【正文】 用焊接工藝比鑄造簡(jiǎn)單，也不需要昂貴的木模，比較經(jīng)濟(jì)，對(duì)于小批和單件生產(chǎn)尤為適 用。切割機(jī)中的機(jī)架是切割機(jī)的基礎(chǔ)件，都具有相同的功用：支承切割機(jī)各部件和工件；承受它們的重力和切削力；保證各部件相對(duì)位置的粗糙度和移動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)精度。 機(jī)架設(shè)計(jì)工藝要求在設(shè)計(jì)機(jī)架時(shí)必須滿足下列幾方面的要求：①．剛度所謂剛度是指在外力作用下抵抗變形的能力。對(duì)于側(cè)底座，要求在規(guī)定的最大載荷（額 定載荷）作用下，變形不得超過一定的數(shù)值，以便保證刀具和工件間的相對(duì)位移不超過加 工精度允差。②.抗振性切割機(jī)側(cè)底座在切削過程中如發(fā)生振動(dòng)，將會(huì)影響加工質(zhì)量及生產(chǎn)率，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致機(jī)器不能正常工作。③.熱變形切割機(jī)工作中，傳動(dòng)件、軸承、導(dǎo)軌的摩擦熱，電動(dòng)機(jī)及液壓系統(tǒng)的發(fā)熱，乃至環(huán)境 溫度的變化，都會(huì)引起底座的溫度變化，產(chǎn)生熱變形和熱應(yīng)力，破壞部件間的相對(duì)位置關(guān) 系和相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系，影響加工質(zhì)量。④.內(nèi)應(yīng)力底座在鑄造和粗加工的過程中，材料內(nèi)部形成應(yīng)力，導(dǎo)致底座的變形。在使用中內(nèi)應(yīng) 力重新分布和逐漸消失會(huì)使變形增大，超出機(jī)架的允許誤差范圍。⑤．其它要求機(jī)架的重量往往占切割機(jī)總重的 60～75%。因此，減輕支承件的重量對(duì)節(jié)約金屬特別有效。 同時(shí)，機(jī)架的設(shè)計(jì)還應(yīng)滿足制造、加工和裝配的工藝要求，在結(jié)構(gòu)上應(yīng)便于維修、檢查、排屑和吊運(yùn)。機(jī)架的設(shè)計(jì)過程，通常是根據(jù)其使用要求和受力情況，參考同類型的切割機(jī)，初步?jīng)Q定其形狀和尺寸。 機(jī)架的形狀可分為三類：1. 箱形類 支承件在三個(gè)方向的尺寸上都差不多，如各類箱體、底座、升降臺(tái)等。2. 板塊類 支承件在兩個(gè)方向上的尺寸比第三個(gè)方向大的多，如工作臺(tái)、刀架等。3. 梁類 支承件在一個(gè)方向上的尺寸比另兩個(gè)方向大的多，如立柱、橫梁、搖臂、 滑枕、等。機(jī)架結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)是應(yīng)在最小重量的情況下，具有最大靜剛度。靜剛度主要包括彎 曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度，均與截面慣性矩成正比。支承件的截面形狀不同，即使同一材料、相 等的截面積，其抗彎和抗扭慣性矩也不同。 機(jī)架材料的選擇機(jī)架的材料選擇見表 61表 61 機(jī)架的常用材料材料名稱特點(diǎn)和應(yīng)用Q235含 C 量 %用于由鋼板、型鋼或鑄鋼件制成的焊接機(jī)座或箱體，重量比鑄鐵或 鑄鋼件輕，制造周期短，宜于單件或小批量生產(chǎn)或要求減輕重量， 運(yùn)行靈便的場(chǎng)合灰鑄鐵HT150流動(dòng)性好。多用于承受中等彎曲應(yīng)力（約107 Pa），摩擦面壓強(qiáng)大于 5 105 的鑄鐵。如大多數(shù)機(jī)床的底座鑄鐵HT200、HT250用于承受較大的彎曲應(yīng)力（達(dá) 3 107 Pa）、摩擦面壓強(qiáng)大于 5 105（10 105 Pa）或須經(jīng)表面淬火的鑄件以及要求保持氣密性的鑄件。如機(jī)床立柱、齒輪箱體、工作臺(tái)等續(xù)表 61HT300用于承受彎曲應(yīng)力（ 5 107 Pa）和拉應(yīng)力、摩擦面間的壓強(qiáng)大于2 106 Pa 或進(jìn)行表面淬 火，以及要求保持高度氣密性的鑄件。如軋鋼機(jī)座、重型機(jī)床床身、剪床，沖床床身等磨鑄鐵用于量?jī)x機(jī)座、精密機(jī)械床身，人工時(shí)效時(shí)的保溫溫度比普通鑄 鐵略高球 墨 鑄鐵 （ QT45010 、DT8002）沖擊韌性和疲勞強(qiáng)度比普通鑄鐵高，但減振性差鑄鋼（ZQ200400ZQ230450、ZQ270500）ZQ270500 常用于大型鑄鋼件，有效好鑄造性與焊接性，但易于 產(chǎn)生鑄造應(yīng)力的熱裂，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單者常采用退火，結(jié)構(gòu)復(fù)雜或要求較 高機(jī)械性能者用正火加回火鑄鋁合金ZL10ZL104比重小，可通過熱處理強(qiáng)化。ZL101 機(jī)械性能、耐蝕性、鑄造性、 焊接性能比較好，用于要求減輕重量的船用柴油機(jī)機(jī)體等；ZL104 用于形狀復(fù)雜的薄壁，要求耐蝕并且耐沖擊的鑄件45用于由鋼板、型鋼或鑄鋼件制成的焊接機(jī)座或箱體，重量比鑄鐵 或鑄鋼件輕，制造周期短，宜于單件或小批量生產(chǎn)或要求減輕重量， 運(yùn)行靈便的場(chǎng)合塑料多用于作儀表或儀表的殼體花崗石可獲得較高而穩(wěn)定的精度，對(duì)溫度不靈敏、不導(dǎo)電、無磁性，耐蝕，吸振性好，加工和使用維護(hù)方便，成本低，但性脆，不耐沖擊由表 61 知，經(jīng)過綜合比較，Q235 大多用于結(jié)構(gòu)件，其具有良好的焊接性、耐磨性，摩擦面壓強(qiáng)大，流動(dòng)性好且其成本也較低。因此，本次設(shè)計(jì)我選擇 Q235 作為機(jī)架的材料。 機(jī)架材料時(shí)效處理時(shí)效處理的目的是在不降低鑄鐵力學(xué)性能的前提下，使鑄鐵的內(nèi)應(yīng)力和機(jī)加工切削應(yīng) 力得到消除或穩(wěn)定，以減少長(zhǎng)期使用中的變形保證幾何精度。常見的機(jī)架材料的時(shí)效處理 工藝見表 62表 62 時(shí)效分類特點(diǎn)分類工藝過程特點(diǎn)自然時(shí)效粗加工后，放在室外擱置相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間（一般都要一年以上）使內(nèi)應(yīng)力自方法簡(jiǎn)單，效果好，但生產(chǎn)周期長(zhǎng)，占地面積大自然時(shí)效粗加工后，放在室外擱置 相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間（一般都要一 年以上）使內(nèi)應(yīng)力自然松弛 或消除方法簡(jiǎn)單，效果好，但生產(chǎn)周期長(zhǎng)，占地面積大，積壓資金多人工時(shí)效熱處理方法將鑄件緩慢加熱到共析點(diǎn) 下（一般為 500～600℃），保 溫一段時(shí)間后緩慢冷卻，以 消除內(nèi)應(yīng)力經(jīng)驗(yàn)證明，在人工時(shí)效后配以短時(shí) 間的自然時(shí)效（一般為 3～6 月），對(duì) 精度穩(wěn)定性可獲良好的效果機(jī) 械 振 動(dòng) 法將激振器裝卡在機(jī)架上， 使其產(chǎn)生共振；經(jīng)持續(xù)一端 時(shí)間后（對(duì)于形狀復(fù)雜的機(jī) 架只要幾十分鐘），金屬產(chǎn)生 了局部微觀塑性變形，以消 除殘余應(yīng)力耗能少，時(shí)間短，效果顯著由表 62 可知，經(jīng)過綜合考慮和篩選，機(jī)械振動(dòng)法具有工作時(shí)間短、能耗較少、效果顯著、加工經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)點(diǎn)。在此我們應(yīng)選擇機(jī)械振動(dòng)法來進(jìn)行時(shí)效處理。 機(jī)架結(jié)構(gòu)尺寸機(jī)架的長(zhǎng)度是由動(dòng)力滑臺(tái)的長(zhǎng)度來決定的，動(dòng)力滑臺(tái)有幾種行程，機(jī)架在長(zhǎng)度上就有幾種規(guī)格。新系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定機(jī)架的高度為 1290mm 或 890mm，此次設(shè)計(jì)側(cè)底座的高度按1290mm 來設(shè)計(jì)。但當(dāng)切割機(jī)需要較低高度時(shí)，其高度也可按 890mm 來設(shè)計(jì)。為適應(yīng)一定的 裝料高度的要求，對(duì)不同的被切割的管徑時(shí)，在機(jī)架和地面之間可增加調(diào)整墊。 參考文獻(xiàn)[1] 張芳， 塑料機(jī)械工藝編排．長(zhǎng)春：長(zhǎng)春理工大學(xué)出版社，1998 [2]《理論力學(xué)》，哈工大理論力學(xué)教研室編，高等教育出版社[3] 趙元祥，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)（2）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996 [3] 秦小易，材料工程手冊(cè)．北京：北京理工大學(xué)出版社，1998[4] 賈甬祥，液壓氣動(dòng)技術(shù)手冊(cè)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003 [5] 汪發(fā)兵 上海金緯管道設(shè)備公司．WXQG75 使用說明書，2005 [6] 王輝華，陸鑫盛．氣壓元件．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991[7] 朱荊璞，張德惠. 機(jī)械上程材料學(xué)[M]. . 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This new tool, long a familiar one in business and management operations, is moving into the factory, and its advent is changing manufacturing as certainly as the steam engine changed it 100 years ago.The basic metalworking processes could be said to be ing full circle. The firstmanufacturing was a cottage industry: the designer was also the manufacturer, conceiving and fabricating products one at a time. Eventually, the concept of the interchangeability of parts was developed, production was separated into specialized functions, and identical parts were produced thousands at a time.Today, although the designer and manufacturer may not bee one again, the functions are being drawn close in the movement toward an integrated manufacturing system.It is perhaps ironic that, at a time when the market demands a high degree of productdiversification, the necessity for increasing productivity and reducing costs is driving manufacturing toward integration into a coherent system, a continuous process in which parts do not spend as much as 95% of production time being moved around or waiting to be worked on.The puter is the key to each of these twin requirements. It is the only tool that can provide the quick reflexes, the flexibility and speed, to meet a diversified market. And it is the only tool that enables the detailed analysis and the accessibility of accurate data necessary for the integration of the manufacturing system.It may well be that, in the facture, the puter may be essential to a pany’s survival.Many of today’s business will fade away to be replaced by more productive binations such moreproductive binations are super quality, super productivity plants. The goal is to design and operate a plant that would produce 100% satisfactory parts with good productivity.A sophisticated, petitive world is requiring that manufacturing begin to settle for more,to bee itself sophisticated. To meet petition, for example, a pany will have to meet the somewhat conflicting demands for greater product diversification, higher quality, improved productivity, and low prices.In the course of efforts to meet these requirements, panies n