【正文】 機(jī)、帶傳動(dòng)裝置、鋸片、鋸切氣缸及鋸罩裝置。鋸片及帶傳動(dòng)裝置則是通過(guò)主軸分別與鋸切氣缸和主軸電機(jī)相連。(3) 夾緊裝置夾緊裝置包括卡鉗和夾緊氣缸。在即將切管時(shí)，由卡鉗將焊管卡住，以保證切斷工作的順利進(jìn)行。(4) 托輥裝置 托輥裝置是成對(duì)的安裝在小車(chē)底座上的，分別位于小車(chē)的兩端。 氣動(dòng)飛鋸機(jī)床身的結(jié)構(gòu)方案下部床身是整個(gè)設(shè)備的載體，起的是支撐作用?？紤]到中國(guó)人的平均身高，所以取床身身高加裝配在床身上的氣缸總高不超過(guò)625mm。床身前后兩側(cè)支撐導(dǎo)軌，床身中部安裝主傳動(dòng)系統(tǒng)。(2) 床身頂部安裝導(dǎo)軌的支撐板是用來(lái)安裝導(dǎo)軌的，同時(shí)也可以提高床身縱向的剛度，并能保持導(dǎo)軌相對(duì)床身的平行度。在兩根導(dǎo)軌的四個(gè)端部，我們?cè)O(shè)計(jì)安裝了四個(gè)擋塊，并在擋塊上安裝上橡皮塊兒，用以防止高速行進(jìn)的行走小車(chē)在過(guò)位或失控時(shí)從床身上竄出來(lái)，不至于給操作者帶來(lái)危險(xiǎn)和損壞行走小車(chē)上的各部分裝置。(4) 行程開(kāi)關(guān)支座是焊接在床側(cè)面肋板上的一塊長(zhǎng)2000mm、寬50mm、后20mm的一塊45號(hào)鋼板,在這塊上我們開(kāi)了四個(gè)螺栓槽，可以將行程開(kāi)關(guān)用螺栓固定在支座上，并且當(dāng)要調(diào)整所鋸切的管材的長(zhǎng)度時(shí)，可以相應(yīng)的調(diào)節(jié)行程開(kāi)關(guān)聯(lián)結(jié)螺栓在支座上的位置。(6) 考慮到管材是在用水冷卻后行進(jìn)到飛鋸設(shè)備上而進(jìn)行鋸切的，因此，它往往帶一部分水到飛鋸設(shè)備上，多余的水往往會(huì)腐蝕床身，有時(shí)還影響設(shè)備的正常運(yùn)作，故而要設(shè)計(jì)排水設(shè)施，在床身上設(shè)計(jì)了排水管。根據(jù)以上條件我們?cè)O(shè)計(jì)鋸片的基本參數(shù)，因?yàn)殛P(guān)于飛鋸機(jī)的參數(shù)研究很少，我們先根據(jù)熱鋸機(jī)的經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)計(jì)算，在結(jié)合飛鋸機(jī)的特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行調(diào)整。 齒數(shù)Z查機(jī)械加工工藝手冊(cè) 定為72 (4) 夾盤(pán)直徑D D =（—）D 因鋼管直徑較小，取D ==225mm (5)鋸片的圓周速度和進(jìn)給速度提高鋸片的圓周速度可提高生產(chǎn)率，但過(guò)大由于離心力的增加，降低了鋸齒的承受能力， 所以一般圓周速度v應(yīng)在100120m/s之間，我們初取110m/s 則鋸片轉(zhuǎn)速n=4671r/min進(jìn)給速度u要和v 和鋼管厚度適應(yīng)，飛鋸機(jī)的圓周速度很大，所切鋼管又很薄，如u取得小則鋸屑容易崩碎成為粉末，將使鋸齒尤其齒尖部分迅速磨損，影響鋸齒壽命。由于該鋸切系統(tǒng)采用自然冷卻方式，不能及時(shí)地將熱量散去，且鋸片的轉(zhuǎn)速很高（據(jù)估算可達(dá)到5000r/min）,所以在工作過(guò)程中焊管可以瞬間達(dá)到900度以上的高溫，根據(jù)表1，此時(shí)抗剪強(qiáng)度為59MPa。在此選用臥式電動(dòng)機(jī)。③ 開(kāi)啟式電動(dòng)機(jī)在定子兩側(cè)與端蓋上有較大的通風(fēng)口，散熱條件好，價(jià)格便宜，但水氣、塵埃等雜物容易進(jìn)入，因此只在清潔、干燥環(huán)境下使用。前兩種可在潮濕、多塵埃、有腐蝕性氣體或易受風(fēng)雨的環(huán)境中工作。⑤ 防護(hù)式電動(dòng)機(jī)在機(jī)座下方開(kāi)有通風(fēng)口，散熱較好，能防止水滴、鐵屑等雜物從上方落入電動(dòng)機(jī)，但不能防止塵埃和潮氣入侵，所以適宜與較清潔干凈的環(huán)境中。我們所設(shè)計(jì)的機(jī)械定尺飛鋸機(jī)一般安裝在焊管機(jī)組的后面，鑒于其生產(chǎn)環(huán)境，因此選擇封閉式電動(dòng)機(jī)。若要求啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大，則可選用高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)。③ 經(jīng)常對(duì)于只需要幾種速度，而不需要無(wú)級(jí)調(diào)速的生產(chǎn)機(jī)械，為了簡(jiǎn)化變速機(jī)構(gòu)，可選用多變速異步電動(dòng)機(jī)。⑤對(duì)于需要大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，又要求恒功率調(diào)速的生產(chǎn)機(jī)械，常選用直流串勵(lì)或復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)分為交流電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)兩種。綜上所述根據(jù)在滿足生產(chǎn)機(jī)械對(duì)拖動(dòng)系統(tǒng)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性要求的前提下，力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便、價(jià)格低廉的原則下。電動(dòng)機(jī)額定電壓一般選擇與供電電壓一致。選擇電動(dòng)機(jī)額定電壓220V。低速電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)多，轉(zhuǎn)矩也大，因此外廓尺寸及重量都較大，價(jià)格較高，但可以使傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比減小，使傳動(dòng)裝置的體積、重量較?。桓咚匐妱?dòng)機(jī)則相反。通常多選用同步轉(zhuǎn)速1500和1000r/min的電動(dòng)機(jī)（軸不需要逆轉(zhuǎn)時(shí)常用前者），但由于此電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)飛鋸，需高速運(yùn)轉(zhuǎn)，因此選用電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速為3000r/min左右。如果電動(dòng)機(jī)容量選大了，則不僅使設(shè)備投資費(fèi)用增加，而且由于電動(dòng)機(jī)經(jīng)常輕載下運(yùn)行，運(yùn)行效率和功率因數(shù)（對(duì)異步電動(dòng)機(jī)而言）都會(huì)下降。Y160M22型異步電動(dòng)機(jī)的外形及主要尺寸如下：圖12 電動(dòng)機(jī)外形其主要參數(shù)如下： 額定功率：15KW 同步轉(zhuǎn)速：3000r/min滿載時(shí)， 額定電流： 轉(zhuǎn)速：2930 r/min 效率：% 功率因數(shù)：重量：125kg 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 (1) 選擇V帶型號(hào)V帶有普通V帶、窄V帶、寬V帶、大楔角V帶等多種類(lèi)型，其中普通V帶應(yīng)用最廣，窄V帶的使用也日見(jiàn)廣泛。抗拉體由簾布或線繩組成，是承受負(fù)載拉力的主體。線繩結(jié)構(gòu)普通V帶具有柔韌性好的特點(diǎn)，適用于帶輪直徑較小，轉(zhuǎn)速較高的場(chǎng)合。窄V帶傳遞功率的能力比普通V帶大，允許速度和撓曲次數(shù)高，傳動(dòng)中心距小。普通V帶有Y、Z、A、B、C、D、E七種型號(hào)，窄V帶有SPZ、SPA、SPB、SPC四種型號(hào)。V帶的楔角都是 ，帶彎曲時(shí)受拉部分在橫向要收縮，受壓部分在橫向要伸長(zhǎng)，因而楔角將減小。帶的型號(hào)可根據(jù)計(jì)算功率PC和小帶輪轉(zhuǎn)速n1選取。(2) 確定帶輪基準(zhǔn)直徑在V帶輪上，與所配用V帶的節(jié)面寬度bp 相對(duì)應(yīng)的帶輪直徑稱(chēng)為基準(zhǔn)直徑dd 。為避免產(chǎn)生過(guò)大的彎曲應(yīng)力，對(duì)各種型號(hào)的V帶都規(guī)定了最小帶輪基準(zhǔn)直徑ddmin 。圓整后應(yīng)檢驗(yàn)傳動(dòng)比或從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速 是否在允許的變化范圍內(nèi)。帶速計(jì)算式為 （m/s） 式中 ——小帶輪轉(zhuǎn)速。中心距也不宜過(guò)小，因?yàn)椋褐行木嘤?，帶的長(zhǎng)度愈短，在一定帶速下單位時(shí)間內(nèi)帶的應(yīng)力變化次數(shù)愈多，會(huì)加速帶的疲勞損壞；當(dāng)傳動(dòng)比i較大時(shí)，段的中心距將導(dǎo)致包角α1過(guò)小。 Ld0= 根據(jù)計(jì)算結(jié)果Ld0,查[3]表選取接近的標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld。初拉力過(guò)小，摩擦力小，容易打滑；初拉力過(guò)大，帶的壽命低，軸和軸承受力大。 具體計(jì)算過(guò)程：①計(jì)算設(shè)計(jì)功率Pc 帶傳動(dòng)載荷小，預(yù)計(jì)每天工作時(shí)間16小時(shí)以上。傳動(dòng)比i = =4671/2930=③ 選取帶輪基準(zhǔn)直徑,由表136選取小帶輪基準(zhǔn)直徑dd1=160mm，則（設(shè)滑動(dòng)率）252mm取直徑系列值： 修正鋸片轉(zhuǎn)速： 根據(jù)選好的大小帶輪直徑，計(jì)算實(shí)際的傳動(dòng)比i=，可知鋸片的實(shí)際轉(zhuǎn)速為n=2930250/160=4578r/=107m/s④ 驗(yàn)算帶速V 窄v帶最大速度為4050m/s，所選V帶合格⑤ 確定中心a 和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度在 范圍，初選中心距 帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld0 計(jì)算得Ld0= mm 在表[9]13選取L=1600mm可得實(shí)際中心距代入數(shù)據(jù)可得，=476mm 所以a=a(＋2b) 查表[9]12 b=14 a= a=a＋ =508mm 本機(jī)采用固定中心距 ，取a=480mm⑥ 驗(yàn)算小帶輪包角包角合適。⑧ 確定初拉力 由公式得單根普通V帶的初拉力⑨ 計(jì)算帶輪軸所受壓力由公式得綜上，所選V帶基準(zhǔn)寬度制窄v帶 SPB1600 [3]⑩ 中心距固定的皮帶輪裝置易發(fā)生松邊現(xiàn)象，我們?cè)谒蛇厓?nèi)周上安裝張緊輪，節(jié)圓直徑 d()d 取 d=120mm 安裝在靠近大圓的方向，具體位置根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整 帶輪材料常采用灰鑄鐵、鋼、鋁合金或工程塑料等。V帶帶輪按輪輻結(jié)構(gòu)不同劃分為實(shí)心、腹板、孔板和橢圓輪輻四種結(jié)構(gòu)型式。 當(dāng)dd300 mm時(shí)，可采用腹板式或孔板式。有經(jīng)驗(yàn)公式可供帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)參考。 圖中 1中軸 2小皮帶輪 3軸承 4螺釘5軸承端蓋 6傳動(dòng)軸 小皮帶輪的輪槽基本參數(shù)與大皮帶輪基本一樣,不過(guò)因?yàn)檎撋嫌新菁y孔,f和應(yīng)取較大值,我們分別取 f=16mm, =16mm,查表[12]15, 可得e=19mm，h= h=14 φ=34 所以B= （41）19+216=89mm 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)和校核(1)選擇軸的結(jié)構(gòu)材料選擇軸的材料為45鋼,[6]11查得:=650MPa,=360MPa,=155MPa(2)初步選定軸端直徑由表[6]119 選取A=103軸的輸入端直徑 d=A=103mm取軸端直徑為35mm(3)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸的基本結(jié)構(gòu)草圖如下圖所示 1處于端蓋相連，直徑取35mm；2上為中軸，要求中軸不予傳動(dòng)軸相接觸，直徑取34mm ；4和6處各安裝一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)軸承GB2761994，直徑為40mm；3處安裝圓螺母與止動(dòng)墊圈，M39,7處安裝擋油環(huán)，直徑為38mm；8處安裝鋸齒，直徑為35mm；9處安裝螺母，為M30。(5)計(jì)算支撐反力，彎矩和扭矩矩片所受的圓周力為 F==鋸切時(shí)所受的徑向力由經(jīng)驗(yàn)得一般大約為圓周力的34倍 F=4 F=466=264N小帶輪所受到的圓周力為 F=所以軸的受力簡(jiǎn)圖如下圖a所示① 求支撐反力 水平面 N= N= 豎直面 N= N② 求彎鋸 水平面 豎直面 合成 M=M=③ 扭矩 扭矩T=水平面，垂直面受力簡(jiǎn)圖，彎鋸圖，合成彎鋸圖，扭矩圖如下圖bg所示 （1）確定危險(xiǎn)截面根據(jù)載荷分布及應(yīng)力集中部分，選幾個(gè)截面進(jìn)行分析后可發(fā)現(xiàn)M面為危險(xiǎn)截面。1 — 底座，2 — 軸，3 — 鋸臂，4 — 鋸片，5 — 主軸，6 — 小皮帶輪，7 — 張緊輪，8 — 大皮帶輪，9 —主軸電機(jī)鋸切系統(tǒng)主要由底座、鋸臂、主軸電機(jī)、主軸、帶傳動(dòng)、鋸片、鋸切氣缸幾大部分組成，底座與主軸電機(jī)及鋸切氣缸均安裝在鋸車(chē)底座上。小皮帶輪帶動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，而鋸片安裝在主軸上，隨主軸轉(zhuǎn)動(dòng)。(1) 鋸切電機(jī)：型號(hào)：Y160M22功率：P=15KW轉(zhuǎn)速：n=2930r/min(2) 鋸切氣缸:型號(hào)：QGBⅡ100100MP4(3) 鋸片直徑： φ450mm (4) 帶傳動(dòng)比：i= (5) 鋸片轉(zhuǎn)速：4578r/min (6) 鋸片切線速度：(7) 鋼管外徑：φ32mm(max) 第5章 飛鋸機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 氣壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 氣壓缸的選擇我們選用煙臺(tái)市液壓氣缸廠生產(chǎn)的QGBII系列氣壓缸，改系列采用ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，新的緩沖結(jié)構(gòu)和新的密封形式，性能先進(jìn)可靠，壽命長(zhǎng)久。當(dāng)鋸車(chē)運(yùn)行接觸到3號(hào)行程開(kāi)關(guān)時(shí)夾緊裝置松開(kāi)，完成定尺鋸切的全部動(dòng)作，同時(shí)行走氣缸動(dòng)作。第六章 安裝與使用 安裝與調(diào)試定尺飛鋸機(jī)由于其工作時(shí)具有較大的振動(dòng)，并且會(huì)產(chǎn)生大量的切削液和壓縮水，應(yīng)該安裝在水泥地上，并要求保持平衡。在其周?chē)?，開(kāi)一個(gè)水槽，使切削液和水均能流入，保持環(huán)境衛(wèi)生。氣缸位置的調(diào)試對(duì)飛鋸機(jī)也有很高的要求，氣缸與其作用單位采用螺栓連接，要保持良好的高度，使氣缸平穩(wěn)高效地工作。(1) 潤(rùn)滑部位加注潤(rùn)滑油；(2) 檢查氣路是否漏氣，氣壓是否正常；(3) 檢查各緊固件是否松動(dòng)；(4) 檢查鋸片磨損情況，如不能正常切割應(yīng)及時(shí)更換鋸片；(5) 及時(shí)清除排屑槽內(nèi)雜物；(1) 檢查三角帶的松緊程度，下沉10～15mm以上時(shí)，應(yīng)調(diào)整或更換三角帶；(2) 油水分離器中污水及時(shí)排除；(1) 檢查氣路的閥及管道情況一次；(2) 檢查緊固件是否松動(dòng)；附錄A:CNC裝置的硬件體系結(jié)構(gòu)一、概述 CNC裝置從它的硬件組成結(jié)構(gòu)來(lái)看，若按其中含有CPU的多少來(lái)分，可分為下面幾類(lèi)：?jiǎn)螜C(jī)系統(tǒng)：整個(gè)CNC裝置只有一個(gè)CPU，它集中控制和管理整個(gè)系統(tǒng)資源，通過(guò)分時(shí)處理的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)各種 NC功能。即它是處于以從屬地位的，故稱(chēng)之為主從結(jié)構(gòu)。模塊之間采用緊耦合，有集中的操作系統(tǒng)，通過(guò)仲裁器來(lái)解決總線爭(zhēng)用問(wèn)題，通過(guò)共公存儲(chǔ)器進(jìn)行交換信息。 二、單機(jī)或主從結(jié)構(gòu)模塊的功能介紹 CNC裝置是按模塊化設(shè)計(jì)的方法構(gòu)造的 模塊化設(shè)計(jì)方法：將控制系統(tǒng)按功能劃分成若干種具有獨(dú)立功能的單元模塊，并配上相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)軟件。其中單元母板一般為總線結(jié)構(gòu)的無(wú)源母板，它提供模塊間互聯(lián)的信號(hào)通路。采用模塊化結(jié)構(gòu)時(shí)，CNC系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作則可歸結(jié)為功能模塊的合理選用。 功能結(jié)構(gòu)： CPU及其外圍芯片；內(nèi)存單元及其外圍芯片；通訊接口(串口，并口，鍵盤(pán)接口) 。 計(jì)算機(jī)主板的主要作用： 對(duì)輸入到CNC裝置中的各種數(shù)據(jù)、信息( 零件加工程序，各種I/O信息等) 進(jìn)行相應(yīng)的算術(shù)和邏輯運(yùn)算。 系統(tǒng)總線(母板) ：由一組傳送數(shù)字信息的物理導(dǎo)線組成，它是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行數(shù)據(jù)或信息交換的通道： 數(shù)據(jù)總線：8根數(shù)據(jù)線、總線寬度8位；地址總線：16根地址線（直接尋址64k）；控制總線： 工業(yè)用PC機(jī)的總線母板是獨(dú)立的無(wú)源四層板（走線面、元件面、電源層和地線層），它的可靠性高于兩層板。 (2) 顯示模塊(顯示卡)顯示卡的主要作用： 接收來(lái)自CPU的控制命令和顯示用的數(shù)據(jù)，經(jīng)與CRT的掃描信號(hào)調(diào)制后，產(chǎn)生CRT顯示器所需要的視頻信號(hào)，在CRT上產(chǎn)生所需要的畫(huà)面。 顯示卡是一個(gè)通用性很強(qiáng)的模塊。 (3) 輸入/輸出模塊 ( 多功能卡) 它是