【正文】 床頭箱上裝有心軸，其上套裝待加工的紙管，大刀架上裝有多哥可調(diào)整的小刀架，小刀架上裝有調(diào)整螺釘，刀頭、刀片等。電動推桿控制擺臂的動作，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。限位裝置直接裝在刀架上，由螺母調(diào)整進(jìn)、退刀行程，控制不同管徑、管厚的切割深度。 圖 為圖 的側(cè)視圖。 本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比所具備的優(yōu)點(diǎn)在于：機(jī)構(gòu)合理，切割質(zhì)量好，經(jīng)適用證明，切割質(zhì)量及速度可與進(jìn)口同類設(shè)備媲美，切割短管的下限長度優(yōu)于進(jìn)口設(shè)備。 在平車車論的輪軸上通過牽引繩索連接有一重錘。 本實用新型目的正是針對上述有技術(shù)中存在的不足之處、結(jié)合紙管本身所具有的徑向“旋轉(zhuǎn)力 ”和軸向 “旋進(jìn)力 ”而設(shè)計的 一種雙刀自動切割紙管機(jī)，本切管機(jī)結(jié)構(gòu)合理切割質(zhì)量好，費(fèi)用造價低，且可降低噪音，消除粉塵，改善勞動條件。 圖 41 氣動回路圖 哈爾濱遠(yuǎn)東理工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 24 第 5 章 參考機(jī)型 雙刀自動切管機(jī) 隨著化纖工業(yè)的迅速發(fā)展，對化纖紙管的需求量越 來越大，為了滿足國內(nèi)化纖工業(yè)發(fā)展的需要，我國制作化纖紙管的機(jī)器設(shè)備已由依靠進(jìn)口，走向自制。 氣缸的調(diào)速采用出口節(jié)流閥調(diào)整方式，使進(jìn)刀、退刀動作平穩(wěn)，并通 過調(diào)節(jié)節(jié)流閥的節(jié)流量，使兩氣缸的運(yùn)動基本保持同步。 此氣動回路圖工作過程如表 41 所示，其中閥 A 與閥 B 分別為兩個電磁換向閥，缸13 與缸 14 分別控制兩邊的對切刀的進(jìn)給，當(dāng)換向閥斷電后，氣缸伸出，刀具前進(jìn)切割紙管，切割一定時間后切斷紙管，電磁換向閥通電氣缸縮回，刀具停止對紙管的切割。 氣動三聯(lián)件中調(diào)壓閥可對氣源進(jìn)行穩(wěn)壓，使氣源處于恒定狀態(tài)，可減小因氣源氣壓突變時對閥門或執(zhí)行器等硬件的損傷。 （ 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。 （ 6）潔凈：沒有潤滑，排出氣體干凈，不會污染空氣。 （ 2）輸送：空氣用管道易傳輸，可集中供氣、長遠(yuǎn)距離輸送。 (1)氣源裝置及其輔件 氣源裝置是獲得具有一定能量的壓縮空氣的能源裝置，其主體部分為空氣壓縮機(jī)冷卻器及氣罐等，輔件包括氣源凈化、元件潤滑、元件間連接和消聲等裝置，例如 過濾器、油霧器、管接頭和消聲器等元件。一般包括換向回路、調(diào)速回路和壓力回路等。 哈爾濱遠(yuǎn)東理工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 21 第 4 章 氣動回路設(shè)計 氣動系統(tǒng)簡介 任何機(jī)械設(shè)備的氣壓系統(tǒng)都是由一些基本回路組成的。 本章主要對紙筒切管機(jī)的動力及結(jié)構(gòu)進(jìn)行了計算，通過計算本章確定了紙筒切管機(jī)電動機(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)器的動力系統(tǒng)。 設(shè)計導(dǎo)軌的配合間隙和預(yù)加載荷調(diào)整機(jī)構(gòu)。由此可見導(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。 每個氣缸有 2 個安裝螺釘，氣缸體有凹槽，與氣缸架配合，此處螺釘僅受剪切力 哈爾濱遠(yuǎn)東理工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 19 螺釘采用高強(qiáng)度螺釘（ 級），取許用剪切強(qiáng)度 [τ]=80Mpa 氣缸所受力為 F，螺釘受剪處直徑 d 按 4mm 計算，不均勻系數(shù) k 取 τ=22dKF?= ???= MPa≤[τ] (331) 滿足強(qiáng)度條件。 （ 1）對應(yīng) 5656 紙管凸輪設(shè)計 根據(jù) “反轉(zhuǎn)法 ”可做如下圖以 O 為圓心，一紙筒邊長的一半為半徑做圓，在正方形邊上取 16 個點(diǎn)，量出各點(diǎn)到圓心的距離，求出個對應(yīng)點(diǎn)之間的距離，作出轉(zhuǎn)角與偏轉(zhuǎn)值的坐標(biāo)對比圖，取橢圓基圓 R55，根據(jù)轉(zhuǎn)角與偏轉(zhuǎn)值對比圖繪制橢圓，得出仿形輪的滑道中心 線，選擇滑道寬為 19（根據(jù)滾針軸承外徑確定），在中心線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)線他便是滑到的實際輪廓線。 采用圖解法設(shè)計凸輪輪廊，凸輪機(jī)構(gòu)工作時凸輪是運(yùn)動的，而繪制凸輪輪廓卻需要凸輪與圖紙相對靜止。 凸輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)為：只需設(shè)計適當(dāng)?shù)耐馆嗇喞憧墒箯膭蛹玫剿璧倪\(yùn)動規(guī)律，并且結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，設(shè)計方便。這樣的從動件的優(yōu)點(diǎn)是：當(dāng)不考慮摩擦的時候，凸輪和從動件之間的作 用力始終與從動件的底面相垂直。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）滾子從動件 為了克服頂尖從動件的缺點(diǎn)，在從動件的尖頂處安裝一個滾子即成為滾子從動件。根據(jù)凸輪和從動件的不同形狀和型式，凸輪機(jī)構(gòu)可分類如下 （ 1）盤形凸輪 它是凸輪的最基本型式，這種凸輪是一個繞固定軸線轉(zhuǎn)動并且具有變化半徑的盤形零件。 （ 6）驗算圓周速度 V= 100060?dn? = 100060 ? ?? = m/s (319) 滿足 8 級精度要求。 （ 2）切管機(jī)屬于一般工作機(jī)械，速度不高選用 8 級精度。 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)推動力及行程、結(jié)構(gòu)等要求，本氣缸選用雙軸復(fù)動式氣缸，可以減化機(jī)構(gòu) ，又能達(dá)到防止切刀擺動的目的。 （ 8）注入同牌號的新油。 （ 4）在放油螺塞下面放一個接油盤。 油的檢查 （ 1）切斷電源，防止觸電！等待減速機(jī)冷卻！ （ 2）打開放油螺塞，取油樣。油位螺塞、放油螺塞和通氣器的位置由安裝位置決定。 結(jié)構(gòu)緊湊體積小，由于采用行星傳動原理，輸入軸輸出軸在同一 軸心線上，使其機(jī)型獲得較小的尺寸。的雙偏心套（錯位的），在偏心套上裝有兩個滾柱軸承，形成 H 形機(jī)構(gòu)。 根據(jù)功率及結(jié)構(gòu)要 求，選擇減速器型號為 R67 型， 電機(jī)減速器做為本設(shè)備的驅(qū)動系統(tǒng)。 哈爾濱遠(yuǎn)東理工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 9 第 3 章 動力與結(jié)構(gòu)參數(shù)計算 功能描述 仿形切割 切深微調(diào)功能 切割長度可調(diào) 仿形凸輪可快速更換，以切割不同規(guī)格紙管 氣動進(jìn)給與返回 具有手動 /自動切換功能 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 高 9002020980mm 環(huán)境溫度 ： 0~+40℃ 動力參數(shù)計算 推動力計算 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= ?cosN = ?cos250 （ 31） 如圖 其中當(dāng) ? =0176。 本章小結(jié) 在本章中，主要介 紹了紙筒切管機(jī)的主要組成機(jī)構(gòu)及系統(tǒng)，通過對比選擇了由電機(jī)及哈爾濱遠(yuǎn)東理工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 8 擺線針輪減速器組成的減速機(jī)作為紙筒切管機(jī)的動力輸出系統(tǒng)，為了提高芯軸的耐用度選擇了工程材料制作的芯軸。在這里借用頂尖來提高仿形輪軸的剛度。頂尖主要由頂針、夾緊裝置、殼體、固定銷、軸承和芯軸組成。 在本紙筒切管機(jī)中，直線導(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)對導(dǎo)軌的要求也不高，所以導(dǎo)軌用 Q235 鋼制作即可。 （ 2）導(dǎo)軌的力學(xué)計算，選擇導(dǎo)軌材料熱處理方法和表面精加工及硬度匹配。 導(dǎo)軌裝置，在機(jī)械中使用頻率較高的部件之一，沒有不使用導(dǎo)軌的機(jī)床；在測量機(jī)、繪圖機(jī)等上導(dǎo)軌是他們的工作基準(zhǔn)，在其他機(jī)械中也離不開導(dǎo)軌的導(dǎo)向作用。需要說明的是，當(dāng)切割長度小于 100 時，需要在紙管芯軸靠近左端部的定位點(diǎn)右移（另配單獨(dú)的定位板），這樣就可以獲得較短的紙管。 仿形凸輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)為：只需設(shè)計適當(dāng)?shù)耐馆嗇喞?，便可使從動件得到所需的運(yùn)動規(guī)律，并且結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，設(shè)計方便。 (4)耐摩擦 ,磨損，自潤滑性能優(yōu)異 ,在裝卸紙管時可以做到迅速更換。傳動系統(tǒng)使紙管芯軸及仿形凸輪獲得需要的轉(zhuǎn)速。行星減速機(jī)其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較緊湊，回程間隙小、精度較高，使用壽命很長，額定輸出扭矩可以做的很大。以下是常用的減速 機(jī)分類： （ 1）擺線針輪是減速器 （ 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）無級變速器 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上，也不在同一平面上。本產(chǎn)品專門用于切割方形紙管（下稱紙管），并能夠通過更換仿形凸輪達(dá)到切割多種規(guī)格紙管的目的。道具的進(jìn)給用氣缸控制，這樣能實現(xiàn)道具頻繁的換向和自動進(jìn)給，而且還能用氣缸保護(hù)刀具切割時的過載。 各工藝過程的連鎖動作 設(shè)有手自動轉(zhuǎn)換，可實現(xiàn)手動與自動自由轉(zhuǎn)換。 對小截面方形紙管每上料、卸料一次只能切割一段。 ，在工件轉(zhuǎn)動至角部時，彈簧的壓縮量最大，其作用給工件的力也最大，轉(zhuǎn)至平面位置時彈簧壓縮量逐漸變小，其作用給工件的力也變小 哈爾濱遠(yuǎn)東理工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 3 刀具和芯軸的使用壽命短 由于在切割過程中，刀具與芯軸始終受到周期波動的切削力作用，使刀具產(chǎn)生磨損不均勻現(xiàn)象。 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)成本以及自動化程度的高低都將對整個生產(chǎn)過程產(chǎn)生直接的影響。在最近的幾年里由于紙包裝 的環(huán)保價格低廉被市場廣泛需求 ,紙包裝被食品、化妝品等越來越多的行業(yè)所需要。 哈爾濱遠(yuǎn)東理工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 2 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)的國家中，紙包裝大約占總包裝量的一半以上，由此可見紙包裝在包裝行業(yè)有很重要的地位。紙制品有比較好的吸收涂料和油墨的性能，印刷性能好，印出 的字跡清楚，團(tuán)明細(xì)顯，堅固，美觀，可很好發(fā)揮包裝的促銷的功能。由于新工藝的采用和許多新品種的開發(fā)，紙箱在強(qiáng)度、挺度、防潮能力等方面可與木箱媲美。相同的包裝箱，用木材做成紙造成紙箱與用木材直接做成木箱相比，紙箱所用的木料只是木箱的 1/3 左右，因此木材和費(fèi)用得到節(jié)約。 本產(chǎn)品可以通過更換仿形凸輪的方式實現(xiàn)對多種規(guī)格方形紙管的仿形切割，更換凸輪快速、方便，針對不同規(guī)格紙管，使用對應(yīng)規(guī)格的仿形凸輪，使切刀隨紙管的轉(zhuǎn)動同步進(jìn)退，確保切刀對紙管圓周各處切割均勻；該產(chǎn)品具備一副對切刀架，有兩把相對的切刀同時對 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力源，動作可靠、靈活。 關(guān)鍵詞： 方形紙管；仿形凸輪；對切刀架；氣缸；芯軸 哈爾濱遠(yuǎn)東理工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 II Abcstract Square paper tube cutting belongs to a new problem. At present, there’s no similarity equipment or treatise in our country. The purpose to study this problem is to afford a cheap paper tube machine. It is easy to handle and efficiency and precision. This kind of machine can cut various kinds of paper tube by replace with model cam. And this work is easy and fast. According to the different specifications paper tube, You can use corresponding modeling cam, The paper tube and the knives run inphase, In order to cut the paper tube to equality. This manufacture have a double knife rest, when the machine works, this pair of knives cut the paper tube at the same time. It can make the axes of paper tube came under balanceable strength, and cann’t be in bend. The power of knives’ advance and backtrack is cylinder, credibility and agility. Key words: Quadrate Paper Tube； Model Cam； Double Knife Rest； Cylinder； Spindle哈爾濱遠(yuǎn)東理工學(xué)院學(xué)