箱包面料裁剪装置机械系统设计

目 录
1 绪论 1
1.1课题的目的及研究意义 1
1.2课题的研究及发展 1
1.3课题的内容和结构 2
2 方案设计 3
2.1方案 3
2.2方案比较 4
3结构设计 5
3.1送料机构设计 5
3.1.1 平行四边形结构设计 5
3.1.2 电动机的选择 9
3.1.3 减速器设计 10
3.2夹紧机构设计 12
3.2.1 夹具设计 12
3.2.2 液压控制设计 15
3.3校核 16
3.3.1受力分析 16
3.3.2强度、 刚度计算 18
4 总结 21
1.2课题的研究及发展
当今，全球制造企业之间的竞争越黎越激烈，决定制造企业全球竞争能力的主要指标是产品的开发时间、质量、成本，以及相应的服务，即TQCS。所以，解决用裁剪装置剪切箱包面料存在断面质量差，生产率低的问题迫在眉睫。
研究结果表明，箱包面料剪切质量受两个因素影响，一是剪切速度，当剪切速度达到5m/s以上，可获得满意的剪切质量；二是箱包面料的径向夹紧力，当采用带径向的夹紧装置时，也可得到满意的断面质量。
根据不同的工作原理和构造形式，箱包面料裁剪装置也各不相同。
机床裁剪装置按自动化程度可分为人工送料和自动送料两种。人工送料，是指在普通机床上的送料过程由人工操作，这种送料方式由于费时、耗力只适用于单件小批生产或加工大型及外形复杂的工件。对于重量较大的毛坯，通常采用输送辊道或起重设备等设施，毛坯的夹紧则采用气动、液压、机械等方式；在大批、大量生产中，为了缩短送料时间，减轻体力消耗，通常采用各种自动裁剪装置，使送料过程自动化。自动裁剪装置接到送料指令后，送料机构自动松开已加工的工件，将其推走，然后将待加工的工件带到加工位置，进行定位和夹紧。采用机器人或自动运输小车给机床上、下料，构成柔性制造单元，已是当今自动化发展的趋势之一。
一般机床上的送料机构根据送料动力的不同可分为机械、液压、气动三大类。在机械加工中以机械与气动二类应用较多。气动送料机构具有灵巧轻便、通用性强、其送料长度和材料直径可调整、机构反应迅速的优点。但是，由于气动送料机构是采用压差式气动原理工作，故机构工作噪声较大，影响冲压工作环境，主要用于小批量、多品种 的生产。机械送料机构尽管调整相对困难且机构较大，但具有送料准确可靠、机构冲击与振动少、噪声低、稳定性好等优点，仍是目前机械加工中常用的自动送料方式。
一般车床上所配置的自动裁剪装置有简易式（夹持抽拉式）、料仓式和液压推进式等。
采用简易裁剪装置时，由于在箱包面料的后端无支承，因此箱包面料不能太长，否则会引起箱包面料的颤振，从而影响零件车削的精度。箱包面料的长度与箱包面料的材质和直径有关，一般箱包面料长度在500mm以下，箱包面料直径较大和箱包面料材质的密度较小时应取较短箱包面料，最佳的箱包面料长度应根据箱包面料的实际情况试切来确定。
料仓式裁剪装置的自动化程度比较高。裁剪装置在工作前，先将锯切好并具有同一长度的箱包面料装入料仓中，这种裁剪装置可输送箱包面料的规格为直径12-30 mm，长度1000mm。这种裁剪装置对同一零件的车削，箱包面料的直径必须相同。对不同直径零件的加工，则需更换与箱包面料直径相适应的手指夹头，同时调整支承滚轮的高度，使被支承的箱包面料轴心与车床主轴保持同高度。
液压推进式裁剪装置是靠液压推动进行工作的，这种裁剪装置可以送进箱包面料直径范围为2-68mm，长度可达2000mm以上，这种裁剪装置可以达到较高的切削精度。裁剪装置的导向管还可以导向具有一定直径差异的箱包面料，但箱包面料外径与导向管内壁间的间隙在2mm左右比较好，过大或过小都不利于箱包面料的精确导向，同时会引起振动，当满足不了这个条件时，只好 降低车削的速度来使用。
在车削加工过程中数控车床应用越来越普及，它可实现车削过程的自动化，减轻人工的劳动强度，提高生产效率。在普通数控车床上配以自动箱包面料裁剪装置，则加工过程的自动化程度提高，工效率也进一步提高，同时材料的利用率也大大提高。
近几年来，由于工人工资的不断增加，很多企业都出现招工难的问题，这样就迫使企业要更新和改造设备，提高设备的自动化程度，从而降低用工成本。 新一代的裁剪装置进一步提高了其实用性及安全可靠性，在技术上也作了一系列的改进，优化了其结构本身，并采用自动化控制，使其达到高效、高精度、高利用率等要求。因此，研究和改进裁剪装置具有较好的实用价值和发展前景。
1.3课题的内容和结构
本文需要解决如何夹紧箱包面料、如何实现定长输送、如何实现箱包面料的移动三方面的问题。针对以上问题，提出两种方案，通过多方案的比较，从中选择最优方案。
在设计方面，主要涉及三方面的问题:
首先需要确定送料机构即解决如何实现箱包面料的移动问题，涉及到电机与减速器的选择；
其次需要确定夹紧机构即解决如何夹紧箱包面料问题；涉及到液压控制；
最后，需要对所设计的机构进行相关计算与校核。
在设计完之后，根据计算结果，运用CAD软件进行装配图与零件图的绘制。最后，需要对所查阅资料需要整理，以及对此次设计的总结。