金屬帶鋸床的設(shè)計(jì)(共36頁(yè))

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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 編號(hào) 無(wú)錫太湖學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題目： 金屬帶鋸床的設(shè)計(jì) 信機(jī) 系 機(jī)械工程及自動(dòng)化 專業(yè) 學(xué) 號(hào)： 　　　 　　　　 學(xué)生姓名： 葉永國(guó) 指導(dǎo)教師： 　尤麗華 （職稱：教授 ） （職稱： ） 2013年5月25日 專心---專注---專業(yè) 無(wú)錫太湖學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 誠(chéng) 信 承 諾 書 本人鄭重聲明

2、：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 金屬帶鋸床的設(shè)計(jì) 是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果，其內(nèi)容除了在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中特別加以標(biāo)注引用，表示致謝的內(nèi)容外，本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）不包含任何其他個(gè)人、集體已發(fā)表或撰寫的成果作品。 班 級(jí)： 機(jī)械94 學(xué) 號(hào)： 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日

3、 無(wú)錫太湖學(xué)院 　信 機(jī)　系 　機(jī)械工程及自動(dòng)化 　專業(yè) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)論 文 任 務(wù) 書 一、題目及專題： 1、題目　　 金屬帶鋸床的設(shè)計(jì) 　　 2、專題　 　 二、課題來(lái)源及選題依據(jù) 無(wú)錫錢威擠壓件廠年生產(chǎn)幾百萬(wàn)件金屬擠壓件，下料速度已經(jīng)影響到其年產(chǎn)量的提高，課題正是針對(duì)這一問題提出的，要求為該廠設(shè)計(jì)一臺(tái)專門的金屬下料帶鋸床，以提高該廠的下料效率。 由于下料速度影響到生產(chǎn)，因此本設(shè)計(jì)將弓式結(jié)構(gòu)改為柱式結(jié)構(gòu)，弓式帶鋸床的優(yōu)點(diǎn)是能鋸切

4、大直徑的金屬棒料，缺點(diǎn)是由于鋸切力變化較大，切割完成后，切口的平整度不好，其次切割效率不高。并將機(jī)械張緊結(jié)構(gòu)改為液壓張緊結(jié)構(gòu)，機(jī)械夾緊工件方式改為液壓夾緊方式，這兩個(gè)方面的改進(jìn)主要是為了使金屬帶鋸床能夠?qū)崿F(xiàn)全自動(dòng)化，這樣可以減少人力。還把齒輪傳動(dòng)改為渦輪蝸桿傳動(dòng)，因?yàn)辇X輪 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)相比渦輪蝸桿傳動(dòng)結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，也更容易損壞，不變維修，渦輪蝸桿傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，且不影響鋸床的工作。 三、本設(shè)計(jì)（論文或其他）應(yīng)達(dá)到的要求： ① 熟悉金屬帶鋸床的特點(diǎn)，現(xiàn)狀和發(fā)展前景；

5、 ② 熟練掌握CAD繪制二維及其三維圖； ③ 查閱資料能夠?qū)饘賻т彺矙C(jī)械系統(tǒng)：原理，組成和各個(gè)部件的結(jié)構(gòu)充分了解； ④ 能夠充分利用工廠的實(shí)踐更加進(jìn)一步對(duì)金屬帶鋸床結(jié)構(gòu)的熟悉； ⑤ 能夠了解帶鋸床減速箱的結(jié)構(gòu)。 四﹑接受學(xué)生： 機(jī)械94 班 　　姓名 葉永國(guó) 五、開始及完成日期

6、： 自2012年11月12日 至2013年5月25日 六、設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)（或顧問）： 指導(dǎo)教師　　　　　　　簽名 簽名 　　　　　　　簽名 教研室主任 　　　　　　〔學(xué)科組組長(zhǎng)研究所所長(zhǎng)〕　　　　　　　簽名 　　 　　系主任 　　　　　　簽名 2012年11月12日 摘 要 本設(shè)計(jì)任務(wù)是根據(jù)客戶要求設(shè)計(jì)一臺(tái)金屬帶鋸床以提高無(wú)錫錢威擠壓件廠的加工效率，以前該廠的金屬帶鋸床主要是弓式金屬帶鋸床，自動(dòng)化程度

7、不高，通過(guò)在網(wǎng)上查閱各種資料，圖書館查閱資料和去該廠的實(shí)踐，設(shè)計(jì)中主要把弓式帶鋸床改為立柱式帶鋸床；機(jī)械張緊機(jī)構(gòu)改為液壓張緊機(jī)構(gòu)；齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)改為渦輪蝸桿傳動(dòng)；機(jī)械夾緊工件機(jī)構(gòu)改為液壓張緊機(jī)構(gòu)。設(shè)計(jì)出來(lái)的機(jī)床主要部件有：底坐；床身、立柱；鋸梁和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；導(dǎo)向裝置；工件夾緊；張緊裝置；送料架；液壓傳動(dòng)系統(tǒng)；電氣控制系統(tǒng)；潤(rùn)滑及冷卻系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)主要是對(duì)底坐；床身、立柱；鋸梁和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；導(dǎo)向裝置；工件夾緊；張緊裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；液壓系統(tǒng)；全自動(dòng) Abstract The design task is to design a metal band sawing mach

8、ine to improve the Wu xi Qi an Wei extrusion parts factory machining efficiency according to the customer request, before the factory, metal band sawing machine is mainly arch type metal band sawing machine, automatic degree is not high, through access to a variety of information on the Internet, th

9、e library information and to the factory practice, design the main bow type band sawing machine for column type band sawing machine; mechanical tensioning mechanism for hydraulic tensioning mechanism; gear transmission mechanism for worm transmission; mechanical workpiece clamping mechanism for hydr

10、aulic tensioning mechanism. The main components of the machine tool design are: bottom seat; bed, column; the saw beam and the transmission mechanism; guide device; clamping; tensioning device; the feeding frame; hydraulic transmission systems; electric control system; lubrication and cooling system

11、. This design is mainly on the bottom seat; lathe bed, column; the saw beam and the transmission mechanism; guide device; clamping; design the tensioning device. Keywords: Structural design; Hydraulic System; Automatic 目 錄

12、 1 緒論 1.1 金屬帶鋸床設(shè)計(jì)的研究?jī)?nèi)容和意義 1.1.1 金屬帶鋸床設(shè)計(jì)的目的和意義 由于無(wú)錫錢威擠壓件廠年生產(chǎn)幾百萬(wàn)件金屬擠壓件，下料速度已經(jīng)影響到其年產(chǎn)量的提高，針對(duì)這一問題，要求為該廠設(shè)計(jì)一臺(tái)專門的金屬下料帶鋸床，以提高該廠的下料效率。金屬帶鋸床主要用于鋸切金屬型材，金屬帶鋸床具有節(jié)能、高效、節(jié)材等優(yōu)點(diǎn)，是大、中、小、型企業(yè)理想的金屬材料切斷設(shè)備。其中，金屬帶鋸床應(yīng)用最為廣泛，它分為臥式和立式，立式金屬帶鋸床具有敞開性好，結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，相同鋸輪直徑比臥式鋸床鋸切尺寸大，可方便

13、鋸切塊料，非常適合我國(guó)現(xiàn)行生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)條件。立式金屬帶鋸床的機(jī)械設(shè)計(jì)和控制系統(tǒng)的研究提高了鋸切精度，實(shí)現(xiàn)了無(wú)人監(jiān)控操作，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率，適應(yīng)鋸床全數(shù)控化、網(wǎng)絡(luò)化的需要，具有很好推廣應(yīng)用價(jià)值。下文以臥式帶鋸床為例，對(duì)影響鋸帶壽命的因素進(jìn)行探討。最后我們研究了導(dǎo)向框的機(jī)械加工工藝，其中包括加工方法的選擇、擬定加工工藝路線、制定平面和孔的加工工序、機(jī)床選擇、計(jì)算切削用量及基本工時(shí)等基本問題，通過(guò)這些學(xué)習(xí)，我們發(fā)現(xiàn)選擇合理、高效的加工方法和加工路線，對(duì)保證零件的加工質(zhì)量，提高加工中心的使用效益和使用質(zhì)量都有重要意義。 1.1.2 金屬帶鋸床的研究范圍 本次主要對(duì)金屬帶鋸床的

14、機(jī)械系統(tǒng)，減速箱部分和調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和分析，具體需要對(duì)帶鋸床的組成，減速箱渦輪蝸桿，還有進(jìn)給系統(tǒng)的充分了解，根據(jù)所需來(lái)對(duì)它們進(jìn)行改。 1.2 金屬帶鋸床國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r 1.2.1 國(guó)外發(fā)展?fàn)顩r 一般傳統(tǒng)意義上的金屬鋸切常被認(rèn)為是簡(jiǎn)單的切斷下料工序，隨著現(xiàn)在制造業(yè)朝著高效、高精度和經(jīng)濟(jì)性的方向發(fā)展，鋸切作為鋸切加工的起點(diǎn)，已經(jīng)成為零件加工中的重要組成環(huán)節(jié)。鋸切可以節(jié)約材料、減少二次加工量和提高生產(chǎn)效率，因此鋸床特別是自動(dòng)化鋸床已廣泛應(yīng)用與鋼鐵、機(jī)械、汽車、造船、石油、礦山和航天航天等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域。金屬切斷設(shè)備有很多種，被切材料也多種多樣，必須根據(jù)被切材料的特性和形狀，選擇

15、最合適的切斷加工方法。隨著鋼材的高級(jí)化，新型材料的增加，對(duì)切斷設(shè)備的要求越來(lái)越高。過(guò)去，鋸床是安放在料庫(kù)作為下料的工具；而今天，卻把鋸削作為加工零件的第一到加工工序。Sandvik Saws & Tools 公司的技術(shù)主任Tielli說(shuō)：“巨闕技術(shù)在過(guò)去5年間的變化比比前二十年還要大?！边@種變化大部分出現(xiàn)在帶鋸床上，因此帶鋸床制造商相信他們?cè)谲囬g的產(chǎn)品狀況比將發(fā)生改變.Eisele公司的Gale認(rèn)為：“鋸床現(xiàn)在不僅是鋸切下料。它們還是i零件的加工設(shè)備，從單元制造裝備概念出發(fā)，鋸床是其重要部分。如果沒有一臺(tái)優(yōu)良的鋸床，所有的機(jī)床都將停機(jī)待料 ?！惫彺病A盤鋸床和帶鋸床是三種主要鋸床形式，其中帶

16、鋸床正在逐步代替弓鋸床和圓盤鋸床，開始占據(jù)主導(dǎo)地位。在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家，弓鋸床已基本被淘汰，帶鋸床迅速普及，這一優(yōu)勢(shì)在德國(guó)尤為明顯。以世界頭號(hào)鋸床生產(chǎn)廠家德國(guó)貝靈格公司為例，其生產(chǎn)雙立柱帶鋸床的歷史已有二十余年，至今已開發(fā)出近百個(gè)型號(hào)，達(dá)到了很高的技術(shù)水平。在材料利用率方面，帶鋸床有著明顯的優(yōu)勢(shì)，有切割速度快、尺寸精度高、材料損失小等特點(diǎn) 。此外，帶鋸床生產(chǎn)適應(yīng)廣、動(dòng)力消耗低、操作簡(jiǎn)便、易于維護(hù)并可進(jìn)行角度切割，因而得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。帶鋸床中，雙立柱帶鋸床性能最優(yōu)。它采用雙導(dǎo)向柱液壓缸整體鋸架結(jié)構(gòu)，應(yīng)用了平行法鋸削，剛度持久，保證了鋸架工作平穩(wěn)行，提高了鋸帶壽命。隨著今年我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)

17、展，帶鋸床逐步普及，已有不少?gòu)S家通過(guò)技術(shù)革新，研發(fā)出了雙立柱帶鋸床。 1.2.2 國(guó)內(nèi)的發(fā)展?fàn)顩r 金屬帶鋸床就是有鋸切作用的機(jī)床. 傳統(tǒng)意義上的金屬鋸切常被認(rèn)為是簡(jiǎn)單的切斷下料工序。隨著現(xiàn)代制造工業(yè)朝著高效、高精度和經(jīng)濟(jì)性的方向發(fā)展，鋸切作為金切加工的起點(diǎn)，已成為零件加工過(guò)程中重要的組成環(huán)節(jié)。鋸切可以節(jié)約材料、減少二次加工量和提高生產(chǎn)效率，因此金屬帶鋸床特別是自動(dòng)化鋸床已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、機(jī)械、汽車、造船、石油、礦山和航空航天等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域。金屬帶鋸床逐步占據(jù)主導(dǎo)地位，弓鋸床、圓盤鋸床及帶鋸床是三種主要金屬帶鋸床形式，其中帶鋸床正逐步代替?zhèn)鹘y(tǒng)弓鋸床和圓盤鋸床而開始占據(jù)主導(dǎo)地位。金屬帶

18、鋸床具有切割速度快、尺寸精度高、材料損失小等特點(diǎn)。除此之外，金屬帶鋸床適應(yīng)性廣、動(dòng)力消耗低、操作簡(jiǎn)便、易于維護(hù)并可進(jìn)行角度切割，因而獲得了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。在金屬帶鋸床中又以雙立柱金屬帶鋸床性能最優(yōu)。雙立柱帶金屬帶鋸床采用雙導(dǎo)向柱雙液壓缸整體鋸架結(jié)構(gòu)，運(yùn)用平行法鋸削，剛度持久，保證了鋸架工作穩(wěn)定，提高了鋸帶壽命。 圖1.1 GB4232型臥式半自動(dòng)金屬帶鋸床 GZ4232/G型臥式自動(dòng)金屬帶鋸床，采用主動(dòng)式送料輥道。GZ4232型臥式全自動(dòng)金屬帶鋸床，采用液壓夾鉗穿梭送料，PLC控制，手動(dòng)/自動(dòng)操作，一次次可完成1-999段從送料到成品的全自動(dòng)工作過(guò)程，自動(dòng)計(jì)數(shù)，達(dá)到鋸切段數(shù)，自動(dòng)停機(jī)

19、。GK4232型臥式數(shù)控金屬帶鋸床，除具有GZ4232型的優(yōu)秀特征外，定尺采用了閉環(huán)數(shù)字控系統(tǒng)，定尺長(zhǎng)度5-9999.9mm，并且是在控制面板上進(jìn)行設(shè)定及修正。液壓自動(dòng)張緊帶鋸條，停機(jī)后鋸條自動(dòng)松弛，避免鋸條疲勞，延長(zhǎng)鋸條壽命。選用液壓成束壓緊裝置，可實(shí)現(xiàn)成束鋸切。選用 自動(dòng)排屑裝置，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)排屑。 圖1.2 GB4025型臥式半自動(dòng)金屬帶鋸床 GB4025型臥式半自動(dòng)金屬帶鋸床，帶有被動(dòng)式送料輥道。GZ4025/G型臥式自動(dòng)金屬帶鋸床，采用主動(dòng)式送料輥道。GZ4025型臥式全自動(dòng)金屬帶鋸床，采用液壓夾鉗穿梭送料，PLC控制，手動(dòng)/自動(dòng)操作，一次可完成1-999段從送料到成品的全自

20、動(dòng)工作過(guò)程，自動(dòng)計(jì)數(shù)，達(dá)到鋸切段數(shù)，自動(dòng)停機(jī)。GK4025型臥式數(shù)控金屬帶鋸床，除具有GZ4025型的優(yōu)秀特征外，采用了閉環(huán)數(shù)字控制系統(tǒng)，定尺長(zhǎng)度5-9999.9mm，并且是在控制面板上進(jìn)行設(shè)定及修正。選用液壓成束壓緊裝置，可實(shí)現(xiàn)成束鋸切。選用自動(dòng)排屑裝置，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)排屑。 圖1.3 630X900雙柱臥式寬幅金屬帶鋸床 雙柱龍門臥式寬幅帶鋸床系列為半自動(dòng)、自動(dòng)中、大型鋸床，主要用于鋸切各種黑色金屬、有色金屬。該鋸床具有鋸口窄、省料、節(jié)能、鋸削精度高、操作方便、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)。 圖1.4 可傾立式型鋼用金屬帶鋸床 可傾立式型鋼用金屬帶鋸床適用于鋼結(jié)構(gòu)房屋的各種

21、型鋼及角度切割。 圖1.4 二維斜切立式全自動(dòng)金屬帶鋸床 二維斜切立式全自動(dòng)金屬帶鋸床帶阻尼的鋸弓轉(zhuǎn)角機(jī)構(gòu)可調(diào)整出左傾55o，右傾35o的連續(xù)角度值。 液壓送料輥道可整體在水平面上旋轉(zhuǎn)，與鋸弓傾角一起構(gòu)成水平與垂直兩個(gè)方向的二維復(fù)合角度。 PLC自動(dòng)控制，自動(dòng)定尺，一次可完成1-999根從送料到成品的全自動(dòng)工作過(guò)程。 可選自動(dòng)排屑裝置。 圖1.5 數(shù)控高速立式帶鋸床 數(shù)控高速立式帶鋸床鋸條線速度可達(dá)2000米/分（最高可達(dá)4700米/分）。融納了近10鄉(xiāng)先進(jìn)的高速鋸切技術(shù)。廣泛用于多品或單晶硅、帶顆粒夾雜物的鋁材、已經(jīng)燒硬的石墨、陶瓷片、剎車摩擦片、汽車輪胎、大斷面電纜等材

22、料的切割。運(yùn)行參數(shù)通過(guò)可編程中端即可顯示。針對(duì)不同的切割材料，可設(shè)置相應(yīng)的工件夾持方式。對(duì)于硅材料，可采用防還原夾鉗；對(duì)于鋁材，可采用液壓夾鉗，還可采用液壓夾鉗，還可配備自動(dòng)上料、數(shù)控定長(zhǎng)及下料裝置等。 1.3 金屬帶鋸床的發(fā)展前景 （1）加工精度進(jìn)一步提高。采用先進(jìn)的變頻電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、精密的滾珠絲杠傳動(dòng)和激光定位方式，配以伺服控制的液壓系統(tǒng)，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)在線監(jiān)控金屬帶鋸床鋸切全過(guò)程，鋸條速度、進(jìn)給速度、卡緊力均可做到任意設(shè)置、最優(yōu)化組合，由此提高金屬帶鋸床的加工精度。此外，金屬帶鋸床的關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)－－高精度的切割力控制一直是鋸床技術(shù)研究的重點(diǎn)，金屬帶鋸床就很好地解決了這一問題。該鋸床

23、可實(shí)現(xiàn)恒定鋸切力控制，保證了鋸切不規(guī)則截面型材的切削率(切割面積/分鐘)恒定。該鋸床的加工精度也較高，如切割厚材時(shí)，每100mm切割高度的誤差僅為0.1mm。 （2）金屬帶鋸床加工高效化、范圍擴(kuò)大化。提高鋸切效率，尤其是提高厚材及硬金屬鋸切效率，避免鋸切成為整條生產(chǎn)線的瓶頸，一直是鋸切及鋸床技術(shù)領(lǐng)域多年關(guān)注的焦點(diǎn)。金屬帶鋸床鋸切不銹鋼切削率48cm/min。該公司還設(shè)計(jì)了安裝兩個(gè)鋸切系統(tǒng)的鋸床，可同時(shí)對(duì)工件進(jìn)行兩次鋸切，從而大大提高生產(chǎn)效率，改善了鋸切加工的經(jīng)濟(jì)性。 　　鋸切范圍擴(kuò)大化已是趨勢(shì)，如目前國(guó)內(nèi)金屬帶鋸床G42200型鋸床可切割直徑為2m的管料和空心料。金屬帶鋸床可鋸切達(dá)2

24、.5m×2.0m的實(shí)心方材，巨型金屬帶鋸床可鋸切長(zhǎng)達(dá)10m的板材及棒材。 （3）金屬帶鋸床全數(shù)控化、網(wǎng)絡(luò)化。大型工件的切割過(guò)程往往持續(xù)數(shù)小時(shí)， 保證一人多機(jī)的生產(chǎn)條件，提高鋸切加工的精度和效率，鋸切過(guò)程的全數(shù)控化勢(shì)在必行。網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)、遠(yuǎn)程診斷及維護(hù)是當(dāng)今數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)，數(shù)控鋸床也不例外。網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)可以使金屬帶鋸床鋸切過(guò)程與其余環(huán)節(jié)相聯(lián)系，提高生產(chǎn)率，便于企業(yè)對(duì)各環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)高效的統(tǒng)一管理。遠(yuǎn)程診斷和維護(hù)更是經(jīng)濟(jì)全球化的結(jié)果，金屬帶鋸床可以提供跨國(guó)跨區(qū)域極為迅捷的設(shè)備維護(hù)。

25、 2 金屬帶鋸床的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2.1 金屬帶鋸床的組成 金屬帶鋸床主要部件有：底坐；床身、立柱；鋸梁和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；導(dǎo)向裝置；工件夾緊；張緊裝置；送料架；液壓傳動(dòng)系統(tǒng)；電氣控制系統(tǒng)；潤(rùn)滑及冷卻系統(tǒng)。 帶鋸床主要部件包括：底坐；床身、立柱；鋸梁和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；導(dǎo)向裝置；工件夾緊；張緊裝置；送料架；液壓傳動(dòng)系統(tǒng)；電氣控制系統(tǒng)；潤(rùn)滑及冷卻系統(tǒng)； 帶鋸床底座: 底座為鋼板焊接而成的箱形結(jié)構(gòu),床身、立柱固定其上， 圓鋸床底座內(nèi)腔有較大空間，前左側(cè)為電氣按鈕控制箱，右側(cè)為電氣配電板箱，中間由鋼板焊成的液壓油箱，腔內(nèi)裝有液壓泵站，液壓管路，右側(cè)為冷卻切

26、削液箱及水泵，底四角有地腳螺栓孔。 帶鋸床床身組成：床身為鑄鐵件，固定在底座上，立柱由一大小圓柱組成，大圓立柱作為鋸架動(dòng)的導(dǎo)軌，是用以支撐鋸梁上下升降運(yùn)動(dòng)，并保證精確的導(dǎo)向，小圓柱起輔助作用，從而保證鋸條的正常切削。中間為夾料虎鉗和手動(dòng)送料機(jī)構(gòu)，虎鉗前方連接有承接成品件的工作臺(tái)，左側(cè)的夾緊裝置為夾緊絲桿穿過(guò)液壓夾緊油缸桿內(nèi)孔，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪或按動(dòng)按鈕，使左鉗口左右運(yùn)動(dòng)。 帶鋸床鋸梁和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：由厚鋼板切割成形焊接而成，具有較強(qiáng)的剛性，其右后側(cè)固定有蝸輪箱，箱內(nèi)的蝸輪與鋸梁上面的主動(dòng)輪固接，二者同步旋轉(zhuǎn)，左側(cè)為被動(dòng)輪和鋸條張緊位置。鋸條的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由主電機(jī)、皮帶輪、蝸輪付經(jīng)兩級(jí)變速將

27、驅(qū)動(dòng)為傳遞到主動(dòng)輪，再由主動(dòng)輪、鋸條驅(qū)動(dòng)被動(dòng)輪來(lái)實(shí)現(xiàn)的，鋸條運(yùn)轉(zhuǎn)速度共三檔。 帶鋸床鋸條導(dǎo)向裝置：導(dǎo)向裝置安裝在鋸梁支板上，由左、右導(dǎo)向臂與導(dǎo)向頭組成，左、右導(dǎo)向臂都可沿燕尾榫移動(dòng)（或右導(dǎo)向臂固定在立柱套上），調(diào)整兩導(dǎo)向臂間距離比工件尺寸寬40mm左右。導(dǎo)向裝置用于改變鋸條的安裝角，使鋸條與工作臺(tái)垂直，為保證鋸條的切削精度，減少振動(dòng)，在左右導(dǎo)向臂各裝有一組導(dǎo)向輪（滾動(dòng)軸承）和耐磨的導(dǎo)向塊，鋸條背部也有耐磨合金的導(dǎo)向塊。 夾緊機(jī)構(gòu)：右虎鉗固定在床身上，夾緊絲桿穿過(guò)液壓夾緊油缸內(nèi)孔， 液壓由絲桿連接左虎鉗沿導(dǎo)軌左右移動(dòng)，當(dāng)左虎鉗距離工件10-30MM時(shí)連接。手按控制面板的鉗緊

28、或鉗松按鉗，使工件夾緊或松開。 張緊裝置：是由滑板座、滑板、絲桿等組成，當(dāng)要將鋸條張緊時(shí)，用扭力扳手按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)可張緊鋸條，處于工作狀態(tài)。如鋸床處于長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)狀態(tài)，扭力扳手向逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)鋸條松開，松開鋸條后可更換新鋸條。 2.2 金屬帶鋸床的工作原理 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)由泵、閥、油缸、油箱、管路等元輔件組成的液壓回路，在電氣控制下完成鋸梁的升降，工件的夾緊。通過(guò)調(diào)速閥可實(shí)行進(jìn)給速度的無(wú)級(jí)調(diào)速，達(dá)到對(duì)不同材質(zhì)工件的鋸切需要。電氣控制系統(tǒng)由電氣箱、控制箱、接線盒、行程開關(guān)、電磁鐵等組成的控制回路，用來(lái)控制鋸條的回轉(zhuǎn)、鋸梁的升降、工件的夾緊等，使之按一定的工作程序來(lái)實(shí)現(xiàn)正常切削循環(huán)。

29、潤(rùn)滑系統(tǒng)開車前必須按機(jī)床潤(rùn)滑部位（鋼絲刷軸、蝸輪箱、主動(dòng)軸承座、蝸桿軸承、升降油缸上下軸、活動(dòng)虎鉗滑動(dòng)面夾緊絲桿）要求加油。蝸輪箱內(nèi)的蝸輪、蝸桿采用30號(hào)機(jī)油油浴潤(rùn)滑，由蝸輪箱上部的油塞孔注入，箱仙面?zhèn)溆杏蜆?biāo)，當(dāng)鋸梁位于最低位置時(shí)，油面應(yīng)位于油標(biāo)的上下限之間。試用一個(gè)月后應(yīng)換油，以后每隔3－6個(gè)月?lián)Q油1次，蝸輪箱下部設(shè)有放油塞。鋸條傳動(dòng)安裝在蝸輪箱上的電動(dòng)機(jī)通過(guò)皮帶輪，三角膠帶驅(qū)動(dòng)蝸輪箱內(nèi)的蝸桿和蝸輪，帶動(dòng)主動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)，再驅(qū)動(dòng)繞在主動(dòng)\被動(dòng)輪緣上的鋸條進(jìn)行切削回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。鋸條進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由升降油缸和調(diào)速閥組成的液壓循環(huán)系統(tǒng)，控制鋸梁下降速度從而控制鋸條的進(jìn)給（無(wú)級(jí)調(diào)速）運(yùn)動(dòng)。鋸刷旋轉(zhuǎn)在鋸條出屑的地方，

30、并隨著鋸條走鋸的方向旋轉(zhuǎn)，并由冷卻泵供冷卻液清洗，清除鋸齒上的切屑。冷卻液在底座的右側(cè)冷卻切削液箱里，由水泵直接驅(qū)動(dòng)供冷卻液。按緊停（停止）按鈕，順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，油泵電機(jī)工作，齒輪泵工作，油液經(jīng)過(guò)濾網(wǎng)進(jìn)入管路，調(diào)節(jié)溢流閥使系統(tǒng)工作壓力達(dá)要求。反之按鈕向內(nèi)壓，所有電機(jī)停止工作。工件夾緊按鉗緊按鈕，電磁閥工作，液壓油進(jìn)入夾油缸左邊，右邊液壓油回油箱，左鉗向工件夾緊。鋸梁下降按工作按鉗，液壓油通過(guò)電磁閥進(jìn)入升降油缸有桿腔；無(wú)桿腔液壓油通過(guò)電磁閥，單向調(diào)速閥回油箱。鋸梁快降按下降按鈕，液壓通過(guò)電磁閥工作，油進(jìn)入升降油缸有桿腔，無(wú)桿腔油通過(guò)電磁閥回油箱。鋸梁上升按上升按鈕，液壓油通過(guò)電磁閥進(jìn)入升降油缸的

31、無(wú)桿腔；有桿腔油經(jīng)過(guò)電磁閥回油箱。工件松開按鉗松按鈕，液壓油通過(guò)電磁閥進(jìn)入夾緊油缸右邊；左邊液壓油能過(guò)電磁閥回油箱，左鉗口向左運(yùn)動(dòng)工件松開。系統(tǒng)的模擬輸入輸出模塊，使鋸削過(guò)程的監(jiān)控具有廣泛的意義，如：只要增加鋸條變形的反饋，即可對(duì)鋸削速度進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整。增加伺服閥，即可對(duì)鋸削過(guò)程的速度和位置控制進(jìn)行優(yōu)化。系統(tǒng)的管理功能使材料和工件的管理更方便。系統(tǒng)的中文界面和實(shí)時(shí)的圖形狀態(tài)顯示，使操作更友好更直觀。由于系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)PC，使鋸削的網(wǎng)絡(luò)化管理更便捷。 2.3 金屬帶鋸床的各個(gè)部分的設(shè)計(jì) 2.3.1 金屬帶鋸床各個(gè)部件方案設(shè)計(jì) 張緊結(jié)構(gòu) 張緊結(jié)構(gòu)2種 方案一

32、機(jī)械張緊方式 方案二 液壓張緊方式 方案比較 液壓張緊在液壓系統(tǒng)停機(jī)等其他情況下有可能發(fā)生液壓力不足的情況,但是它比較能實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化。機(jī)械張緊方式較為可靠，但是每次均需要人工的運(yùn)作，比較麻煩。經(jīng)過(guò)綜合考慮覺得采取方案二比較好。 減速箱設(shè)計(jì) 減速箱也有2種方案 方案一 齒輪傳動(dòng)方式 方案二 渦輪蝸桿傳動(dòng)方式 方案一 這里選擇的是三聯(lián)滑移齒輪，實(shí)現(xiàn)高中低三種速度，以適應(yīng)不同的金屬切割要求。 首先分析齒輪傳動(dòng)的主要的特點(diǎn)： （1）效率高 在常用的機(jī)械傳動(dòng)中，以齒輪傳動(dòng)的效率為最高。如一級(jí)圓柱

33、齒輪傳動(dòng)的效率可以達(dá)到99%。這對(duì)大功率傳動(dòng)是十分重要的，因?yàn)榧词剐手惶岣?%，也是有很大的經(jīng)濟(jì)意義的。 （2）結(jié)構(gòu)緊湊 在同樣的使用條件下，齒輪傳動(dòng)所需要的空間尺寸一般都是較小的。 工作可靠、壽命長(zhǎng) 設(shè)計(jì)制造正確合理、使用維護(hù)良好的齒輪傳動(dòng)，工作十分可靠，壽命這也是其他機(jī)械傳動(dòng)所不能比擬的。 （3）傳動(dòng)比恒定 傳動(dòng)比穩(wěn)定往往是對(duì)傳動(dòng)性能的基本要求。這也是齒輪傳動(dòng)得到廣泛使用的重要原因。

34、 方案二 一級(jí)渦輪蝸桿傳動(dòng) 利用機(jī)械方式傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)。機(jī)械傳動(dòng)在機(jī)械工程中應(yīng)用非常廣泛,有多種形式,主要可分為兩類：①靠機(jī)件間的摩擦力傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的摩擦傳動(dòng)，包括帶傳動(dòng)、繩傳動(dòng)和摩擦輪傳動(dòng)等。摩擦傳動(dòng)容易實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速,大都能適應(yīng)軸間距較大的傳動(dòng)場(chǎng)合,過(guò)載打滑還能起到緩沖和保護(hù)傳動(dòng)裝置的作用，但這種傳動(dòng)一般不能用于大功率的場(chǎng)合，也不能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比。②靠主動(dòng)件與從動(dòng)件嚙合或借助中間件嚙合傳遞動(dòng)力或運(yùn)動(dòng)的嚙合傳動(dòng)，包括齒輪傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、螺旋傳動(dòng)和諧波傳動(dòng)等。嚙合傳動(dòng)能夠用于大功率的場(chǎng)合，傳動(dòng)比準(zhǔn)確，但一般要求較高的制造精度和安裝精度。 方案

35、比較 渦輪蝸桿傳動(dòng)在方案上是可行的，齒輪傳動(dòng)也是可行的，但是從上圖可以看出齒輪傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，容易壞，且壞了不易維修，而且齒輪容易發(fā)生疲勞損壞，要經(jīng)常更換，所以經(jīng)綜合比較決定采用渦輪蝸桿傳動(dòng)。 2.3.2 金屬帶鋸床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 總體思路：通過(guò)對(duì)帶鋸床運(yùn)動(dòng)狀況和加工情況的分析，首先分析帶鋸床的運(yùn)動(dòng)形式，總體的結(jié)構(gòu)以及各主要部件的功能和必須要實(shí)現(xiàn)的操作，確定出大體的機(jī)構(gòu)輪廓和大體零件的使用種類和數(shù)量，通過(guò)大體繪制三維零件圖，然后進(jìn)行裝配，分析零件是否會(huì)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉和尺寸的合理性以及是否能完成所要達(dá)到的鋸切的操作，在分析機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上，選擇一種傳動(dòng)的機(jī)構(gòu)，計(jì)算出傳動(dòng)部分的內(nèi)部機(jī)構(gòu)

36、，這里我選擇的是齒輪傳動(dòng)定，因?yàn)辇X輪傳動(dòng)的機(jī)構(gòu)有效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)比穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)這些大體研究后，再繪制部分零件，重要部件以及總體裝配的二維圖。在研究帶鋸床的結(jié)構(gòu)中，我認(rèn)為有四處部件的裝配和聯(lián)接的關(guān)系是帶鋸床機(jī)構(gòu)重要部分，分別是： （1）實(shí)現(xiàn)兩鋸輪中心距的可調(diào)性，即是保持主動(dòng)輪固定，控制從動(dòng)輪的可調(diào)性，通過(guò)對(duì)中心距的調(diào)節(jié)，不僅是裝拆鋸條的需要，還有就是調(diào)節(jié)鋸條的張緊力，所以，這樣的調(diào)節(jié)是精密調(diào)節(jié)，它對(duì)鋸切的精度和鋸條的壽命都是非常重要的。 （2）控制臺(tái)虎鉗的絲桿的雙向性，以往見到的都是臺(tái)虎鉗的一端是固定的，通過(guò)控制另一端的臺(tái)虎鉗來(lái)夾緊，但是發(fā)現(xiàn)在相鄰兩次加工零件直徑的差距

37、越大，需要調(diào)節(jié)的臺(tái)虎鉗的行程就會(huì)越長(zhǎng)，會(huì)花費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)調(diào)節(jié)夾緊，但是運(yùn)用雙向的臺(tái)虎鉗就會(huì)節(jié)省一半的時(shí)間，可以提高一定的效率。 （3）臥式帶鋸床兩鋸輪重量的支撐問題，一是通過(guò)液壓機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)整個(gè)工作部分繞整個(gè)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，還有就是在主動(dòng)輪的下面安裝一個(gè)特殊的支撐塊，使其支撐塊剛好可以安裝在轉(zhuǎn)軸上，保持整個(gè)工作部分的平衡。 （4）由于帶鋸床加工的金屬多種多樣，有有色金屬，也有很多黑色金屬，不同的金屬需要不同的鋸切速度，這里使用的速度分為高中低三種，這樣就需要用到三聯(lián)滑移齒輪，由于一般電機(jī)的速度較高，所以就需要用到類似與減速箱的機(jī)構(gòu)。 圖2.1 總裝圖

38、 圖2.2 鋸盤部分 圖2.3 導(dǎo)柱部分 圖2.4 液壓降壓部分 圖2.5 導(dǎo)向柱部分 圖2.6 導(dǎo)向體部分 圖2.7 主動(dòng)鋸輪 圖2.8 從動(dòng)帶鋸輪 圖2.9 上半部分組裝 圖2.10 液壓張緊部分 圖2.11 變速箱部分 圖2.12 工件夾緊部分 圖2.13 尺寸臂

39、 圖2.14 尺寸移動(dòng)部分 設(shè)計(jì)要點(diǎn)： 動(dòng)力系統(tǒng)能否提供足夠的舉升力和夾緊力以滿足要求是我們考慮的首要問題，液壓系統(tǒng)的管道布置，應(yīng)不影響整個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)。 結(jié)束語(yǔ)：經(jīng)過(guò)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐證明，該液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理、性能穩(wěn)定，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目的。同時(shí)該液壓系統(tǒng)采用依靠重力和液壓缸彈簧恢復(fù)力為進(jìn)給動(dòng)力，節(jié)約能源，每工作l小時(shí)，比弓鋸床節(jié)電3度，比圓鋸床節(jié)電8度，為企業(yè)節(jié)約了大量的資金。帶鋸條的選用恰當(dāng)?shù)剡x用帶鋸條對(duì)科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、合理的切削至關(guān)重要，應(yīng)根據(jù)不同材質(zhì)、不同截面形狀選用相應(yīng)的帶鋸條。 (1)齒節(jié)的選擇小直徑、高硬度、高

40、韌性的材料宜選用細(xì)齒鋸條，反之選用粗齒鋸條。選用較細(xì)齒鋸條，要保證在鋸切時(shí)切削齒數(shù)不少于2齒，以3一4齒為宜。 (2)形的選擇一般情況下選用標(biāo)準(zhǔn)齒(前角為00)的帶鋸條既可滿足鋸切的需要又較經(jīng)濟(jì);對(duì)于特殊形狀斷面的工件、各種型鋼可選用細(xì)齒帶鋸條，也可選用變齒距帶鋸條。數(shù)控帶鋸床和帶鋸條數(shù)控帶鋸床以目前性能最優(yōu)的雙立柱帶鋸床為主，依據(jù)最大切割直徑劃分為不同規(guī)格型號(hào)。該帶鋸床采用變頻電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、精密滾珠絲杠傳動(dòng)和激光定位，配以伺服控制的液壓系統(tǒng)，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)在線監(jiān)控鋸切過(guò)程。鋸條速度、進(jìn)給速度、卡緊力均可做到任意設(shè)定，還可實(shí)現(xiàn)恒定鋸切力控制，因此具有很高的加工精度、廣泛的應(yīng)用范圍和極低的

41、設(shè)備返修率。帶鋸條以硬質(zhì)合金鋸條和M42雙金屬鋸條為主。其中M42雙金屬帶鋸條為常規(guī)推薦配置，具有鋸背抗拉強(qiáng)度、抗疲勞強(qiáng)度高，抗振性強(qiáng)，鋸齒的切削性能和耐磨性能優(yōu)良等特點(diǎn)，因此鋸帶壽命長(zhǎng)，適用范圍廣。 技術(shù)參數(shù)的選定 鋸切方式的選擇 數(shù)控帶鋸床提供了恒定進(jìn)鋸速度和恒定鋸切力兩種方式。切割實(shí)材時(shí)可選擇恒定進(jìn)鋸速度方式，操作者可在操作終端設(shè)定進(jìn)鋸速度，低硬度、小尺寸工件可選用較高的進(jìn)鋸速度，反之選用較低的進(jìn)鋸速度。切割管材和型材時(shí)可選擇恒定鋸切力方式，使得在鋸切不規(guī)則截面型材時(shí)的切削率(切割面fl",/分鐘)保持恒定。選用鋸切力太大，鋸切效率高，但帶鋸條刃部

42、易鈍化且鋸斷件等厚度降低;鋸切力太小則不能充分發(fā)揮帶鋸床應(yīng)有的效率。恒定鋸切力的設(shè)定可根據(jù)材質(zhì)、切割面積、帶鋸條的新舊程度等因素上下調(diào)節(jié)。操作者在操作終端設(shè)定鋸切力后，帶鋸床數(shù)控系統(tǒng)可根據(jù)工件的切割寬度自動(dòng)選擇進(jìn)鋸速度，并能在 剎造杖術(shù)與機(jī)殊達(dá)到最大切割寬度時(shí)自動(dòng)調(diào)低進(jìn)鋸速度。恒定進(jìn)鋸速度或恒定鋸切力兩種方式可最大限度地延長(zhǎng)機(jī)床和鋸條使用壽命，提高切割精度和效率。 帶鋸條張緊力的選擇 適度 的 張 緊力是實(shí)現(xiàn)最佳切割的首要條件。張緊力過(guò)小，易導(dǎo)致工件鋸切面偏斜，甚至產(chǎn)生鋸帶打滑、脫落、崩刃等事故;張緊力過(guò)大，鋸條承受的拉力過(guò)大，在交變疲勞應(yīng)力的作用下易產(chǎn)生疲勞裂紋直至鋸條

43、報(bào)廢。當(dāng)被切割材料硬度較高或切割線速度較高時(shí)，應(yīng)加大張緊力;反之，應(yīng)減小張緊力。貝靈格數(shù)控帶鋸床張緊裝置采用液壓鋸條張緊，可手動(dòng)預(yù)緊設(shè)定。該裝置待機(jī)時(shí)還可自動(dòng)減壓，斷帶時(shí)可自動(dòng)關(guān)機(jī)。 新鋸條的磨合 磨合可對(duì)鋸齒刃口的直線度偏差進(jìn)行自然修正，對(duì)鋸齒刃口尖角毛刺進(jìn)行圓滑過(guò)渡的修磨，使鋸齒刃口逐漸適合正常切割要求，避免過(guò)早引起鋸齒的斷裂和卷刃。磨合期的第一刀最為重要，鋸切速度和進(jìn)給量均應(yīng)下降20%一30%以上。從磨合鋸切向標(biāo)準(zhǔn)鋸切轉(zhuǎn)變過(guò)程中，鋸切速度和進(jìn)給量應(yīng)呈階梯式逐步增大。初期磨合完成的標(biāo)志是鋸條振動(dòng)的明顯改善，一般在5一10刀后便可進(jìn)行正常切割。對(duì)于型材、管材等變截面工件，

44、磨合過(guò)程應(yīng)適當(dāng)加長(zhǎng)。除此之外，貝靈格帶鋸床強(qiáng)大的控制系統(tǒng)還特別設(shè)計(jì)了在鋸切開始階段以低進(jìn)鋸速度切人的程序，保證了整個(gè)切割截面的均勻一致，確保了鋸切質(zhì)量。 自動(dòng)化程度 數(shù)控帶鋸床有著全新的、功能強(qiáng)大的控制系統(tǒng)，在一人多機(jī)的情況下，對(duì)鋸切任務(wù)編程，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人操作自動(dòng)運(yùn)行。例如:帶測(cè)量系統(tǒng)的進(jìn)料、出料裝置可將沉重的實(shí)材按預(yù)編程序運(yùn)送到指定的加工位置;卡緊力可做到無(wú)級(jí)可調(diào);鋸條的活動(dòng)導(dǎo)向裝置可根據(jù)工件寬度在切割范圍內(nèi)自動(dòng)定位;鋸身能夠自動(dòng)升起至工件上方指定高度，并快速下降至切割狀等，以上帶鋸床的自動(dòng)化不僅縮短了鋸切時(shí)間，同時(shí)也減少工藝與輔助工作時(shí)間，因此能夠在較短時(shí)間內(nèi)獲得較高的切

45、割質(zhì)量和效率，大大減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。 潤(rùn)滑和切屑的清理 帶鋸的切口窄且切斷精度高，可節(jié)省大量材料。但由于帶鋸條在極窄的鋸縫中快速切割，齒側(cè)面與工件之間產(chǎn)生強(qiáng)烈摩擦，從而導(dǎo)致鋸條迅速升溫，又加之排屑困難，使得切削條件極為惡劣。因此，必須采用切削液潤(rùn)滑。如使用普通乳化型切削液進(jìn)行冷卻，鋸切時(shí)冒煙，不能保證斷面的質(zhì)量;若增大切削液流量，則鋸條易斷齒。與帶鋸床配套的貝靈格BSM94高效鋸切切削液能很好地滿足高速鋸切的要求，保證較高的鋸切表面質(zhì)量和很低的鋸條損耗。當(dāng)帶鋸條切割工件時(shí)，切削液應(yīng)持續(xù)供給，才能保證冷卻和潤(rùn)滑充分，避免鋸屑的過(guò)分融粘和鋸條的過(guò)早損耗。對(duì)于較高生產(chǎn)效率和精

46、度要求的鋸切以及對(duì)型材、管材等變截面工件的鋸切，除標(biāo)準(zhǔn)潤(rùn)滑外還可采用噴霧冷卻潤(rùn)滑裝置進(jìn)行潤(rùn)滑。 切屑的清理 鋸切時(shí)，鋸條的容屑溝可將切屑排出，但仍會(huì)有少量切屑附著于鋸齒和溝部，影響鋸切的正常進(jìn)行，因此必須對(duì)鋸條進(jìn)行清理。帶鋸床采用一對(duì)直徑100 mm的旋轉(zhuǎn)刷自動(dòng)清理切屑。其電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與鋸切速度同步，操作時(shí)可通過(guò)調(diào)節(jié)扳手對(duì)旋轉(zhuǎn)刷進(jìn)行微調(diào)，使旋轉(zhuǎn)刷端部與鋸條齒根相接觸以達(dá)到最理想的清理效果。 3 減速箱部分設(shè)計(jì) 3.1 減速箱設(shè)計(jì) 3.1.1 減速箱

47、渦輪蝸桿圖 圖3.1 減速箱渦輪蝸桿 3.1.2 渦輪蝸桿計(jì)算 基本參數(shù)： 中心距：a=160mm 蝸桿軸面模數(shù)（蝸輪端面模數(shù)）：mx=5 蝸桿頭數(shù)：Z1=4 蝸輪齒數(shù)：Z2=53 蝸桿分度圓直徑：d1=φ50mm 蝸輪分度圓直徑：d2=φ270mm 蝸桿頂圓修形后直徑：φ50mm 圓柱蝸桿傳動(dòng)幾何計(jì)算： 蝸桿軸面模數(shù)（蝸輪端面模數(shù)）：5 傳動(dòng)比： 蝸桿直徑系數(shù)（蝸桿特性系數(shù)）： 變位系數(shù)： 蝸桿分度圓柱

48、上螺旋線升角： 蝸桿節(jié)圓柱上螺旋線升角： 蝸桿軸面齒形角（阿基米德螺線蝸桿）： 蝸桿（蝸輪）法面齒形角： 徑向間隙： 蝸桿、蝸輪齒頂高： ha1=mx=5 ha2=(1+x)mx=(1+0.23005)×5=6.3005 蝸桿、蝸輪齒根高： hf1=1.2mx=1.2×5=6 hf2=(1.2-x)mx=(1.2-0.23005) ×5=4.84975 蝸桿、蝸輪分度圓直徑： d1=

49、50mm d2=270mm 蝸桿、蝸輪節(jié)圓直徑： dw1=(q+2x)mx=(10+2×0.23005 ) ×5=52.3005 dw2=d2=270 蝸桿、蝸輪頂圓直徑： da1=（q+2）mx=(10+2) ×5=60 da2=(Z2+2+2x)mx=(53+2+2×0.23005) ×5=277.3005 蝸桿、蝸輪齒根圓直徑： df1=(q-2.4)mx=(10-2.4)×5=38 df2=(Z2+2x-2.4)mx=(47+2×0.23005-2.

50、4) ×9=405.5409 蝸桿軸向齒距：px=πmx=π*5=15.7 蝸桿沿分度圓柱上的軸向齒厚： S1=0.5πmx=0.5×15.73=7.85 當(dāng)采用加厚蝸輪時(shí)： s1=0.5πmx-0.2mxtgα=7.85-0.2×5×tg20°=7.35 蝸桿沿分度圓上的法向齒厚： sn1≈s1cosγ=7.35cos=7.24 蝸桿分度圓法向弦齒高： 蝸輪最大外圓直徑： da2max≤da2+2mx=445.1409+2×9=463.1409 蝸輪輪緣寬度： b=0.75da1=

51、0.75×130.8591=98.1443 蝸輪齒項(xiàng)圓弧半徑： ra2=0.5df1+0.2mx=0.5×91.2591+0.2×9=47.42955 蝸輪齒根圓弧半徑： rf2=0.5da1+0.2mx=.5×50+0.2×9=26.8 理論蝸桿外徑：53.6 實(shí)際蝸桿外徑：50 理論蝸桿沿分度圓柱上的軸向齒厚：s1=7.35 如果按實(shí)際蝸桿外徑再往下走9mm后的軸向齒厚： s1’= (53.6-50) ×tg20°+s1=7.5 3.2 渦輪蝸桿的原理 3.2.1蝸輪蝸桿正確嚙合的條件 （1

52、） 中間平面內(nèi)蝸桿與蝸輪的模數(shù)和壓力角分別相等，即蝸輪的端面模數(shù)等于蝸桿的軸面模數(shù)且為標(biāo)準(zhǔn)值；蝸輪的端面壓力角應(yīng)等于蝸桿的軸面壓力角且為標(biāo)準(zhǔn)值。 （2） 當(dāng)蝸輪蝸桿的交錯(cuò)角為時(shí)，還需保證，而且蝸輪與蝸桿螺旋線旋向必須相同。 圖3.2 蝸輪蝸桿 幾何尺寸計(jì)算與圓柱齒輪基本相同，需注意的幾個(gè)問題　 （1） 蝸桿導(dǎo)程角是蝸桿分度圓柱上螺旋線的切線與蝸桿端面之間的夾角,與螺桿螺旋角的關(guān)系為，蝸輪的螺旋角，大則傳動(dòng)效率高，當(dāng)小于嚙合齒間當(dāng)量摩擦角時(shí)，機(jī)構(gòu)自鎖。 　?。?） 引入蝸桿直徑系數(shù)q是為了限制蝸輪滾刀的數(shù)目，使蝸桿分度圓直徑進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化m一定時(shí)

53、，q大則大，蝸桿軸的剛度及強(qiáng)度相應(yīng)增大；一定時(shí)，q小則導(dǎo)程角增大，傳動(dòng)效率相應(yīng)提高。 　?。?） 蝸桿頭數(shù)推薦值為1、2、4、6，當(dāng)取小值時(shí)，其傳動(dòng)比大，且具有自鎖性；當(dāng)取大值時(shí)，傳動(dòng)效率高。與圓柱齒輪傳動(dòng)不同，蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比不等于，而蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)的中心距不等于。 　　（$) 蝸桿蝸輪傳動(dòng)中蝸輪轉(zhuǎn)向的判定方法，可根據(jù)嚙合點(diǎn)K處方向、方向（平行于螺旋線的切線）及應(yīng)垂直于蝸輪軸線畫速度矢量三角形來(lái)判定；也可用“右旋蝸桿左手握，左旋蝸桿右手握，四指拇指”來(lái)判定。 3.2.2 蝸輪及蝸桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn) 　　(1) 可以得到很大的傳動(dòng)比，比交錯(cuò)軸斜齒輪機(jī)構(gòu)緊湊 　　(2) 兩輪嚙合

54、齒面間為線接觸，其承載能力大大高于交錯(cuò)軸斜齒輪機(jī)構(gòu) 　　(3) 蝸桿傳動(dòng)相當(dāng)于螺旋傳動(dòng)，為多齒嚙合傳動(dòng)，故傳動(dòng)平穩(wěn)、噪音很小 　　(4) 具有自鎖性。當(dāng)蝸桿的導(dǎo)程角小于嚙合輪齒間的當(dāng)量摩擦角時(shí)，機(jī)構(gòu)具有自鎖性，可實(shí)現(xiàn)反向自鎖，即只能由蝸桿帶動(dòng)蝸輪，而不能由蝸輪帶動(dòng)蝸桿。如在其重機(jī)械中使用的自鎖蝸桿機(jī)構(gòu)，其反向自鎖性可起安全保護(hù)作用。 　　(5) 傳動(dòng)效率較低，磨損較嚴(yán)重。蝸輪蝸桿嚙合傳動(dòng)時(shí)，嚙合輪齒間的相對(duì)滑動(dòng)速度大，故摩擦損耗大、效率低。另一方面，相對(duì)滑動(dòng)速度大使齒面磨損嚴(yán)重、發(fā)熱嚴(yán)重，為了散熱和減小磨損，常采用價(jià)格較為昂貴的減摩性與抗磨性較好的材料及良好的潤(rùn)滑裝置，因而成本較高

55、 　　(7) 蝸桿軸向力較大 3.2.3 應(yīng)用 蝸輪及蝸桿機(jī)構(gòu)常被用于兩軸交錯(cuò)、傳動(dòng)比大、傳動(dòng)功率不大或間歇工作的場(chǎng)合。 3.2.4 蝸輪蝸桿減速機(jī)常見原因及解決方法 常見問題及其原因： 　?。?） 減速機(jī)發(fā)熱和漏油。為了提高效率，蝸輪減速機(jī)一般均采用有色金屬做蝸輪，蝸桿則采用較硬的鋼材。由于是滑動(dòng)摩擦傳動(dòng)，運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生較多的熱量，使減速機(jī)各零件和密封之間熱膨脹產(chǎn)生差異，從而在各配合面形成間隙，潤(rùn)滑油液由于溫度的升高變稀，易造成泄漏。造成這種情況的原因主要有四點(diǎn)，一是材質(zhì)的搭配不合理；二是嚙合摩擦面表面的質(zhì)量差；三是潤(rùn)滑油添加量的選擇不正確；四是裝配

56、質(zhì)量和使用環(huán)境差。 （2） 蝸輪磨損。蝸輪一般采用錫青銅，配對(duì)的蝸桿材料用45鋼淬硬至HRC4555，或40Cr淬硬HRC5055后經(jīng)蝸桿磨床磨削至粗糙度Ra0.8μm。減速機(jī)正常運(yùn)行時(shí)磨損很慢，某些減速機(jī)可以使用10年以上。如果磨損速度較快，就要考慮選型是否正確，是否超負(fù)荷運(yùn)行，以及蝸輪蝸桿的材質(zhì)、裝配質(zhì)量或使用環(huán)境等原因。 （3） 傳動(dòng)小斜齒輪磨損。一般發(fā)生在立式安裝的減速機(jī)上，主要與潤(rùn)滑油的添加量和油品種有關(guān)。立式安裝時(shí)，很容易造成潤(rùn)滑油量不足，減速機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電機(jī)和減速機(jī)間傳動(dòng)齒輪油流失，齒輪得不到應(yīng)有的潤(rùn)滑保護(hù)。減速機(jī)啟動(dòng)時(shí)，齒輪由于得不到有效潤(rùn)滑導(dǎo)致機(jī)械磨

57、損甚至損壞。 　?。?） 蝸桿軸承損壞。發(fā)生故障時(shí)，即使減速箱密封良好，還是經(jīng)常發(fā)現(xiàn)減速機(jī)內(nèi)的齒輪油被乳化，軸承生銹、腐蝕、損壞。這是因?yàn)闇p速機(jī)在運(yùn)行一段時(shí)間后，齒輪油溫度升高又冷卻后產(chǎn)生的凝結(jié)水與水混合。當(dāng)然，也與軸承質(zhì)量及裝配工藝密切相關(guān)。 解決方法： （1） 保證裝配質(zhì)量。可購(gòu)買或自制一些專用工具，拆卸和安裝減速機(jī)部件時(shí)，盡量避免用錘子等其他工具敲擊；更換齒輪、蝸輪蝸桿時(shí)，盡量選用原廠配件和成對(duì)更換；裝配輸出軸時(shí)，要注意公差配合；要使用防粘劑或紅丹油保護(hù)空心軸，防止磨損生銹或配合面積垢，維修時(shí)難拆卸。 　?。?） 潤(rùn)滑油和添加劑的選用。蝸齒減速機(jī)一般選用22

58、0#齒輪油，對(duì)重負(fù)荷、啟動(dòng)頻繁、使用環(huán)境較差的減速機(jī)，可選用一些，使減速機(jī)在停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)齒輪油依然附著在齒輪表面，形成保護(hù)膜，防止重負(fù)荷、低速、高轉(zhuǎn)矩和啟動(dòng)時(shí)金屬間的直接接觸。添加劑中含有密封圈調(diào)節(jié)劑和抗漏劑，使密封圈保持柔軟和彈性，有效減少潤(rùn)滑油漏。 　?。?） 減速機(jī)安裝位置的選擇。位置允許的情況下，盡量不采用立式安裝。立式安裝時(shí)，潤(rùn)滑油的添加量要比水平安裝多很多，易造成減速機(jī)發(fā)熱和漏油。 　　（4） 建立潤(rùn)滑維護(hù)制度。可根據(jù)潤(rùn)滑工作“五定”原則對(duì)減速機(jī)進(jìn)行維護(hù)，做到每一臺(tái)減速機(jī)都有責(zé)任人定期檢查，發(fā)現(xiàn)明顯，超過(guò)40℃或油溫超過(guò)80℃，油的質(zhì)量下降或油中發(fā)現(xiàn)較多的銅粉以及產(chǎn)生不正常的

59、噪聲等現(xiàn)象時(shí)，要立即停止使用，及時(shí)檢修，排除故障，更換潤(rùn)滑油。加油時(shí)，要注意油量，保證減速機(jī)得到正確的潤(rùn)滑。 4 帶鋸床調(diào)速系統(tǒng) 4.1 調(diào)速方案選擇 帶鋸床調(diào)速系統(tǒng)方案有2種一種是進(jìn)給機(jī)構(gòu)由交流變頻電機(jī)、控制板、減速箱、支架、直線導(dǎo)軌和導(dǎo)軌支架等組成，鋸架與滾輪機(jī)構(gòu)用螺釘固為一體，電機(jī)控制絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)鋸架進(jìn)給，進(jìn)給速度(0．8—800ram／rain)通過(guò)電位器或變頻器面板的增減速按鈕調(diào)整，機(jī)床實(shí)際工作中，應(yīng)根據(jù)工件材料、強(qiáng)度、硬度和規(guī)格選擇適當(dāng)進(jìn)給速度，避免鋸帶悶打滑、切削時(shí)打齒和鋸條斷裂。另一種是直接控制液壓系統(tǒng)中的流量閥來(lái)控制速度達(dá)到無(wú)極調(diào)速。

60、 4.1.1 鋸架進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì) 方案一設(shè)計(jì)： 1．選擇交流電機(jī)(功率) 根據(jù)機(jī)床特點(diǎn)，由公式：P=ugv/y (1)式中P一交流電機(jī)功率，KW·y--摩擦因數(shù).g——移動(dòng)部件重力，v——鋸架最大進(jìn)給速度，mm／min——傳動(dòng)效率 初步選擇1．5kW異步電機(jī)。為達(dá)到和變頻器最佳配合，選擇YVPIOOL-6，1．5kW變頻調(diào)速異步電機(jī)(額定電流4A，額定電壓380V，額定轉(zhuǎn)速970r／min)。 2．選擇變頻器 (1)選擇原則。①變頻器容量應(yīng)適當(dāng)大于負(fù)載所需容量。②變頻器電流應(yīng)大于電機(jī)電流。考慮調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)定性和性價(jià)比，選擇臺(tái)達(dá)VFDB型變頻器

61、(最大適用2．2kW電機(jī)，最大輸出電流5A，具有高性能矢量控制，轉(zhuǎn)差補(bǔ)償增益自動(dòng)設(shè)定功能，可提供低速高轉(zhuǎn)矩輸出和良好的動(dòng)態(tài)特性)。 (2)主要參數(shù)設(shè)置。根據(jù)生產(chǎn)工藝要求和設(shè)備主要性能，設(shè)置變頻器主要參數(shù)，見表1，其他參數(shù)為出廠設(shè)置。 4.1.2 系統(tǒng)的運(yùn)行 1．工作流程4.2 機(jī)床鋸架進(jìn)給調(diào)速系統(tǒng)電氣接線見圖4.1，選擇、調(diào)整機(jī)床各一切削參數(shù)后，即可按照機(jī)床工作程序(圖4.2)，按下操作面板相應(yīng)按鈕，運(yùn)行機(jī)床。 2．運(yùn)行特點(diǎn) 按下工進(jìn)開按鈕，Y9響應(yīng)，輸出繼電器KA6線圈得電，其常開觸點(diǎn)閉合，變頻器正轉(zhuǎn)(FWD)，同時(shí)無(wú)設(shè)定段速選擇，鋸架以手動(dòng)設(shè)定速度前進(jìn)，操作

62、人員可根據(jù)需要按增減按鈕調(diào)整工進(jìn)速度(最低速度是變頻器最低輸出頻率0．1)。按下快退開按鈕，Y10響應(yīng)，輸出繼電器KA8線罔得電，其常開觸點(diǎn)閉合，變頻器反轉(zhuǎn)(REV)，同時(shí)第二段速頻率選擇，鋸架以第二段速設(shè)定頻率快速運(yùn)行至后端，退到行程點(diǎn)(X12)自動(dòng)停止，其闖可在任意位置停止快退。按下快進(jìn)開按鈕，Y11響應(yīng)，輸出繼電器KA7線圈得電，其常開觸點(diǎn)閉合，變頻器正轉(zhuǎn)(FWD)，同時(shí)第一段速頻率選擇，鋸架以第一段速設(shè)定的頻率，快速運(yùn)行至前端，進(jìn)到行程點(diǎn)(X11)自動(dòng)停止，其間可在任意位置停止快迸。 方案二設(shè)計(jì)： 直接通過(guò)流量閥來(lái)控制鋸架的進(jìn)給速度，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)極調(diào)速。 4.2 流程圖

63、方案一： 圖4.1 進(jìn)給調(diào)速系統(tǒng)電氣接線 方案二： 圖4.2 機(jī)床工作程序 從系統(tǒng)復(fù)雜性和全自動(dòng)方向考慮，最后決定采取方案二較好。 4.3 調(diào)速閥結(jié)構(gòu)工作原理 新設(shè)計(jì)的專用調(diào)速閥主要由閥體、壓力閥芯、彈、螺母、節(jié)流閥芯、節(jié)流套、旋鈕組成，結(jié)構(gòu)如圖4.3 圖4.3 調(diào)速閥結(jié)構(gòu)圖 對(duì)照調(diào)速閥的結(jié)構(gòu)，我們簡(jiǎn)單訴述一下調(diào)速閥的工作原理。 (1) 鋸切不同材料的情況 根據(jù)工件的材質(zhì)及尺寸大小，調(diào)整調(diào)速閥位置，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕6，節(jié)流閥芯4向左移，節(jié)流套5上的節(jié)流口變大，因節(jié)流閥芯4右邊是右旋螺紋，左邊是左旋螺紋，所以螺母3向右移，彈簧2的作用力減小，

64、出口1處開口和壓力尸2變大，經(jīng)過(guò)調(diào)速閥的流量隨即變大，鋸架下降速度隨之變快，同時(shí)切削壓力變小，這時(shí)可實(shí)現(xiàn)鋸切易切削材料及小截面材料反之，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕6，節(jié)流閥芯4向右移，節(jié)流套5上節(jié)流口變小，螺母3向左移，彈簧2的作用力增大，出口1處開口和壓力尸2變小，經(jīng)過(guò)調(diào)速閥的流量隨即變小，同時(shí)切削壓力增大，鋸架下降速度隨之變慢，這時(shí)可鋸切難切削材料及大截面的材料。 (2) 在鋸切工件過(guò)程中 根據(jù)工件的材質(zhì)及尺寸大小，調(diào)整好調(diào)速閥位置，節(jié)流閥芯開口保持不變，當(dāng)鋸切的工因材質(zhì)的不均勻或鋸切截面積變化時(shí)，鋸條所受阻力也發(fā)生變化，即調(diào)速閥的進(jìn)油口壓力1變化。當(dāng)鋸切阻力增大，即可反饋到調(diào)速閥的進(jìn)油口

65、尸;減小，在閥體內(nèi)彈簧力的作用下，壓力閥芯1左移，使壓力閥芯1開口壓力凡變小，這樣流出閥體流量減小，鋸架下降速度也逐漸變慢，從而可保護(hù)鋸條不受損傷，提高鋸條使用壽命;反之，當(dāng)鋸切阻力減小，即可反饋到調(diào)速閥的進(jìn)油口壓力尸;增大，在彈簧力的作用下，壓力閥芯右移，使壓力閥芯1開口壓力凡變大，這樣流出閥體流量增大，鋸架下降速度也逐漸變快，從而提高鋸切效率。 在這一過(guò)程中，因鋸切阻力是不斷變化的，應(yīng)用新設(shè)計(jì)的調(diào)速閥，保證了鋸架鋸切工件能自動(dòng)達(dá)到鋸切的最佳狀態(tài)，達(dá)到延長(zhǎng)鋸條壽命和提高鋸切效率的目的。 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)由泵、閥、油缸、油箱、管路等元輔件組成的液壓回路，在電氣控制下 完成鋸梁的升降，工件的夾

66、緊。通過(guò)調(diào)速閥可實(shí)行進(jìn)給速度的無(wú)級(jí)調(diào)速，達(dá)到對(duì)不同材料 工件的鋸切需要。 電氣控制系統(tǒng)由電氣箱、控制箱、接線盒、行程開關(guān)、電磁鐵等組成的控制回路，用來(lái)控制鋸條的回轉(zhuǎn)、鋸梁的升降、工件的夾緊等，使之按一定的工作程序來(lái)實(shí)現(xiàn)正常切削循環(huán)。 　　潤(rùn)滑系統(tǒng)開車前必須按機(jī)床潤(rùn)滑部位（鋼絲刷軸、蝸輪箱、主動(dòng)軸承座、蝸桿軸承、升降油缸上下軸、活動(dòng)虎鉗滑動(dòng)面夾緊絲桿）要求加油。 5 結(jié)論與展望 5.1 結(jié)論 通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我學(xué)到了很多的知識(shí)，這次設(shè)計(jì)由于時(shí)間的關(guān)系僅僅對(duì)帶鋸床的原理、機(jī)構(gòu)進(jìn)行了分析，所研究的臥式金屬帶鋸床的傳動(dòng)部分用的是齒輪傳動(dòng)，這樣的傳動(dòng)方式雖然現(xiàn)在已經(jīng)不常使用，但是這里有很多的經(jīng)典的機(jī)構(gòu)，對(duì)于我這個(gè)剛剛接觸實(shí)際的初學(xué)者還是有很大的幫助的，譬如說(shuō)這里的臺(tái)虎鉗的雙向移動(dòng)，雖說(shuō)在現(xiàn)在的帶鋸床和帶鋸床的發(fā)展中可能不再用到，但是這樣的機(jī)構(gòu)可以用到其他的地方，同樣能顯示出它的優(yōu)越性來(lái)，其實(shí)帶鋸床的設(shè)計(jì)中還包括很多其他的東西：