V型切割锯设计说明书.docx

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V型切割锯设计说明书

摘要

本次设计的题目是门窗塑料型材加工工具V型切割锯的设计。

目前，塑料（塑钢）门窗的连接是靠各个型材之间成90度夹角连接在一路，这就需要对型材进行45度斜面的加工，斜面角度的精准性是阻碍门窗整体结构与牢固性的要紧因素。

较高的斜面切割精度是由V型切割锯保证的，因此V型切割锯也是阻碍门窗整体结构靠得住性的要紧因素。

V型切割锯的设计要紧包括三个部份的内容：

传动系统的设计，执行机构的设计，操纵部份的设计。

在本设计中将执行机构设计做为要紧的内容进行设计，传动系统的设计（气压缸）依照V型切割锯工作时的要紧性能指标进行可能的估算。

操纵部份也是超级重要的，但本设计不包括此部份。

关键词：

V型切割锯精度气压缸

ABSTRACT

TheprojecttopicistheplasticdoorandwindowprofileprocessingtoolsforthedesignofV-cutsaw.Atpresent,theplastic（PVC）doorsandwindowsoftheconnectionisthroughthevarioussectionsintoa90-degreeanglebetweentheconnectedtogether,whichneedtobe45degreesslopeprofileprocessing,slopeangleaffecttheaccuracyoftheoverallstructureandsoliddoorsandwindowsofmajorfactor.BevelcuttinghighprecisionisguaranteedbyaV-typecutsaw,socuttingSawV-typedoorsthewholestructureisaffectedreliabilityfactors.

DesignofV-cutsawthreemajorelements:

transmissionsystemdesign,implementation,mechanismdesign,controlpartofthedesign.Inthisdesign,thedesignwillbetheimplementingagenciesasthemaincontentsofthedesign,thedesignoftransmissionsystem（pneumaticcylinder）V-cuttingsawaccordingtoworkisprobablythemainperformanceindexoftheestimate.Controlsectionisalsoveryimportant,butthisdesigndoesnotincludethissection.

Keywords：

V-CuttingSawAccuracyPneumaticcylinder

第一章设计任务书

设计题目：

塑性材料用V型切割锯

设计背景：

随着国家经济建设的快速进展，人们生活水平不断改善和提高，中小型城市的建筑不断增多，作为建筑物上的门窗塑料（塑钢）门窗也受到愈来愈多的应用。

据报导，中央“一号文件”提出，抓住当前农村建房快速增加和建筑材料供给丰裕的机会，把支持农人建房作为扩大内需的重大举措。

采取有效方法推动“建材下乡”鼓舞农人依法依规建设自用住房。

“建材下乡”政策无疑将推动当前农村建房快速增加。

农村民用建筑面积240亿平方米占全国总建筑面积的60%以上。

这使制造塑料门窗加工设备的厂商也将成为间同意益者。

V型切割锯，要紧用于塑钢门窗塑料型材的切割，是一种建材机械，此刻有很多类型的V型切割锯都是数控、全自动的。

可是此刻的铝塑门窗加工作坊一样利用的是较为简单而且价钱廉价的斜切锯，而斜切锯劳动强度大、加工不方便、加工精度低。

有无一种既简单廉价又令人用起来方便、效率高的V型切割锯呢。

那确实是半自动V型切割锯。

而现现在我国的铝门窗加工行业在农村市场有专门大的开阔空间。

因此这种简单、便于操作的半自动V型切割锯在农村市场将有专门大的进展前景。

设计参数：

电源三相四线制380V50Hz

电机功率*2

电机转速2800r/min

工作气压 ~

回退速度0-3（m/min）

工进速度0~3（m/min）

下料长度300~1600（mm）

切割深度  65mm

切割厚度120mm

设计任务

完成门窗塑料型材V型切割锯的设计。

设计的V型切割锯能够切割所需型材的长度。

用夹紧气缸夹紧所要加工的塑型型材，电动机带动锯片转动，电动机固定在主工作台上，用气压缸来实现主工作台在导轨上的前后运动，从而实现切割。

因此，需要机身、夹紧气缸、电动机、锯片、主工作台、导轨、气压缸要能实现加工的功能参数。

对V型切割锯的工作原理有较深的明白得。

完成开题报告，中期报告，英语翻译，V型切割锯的装配图，零件图的绘制。

并对传动机构、执行机构进行强度校核。

第二章系统整体方案设计

工作原理

第一把载物台调剂到所需加工的深度，再把挡板调剂到所需加工长度的刻度处，把塑料型材顶到挡板上，然后夹紧气缸夹紧所要加工的塑料型材，电动机带动锯片转动，电动机固定在主工作台上，用气压缸实现主工作台在导轨上的前后运动，从而实现切割。

传动系统设计

合理的传动方案第一要知足机械的功能要求，例如传递功率的大小、转速和运动形式。

另外，还要适应工作条件（工作环境、场地、工作制度等），知足工作靠得住、结构简单、尺寸紧凑、传动效率高、利用保护方便、工艺性和经济性合理等要求。

要同时知足这些要求是比较困难的，因此要通过度析比较多种方案来选择能保证重点要求的较好的传动方案。

所确信的方案如以下图：

图表1传动系统示用意（气压缸主工作台光轴）

通过气压缸带动主工作台做前后运动从而实现主传动运动。

执行机构示用意

图表2执行机构传动示用意（主工作台电动机圆形锯片）

电动机以倾斜45°的位置安装在主工作台上，2台电动机之间成90°夹角。

通过传动系统带动执行机构，从而实现工件的加工。

V型切割锯的工作程序

开电源总开关→定V口深度尺寸→定水平标尺→启动电机（第一次）→放置型材→旋转压紧按钮→按下工进按钮→松动工进按钮→松开压紧按钮→取料。

第三章、原动机的选择

气压缸的选择

气压缸是传动系统的执行元件，它和主机工作机构有直接的联系，关于不同的机种和机构，气压缸具有不同的用途和工作要求。

因此，在设计气压缸之前，必需对整个气压系统进行工况分析，编制负载图，选定系统的工作压力，然后依照利用要求选择结构类型，按负载情形、运动要求、最大行程等确信其要紧工作尺寸，进行强度、稳固性缓和冲验算，最后再进行结构设计。

（附：

由于塑料型材的硬度比金属低很多，电动机转速较高，因此在加工型材时产生的切断力很小

（能够忽略不计），因此在选择气压缸时只考虑摩擦力）。

气压缸的设计内容和步骤

（1）选择气压缸的类型和各部份结构形式。

（2）确信气压缸的工作参数和结构尺寸。

（3）结构强度、刚度的计算和校核。

（4）导向、密封、防尘、排气缓和冲等装置的设计。

计算气压缸的结构尺寸

气压缸的结构尺寸要紧有三个：

缸筒内径D、活塞杆外径d和缸筒长度L。

（1）缸筒内径D：

气压缸的缸筒内径D是依照负载的大小来选定工作压力或来回运动速度比，求得气压缸的有效工作面积，从而取得缸筒内径D，再从GB2348—80标准当选取最近的标准值作为所设计的缸筒内径。

依照负载和工作压力的大小确信D：

（2）活塞杆外径d：

活塞杆外径d通常先从知足速度或速度比的要求来选择，然后再校核其结构强度和稳固性。

（3）缸筒长度L。

缸筒长度L由最大工作行程长度加上各类结构需要来确信，即：

L=l+B+A+M+C（式中：

l为活塞的最大工作行程；B为活塞宽度，一样为D;A为活塞杆导向长度，取为活塞杆密封长度，由密封方式定；C为其他长度）。

一样缸筒的长度最好不超过内径的20倍。

（4）依照上述3点对气压缸的选择进行大体估算如下：

执行机构与工作台的质量大体估算为40kg，依照G=mg=×40=392N，因此施加在光轴上的力为392N。

因为光轴与主工作台之间是靠铜轴套间接连在一路的，因此产生的摩擦力的大小F=392×=。

再依照【气压理论出力表】和气缸出力计算公式：

F=P×A-f（F：

气缸出力（N），P:

操作压力（兆帕），A：

受压面积（平方毫米），f：

摩擦阻力（N））,选择的气压缸为内径为40mm，杆径为16的气压缸，再依如实际情形的需要最终选择了：

无系紧杆型内径40mm，杆径16mm×650mm，筒长580mm的气压缸。

气压缸设计中应注意的问题

气压缸的设计和利用正确与否，直接阻碍到它的性能和易否发生故障。

在这方面，常常碰着的是气压缸安装不妥、活塞杆经受偏载、气压缸或活塞下垂和活塞杆的压杆失稳等问题。

因此，在设计气压缸时，必需注意以下几点：

（1）尽可能使气压缸的活塞杆在受拉状态下经受最大负载，或在受压状态下具有良好的稳固性

（2）考虑气压缸行程终了处的制动问题和液压缸的排气问题。

缸内如无缓冲装置和排气装置，系统中需有相应的方法，可是并非所有的液压缸都要考虑这些问题。

（3）正确确信气压缸的安装、固定方式。

如经受弯曲的活塞杆不能用螺纹连接，要用止口连接。

气压缸不能在两头用键或销定位。

只能在一端定位，为的是不致阻碍它在受热时的膨胀。

如冲击载荷使活塞杆紧缩。

定位件须设置在活塞杆端，如为拉伸那么设置在缸盖端。

（4）气压缸各部份的结构需依照推荐的结构形式和设计标准进行设计，尽可能做到结构简单、紧凑、加工、装配和维修方便。

（5）在保证能知足运动行程和负载力的条件下，应尽可能地缩小液压缸的轮廓尺寸。

（6）要保证密封靠得住，防尘良好。

气压缸靠得住的密封是其正常工作的重要因素。

如泄漏严峻，不仅降低液压缸的工作效率，乃至会使其不能正常工作（如知足不了负载力和运动速度要求等）。

良好的防尘方法，有助于提高液压缸的工作寿命。

在设计气压缸时，正确选择气压缸的类型是所有设计计算的前提。

在选择气压缸的类型时，要从机械设备的动作特点、行程长短、运动性能等要求动身，同时还要考虑到主机的结构特点给气压缸提供的安装空间和具体位置。

角码切割锯中的的往复直线运动直接采纳气压缸来实现是最简单又方便的。

动力由气压系统操纵，使工作平稳靠得住。

第四章、执行机构的选择

圆锯片的选择

依照切割塑料型材深度、厚度的大小来选择圆锯片的外形大小。

由于切割深度最大为65mm和切割厚度最大为120mm，因此选择直径为250mm×30mm的圆锯片。

再依照塑料型材切屑粘连性较大，因此选择了齿数为100的圆锯片。

总和上述选择的圆锯片为250mm×3mm×30mm，齿数为100。

电动机的选择

由于V型切割锯的工作环境具有粉尘多、传动精度及稳固性要求不太高，在室温下工作的特点。

因此选择的电机是Y系列三相异步电动机。

因为Y系列三相异步电机是依照国际电工委员会（IEC）标设计的，具有国际互换性的特点。

其中Y系列电动机为一样用途全闭自扇冷式笼型三相异步电机，具有避免尘埃、铁屑或其它杂物侵电机内部之特点，B级绝缘，工作环境不超过四十摄氏度，相对湿度不超过95%，海拔不超过1000m，额定电压380v，频率50HZ。

适于无特殊要求的机械上，本次设计的V型切割锯就符合此类条件，故Y列的电机就符合要求。