小型锯床设计毕业设计论文.docx
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小型锯床设计毕业设计论文
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毕业设计（论文）
小型锯床设计
THEDESIGNOFSMALL SAWINGMACHINE
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注意事项
1.设计（论文）的内容包括：
1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）
2）原创性声明
3）中文摘要（300字左右）、关键词
4）外文摘要、关键词
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6）论文主体部分：
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8）致谢
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2.论文字数要求：
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3.附件包括：
任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。
4.文字、图表要求：
1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写
2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。
图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画
3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印
4）图表应绘制于无格子的页面上
5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档
5.装订顺序
1）设计（论文）
2）附件：
按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订
指导教师评阅书
指导教师评价：
一、撰写（设计）过程
1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神
□优□良□中□及格□不及格
2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度
□优□良□中□及格□不及格
3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力
□优□良□中□及格□不及格
4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性
□优□良□中□及格□不及格
5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？
设计是否有创意？
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
建议成绩：
□优□良□中□及格□不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
指导教师：
（签名）单位：
（盖章）
年月日
评阅教师评阅书
评阅教师评价：
一、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？
设计是否有创意？
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
建议成绩：
□优□良□中□及格□不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
评阅教师：
（签名）单位：
（盖章）
年月日
教研室（或答辩小组）及教学系意见
教研室（或答辩小组）评价：
一、答辩过程
1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况
□优□良□中□及格□不及格
2、对答辩问题的反应、理解、表达情况
□优□良□中□及格□不及格
3、学生答辩过程中的精神状态
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？
设计是否有创意？
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
评定成绩：
□优□良□中□及格□不及格
教研室主任（或答辩小组组长）：
（签名）
年月日
教学系意见：
系主任：
（签名）
年月日
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年 月 日
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年 月 日日期：
年 月 日
摘要
立式金属带锯床主要由三部分组成:
机床机械结构设计：
主要零件是两个大型锯轮，作用是用来切削待加工零件。
其次是轴的设计方面，它的设计与锯轮的动力方面系相关，也是锯床你能够完成工作的基础。
工作台滚珠丝杠计算校核：
滚珠丝杠是工作台的最重要的组成部分之一，所以为了能让带锯床正常工作，必须对丝杠部分进行严密的计算。
锯床电气系统设计部分：
为了使电气系统容易控制且工作状态稳定，我们选择能够互相配合使用的步进电机相和驱动器。
选用三菱PLC控制的驱动器，就能够实现。
带锯床拥有切割速率快、原料损耗小、尺寸精度高等特点。
此外，金属带锯床，适应性强，功耗低，操作方便，维护好和多角度切割。
因此，使用越来越广泛。
关键词：
金属带锯床；自动化；PLC；滚珠丝杠；电气控制
Abstract
Verticalmetalbandsawingmachinemainlyconsistsofthreeparts:
metalbeltmechanicalstructuredesignofsawingmachine,sawingmachineelectricalcontrolsystemdesignandaworktableballscrewcalculation. thedesignofmechanicalstructure ofthe metal bandsawingmachine:
themaincomponents for twolarge wheels, areusedfor cutting metalparts. Followedbythedesignoftheshaftanditsdesignandsawroundofpowersystem,butalsosawyoucanfinishthework.ballscrewtablecalculation:
ballscrewisthemostimportantpartof,soinordertoletthebandsawingmachinenormalworkmustrigorouscalculationofthescrewpart.
sawtheelectricalsystemdesignpart:
inordertomaketheelectricalsystemiseasytocontrolandstableworkingstate,wechoosetocooperatewitheachotherusingthesteppermotoranddrive. The Mitsubishi PLCcontrol driver, canberealized.Withcuttingspeed, materialloss issmallandthesize precisionof bandsawingmachine.Withcuttingspeed, materialloss issmallandthesize precisionof bandsawingmachine. Inaddition,metalbandsawingmachine,strongadaptability,lowpower,easyoperation,goodmaintenanceandmultianglecutting.Therefore,theuseofmoreandmorewidely.
Keywords:
Automatic PLCBallscrew SawingmachineElectriccontrol Metalbelt
1绪论
1.1金属带锯床设计的背景
最近几年，我国的经济和科技能力发展很快。
带动着带锯床产业的发展。
随着时间推移和我过一些科技人员的创新，将带锯床和数控技术结合，研究出更先进的数控带锯床。
整体上说，我国的据床上的制造水平已经增强了很多很多。
这些多亏了国家的科研机构和国家的政策引导，提高了公司研究更高水平剧床的积极性。
当然还有很多学校科研人员不懈的努力和无私奉献，竭尽他们的所能为中国锯床的发展做出了巨大贡献。
当然，尽管从整体上看，我国的制造水平有了一定的发展，也能生产出一些高端的锯床，但是国内的绝大多数工厂或者家庭作坊，却仍然以中低档，甚至很多快要报废的机床为主。
这些机床很容易发生故障，修理费也很高，关键问题是工作效率低下，切割的工作面很是粗糙，难以满足需求。
这些国产的锯床使用起来问题很大，相比之下，很多国外进口的锯床可能十几年都不坏，能够一直在车间工作，给企业节省了很多成本，所以很多公司宁愿买外国的锯床也不愿意买国内的。
还有一个原因是国内生产的锯床对一些特定材料的零件无能为力，例如有色金属、特硬材料等等。
由此可见整个国家的锯床产业发展时需要以为国内工厂提供能够使用方便，不易坏能够出色完成工作的高档产品为目标。
1.2金属带锯床的研究范围
本次设计主要对机床的机械结构，传动结构，电气控制等部分进行设计和分析。
同时对重要零件如主动锯轮，主电机等进行充分了解，根据实际来进行改进。
1.3金属带锯床的发展前景
（1）提高加工精度。
采用更先进的电动机，滚珠丝杠等部件来提高金属带锯床的加工精度。
（2）增大加工范围。
在一个锯床上安装两个或多个锯切系统，来同时完成对工件的二次切割。
通过这个方法来提高工作效率。
（3）全数控化。
全数控化是数控机床的发展方向。
有利于提高加工精度并且使得工作得以大范围进行。
（4）研发高档的锯床。
目前我国的绝大多数工厂或者家庭作坊中的锯床，仍然以中低档，甚至很多快要报废的机床为主。
高精度且高工作效率的金属带锯床少之又少。
归根到底就是缺乏研究精神。
像我国对高档锯床有那么高的需求，如果有单位愿意花费精力去研究的话，一定能够极大地推动中国带锯床的发展。
2方案选择
国外对锯床设备的研究工作进行的比较早。
从弓形锯床、带锯床到圆盘锯床，低速到高速锯床的发展过程中不断更新换代，逐渐形成了一些有代表的产品。
传统意义上的金属锯切常被认为是简单地切断下料工序。
随着现代制造工业朝着高效、高精度和经济性的方向发展，锯切作为金属加工的起点，已成为零件加工过程中重要的组成环节。
锯切可以节约材料、减少二次加工量和提高生产效率，因此锯床特别是自动化据传以广泛应用于各个领域。
锯床是工业加工生产中必不可少的一种工具。
主要分为弓形锯床、带锯床、圆盘锯床和用于v管生产线上的飞锯机。
2.1弓形锯床优缺点
弓形锯床是将弓子锯置于机架之上，由马达和曲柄驱动，使之做直线往复运动来切断工件的。
此锯床具有切削速度慢，不能精密加工、锯带的松紧不易调整、且容易损坏等特点。
这些缺点决定了弓形锯床不能被广泛使用，已逐渐被淘汰。
2.2带锯床优缺点
带锯床是将薄而长的环形带锯条张紧在主、从动轮上，由主动轮带动带锯条连续运转进行锯切的，它分为立式金属带锯床和卧式金属带锯床两种类型。
立式金属带锯床的锯架垂直设置。
锯切时，工件进给运动，可用于板状。
工件内、外轮廓的加工，特别适用于磨具的加工。
卧式带锯床的锯架横向倾斜布置，以设在锯架一端的轧为支点，沿转动方向实现进给。
工作时，带锯条借助导向块被扭转一定的角度，使锯齿垂直于工件进入。
卧式带锯床的锯架又可分为固定式和可转角式两种形式。
前者锯切剖面与被锯切件轴心线垂直，后者则可沿与被锯切轴心线成一条线，一面做进给运动，从而将工件切断。
虽然回盘锯锯齿较厚，切除盘较大花费材料，但由于它的切削速度很高，线速度每分钟可达几千米，甚至上万米所以目前应用比较广泛，尤其是在冶金行业，特别是在焊管生产线中更是得到了广泛的应用。
2.3飞锯机的优缺点
飞锯机是在线定长切割系统，他是冶金企业各种型材生产线尤其是焊管生产线上必不可少的重要设备，根据同步机构的运动方式的不同大致可分为两大类：
具有直线往复运动同步机构的飞锯机。
特点是结构简单、价格低下维修方便，但是其定尺粕度低，一般只适用于低晚焊管的生产条件。
具有回转运动同步机构的飞锯机。
其优点是在全部锯切过程中都与钥管的轴线垂直，回转台两端有锯切机构，与直线往复式锯机相比。
由于没有逆向复位，惯性小，故可以节省辅助时间；其缺点是回转部分设变速回转时动载荷较大。
2.4圆锯床优缺点
圆锯床垂直滑道上下进退刀，进刀稳定，刀具寿命长，锯切精度高，多组齿轮传动适合重型切削，精度稳定。
精心设计送料系统，送料长设定6-700m/m（可三次送料）。
结构坚固，可保持动作可靠性。
独特的主夹钳设计夹力强又牢固。
滑道自动给油润滑。
机器寿命长。
使用plc控制器，无接点，无毛病，维修简便。
冷切液自动循环，确保工作切面平滑。
控制钮集中，简易方便操作。
配置自动锯切技术功能。
2.5方案确定
因为圆锯床主要用于重型切削，而任务书只是要求设计小型锯床，圆锯床不适用于本次设计；对于弓形锯床，它的工作速度太慢，精度也太低，处于快要淘汰的地位，此处也不予考虑；而飞焊机只适用于低晚焊管的生产，不符合任务书内容，所以不选用；带锯床操作简单，节能高效，适用于锯切板材，锻件等钢材的锯切。
与任务书锯切钢棒的条件吻合，所以最终决定使用立式带锯床。
3机械系统设计
3.1立式金属带锯床的原理
图3-1金属带锯床装配图
3.1.1立式金属带锯床结构设计
本次设计机床结构共有九个部分：
锯床的机架、支撑锯轮的锯架、传动系统、电气控制系统、工作台、锯带冷却机制、还有进料系统和制导系统
（1）机架：
由底座、侧支柱、左右端支柱、两条导轨支架以及及外围护板组成。
侧支柱、左右端支柱、导轨支架等，全部焊固在底座上面，合为一长方体框架。
各部件安装在底座上。
机架顶端固定内、外工作台。
两条导轨支架上面平铺着表面加工过的钢轨，支承、同时供锯架纵向来回滑移，以保证实现快进、工进、快退，从而完成切割工作。
机架的内、外设计有护板，内护板用来接住工作台上流下来的铁屑、冷却水等，集中到容屑槽内。
（2）主传动：
使用的是交流变频无极调速齿轮减速箱，主动锯轮固装在主传动主轴上，和变速箱伸出轴连接在一起。
锯架：
锯架是组焊的弓形箱体。
箱体侧面装备有带锯条的操作台、导向机构、操作面板。
箱体的下部份装备有滚轮机构、进给系统和冷却系统。
箱体内部装备有锯轮从动锯轮I、从动锯轮II、电气系统、张紧机构、主动锯轮、与控制元件。
锯架是由固定在底座上的滚子导轨支撑，通过进给系统驱动锯架左右滑移，从而完成切削和退刀的动作。
锯架两端设计有行程开关，用来控制锯架的最大行程。
将电缆、液压油管经拖链、锯架腔内进入配电板，使机床整齐、美观、大方。
（3）进给机构：
组成部分有交流变频电动机、控制板、电磁离合器、减速箱、支架、滚珠丝杆以及导轨支架。
锯架和滚轮机构用螺钉连接。
电动机控制传动链，驱动两条导轨上的滚轮，使锯架获得可以调整的进给速度，数值显示在屏幕上。
（4）工作台：
内外工作台之间留有通槽供带锯条穿过。
只需启动液压油缸，升高内工作台，就可以卸下垫板，更换锯条。
3.1.2主要技术参数
锯架采用矩形封闭断面，具有足够的刚度，两锯带导向器之距大于工件尺寸5mm，两导向槽平行度为0.01mm,锯带运动的直线轨迹与两固定钳连线的垂直度为0.005。
工作台平面与锯带垂直度为0.005，两锯轮锯带背定位面在垂直工作台平面内的平行度为0.02，两轮轴线平行度为0.01。
送料导轨与夹紧固定钳面平行度为0.005。
3.1.3锯带张紧装置的作用
为了锯切不同的材料，需要不同的锯带。
所以锯带的更换对锯床的生产效率影响很大，所以锯带张进装置的作用就是这个。
我将张紧装置与据带轮连接，用这个装置来改变带锯轮的上下位置，从而使两个锯轮中心距改变，锯带张紧。
这个设计的好处就是锯带的拆除和装配都很容易，无形中减少了浪费在拆卸上的时间。
对于锯带张紧时，什么时候才是最适合的压力值，我们可以从已经有的数据库中选择，并且通过压力传感器监测，从而选取出最适合的压力值。
结论
这个立式带锯床能基本实现半自动化操作，满足任务书上的要求。
第一章对金属带锯床的背景、研究范围、发展前景做了一些介绍。
第二。
三章根据任务书周期和锯切材料的要求，选择了主电机、涡轮蜗杆机构、工作台等主要零件，并对其进行各种强度校核，。
确保了机床能够顺利完成所需工作。
国内的绝大多数工厂或者家庭作坊，却仍然以中低档，甚至很多快要报废的机床为主。
这些机床很容易发生故障，修理费也很高，关键问题是工作效率低下，切割的工作面很是粗糙，难以满足需求。
这些国产的锯床使用起来问题很大，相比之下，很多国外进口的锯床可能十几年都不坏，能够一直在车间工作，给企业节省了很多成本，所以很多公司宁愿买外国的锯床也不愿意买国内的。
我做这个毕业设计正是再这样的基础上，希望能够对国产机床有一定的帮助。
通过这次毕业设计，我受益良多。
完成毕业设计的过程是一个对之前四年大学所有学习内容的复习、汇总融会贯通的过程。
很多知识虽然在教室学习的时候貌似懂了，但当需要讲这些知识用于实践时，就有点无从下手，发现自己原来自己只是一知半解或者根本不了解。
通过这次实践，我发现了这些问题，并且好好复习了专业知识，避免了以后真正工作时发现却来不及改正的尴尬。
这次设计提高了我的动手能力，并让我发现。
有些时候自己设计并不是什么难事，只要自己能够冷静的看待，并且勇敢的面对。
相信自己，就能成功。
参考文献
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江西科技出版社，2002
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科学出版社，2006
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清华大学出版社，2008
[4]高钟毓.机电控制工程.北京:
清华大学出版社，2011
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高等教育出版社，2006
[6]王化祥.自动检测技术.北京：
化学工业出版社，2009
[7]林玉池,曾周末.现代传感技术与系统.机械工业出版社.2009
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[10]陈海宴.51单片机原理及应用.北京航空航天大学出版社.2013
[11]濮良贵,陈国定,吴立言.机械设计.高等教育出版社.2013
[12]黄坚,郭中醒.实用电机设计计算手册.上海科学技术出版社.2010
[13]傅丰礼,唐孝镐.异步电动机设计手册. 机械工业出版社.2002
[14]孙冠群,蔡慧,李璟.控制电机与特种电机.清华大学出版社.2012
致谢
附录I电气控制图
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明
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所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：
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