【正文】 mm12 ，液壓缸行程為 mm200 ，帶防塵罩 F數(shù)量為 2。這是最基本的要求。 圖 49 電機安裝板 圖 410 支柱 圖 411裝配體 a 電機安裝在電機板上，用 4個螺釘穩(wěn)定。精度保持性主要是由導(dǎo)軌的耐磨性決定的，常見的磨損型式有磨料磨損、粘著磨損或咬焊、接觸疲勞磨損等。 7)液壓傳動易于實現(xiàn)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化。 3)卸荷導(dǎo)軌用來降低導(dǎo)軌面的壓力，減小摩擦阻力，從而提高導(dǎo)軌的耐磨性和低速運動的平穩(wěn)性。 工況分析 工況分析就是對執(zhí)行元件負(fù)載分析和運動的分析，也稱為液壓系統(tǒng)的工況分析。 (2)換向回路 由于系統(tǒng)工作壓力不高，流量小，為便于通過 PLC實現(xiàn)自動控制故采用電磁換向閥的換向回路。但是當(dāng)設(shè)計的控制系統(tǒng)比較復(fù)雜時，這種方法就顯得比較煩瑣，工作量很大，而且容易出錯。 邏輯設(shè)計法是利用邏輯代數(shù)這一數(shù)學(xué)工具來設(shè)計電路控制線路，按照邏輯設(shè)計法設(shè)計的控制線路結(jié)構(gòu)合理，同時也可以用于控制線路的簡化，能夠節(jié)省元件的數(shù)量。系統(tǒng)在工作過程中常常因過度的額定壓力，應(yīng)比系統(tǒng)最高壓力打出 25%60%。 選擇方式 （ 1）根據(jù)靜態(tài)安全系數(shù)選型號 swc ffP fC ???00 （ 51） 其中 sf — 靜態(tài)安全系數(shù) wf — 載荷系數(shù) （在無外部沖擊或振動、低速時取 ） 0C — 基本額定靜載荷 現(xiàn)設(shè) 靜態(tài)安全系數(shù) 5?sf cs f PfC 00 ?? （ 52） ?? kgf3086? 在正常運行時一般選取安全系數(shù)為 5，根據(jù)上述情況，選取 SBG35FL 的導(dǎo)軌比較理想。 2)靜壓導(dǎo)軌的工作原理同靜壓軸承相似。往返直線運動可達(dá) 4001000次。影響導(dǎo)向精度的因素很多，比如導(dǎo)軌的幾何精度和接觸精度、導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)形式、導(dǎo)軌和支撐件的剛度、導(dǎo)軌的油膜厚度、導(dǎo)軌和支撐件的熱變形。 砂輪切割機三維建模 砂輪切割機由電機傳動軸、液壓缸、主動 V 輪、從動 V輪等其他零件組成。 故選用代號為 7207ACJ 的軸承合適 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 第 3 章 夾緊部分設(shè)計 設(shè)計要求 1)在切割之前機械手能夠根據(jù)預(yù)定收到的信號準(zhǔn)確地運動到每個工位。 由 ~?Dd ，可計算出活塞桿直徑 d ? ? mm18~~ ?? Dd (218) 可取活塞桿直徑 mm12?d 通過公式 : ? ??? ?2d4 工作F (219) 對 d 進(jìn)行校核， 其中 ? ? MPa120?? NF 1200?理論 則 1 2 m 1 2 01 2 0 04 ????? ?d 選活塞桿直徑為 mm12?d 的液壓缸符合要求。在本次設(shè)計中，采用了比較常見的HT150。在一般的機械中由于 V帶的楔形增壓原理，結(jié)構(gòu)緊湊，允許第 2 章 切斷設(shè)計部分 8 的傳動比大，且多標(biāo)準(zhǔn)化并大批量生產(chǎn) ,所以被廣泛應(yīng)用。 則本機器的最小切斷力 Q 由（ 21）得 ： ? ?2 7 4 0 6 3 N 4 8 5422m a x??????QdQ ?? 取切割機的 NQ 280000? 項目設(shè)計采用機電一體化設(shè)計思想，要求棒料切割機采用 PLC 對棒料的切割過程及檢測進(jìn)行自動控制，并能根據(jù) PLC 定長信號分別切割兩條連續(xù)的棒料，完成了系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計后可以實現(xiàn)對棒料的準(zhǔn)確定長切割，切割后自動返回初始位置。 第二，實現(xiàn)了機械工程和自動控制的有效結(jié)合，機械部分采用機械優(yōu)化設(shè)計，整個計過程中都進(jìn)行了綜合技術(shù)比較與經(jīng)濟(jì)評價，實現(xiàn)了預(yù)定的功能。 砂輪切斷 機的優(yōu)點 與鋸削等用切削刀具進(jìn)行的切斷相比，砂輪切斷有以下優(yōu)點： (1)可以容易地切斷用切斷刀具難以切斷的高硬度材料。尤其對難切屑的材料切斷有明顯的優(yōu)勢。 2．指定查閱的主要參考文獻(xiàn)及說明 《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》 《液壓傳動》 《機械設(shè)計手冊》 《機電一體化設(shè)計手冊》 《 SolidWorks2021 軟件教程》 3．進(jìn)度安排 設(shè)計（論文）各階段名稱 起 止 日 期 1 查閱資料，完成開題報告，車庫總體方案設(shè)計 ~ 2 主要零件設(shè)計計算及強度校核 ~ 3 裝配圖設(shè)計和零件圖 ~ 4 部分主要零件的強度分析（建議用分析軟件） ~ 5 裝配圖完善 ~ 6 編寫畢業(yè)設(shè)計說明書 ~ 7 修改完善，提交，準(zhǔn)備答辯 ~ I 摘 要 通過 對切割 過程觀察和 研究 ，本課題 采用機電一體化系統(tǒng)設(shè)計思想對整體造型、機械結(jié)構(gòu) 、 控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計 ,此棒料切割機電 一體化系統(tǒng)主要由四個部分組成：機械本體、電子控制單元、執(zhí)行器和動力源。在 2021 年隨著全球經(jīng)濟(jì)走出低谷和我國經(jīng)濟(jì)刺激計劃的出臺，我國切斷機行業(yè)也終于逐漸從2021 年的金融危機中慢慢的恢復(fù)了過來，重新進(jìn) 入良性發(fā)展軌道，這也不能說是我們不需要對砂輪切斷機進(jìn)行研究，反而要對各個方面的技術(shù)水平去提高，去研究，去發(fā)展，在激烈的競爭中不落敗下來。 與一般切割機比較，本次設(shè)計的新型切割機具有以下的優(yōu)點： (1)實現(xiàn)了機械工程和自動控制的有效結(jié)合，機械部分采用機械優(yōu)化設(shè)計，整個設(shè)計過程中都進(jìn)行了綜合技術(shù)比較與經(jīng)濟(jì)評價，實現(xiàn)了預(yù)定的功能。為了提高砂輪切斷機的自動化程度，棒料的加緊是一個必須解決的問題，在人們的日常工作學(xué)習(xí)研究中，對于其夾緊機構(gòu)也有了很大的 發(fā)展，一些結(jié)構(gòu)簡單的機械手在砂輪切斷機的加緊裝置上已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，而且效果非常明顯，提高了加工精度以及加工效率。但考慮到切割過程中電動機帶動切割片進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)運動，所以優(yōu)先選取第一種方案，原因是圓錐齒輪傳動不宜應(yīng)用在轉(zhuǎn)速第 2 章 切斷設(shè)計部分 6 太高的場合，并且在運用齒輪進(jìn)行傳動時，還應(yīng)考慮怎樣消除震動和用什么方法潤滑齒輪，這樣就會使設(shè)計成本增加，而帶傳動則具有結(jié)構(gòu)簡單，傳動平穩(wěn)、價格低廉和緩沖吸振等優(yōu)點 。 (3)確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 1d 和 2d ，并驗算帶速 v 1)《機械設(shè)計》查得 V 帶的最小基準(zhǔn)直徑 mmdd 75min ? ,考慮到帶輪太小，其彎曲應(yīng)力過大，所以要使 min1 ddd ? ，取 mmdd 1601 ? 2）驗算帶的速度 v smndv d / 2880160100060 11 ?? ???? ?? ?? （ 23） 帶速不宜過高或過低，一般應(yīng)使 5 ~ 25 /v m s? . ,因為 mmm ?? 帶速符合要求。 再由所設(shè)計切割機的切割受力示意圖（如圖 25 所示） 由于砂輪所受的支反力相同，算得液壓缸所承受的力即理論推力為NF 120039。 滾動軸承的選取及校核 在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，采用了既有轉(zhuǎn)速高的優(yōu)點，又能夠承受少量軸向力的角接觸球軸承，（其中軸向力的主要來源是安裝或拆卸帶輪時所承受的載荷估算載荷大小為 100N）。 、方便、可靠的特點。螺母圖 412，電機圖如圖 413， 第 4 章 三維建模 24 圖 412 螺釘 圖 413 電機 電機安裝在電機安裝板上圖 414。影響耐磨性的因素有導(dǎo)軌的材料、載荷狀況、摩擦性質(zhì)、工藝方法、潤滑和防護(hù)措施等。易于設(shè)計，制造和推廣使用。尤其對大型、重型機床來說，工作臺和工件的重力很大，導(dǎo)軌面上的摩擦阻力很大，常常采用卸荷導(dǎo)軌。即要對每個液壓執(zhí)行元件在各自工作過程中負(fù)載與速度的變化規(guī)律進(jìn)行探究。 2）回路合成 對選定的基本回路在合成時，有必要進(jìn)行整理、修改和歸并。 經(jīng)驗設(shè)計法首先是從滿足機械生產(chǎn)工藝的要求出發(fā)，按照電動機的控制方法，利用各種基本的控制環(huán)節(jié)和 常用的控制方法，借鑒典型的控制線路直接進(jìn)行設(shè)計，先設(shè)計出各個獨立的控制線路，然后根據(jù)設(shè)備的工藝要求，把它們綜合地組合成一個整體來達(dá)到滿足生產(chǎn)需要。 控制電路的設(shè)計方法 電氣控制線路的設(shè)計方法一般情況下有兩種：一種是邏輯設(shè)計法，另一種是經(jīng)驗設(shè)計法。 ? ?maxqiP Kq ?? 式中 K回油泄漏折算系數(shù) ~?K ；其中取 K= ? ?maxiq? —— 同時工作的執(zhí)行元件流量之和的最大值 整個砂輪切斷機液壓系統(tǒng)總共有三個液壓缸，但砂輪切斷機工作時并不是每個液壓缸都同時工作，一般情況下最多有兩個液壓缸工作，由于要考慮減少成本所以整個液壓系統(tǒng)采用一個液壓泵，因此計算液壓泵時取兩倍于橫向行走部分液壓缸的流量 即 1)確定液壓泵的規(guī)格：前面計算的pP僅是系統(tǒng)的靜態(tài)壓力。 直線導(dǎo)軌的選擇計算 選定條件 （ 1） 載荷 根據(jù)粗略計算，導(dǎo)軌上橫向行走部分的總質(zhì)量為 kg200 所以重量 NgmW 202110200 ????? （ 2)行程 根據(jù)設(shè)計結(jié)構(gòu)的要求，選定行程 mLs ? (3)往復(fù)次數(shù) 21?n （次 /分） (4)壽命要求 假設(shè)機器壽命為 5年，則導(dǎo)軌壽命為 L 35000243655 ????L 小時 假設(shè)安裝 4個滑塊，要計算一個滑塊的負(fù)載 0P ，可用下式 第 5 章 進(jìn)給部分設(shè)計 30 NWP 5 0 0 042 0 0 040 ??? 同時由于兩個滑塊裝在一個導(dǎo)軌上，因此接觸系數(shù) ?cf 。缺點是磨四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 損快。液壓傳動裝置的換向頻率，回轉(zhuǎn)運動每分鐘可達(dá) 500次。導(dǎo)向精度是導(dǎo)軌副在空載荷或切削條件 下運動時，實際運動導(dǎo)軌與給定運動導(dǎo)軌之間的符合程度。 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 第 4 章 三維建模 三維軟件的選擇 CAD 技術(shù)是隨信息技術(shù)的發(fā)展而形成的一門新技術(shù)， SolidWorks 是近幾年來迅速發(fā)展起來繁榮高品質(zhì)、易學(xué)易用的三維 CAD 軟件，功能強大、易學(xué)易用和技術(shù)創(chuàng)新是 SolidWorks 的三大特點，所以在此選擇 SolidWorks 進(jìn)行三維建模。 ??? 。 2)液壓缸活塞桿選擇及校核 42 理論液壓缸 PDF ??? ? (217) ? ? NFN 62 ??????? 理論? 故設(shè)計符合要求。 (10)帶輪的設(shè)計 帶輪的設(shè)計要求及設(shè)計內(nèi)容 1)帶輪的材料 帶輪的材料主要采用鑄鐵，常用材料 的牌號為 HT150 或 HT200，轉(zhuǎn)速較高時宜采用鑄鋼，或用鋼板沖壓后焊接而成 [7]。 帶傳動設(shè)計 根據(jù)帶截面形狀的不同，帶傳動可分為：平帶傳動、多楔帶傳動、圓帶傳動、 V 帶傳動等。由于本切斷機切斷的最大棒料粗度為 ： mmd 35max ? 。 第 1 章 緒論 4 在與傳統(tǒng)的一般切斷機比較的過程中可以得出本次設(shè)計的新型切斷機具有很多優(yōu)點： 第一，整個切割過程全部由電氣控制，以其結(jié)構(gòu)簡單合理、設(shè)備性能良好、使用壽命長、安全系數(shù)高等因素，滿足了自動化大批量的生產(chǎn)要求。 (4)切斷磨削過程中砂輪損耗很大，所用砂輪為大粒度、中軟砂輪，砂輪不需修整。砂輪切斷技術(shù)應(yīng)用廣泛，可以適應(yīng)各種被切斷材料及工作場合。工作原理是電動機通過帶傳動帶動切割片做高速旋轉(zhuǎn)運動，電機與工作臺之間采用鉸支撐方式，升降液壓缸可推動切割片進(jìn)行上下移動帶動刀片完成順序切割動作。 砂輪切斷機概況 砂輪切斷機是鋼筋以及很多硬質(zhì)材料加工過程中必不可少的設(shè)備之一，砂輪切斷機的主要用在機械的加工、橋梁、隧道、電站、大型水利和房屋建筑等工程中對棒料的定長切斷。 (2)在設(shè)計過程中，縱橫行走裝置采用了直線導(dǎo)軌，即提供了系統(tǒng)的運動精度，又很大程度的減小了摩擦力，達(dá)到了節(jié)能的效果。在最近幾十年的發(fā)展中簡單的機械手得到了很大程度的進(jìn)步，現(xiàn)在在很多行業(yè)都采用了機械手來幫助工人的工作，顯然已進(jìn)入以通用機械手為標(biāo)志的時代。切割部分結(jié)構(gòu)如圖 21 所示。 3）計算大帶輪的基準(zhǔn)直徑 2d ，并根據(jù)《機械設(shè)計》加以取整 1212 dd dnnd ?? （ 24） 由于電機轉(zhuǎn)速與砂輪轉(zhuǎn)速基本同步，選速比 121 ?nn ，則基準(zhǔn)直徑 2d mmdd dd 16012 ?? (4)確定中心距 a 并選擇 V帶的基準(zhǔn)長度 dL 1）根據(jù)帶傳動總尺寸的限制條件或要求的中心距初定中心距 0a 由綜合式 )(2)( 21021 dddd ddadd ???? （ 25） 考慮到結(jié)構(gòu)要求，初選 mma 9000 ? 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 帶的初始長度 0dL ： 0