数控剪切机床机械结构设计说明书.docx

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数控剪切机床机械结构设计说明书

本科毕业设计（论文）

题目：

数控剪切机床的机械结构设计

院系：

机械工程学院

专业：

机械设计制造及其自动化

学号：

姓名：

指导教师：

2016年4月

摘要

数控剪切机床是板材加工、下料的设备之一，特别是在钣金制作公司，经常需要用到这个设备，尤其是在批量加工生产的场合，更是要用到。

该数控剪切机床采用伺服电机驱动滚珠丝杆机构，工作和操作自动化控制，结构简单，体积较小，与老机型相比，噪声低、功率损失少、工作效率高、板料剪切角度准确、操作安全可靠、调节方便。

适用于板材的下料，既提高了生产效率和质量，又简化操作程序，减轻工人劳动强度。

该种数控剪切机床的设计主要涉及其机械结构的设计和传动系统的设计，数控剪切机床工作部分是上、下剪刀。

数控系统主要是为数控剪切机床提供动力，根据工件所需剪切力选择电动机、传动系统以及执行机构等一些数控元件。

关键字：

数控剪切机床；钣金；数控系统；传动

Abstract

Thisgraduationdesignistheoptimizationdesignofdrivingrollerconveyor,firstonthedrivingrollertypeconveyerissummarized;thenanalyzedtheselectionprincipleandcalculatingmethodofdrivingrollerconveyor;thencalculatedbasedonthesedesigncriteriaandabaseisdesigned;thencheckedonthemainpartsselectedconveyor.Isthedriverollerconveyorconsistsoffourmainparts:

drivingdevice,tensiondevice,middlerack,andthemovingpart.Finally,asimpledescriptionoftheinstallationandmaintenanceoftransport.

Atpresent,thedriverollerconveyorismovingtowardslongdistance,highspeed,lowfrictiondirection,aircushionconveyorinrecentyearsisoneofthe.themotiontrajectorywhenthediagonalcurveisslantinglinedothewalkingmotion,robot.TheminiaturewalkingrobotismainlydrivenbyDCservomotor,soastodrivethelegactiondrivensynchronousbeltwheelbyacrankandrockermechanism.

Inthedesign,drivingrollertypeconveyermanufactureandapplication,atpresentourcountrycomparedwithforeignadvancedleveltherearestilllargegaps,domesticinthedesignandmanufactureofdriving.Thisdesignistheoptimizationdesignofdrivingrollerconveyor.

Keyword:

Bendingmachine；mould；hydraulicsystem；Sheetmetal

摘要I

AbstractII

1.1课题的来源与研究的背景与意义1

1.2数控剪切机床的应用2

1.3数控剪切机床的分类与组成3

第二章数控剪切机床基本性能参数4

2.1剪切力确定5

2.2压料力的确定6

2.3剪切角的确定9

2.4上刀片的行程量13

第三章机械传动部分的设计计算13

3.3轴承的选型计算18

3.4键的选型计算20

4.2轴承强度的校核26

第1章数控剪切机床的简介

1.1课题的来源与研究的目的和意义

我国生产的数控剪切机床结构简陋，剪板效率始终不高，虽然经过几十年的发展，近期产品的质量较早期有所提高。

但受国产配套件质量及设计水平等的影响，我国目前生产的数控剪切机床的总体水平与进口产品及港口用户的要求仍有较大差距，数控剪切机床的生产也是如此，为满足市场需求，开发出一种新型的数控剪切机床势在必行！

相信此种数控剪切机床的出现将会大大提高板材的剪板能力和质量，为企业的生产的年产能方面，以及经济效益方面能够带来显著的进步，同时也在某种程度上推进了机械工业的不断发展。

随着国际标准化（SIO）的实施，世界数控剪切机床以采用新材料、新技术、新工艺、新结构为基础,19世纪80年代，美国的HUGER公司将新开发的数控剪切机床应用到该公司的子公司---一个生产板材的机械公司，经过几年的运行，为该公司创造了不菲的利润。

继美国HUGER公司之后，德国的DESTO公司也看到了板材数控剪切机床的利润所在，投入了相当大的人力和精力来开发研制板材数控剪切机床，并且与二十世纪中期投入到了北美等市场。

当前，全世界各大机械人厂商为了提高产品的竞争力，都大力进行数控剪切机床的研发工作。

现在国外等著名数控剪切机床的品牌中，都有数控剪切机床的销售，全世界数控剪切机床的应用越来越广泛。

有一点值得注意的是，数控剪切机床的市场，由最初的日本，欧洲，已经渗透到北美市场，因此数控剪切机床是当今棒料生产加工企业比配的设备已经成为主要趋势。

西方资本主义国家有巨大的数控剪切机床销售市场，机械人工业是西方资本主义国家的机械工业之一。

目前国外特别是美国正在考虑发展数控剪切机床的功率最大化，产能最优化的问题。

自“九·五”期间数控剪切机床的开发和研制已经被列入美国的重大科技攻关计划，以跟踪世界技术的发展和开发适合美国机械工业发展的数控剪切机床。

我国从1953年开始生产数控剪切机床，于1958年自行设计制造剪板半径在50、70、90、120、500等板材的数控剪切机床之后，为了适应板材生产厂家的需要，1959年又制造了500、1000、1200等大直径的数控剪切机床。

为了满足板材生产工业发展需要，我国于1970年研制了大型数控剪切机床。

经运转实践证明效果很好。

同年，福建的金明公司更是大量引入外来技术人才，全身心地投入到了板材数控剪切机床的研发中，利用丰富的人力资源和设备，研发出了多种可夹持不同直径棒料的数控剪切机床，与同年12也投入市场，获得了非常大的经济利润。

近几年又研制出PX1400/170数控剪切机床，其设计能力为1750t/h，实际达到2508t/h，是设计值的1.6倍。

目前机械式数控剪切机床将逐渐被全自动数控剪切机床所代替。

传统的机械式的数控剪切机床已经不能完全满足当今市场的需要，迫切需要各种多功能的数控剪切机床来满足市场需求，如是福建金明公司加大人力开发出了五个规格十四种类型的数控剪切机床，然而我国机械人业所需的数控剪切机床全部依赖进口，这使得国产机械人配备数控剪切机床后，成本增加很大，而装备自行开发生产数控剪切机床，其成本提高不大，说明数控剪切机床的市场前景令人乐观。

1.2数控剪切机床的应用

本次设计的是数控数控剪切机床的设计，通过对以往类似的数控数控剪切机床进行参考和研究，从而制定出了该数控数控剪切机床的整体方案，然后进行细化。

由于机械工程的知识总量已经远远超越个人掌握所有，一些专业知识是必不可少的。

但是过度的专业知识分割，使视野狭隘，可以多多参加技术交流，和参加科研项目，缩小范围，提升新技术的进步和整个块的技术，提高外部条件变化的适应能力。

封闭的专业知识的太狭隘，考虑的问题太特殊，在工作中协调困难，不利于自我提高。

因此，自上世纪第二十年代末，出现了一体化的趋势。

人们越来越重视基础理论，拓宽领域，对专业合并的分化。

机械工程可以增加产量，提高劳动生产率，提高生产的经济效益为目标，并研制和发展新的机械产品。

在未来，新产品的开发，降低资源消耗，清洁的可再生能源，成本的控制，减少或消除环境污染作为一个超级经济目标和任务。

机器能完成人的手和脚，耳朵和眼睛等等器官完全不能直接完成的任务。

现代机械工程机械和机械设备创造出更多、更精美的越来越复杂，很多幻想成为过去的现实。

人类现在能成为天空的上游和宇宙，潜入海洋，数十亿光年的密切观察，细胞和分子。

电子计算机硬件和软件，人类的新兴科学已经开始加强，并部分代替人脑科学，这是人工智能。

这一新的发展已经显示出巨大的作用，但在未来几年还将继续创造出不可思议的奇迹。

人类智慧的增长并没有减少手的效果，而是要求越来越精致，手工制作，更复杂的工作，从而促进手功能。

又一方面实践促进人脑智力。

在人类的进化过程中，以及在每个人的成长过程中，大脑和手是互相促进和平行进化。

数控剪切机床是板材加工的设备之一，特别是在钣金制作公司，经常需要用到这个设备，尤其是在批量加工生产的场合，更是要用到。

伴随着科学技术的发展，工业革命的紧迫感越来越明显，迫切需要我国数控剪切机床行业能够向着高速，多元化的方向发展。

其中，我国花费大量人力物力来对数控剪切机床进行研究，和完善，制定了一系列针对数控剪切机床改进的策略，随着时代的发展，科学的进步，数控剪切机床的发展将一如既往地进行，将会处在高速发展的阶段,其具体发展趋势如下：

一、未来的几年，数控剪切机床将会朝着大功率，高精度的方向发展，这样就能够多元化地适应各个地方，场合的应用，将克服以前提升高度不够高，倾角不够的大的缺陷，从而能够很好地应用在各个需要数控剪切机床的场合。

二、将会改善数控剪切机床的结构，使数控剪切机床能够在不同的场合，不同的环境下面使用，例如耐高温，耐潮湿等等场合，都可以使用改进后的数控剪切机床，从而降低人工的繁杂以及能够很好地提高生产效率。

三、将会式数控剪切机床输送的产品多元化，而不是单一的加工单一的产品，这样就能够很好地满足各个行也的需求，也能够让带式输送的应用领域进一步扩大，满足各行各业的需求，从而推动时代的发展和工业的进步。

在数控剪切机床运行前，首先要确认带式数控剪切机床设备、人员均处于安全完好的状态；其次检查各运动部位正常无异物，检查所有电气线路是否正常，正常时才能将数控剪切机床投入运行。

最后要检查供电电压与设备额定电压的差别不超过±5%。

数控剪切机床新型技术自从上世纪九十年代开始就陆续地被应用在数控剪切机床方面，但传统的数控剪切机床由于精度不高，速度缓慢，有好多停车位仍然采用传统的方式，这种传统的停车方式效率低下，所以此次设计的数控剪切机床，在传统的数控剪切机床的基础上进行改进创新，应用合理的结构以及动力机构，从而来克服以往的数控剪切机床所不能克服的问题，对后续的数控剪切机床的设计制造有一定的参考意义和价值。

传统的数控剪切机床产品图片如下图1-1,1-2所示：

图1

图2

1.3数控剪切机床的分类及组成

窗体顶端

数控剪切机床作为板材加工的设备的一种，有多种分类，数控剪切机床通常包括一个机身，模具和上下剪刀，工作台被布置在机身上面，上下刀架安装在数控剪切机床的工作台上面，通过上下刀架中上下