空氣的可壓縮性，執(zhí)行機(jī)構(gòu)不易獲得均勻恒定的運(yùn)動(dòng)。（2）輸送：空氣用管道易傳輸，可集中供氣、長(zhǎng)遠(yuǎn)距離輸送。一般包括換向回路、調(diào)速回路和壓力回路等。本章主要對(duì)紙筒切管機(jī)的動(dòng)力及結(jié)構(gòu)進(jìn)行了計(jì)算，通過(guò)計(jì)算本章確定了紙筒切管機(jī)電動(dòng)機(jī)和減速器的選型，選擇了北京北方明珠減速器有限公司R67型減速機(jī)作為本機(jī)器的動(dòng)力系統(tǒng)。由此可見(jiàn)導(dǎo)軌的精度、承載能力和使用壽命都將直接影響機(jī)械的質(zhì)量。（1）對(duì)應(yīng)5656紙管凸輪設(shè)計(jì)根據(jù)“反轉(zhuǎn)法”可做如下圖以O(shè)為圓心，一紙筒邊長(zhǎng)的一半為半徑做圓，在正方形邊上取16個(gè)點(diǎn)，量出各點(diǎn)到圓心的距離，求出個(gè)對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的距離，作出轉(zhuǎn)角與偏轉(zhuǎn)值的坐標(biāo)對(duì)比圖，取橢圓基圓R55，根據(jù)轉(zhuǎn)角與偏轉(zhuǎn)值對(duì)比圖繪制橢圓，得出仿形輪的滑道中心線(xiàn)，選擇滑道寬為19（根據(jù)滾針軸承外徑確定），在中心線(xiàn)上以滾針軸承的半徑為半徑做一系列圓最后做這些圓的包絡(luò)線(xiàn)他便是滑到的實(shí)際輪廓線(xiàn)。凸輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)為：只需設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)耐馆嗇喞?，便可使從?dòng)件得到所需的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，設(shè)計(jì)方便。但頂尖與凸輪是點(diǎn)接觸，磨損快，只易用與受力不打的低速凸輪機(jī)構(gòu)（2）滾子從動(dòng)件 為了克服頂尖從動(dòng)件的缺點(diǎn)，在從動(dòng)件的尖頂處安裝一個(gè)滾子即成為滾子從動(dòng)件。（6）驗(yàn)算圓周速度 V=== m/s (319)滿(mǎn)足8級(jí)精度要求。減速器主要參數(shù)：電機(jī)功率：電機(jī)極數(shù)：4輸出轉(zhuǎn)速：46r/min傳動(dòng)比：i=30輸出轉(zhuǎn)矩：T=147Nm輸出軸頸：d=30k6 氣缸選型根據(jù)推動(dòng)力及行程、結(jié)構(gòu)等要求，本氣缸選用雙軸復(fù)動(dòng)式氣缸，可以減化機(jī)構(gòu)，又能達(dá)到防止切刀擺動(dòng)的目的。 （4）在放油螺塞下面放一個(gè)接油盤(pán)。油位螺塞、放油螺塞和通氣器的位置由安裝位置決定。的雙偏心套（錯(cuò)位的），在偏心套上裝有兩個(gè)滾柱軸承，形成H形機(jī)構(gòu)。第3章 動(dòng)力與結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算 功能描述仿形切割切深微調(diào)功能切割長(zhǎng)度可調(diào)仿形凸輪可快速更換，以切割不同規(guī)格紙管氣動(dòng)進(jìn)給與返回具有手動(dòng)/自動(dòng)切換功能操作及維修方便，使用安全可靠 工藝參數(shù)切割紙管規(guī)格：1515~5656mm切割紙管最大長(zhǎng)度：550mm紙管厚度：≤3mm主軸轉(zhuǎn)速：20~30r/min刀具切割徑向力：15~25Kg刀片規(guī)格：76 工作條件電源：~380V 50Hz氣源壓力：3~5bar（壓縮空氣）外形尺寸：寬長(zhǎng)高 9002000980mm環(huán)境溫度：0~+40℃ 動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 推動(dòng)力計(jì)算 設(shè)定刀具與工件之間正壓力為：N=200~250N氣缸的推力為F，則：F== （31） 其中當(dāng)=0176。在這里借用頂尖來(lái)提高仿形輪軸的剛度。在本紙筒切管機(jī)中，直線(xiàn)導(dǎo)軌副只起到限制刀架縱向行走機(jī)構(gòu)的自由度的作用，并且切管機(jī)對(duì)導(dǎo)軌的要求也不高，所以導(dǎo)軌用Q235鋼制作即可。導(dǎo)軌裝置，在機(jī)械中使用頻率較高的部件之一，沒(méi)有不使用導(dǎo)軌的機(jī)床；在測(cè)量機(jī)、繪圖機(jī)等上導(dǎo)軌是他們的工作基準(zhǔn)，在其他機(jī)械中也離不開(kāi)導(dǎo)軌的導(dǎo)向作用。仿形凸輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)為：只需設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)耐馆嗇喞?，便可使從?dòng)件得到所需的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，設(shè)計(jì)方便。傳動(dòng)系統(tǒng)使紙管芯軸及仿形凸輪獲得需要的轉(zhuǎn)速。以下是常用的減速機(jī)分類(lèi)： （1）擺線(xiàn)針輪是減速器 （2）硬齒面減速機(jī)（3）圓柱齒輪減速機(jī) （4）行星齒輪減速機(jī) （5）三環(huán)減速機(jī) （6）起重機(jī)減速機(jī) （7）蝸桿減速機(jī) （8）軸裝式硬齒面減速機(jī) （9）無(wú)級(jí)變速器蝸輪蝸桿減速機(jī)的主要特點(diǎn)是具有反向自鎖功能，可以有較大的減速比，輸入軸和輸出軸不在同一軸線(xiàn)上，也不在同一平面上。道具的進(jìn)給用氣缸控制，這樣能實(shí)現(xiàn)道具頻繁的換向和自動(dòng)進(jìn)給，而且還能用氣缸保護(hù)刀具切割時(shí)的過(guò)載。對(duì)小截面方形紙管每上料、卸料一次只能切割一段。方形紙管不是回轉(zhuǎn)體，在加工難度上比圓形紙管大，紙管的切割是紙管加工過(guò)程中必不可少的工序之一，其生產(chǎn)效率、加工精度、生產(chǎn)成本以及自動(dòng)化程度的高低都將對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生直接的影響。 紙包裝的環(huán)境性能現(xiàn)如今紙包裝的用量很大，在一些現(xiàn)如今包裝先進(jìn)的國(guó)家中，紙包裝大約占總包裝量的一半以上，由此可見(jiàn)紙包裝在包裝行業(yè)有很重要的地位。由于新工藝的采用和許多新品種的開(kāi)發(fā)，紙箱在強(qiáng)度、挺度、防潮能力等方面可與木箱媲美。本產(chǎn)品可以通過(guò)更換仿形凸輪的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)多種規(guī)格方形紙管的仿形切割，更換凸輪快速、方便，針對(duì)不同規(guī)格紙管，使用對(duì)應(yīng)規(guī)格的仿形凸輪，使切刀隨紙管的轉(zhuǎn)動(dòng)同步進(jìn)退，確保切刀對(duì)紙管圓周各處切割均勻；該產(chǎn)品具備一副對(duì)切刀架，有兩把相對(duì)的切刀同時(shí)對(duì)紙管進(jìn)行切割，可以使紙管的芯軸所受的徑向力始終保持平衡而不致于彎曲，切刀的進(jìn)給與返回采用氣缸作為動(dòng)力源，動(dòng)作可靠、靈活。紙箱質(zhì)輕，大約為木箱的15%左右，運(yùn)輸費(fèi)用和包裝成本可降低。紙有清潔、無(wú)毒、無(wú)味的特點(diǎn)，紙箱可完全密封，所以不會(huì)使內(nèi)裝物受污染，紙還符合儲(chǔ)存有呼吸作用的商品。紙制品可以代替塑料制品和鐵制品，是無(wú)污染無(wú)公害的綠色包裝，廣泛用于酒類(lèi)、藥品、食品、化工、茶葉等行業(yè)的產(chǎn)品包裝，也是機(jī)油、油漆、圖紙、種子、書(shū)畫(huà)、膠片的最佳容器。并且在角部已經(jīng)切斷的情況下，平面處尚未切斷，必須繼續(xù)進(jìn)行切割這樣必然會(huì)對(duì)角部的芯軸產(chǎn)生破壞，并額外增加刀具的工作量，造成二者使用壽命過(guò)短。自動(dòng)工作時(shí)，在裝完毛料后，按下“啟動(dòng)”按鈕，此后包括停止在內(nèi)的所有動(dòng)作均由機(jī)器自動(dòng)完成。 功能元分解 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)減速機(jī)是一種相對(duì)精密的機(jī)械，使用它的目的是降低轉(zhuǎn)速，增加轉(zhuǎn)矩。但價(jià)格略貴。(5)工程塑料的韌性好、耐沖擊、抗斷裂性好、緩振性好，當(dāng)出現(xiàn)刀具過(guò)載而使芯軸受力過(guò)大時(shí)，可以起到有效的緩解作用。 對(duì)切刀架總成對(duì)切刀架總成由切刀、小刀架、氣缸、氣缸架、導(dǎo)軌等組成，氣缸及切刀等件均安裝于導(dǎo)軌之上，并能自由滑動(dòng)，同時(shí)氣缸可以推動(dòng)切刀進(jìn)給和退回，安裝于導(dǎo)軌之上的所有零部件均在仿形凸輪的帶動(dòng)下隨紙管的轉(zhuǎn)動(dòng)同步進(jìn)退，小刀架之上安裝有保護(hù)彈簧，其彈簧力可以調(diào)至與設(shè)定切割力相同，能夠防止切刀和芯軸受過(guò)大切割力的破壞。（3）導(dǎo)軌的配合間隙和預(yù)加載荷調(diào)整機(jī)構(gòu)。頂針的一端可頂中心孔或管料的內(nèi)孔，另一端可頂端面是球形或錐形的零件頂針由夾緊裝置固定。提出了用仿形凸輪控制刀架的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，根據(jù)軌道的設(shè)計(jì)要求選擇了導(dǎo)軌的材料。（參考廠(chǎng)家為：北京北方明珠減速器有限公司）擺線(xiàn)針輪減速機(jī)工作原理：擺線(xiàn)針輪減速機(jī)應(yīng)用行星式傳動(dòng)原理。運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)噪聲低擺線(xiàn)針齒嚙合齒數(shù)較多，重疊系數(shù)大以及具有機(jī)件平衡的機(jī)理，使振動(dòng)和嗓聲限制在最小程度。 （3）檢查油的粘度指數(shù)，如果油明顯渾濁，建議盡快更換。 （9）油量應(yīng)與安裝位置一致。（3）由教材表101選擇小齒輪材料為45鋼，調(diào)制處理，平均硬度為235HBS。（2）移動(dòng)凸輪 當(dāng)盤(pán)形凸輪的回轉(zhuǎn)中心趨于無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)，凸輪相對(duì)機(jī)架作直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)這種凸輪稱(chēng)作直線(xiàn)凸輪。傳動(dòng)效率高，而且接觸面之間容易形成油膜，有利于潤(rùn)滑，所以常用于高速凸輪機(jī)構(gòu)。為此，在設(shè)計(jì)中采用“反轉(zhuǎn)法”。按運(yùn)動(dòng)學(xué)原理，所謂的導(dǎo)軌就將運(yùn)動(dòng)構(gòu)件約束到只有一個(gè)自由度的裝置。設(shè)計(jì)導(dǎo)軌的潤(rùn)滑系統(tǒng)及防護(hù)裝置。所謂基本回路，就是由相關(guān)元件組成的用來(lái)完成特定功能的典型管路結(jié)構(gòu)。 (2)氣動(dòng)執(zhí)行元件　　氣動(dòng)執(zhí)行元什以壓縮空氣為：工作介質(zhì)產(chǎn)生機(jī)械運(yùn)動(dòng)，并將氣體的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換裝置，直接做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的是氣缸，做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的元件為擺動(dòng)缸和氣動(dòng)馬達(dá)等。（7）元件：氣動(dòng)元件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格比較便宜。過(guò)濾器用于對(duì)氣源的清潔，可過(guò)濾壓縮空氣中的水份，避免水份隨氣體進(jìn)入裝置。當(dāng)紙筒切管機(jī)停止工作時(shí)，關(guān)閉截流開(kāi)關(guān)，停止對(duì)切管機(jī)供氣。本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下措施來(lái)實(shí)現(xiàn)的：本雙刀自動(dòng)切割紙管機(jī)包括由刀架安裝在刀架上的切管片組成的切割裝置，其中：對(duì)稱(chēng)設(shè)置的兩組切割裝置由同一油缸控制，該油缸為雙活塞、雙活塞柑、雙作用力油缸，由控制系操縱，兩活塞桿分別與兩刀架下部結(jié)合在一起，該油缸固定在一可前后運(yùn)動(dòng)的平車(chē)機(jī)構(gòu)上。該項(xiàng)技術(shù)的研制成功，不僅解決了現(xiàn)有紙管機(jī)切割紙管時(shí)所存在種種問(wèn)題，而且實(shí)現(xiàn)了螺旋紙管機(jī)制作各種規(guī)格紙管的卷、切一體化和卷、切自動(dòng)化，該機(jī)可達(dá)到提高質(zhì)量、減少環(huán)節(jié)、少用設(shè)備、精減人員，降低費(fèi)用、增加效益的綜合效果，該機(jī)隨機(jī)切割紙管可替代一臺(tái)多刀切割機(jī)，減少精切環(huán)節(jié)，每班減少3~4名操作人員，且可降低噪音，消除粉塵，改善勞動(dòng)條件，實(shí)用效果頗佳。圖51 主視圖圖52 俯視圖圖53 側(cè)視圖 多刀切割紙管機(jī)紙管切割是生產(chǎn)紙管必不可少的工序，現(xiàn)在所用的紙管是單切割機(jī)每次只能切割一根管子，效率低、操作煩瑣，每切一件兩斷都需留有一定的