（全套CAD）数控火焰切割机的设计

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《（全套CAD）数控火焰切割机的设计》修改意见稿

1、“.....我国机械加工行业中钢板下料普遍采用手工氧乙炔切割,这种现象不仅存在于小规模单件生产的小型企业,也存在于大批量生产的大型企业中。而国外企业的下料工序大部分采用了数控氧乙炔或数控等离子切割方法,这不仅可提高材料利用率,还大大改善了产品质量,优化了工作环境,使工作效率得到了提高。近来,随着我国制造业的日益发展,数控火焰等离子切割机床已经成为市场需求热点。为此,我们自行设计生产了种面向大部分用户适合我国国情的大型经济型数控切割机龙门式数控火焰切割机。它广泛应用于机械船舶压力容器冶金行业等生产厂家。数控技术的发展趋势随着社会和科学技术的发展，特别是微机和网络技术的发展，要求工业生产必须满足高精度高效率高灵活性高速自动化节能环保少或无切削的要求。这些需求要求数控系统在未来的生产应用中，必然向着开放化集成化网络化的方向发展。开放化传统的专用控制系统是控制器制造商针对特定的机床开发的，它是封闭不兼容和不可扩展的，很难二次开发和更新换代......”。

2、“.....向数控技术再开发人员开放，以便对系统进行维护和功能扩展。这就要求系统有个开放的软硬件平台开放的系统接口，最重要是有统的标准，这样才能实现系统的兼容和互换。开放式控制系统的基本特征是以通用的个人计算机的硬件和软件为基础构建的。由于个人计算机的软硬件上均有标准的规范和接口，因此计算机系统便具有了可扩展性可移植性互换性互操作性和可配置性等特征。控制器制造商可以对系统功能任意剪裁和组配以满足不同用户的需求，也可以就些功能模块赋予用户再开发的权利和方便，这样就便于系统的维修和升级。集成化集成化的最佳体现是种全新的制造系统计算机集成制造系统计算机集成制造系统的基本思想是用计算机技术将制造企业中的市场分析经营决策产品设计工艺设计质量控制生产计划调度乃至销售与售后服务等各个环节集合成的个综合优化的整体。由上述定义可以明了数控系统是计算机集成制造系统的个组成部分，是实现产品加工的必要环节但由于系统集成化的需要，数控系统还需要建立和完善相应的集成技术和标准......”。

3、“.....且系统的研究己进入了相对成熟的阶段。但目前的系统的集成度还不是很高，各模块的信息获取和转换仍不是很理想，目前各国学者正研究各种使系统集成度更高的技术。随着工业生产要求的不断提升，目前的集成系统将向着更加高度集成方向的方向发展。网络化随着近两年来技术的发展，美国些企业通过网络传播自己的先数控,火焰,切割机,设计,毕业设计,全套,图纸摘要本课题所设计的数控火焰切割机是种中型切割设备，它可以很方便的对金属材料进行直线或曲线切割，可广泛应用于机械建筑化工航天等行业。首先，本文通过对火焰切割技术及数控火焰切割机的国内外研究现状的分析，对火焰切割机的总体结构进行了设计，整体采用龙门式结构，纵向横向和垂直三个方向进给运动均选用电动机带动滚珠丝杠传动的开环控制系统。其次，由于火焰切割机切割工件时无切削力，所以纵向进给运动采用电机直接驱动来完成。最后，为了加工制造的方便还绘制了切割机的所有零部件和装配体的工程图。关键词数控火焰切割机，龙门式......”。

4、“.....纵向传动滚珠丝杠支撑件的设计计算及电机的选择横向垂直向滚珠丝杠支撑件的设计计算及电机的选择第四章导轨．导轨设计第五章机床的维护.结论参考文献致谢附录附录附录.第章绪论.切割技术的种类及发展切割是焊接生产备料工序的重要加工方法，包括冷热两类切割，而热切割又有气体火焰切割电弧切割等离子切割和激光切割等各种工艺方法。目前各种金属和非金属切割已经成为现代工业生产特别是焊接生产中的个重要工序，被焊工件所需要的几何形状和尺寸，绝大多数是通过切割来实现的。切割技术被广泛的应用在国民经济建设的各个领域里。近年来，由于机械工业飞速发展的需求和国外先进技术的引进，我国切割技术无论在新工艺的开发方面，还是在新能源的利用方面都有了长足的发展。自动化半自动化切割技术的发展......”。

5、“.....大大提高了工作效率，还可以提高金属材料的利用率。气体火焰切割是热切割中最早被采用和最常用的工艺方法，这种切割方法设备简单操作方便灵活投资费用少切割质量好等特点。尤其是能够切割各种含曲线形状的零件和大厚度工件等系列特点使得它自进入工业领域以来直作为工业生产中切割碳钢和低合金钢的基本方法而被广泛采用。而本文介绍的数控火焰切割机就是在早期切割机的基础上结合近年来高速发展的微型计算机技术被广泛应用于工业领域的实际情况设计出的种新型切割设备。.数控火焰切割简介火焰切割及数控火焰切割技术火焰切割就是利用气体火焰的热能将工件切割处金属预热到定温度后，喷出高速切割氧气流使预热处的金属燃烧并放出热量实现切割的方法。最常见的气体切割是氧乙炔火焰切割。钢材的气割是利用气体火焰称预热火焰将钢材表面加热到能够在氧气流中燃烧的温度即燃点，然后送进高纯度，高流速切割氧，使钢材中的铁在氧氛围中燃烧生成氧化铁熔渣，同时放出大量热，借助这些燃烧热和熔渣不断加热钢材的下层和切口边缘......”。

6、“.....直至工件的底部。量为。其最大转矩为。空载加速转矩计算当执行件从静止以阶跃指令加速到最大移动时，所需的空载加速转矩为空在加速时，主要克服惯性。总惯量加速时间通常取的倍，故带入数据可得为空载加速转矩不允许超过伺服电机的最大输出转矩由此可见所选电机满足设计要求。精度的验算机床的定位精度要求为.，其丝杠的导程误差为.。其余误差为伺服系统误差丝杠轴承的轴向跳动和在载荷作用下个机械环节弹性形变引起的位移误差等。伺服刚度伺服刚度为是伺服电机的增益，而则带入数据可得折合到工作台部件的直线刚度滚珠丝杠的拉压刚度丝杠为端轴向定位结构。其最小拉压刚度发生在工作台螺母离定位点最远的位置。直丝杠的行程则根据公式可计算得丝杠轴承的轴向刚度型轴承的钢球直径，钢球数，接触角，预加载荷为，轴向外载荷为导轨摩擦力故轴向载荷为预加载荷与轴向外载荷之和......”。

7、“.....按弹簧串联原则合成求得综合刚度。故弹性变形加工中心的定位精度是在不切削空载条件下检验的，故轴向载荷仅为导轨的摩擦力。则定位误差验证滚珠丝杠在任意内的导程误差为，加弹性形变量，即为。再加上些次要因素，将不会超过要求的定位误差，能满足定位精度.的设计要求。.横向滚珠丝杠副的设计及电机的选择横向与垂直方向的滚珠丝杠的计算与电机的选择的计算过程与纵向的设计与计算过程相似，所以就简单叙述下过程。额定动载荷和额定静载荷滚珠丝杠螺母副的承载能力是以额定动载荷和静载荷来表示的。是设计选用螺母丝杠的主要依据。滚珠丝杠的计算滚珠丝杠应根据额定动载荷选用。滚珠丝杠的当量动载荷式中轴向工作载荷，当量载荷按单调式变化规律变化，各种转速使用机会相同时，为工作寿命，以转为单位，为丝杠转速为使用寿命，队数控机床可取如果轴向工作载荷和丝杠转速时变化的，应按当量轴向载荷和当量转速计算......”。

8、“.....当量动载荷应为按上式求出当量动载荷后，查产品目录与相近的额定动载荷并使，然后高，而且通常要求自锁，例如螺旋压力机和螺旋千斤顶上的螺旋。传导螺旋以传递运动为主，常要求具有高的运动精度，般在较长时间内连续工作，工作速度也较高，如机床的进给螺旋丝杠。调整螺旋用于调整并固定零件或部件之间的相对位置，般不经常转动，要求自锁，有时也要求很高精度，如机器和精密仪表微调机构的螺旋。按螺纹间摩擦性质，螺旋传动可分为滑动螺旋传动和滚动螺旋传动。滑动螺旋传动又可分为普通滑动螺旋传动和静压螺旋传动。滑动螺旋传动通常所说的滑动螺旋传动就是普通滑动螺旋传动。滑动螺旋通常采用梯形螺纹和锯齿形螺纹，其中梯形螺纹应用最广，锯齿形螺纹用于单面受力。矩形螺纹由于工艺性较差强度较低等原因应用很少对于受力不大和精密机构的调整螺旋，有时也采用三角螺纹。般螺纹升程和摩擦系数都不大，因此虽然轴向力相当大，而转矩则相当小。传力螺旋就是利用这种工作原理获得机械增益的......”。

9、“.....滑动螺旋传动的效率低，般为，能够自锁。而且磨损大寿命短，还可能出现爬行等现象。静压螺旋传动螺纹工作面间形成液体静压油膜润滑的螺旋传动。静压螺旋传动摩擦系数小，传动效率可达,无磨损和爬行现象,无反向空程,轴向刚度很高,不自锁,具有传动的可逆性,但螺母结构复杂,而且需要有套压力稳定温度恒定和过滤要求高的供油系统。静压螺旋常被用作精密机床进给和分度机构的传导螺旋。这种螺旋采用牙较高的梯形螺纹。在螺母每圈螺纹中径处开有个间隔均匀的油腔。同母线上同侧的油腔连通，用个节流阀控制。油泵将精滤后的高压油注入油腔，油经过摩擦面间缝隙后再由牙根处回油孔流回油箱。当螺杆未受载荷时，牙两侧的间隙和油压相同。当螺杆受向左的轴向力作用时，螺杆略向左移，当螺杆受径向力作用时，螺杆略向下移。当螺杆受弯矩作用时，螺杆略偏转。由于节流阀的作用，在微量移动后各油腔中油压发生变化，螺杆平衡于位置，保持油膜厚度。滚动螺旋传动用滚动体在螺纹工作面间实现滚动摩擦的螺旋传动，又称滚珠丝杠传动.滚动体通常为滚珠......”。