曲线铝合金型材端部自动切割机结构设计
如今，随着人们生活水平的日益提高，我们对住房条件也有了高要求,因此从事工艺玻璃门窗制作的中小型工厂迅速发展。因为制作工艺玻璃门窗需要对铝合金嵌条两端进行相互拼接，所以需要对铝合金嵌条的型材端部进行切割。手工切割虽然灵活，但是效率低，难以满足工厂的需求。因此设计出多工件加工的铝合金型材端部自动切割机是必要的。本文讲述的是曲线铝合金型材端部自动切割机的结构设计与分析。切割机的工作原理是电动机带动刀具转动，利用活动挡块和快速夹具将工件夹紧，通过气缸推动电机运动达到切割的目的。本设计主要是借助SolidWorks等软件进行结构设计，这种方法极大地缩短了产品设计的周期，降低了设计成本。
目录
第一章 绪论 1
1.1机械自动化的发展趋势 1
1.2国内外发展现状 2
1.3课题的背景和研究意义 2
第二章 总体设计方案论证 4
2.1总体设计方案分析 4
2.2机架设计 4
2.3夹具的选择设计 6
第三章 切削刀具的选择 10
3.1 概述 10
3.2 切削刀具的材料 10
3.2.1 刀具材料的性能要求 10
3.2.2常用刀具材料 10
3.2.3 刀具材料的选用 11
3.3 刀具切削力的分析计算 11
第四章 自动切割机设计计算 14
4.1电机的选择 14
4.1.1选择电动机的类型 14
4.1.2确定电动机的功率 14
4.1.3确定电动机的型号 15
4.2 气缸的选择 15
4.3导杆的设计与计算 17
4.4其它部件的设计及安装位置 20
4.4.1刀具的安装 20
4.4.2滑套的设计 20
4.4.3气缸的安装 21
第五章 自动切割机的操作 23
5.1 切割机的操作说明 23
5.2 特殊情况操作步骤 24
5.3 故障异常情况的处理 25
结语 26
致谢 27
参考文献 28
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第一章 绪论
1.1机械自动化的发展趋势
机械自动化指的是机械制造行业对自动化技术的推广和应用，同时对自动化生产进行科学、合理的整合。可以说，机械自动化技术的发展可以转变国内传统的以机械化大生产为核心的模式，这样一来，无论是加工行业还是生产制动行业都可以进行无人控制生产。然而， 近年来，由于市场竞争十分激烈，为满足生产企业机械自动化生产需求，我们必须要深入改革机械自动化技术，最终提高生产质量与工作效率，同时由自动化技术代替人的劳动变为可能。[1]
自实施改革开放政策后，大量学者开始对机械技术展开研究，同时在专家的正确引导下，已经取得巨大成绩。然而，要和和西方的发达国家相比较的话，其差距还是很大。未来机械自动化技术将要朝着以下的几个方向发展：
1、机电一体化。事实上，机电一体化即为机械自动化技术发展的一个延伸。所以，要求传统机械自动化产品应该朝着机电一体化方向快速发展，这才是机械制造业发展的有效途径。[1]
2、 智能化。在进入 21 世纪后，其智能化成为机械自动化技术发展的主要方向。然而，此处的 “智能化” 指的是对机器行为的一个整体性阐述，并且在相应的理论基础上，大量引入各种新思想与方法，使系统具有同人一样的思维、判断推理以及决策的能力，有利于最终实现既定的控制目标。[1]
3、模块化。机械自动化系统的模块化设计是一项十分复杂又艰巨的任务。当前，在经济市场中，因机械自动化产品种类以及企业叫多，因此，开发出具有统一的、标准化的机械自动化产品，这将是首要问题。例如：开发出机电一体化的动力单元，这样一来，机械装置便具有视觉、识别以及测距等功能，这样一来，不仅可以研制出更多新产品，又能进一步扩大企业的生产规模。由此看来，机械自动化系统的模块化设计能够为制造企业今发展带来良好的发展前景。[1]
4、 网络化。自上世纪 90 年代开始，网络技术发展十分迅速。然而，网络技术的发展又推动了我国工业、政治以及军事等的发展，借助网络技术将全球经济连接成一个完整体。因此，企业竞争逐渐朝着全球化的方向发展。一旦开发出新型的机械自动化产品，其质量非常可靠，那么便会畅销全球。所以，机械自动化的网络化发展，也必然会促进我国经济以及企业获得快速发展。[1]
5、 微型化。自上世纪 80 年代开始，便出现了微型化的概念。而它是指机械自动化正朝着微观化的方向快速发展。但是在国外，此种系统设计被称之时微电子机械系统，指的是产品尺寸不大于1立方厘米的产品，同时在未来几年内，机械自动化产品还将朝着微米和纳米级别发展。正是由于微型机械自动化产品体积偏小、操纵灵活，因此无论是在医疗、还是军事等方面，都具有其它产品所不具有的优势。因此，关于机械自动化技术发展，其微型化也是一重要方向。[1]
1.2国内外发展现状
在全世界铝型材切割机行业中，拥有先进铝型材切割生产技术的国家主要有：美国、日本、德国等，对于高精度、复合性型材切割机的开发，不论在设计能力或制造技术上，都拥有领先的位置，同时还有优秀的技术研发人员。虽然他们的切割生产技术优越，且切割机行业发展的时间要比发展中国家早，但是随着全球化的进程，越来愈多发达国家的工厂向发展中国家转移。由于工厂需要工人，工厂技术就会被工人所学，那么发展中国家在切割行业的技术就会变好。另外，由于经济危机的影响，对发达国家的经济冲击很大，导致工厂的发展受阻。
目前我国铝型材切割机业存在的问题也不少。由于我国铝型材切割机行业发展工作起步较晚，使得铝型材切割机标准件生产、销售、推广存在很多问题，导致我国铝、铝合金型材切割机的发展缓慢。近些年来，由于外资企业不断地加入到我国，并且随着改革开放的进程不断扩大，坚持“走出去，引进来”的工作指针，我国将成为全球加工业的重心，因此提高了铝型材切割机行业发展速度。尽管与国际上的发达国家相比差距还有很大，但是与以前相比进步的很多。尤为发展快速的主要分布在珠三角地域，这里是我国经济发展的核心地带。根据华夏铝型材切割机网分析：我国在“十二五”期间，铝型材切割机行业市场有巨大的潜力，同时也将有机会吸取国外的先进技术以及资本。只要国内的从事铝型材切割机的企业在此期间能够抓住机遇，提高对铝型材切割机材料和技术的研发力度，我国必将进一步稳固“世界铝型材切割机大国”地位，增强核心竞争力，从而使铝型材切割机业向更好的方向发展。将我国从“铝型材切割机大国”向“铝型材切割机强国”的地位转变。未来十年内，中国铝型材切割机行业在全球的切割机行业中占据主要地位并不是梦想。
1.3课题的背景和研究意义
切割机被当做为传统的用于切割的工具，在机械加工过程当中，可以切割许许多多的金属和非金属材料。在铝材加工生产行业中，面对着各种型号、大小的铝材或铝合金型材的加工，现如今很大一部分工厂都使用的过去的、传统的人工式切割机进行对铝材，铝合金型材的手工切割处理。虽然手工切割型材操作方便、简单和灵活，但是手工切割存在很多弊端如切割的质量较差、人为因素很多、浪费很多的材料。同时手工切割时由于工作条件比较恶劣，工人不愿从事切割的工作，切割的工作效率也很低。
随着现代机械的发展，提高板材，管材，型材等材料的切割效率，加工精度，质量也越来越受到重视，特别是如今铝、铝合金型材产品应用的越来越广泛，如用在建筑上的门窗等。在这些材料的制作中非常重要的工序就是切割加工。过去使用传统的切割机切割很难满足这种复杂繁琐的工序，如果硬是要用手工铝型材切割机来加工，切割出来的型材边缘会有很多毛刺，同时切割的效率非常低。
目录
第一章 绪论 1
1.1机械自动化的发展趋势 1
1.2国内外发展现状 2
1.3课题的背景和研究意义 2
第二章 总体设计方案论证 4
2.1总体设计方案分析 4
2.2机架设计 4
2.3夹具的选择设计 6
第三章 切削刀具的选择 10
3.1 概述 10
3.2 切削刀具的材料 10
3.2.1 刀具材料的性能要求 10
3.2.2常用刀具材料 10
3.2.3 刀具材料的选用 11
3.3 刀具切削力的分析计算 11
第四章 自动切割机设计计算 14
4.1电机的选择 14
4.1.1选择电动机的类型 14
4.1.2确定电动机的功率 14
4.1.3确定电动机的型号 15
4.2 气缸的选择 15
4.3导杆的设计与计算 17
4.4其它部件的设计及安装位置 20
4.4.1刀具的安装 20
4.4.2滑套的设计 20
4.4.3气缸的安装 21
第五章 自动切割机的操作 23
5.1 切割机的操作说明 23
5.2 特殊情况操作步骤 24
5.3 故障异常情况的处理 25
结语 26
致谢 27
参考文献 28
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
第一章 绪论
1.1机械自动化的发展趋势
机械自动化指的是机械制造行业对自动化技术的推广和应用，同时对自动化生产进行科学、合理的整合。可以说，机械自动化技术的发展可以转变国内传统的以机械化大生产为核心的模式，这样一来，无论是加工行业还是生产制动行业都可以进行无人控制生产。然而， 近年来，由于市场竞争十分激烈，为满足生产企业机械自动化生产需求，我们必须要深入改革机械自动化技术，最终提高生产质量与工作效率，同时由自动化技术代替人的劳动变为可能。[1]
自实施改革开放政策后，大量学者开始对机械技术展开研究，同时在专家的正确引导下，已经取得巨大成绩。然而，要和和西方的发达国家相比较的话，其差距还是很大。未来机械自动化技术将要朝着以下的几个方向发展：
1、机电一体化。事实上，机电一体化即为机械自动化技术发展的一个延伸。所以，要求传统机械自动化产品应该朝着机电一体化方向快速发展，这才是机械制造业发展的有效途径。[1]
2、 智能化。在进入 21 世纪后，其智能化成为机械自动化技术发展的主要方向。然而，此处的 “智能化” 指的是对机器行为的一个整体性阐述，并且在相应的理论基础上，大量引入各种新思想与方法，使系统具有同人一样的思维、判断推理以及决策的能力，有利于最终实现既定的控制目标。[1]
3、模块化。机械自动化系统的模块化设计是一项十分复杂又艰巨的任务。当前，在经济市场中，因机械自动化产品种类以及企业叫多，因此，开发出具有统一的、标准化的机械自动化产品，这将是首要问题。例如：开发出机电一体化的动力单元，这样一来，机械装置便具有视觉、识别以及测距等功能，这样一来，不仅可以研制出更多新产品，又能进一步扩大企业的生产规模。由此看来，机械自动化系统的模块化设计能够为制造企业今发展带来良好的发展前景。[1]
4、 网络化。自上世纪 90 年代开始，网络技术发展十分迅速。然而，网络技术的发展又推动了我国工业、政治以及军事等的发展，借助网络技术将全球经济连接成一个完整体。因此，企业竞争逐渐朝着全球化的方向发展。一旦开发出新型的机械自动化产品，其质量非常可靠，那么便会畅销全球。所以，机械自动化的网络化发展，也必然会促进我国经济以及企业获得快速发展。[1]
5、 微型化。自上世纪 80 年代开始，便出现了微型化的概念。而它是指机械自动化正朝着微观化的方向快速发展。但是在国外，此种系统设计被称之时微电子机械系统，指的是产品尺寸不大于1立方厘米的产品，同时在未来几年内，机械自动化产品还将朝着微米和纳米级别发展。正是由于微型机械自动化产品体积偏小、操纵灵活，因此无论是在医疗、还是军事等方面，都具有其它产品所不具有的优势。因此，关于机械自动化技术发展，其微型化也是一重要方向。[1]
1.2国内外发展现状
在全世界铝型材切割机行业中，拥有先进铝型材切割生产技术的国家主要有：美国、日本、德国等，对于高精度、复合性型材切割机的开发，不论在设计能力或制造技术上，都拥有领先的位置，同时还有优秀的技术研发人员。虽然他们的切割生产技术优越，且切割机行业发展的时间要比发展中国家早，但是随着全球化的进程，越来愈多发达国家的工厂向发展中国家转移。由于工厂需要工人，工厂技术就会被工人所学，那么发展中国家在切割行业的技术就会变好。另外，由于经济危机的影响，对发达国家的经济冲击很大，导致工厂的发展受阻。
目前我国铝型材切割机业存在的问题也不少。由于我国铝型材切割机行业发展工作起步较晚，使得铝型材切割机标准件生产、销售、推广存在很多问题，导致我国铝、铝合金型材切割机的发展缓慢。近些年来，由于外资企业不断地加入到我国，并且随着改革开放的进程不断扩大，坚持“走出去，引进来”的工作指针，我国将成为全球加工业的重心，因此提高了铝型材切割机行业发展速度。尽管与国际上的发达国家相比差距还有很大，但是与以前相比进步的很多。尤为发展快速的主要分布在珠三角地域，这里是我国经济发展的核心地带。根据华夏铝型材切割机网分析：我国在“十二五”期间，铝型材切割机行业市场有巨大的潜力，同时也将有机会吸取国外的先进技术以及资本。只要国内的从事铝型材切割机的企业在此期间能够抓住机遇，提高对铝型材切割机材料和技术的研发力度，我国必将进一步稳固“世界铝型材切割机大国”地位，增强核心竞争力，从而使铝型材切割机业向更好的方向发展。将我国从“铝型材切割机大国”向“铝型材切割机强国”的地位转变。未来十年内，中国铝型材切割机行业在全球的切割机行业中占据主要地位并不是梦想。
1.3课题的背景和研究意义
切割机被当做为传统的用于切割的工具，在机械加工过程当中，可以切割许许多多的金属和非金属材料。在铝材加工生产行业中，面对着各种型号、大小的铝材或铝合金型材的加工，现如今很大一部分工厂都使用的过去的、传统的人工式切割机进行对铝材，铝合金型材的手工切割处理。虽然手工切割型材操作方便、简单和灵活，但是手工切割存在很多弊端如切割的质量较差、人为因素很多、浪费很多的材料。同时手工切割时由于工作条件比较恶劣，工人不愿从事切割的工作，切割的工作效率也很低。
随着现代机械的发展，提高板材，管材，型材等材料的切割效率，加工精度，质量也越来越受到重视，特别是如今铝、铝合金型材产品应用的越来越广泛，如用在建筑上的门窗等。在这些材料的制作中非常重要的工序就是切割加工。过去使用传统的切割机切割很难满足这种复杂繁琐的工序，如果硬是要用手工铝型材切割机来加工，切割出来的型材边缘会有很多毛刺，同时切割的效率非常低。
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