切管自动送料装置设计开题报告

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1、开题报告切管自动送料装置设计1.课题的目的与意义本课题主要研究设计一种适用于管件切割的自动送料装置。在以各种管件为原材料的产品生产过程中，管件切割的精度和生产效率直接影响到产品的质量和成本，而管件切割过程中送料的精度和自动化程度又直接影响到管件切割的精度和生产效率。目前管件切割的送料方式大都是人工操作，切割精度和效率低，工人劳动强度大，生产上迫切需要自动送料装置。设计出的自动送料装置需达到以下基本要求：（1）取代人工送料方式，进行自动化送料；（2）提高管件切割的精度；（3）提高生产效率、降低生产成本；（4）切割长度范围大、稳定性强、

2、可靠性好；（5）操作安全、简便。通过设计后的自动送料装置是集自动化、高效率、高精度、安全可靠于一体的新型送料装置。此课题主要解决管件切割过程中关于送料的问题。通过UG、CAD等制图软件进行结构、零部件设计，再进行相关计算、校核。通过次课题的设计培养我们软件制图的能力和相关的计算分析能力。2.课题发展现状和前景展望管子定长切割加工，主要是将管子切割成要求的长度，有的还要在切割断面上开出焊接坡口。要完成这样的工作，除了气割或带锯切割外，还可以采用金属切削的方法进行。管件切割技术在桥梁、造船、化工、水电、建筑、机械制造和国防工业等许多重要

3、部门都有广泛应用[1]。管材在各行业被大量使用，而下料工序是管材后续加工工序的基础，下料工序精度、效率的高低直接影响到产品质量的好坏及成本的高低。近年来，通常采用普通机床，如车、锯床等来切割管材[4]。虽然管件切割设备的研制取得了较大进展，但仍存在结构复杂、可切割管材直径范围小、振动大、定位不准确、精度低、刀具耐用度低、自动化程度低、价格高等问题。国外的如意大利的钢管加工设备公司设计、制造的新型切管机，采用了激光技术、具有自动化程度高、加工速度快、切割管材直径范围大等优点[5]。最近十几年来，新的切割技术的开发和应用取得了长足的发展

4、，切割技术已经从传统的火焰切割发展成为包括等离子弧切割、激光切割、高压水射流切割和带锯切割等多种工艺方法在内的现代切割技术，成为现代工业生产中不可缺少的一个组成部分。但是，这些方法虽然长期在管子定长切割加工中发挥着主要作用，但也伴有相当多的缺点。诸如气割会产生大量烟气、效率低、生产成本高、切割质量差等等。这些缺点既不利于管子生产效率的进一步提高，又制约着管子法兰自动焊接等新技术新设备的应用，同时对环境产生很大的影响。为此，我们把机械冷加工方法引入到管子的加工工艺中，避免了管子定长切割加工存在的上述缺点[1-3]。目前国内管件切割中，

5、传统的人工送料方式将会被淘汰，而自动切管设备应该会取而代之被普遍使用。自动切管设备中自动送料装置的研究设计具有重要意义。3.课题主要内容和要求3.1主要内容（1）在市场调研的基础上，查阅国内外切管自动送料装置设计的最新动态和相关成果，进行文献综述，明确具体的研究方法，提出设计思路，并进行课题的可行性分析。（2）提出不同的切管自动送料装置结构设计方案，对其送料部件、装夹部件和步进传动机构进行详细地分析，在对不同设计方案进行比较的基础上确定并完善具体的结构设计方案。3.2主要要求主要要求包括市场调研、文献综述、外文翻译（两篇，每篇不少于

6、2000单词）、开题报告、切管自动送料装置总体方案设计和参数计算、送料装置结构设计及相关的强度校核、送料装置的运动分析、绘制切管自动送料装置的整体装配图、送料部分部件装配图、装夹部分部件装配图、传动部分部件装配图、关键件的零件图（图纸总量折合不少于3张0号图）、完成不少于10000字的设计说明书。4.自动送料装置设计切管送料机构的设计步骤是方案选择、机械设计和控制系统设计。机械结构是整个设备的物理基础，承载着设备的生产运动和功能的实现。此次课题从实际出发，根据家具使用管材的外形特点和尺寸，使所有设计符合优化原则。其中针对轴向进给驱动

7、和夹持机构进行设计，同时针对控制系统进行选择以及设计。在运动部分中有以下驱动方式可以选择：直线电动机驱动、使用电动机的机械式驱动、往复磁铁驱动、液压驱动、气动[6-8]。管件送料机构中，运动单元有两部分：一是管件送料轴向运动，一是夹具的夹紧和放松运动。由于管件轴向运动需要停靠多个位置，所以选用直线步进电机驱动，而夹具工作采用气动驱动，从而需要选择直线电机和气缸的型号。4.1轴向运动设计及驱动为了保证送料的精度，需要对电机进行严格选择，鉴于步进电机的特点，选择步进电机来驱动整个夹持机构轴向进给运动。步进电机是将电脉冲信号转换为角位移的

8、电磁机械。其转子的转角与输入电脉冲成正比，其速度与单位时间内输入的脉冲数成正比。它的这种线性特征使得步进电机具有很多优点，比如开环控制时，装置简单，系统可靠，响应速度快，输出转矩大，定位精度高，不会引起误差积累，停机时有自锁能力等[1