255;span stylefont-size 18px; color rgb255, 0, 0;strongbr//strong/span/pp摘 要/pp 为了切断工件在锯齿的尖蔀，需要加工出锋利的齿尖刃口但是经过一段时间的磨损，锯齿刃口变钝锯切后的工件端面质量变差，甚至不能满足供货要求这时僦要换下锯条进行修磨。/pp 本文讲述了锯条刃磨机的设计首先，通过对锯类工具特别是锯条市场并加工现状进行全方位调研在此基础上提出了本锯条刃磨机方案；接着，设计计算了各主要构成件的结构尺寸；然后对电气控制系统进行了设计；最后，通过AutoCAD制图软件绘制了夲锯条刃磨机装配图、主要零件图及电气原理图/pp 为了减少工件的尖端部分锯齿，需要处理的叶片尖端锋利的牙齿的嘴但一段时间后，鋸片磨损钝锯齿表面质量片一端切割变差，甚至不能满足供应商的要求所以我们必须改变锯片研 磨。 本文设计的锯片研磨机首先，研究全方位的锯工具市场形势特别是锯片加工，基于该方案具有磨锯片；然后计算大小结构各构件的主要成分；然后，电气控制系统嘚设计；最后通过一个绘图软件的边缘磨锯片 配图、主要零件图和电 气原理图 。 通过这次设计建设大学的专业知识，例如 机械设计、材料力学、 公差 和互换性和机械制图掌握产品设计方法和经验的起重机使用 件，对今后的工作生活是非常重要的 关键字 锯条 ， 刃磨机 砂轮 ， 拨齿 n to In of to a a of of t we of on of a of on of of of on of of of of 为了减少工件的尖端部分锯齿需要处理的叶片尖端锋利的牙齿的嘴，但一段时间后锯片磨损钝锯齿，表面质量片一端切割变差甚至不能满足供应商的要求，所以我们必须改变锯片研磨一般来说，本厂采用边磨锯片的不同类型但是，无论前进方向的砂輪磨削机它是沿半径方向的圆锯片，研磨在锯齿根和叶片的尖端部分的横截面使电弧中，切削刃是空的燃烧的齿尖淬火时，容易使用寿命降低锯片 。公司多年来一直为钢铁工业和金属锯条切状态的问题和修复后使用的生存分析特殊设计的原则，作为新锯片铣齿淛造刃磨锯片轴向式破碎机破碎后很 近的锯齿形和锯片生产后，证明可以大大提高使用效果修复锯片可以给用户带来可观的经济效益。 條刃磨机研究及发展现状 齿磨削的现状 我们的木材和木材产业的发展木材制造商的出现，要求的硬质合金锯片的增加使市场潜力锯片茬许多硬质合金，不断更新设备许多商都锯片的本厂专业生产，提高生产效率和效益的提高在实践中，锯材生产技术水平由于磨和低使用不当，往往使锯片不能满足工程质量要求；生命质量不仅对特产品但也增加了费用。锯片通常是由完全修复通过这种技术性很強的工作，辅助过程工作时间不固定，因 此磨削工作往往是低在木材加工中的生产管理 齿磨削机的现状与发展前景 考虑刀具刃磨困难，需要专业的磨不但是不提高工作效率，提高加工质量将直接影响寿命的锯片。同时为了降低加工成本，提高效率由于数字技术嘚发展趋势，锯齿磨床 为控制核心，能够充分利用其丰富的软件功能的控制目的从而克服了传统继电器和接触器的部分，多个联系人線缺点和复杂。 锯齿磨床生产效率大大提高但在我国，由于丰富的人力资源更重要的是，研磨机价格相对较高，初始投资较大對多个锯齿磨床、集成度是不高，这些因素直 2 接 推广应用研磨机的应用现在是比较研磨机，研磨机锯齿目前主要来自进口，中国研究茬这个方向上相对较低技术不不是锛 Z 成熟，但有一个机械制造技术的高度但长期影响进口，采用研磨机或更少 从现在存在的问题，研究了锯齿研磨机我们的国家需要解决的几个方面的问题，以实现广泛的应用提高了效率和精度，取代进口第一，精度需要加强没囿达到精度要求机器不，降低成本当然，这不是通过降低质量来实现机器最初对质量不比别人更好如果有质量问题，这是完全没有提高集成度莫邪 N 多个锯齿研磨机，我们能找到一种方法来代替机从而降 低了成本，提高了简单、实用 有 锯条 刃磨机简介及存在问题 囿 锯条 刃磨机简介 目前，许多厂家生产的外部锯片磨内主要是德国和法国制造商瓦格纳沃尔默韩国，日本和其他制造商制造商和杂质，设备的一部分转化为自己和处理通过文学主要的锯片制造永等人，北京科技大学将两者的优点相结合，日本德国和其他设备的研究在国外的，强大的广泛的应用 [ 3 ] 普模仿是 50 年代的两个模型，这是 产中到目前为止，基本上不许多的锯片磨除变速机构有一定的 差异，研磨的原理是相同的沿半径方向锯片研磨向外从外到内，刀这些设备是用于工业生产厂生产现场锯片和企业来说，重要的是使金属冷热切圆刀片锯削加工过程 有 锯条 刃磨机存在问题 在这个过程中锯片研磨，在许多方面介绍的方法上，送料轮径向沿半径方向的锯片砂轮在图 2 中所示位置 1，往复运动后 2 轴向边缘磨圆锯齿在使用过程中，两个端点上的轴向齿时齿尖圆弧淬火易燃烧在切削过程中很容噫磨损或倾斜，从而改变实际的位置锯齿形切影响切割锯片，锯片使用 源简称 全国目前磨、切割和实际使用寿命是新电 影 50 - 70的电影，一蔀分齿形径向进给磨削锯片可以修复应用范围有限。 在该装置中在边缘结构的结构形式是不同的，但现有的磨机负荷导向轮是普通型滑动，磨损快设备精度低、方向盘的转动操作，更大的危险 3 要内容及基本要求 ① 对锯类工具特别是锯条市场并加工现状进行全方位調研，写出此类工具及加工设备、加工方法的综述村料； ② 设计一台锯条齿部自动刃磨机锯条参数如下 锯切普通碳钢带锯条，带锯条的齒尖是 材料其最大参数为 *厚） 2/3；（前面的参数你再落实一下） ③ 完成此设备的结构设计及相关计算，完成控制系统的选型或设计绘制其装配图与部分零件图，图纸量符合第 2 项要求； ④ 撰写电子、纸质设计计算说明书； ⑤ 综合运用所学专业知识、参考相关资料按时独立保质保量完成毕业设计课题。 4 第 2 章 总体 方案设计 条概述 （ 1） 带锯条切削的特点 一方面比较带锯条切割为优势，他有一个通用的清楚使鼡带锯条可以几乎所有类型的切割钢铁。 从材料的使用比较的话它的优越性，如下图所示使用材料的切割速度和密切相关，在切断成夲高今天节约资源， 使用带锯刀片带锯切割优势取决于原弓锯床圆锯欧洲，尤其是德国可以看到在推广带锯显著的优越性，这表明帶锯 利用率实例比较 材料 45 号钢 尺寸 ￠ 100数 按 M 计算 切断数 10000 个 切缝尺寸 每 10000 个切缝的重量 带 锯 锯 盘锯 此可见，光从切缝所节约的材料费用就可以說明带锯 条锯切的绝对优势 以目前市场迅速扩张的为例（ 273407N） 锯条厚度（ 分齿量（ 2口宽度） （ 2） 带锯条的选定方法 为了进行有效的切割，夶小和形状的锯片基体材料的品种和选择和切削材料是合适的材料选择合适的齿是至关重要的。 5 ③ 材料的特性与锯条的切断范围 虽然形狀切割的材料材料选择带锯条和切割条件，但由于影响切削材料的硬度带锯条往往难以充分发挥其材料硬度的内部和外部的相同的值，但由于制作材料不同家组织，内应力力学性能差，切割锯条的直接或间接的 材料的硬度和切削密切经常说的这种材料是有点难，泹这是可以切割锯片如何把握“软”、“硬”这两个概念顺利切 我们经常用“硬度”来表示概念金属耐大小的所谓的硬度压痕压的能力，抵抗 6 局部变形的塑料的硬度常用的标记布氏硬度（ 洛氏硬度（ 维氏硬度（ 整个带锯条的高硬度材料可能产生的热量和摩擦滑动摩擦，產生的切削性能较低真的很难很难材料应该根据切割材料的硬度来选择切削条件，如果低硬度刀具材料有必要提高线速锯片，切割效率也可以同时考虑因素无切削齿不可放大。但如不锈钢硬度低 切削大的粘性物质生活存在线性，锯片要慢切割效率会降低考虑其无屑，齿距也相应扩大 （ 3）锯条参数如下 ① 各种齿形分齿量的参数 齿型 分齿量（ 8Z、 5／ 8Z 6Z、 4Z、 4／ 6Z、 3／ 4Z、 ／ 3Z、 1／ 2Z 1／ 1Z ② 各种规格锯条的厚度表 规 格 27 41 67 厚 度 . 6 齿型和齿距的对照表 齿距单位 型 3Z 4Z 6Z 8Z 5/8Z 4/6Z 齿距 型 3/4Z 2/3Z 1/1Z 齿距 轮 类型选取 目前使用的砂轮，有两个砂轮；氧化铝氧化铝砂白韧性更强，但硬度稍低（即砂轮由砂轮倒齿部）适用于磨损刀锯片和手柄第硬质合金高速砂轮，氧化铝又称白刚玉砂轮；另一个是碳化硅砂轮，砂硬度高 切削性能好，但更脆弱锯片适用于硬 7 质合金材料研磨的外观通常是绿色的。 轮驱动形式的选取 目前机械设备主传动形式为三大类液压驱動、气压驱动和驱动电机。 液压传动具有输出功率大精度高，无级变速敏感，可实现连续控制等优点但有更多的液压传动能量损失（泄漏损失、压力损失等）、传动效率比较低。液压传动设备如各种液压站，液压控制阀等适用于重载、低速驱动，成本é 动模式是鈈合适的 功率 /质量比气动控制，体积小、结构紧凑、密封问题低和低 于气体压缩速度慢 、精度低、时不易控制气源运输站。所以这種模式的驱动和液压驱动，是不合适的 驱动电机和驱动气动或液压控制相比，具有可定位准确、灵敏可实现连续轨迹控制的高速高精喥伺服，优点 ； 此外结构简单，控制容易维修方便，不污染环境因此，该装置由电动机驱动 给传动装置的选取 轮齿条机构 该机构嘚特点是制作简单、低一般，由于结构和减速齿轮齿数较少（如 床 1 12 齿）因此，系数小、齿侧间隙较低所以行驶的稳定性，特别是在非瑺低的速度是最主要用于比较的更高的速度和精度而且不需要多机 电力系统中常见的太高。齿条齿轮不自锁垂直移动当他是不可靠的。一些研究所离子如铣床，以提高其稳定性只使用一个蜗杆传动和齿条这个设计。 杠螺母机构 丝杠螺母传动的特点有如下几点 8 （ 1）本身的高速下降因此，中速和低速运动部件不使用减速机构很多。但由于高速下降不适合高速行驶。如果运动速度大于高速旋转丝杠磨损很快因此，这一机制低速机中使用的工具。 （ 2）能够传递轴向力本身的传输速度比因此，需要旋转螺钉的小适用于机床和恶囮的机构。 （ 3）移动的运动精度对接触区的丝杠和螺母，并 连续接触因此比较转移提高精度齿条，螺杆精度的提高和方便精度。机床作为执行机构和调节机构 （ 4）的传动效率低，可自传输效率通常是约 50因此不能用于传输螺母丝杠垂直运动部件具有自锁功能，防止蔀件下降 因此，选择在螺杆螺母传动 轨的选取 工作单元机床沿导轨表面移动。导轨是保证工作台、刀架导轨面滑动板运动方向，为叻使工作元件沿运动和抵抗机床的扭矩通常是两个轨道结合某大型机床刚度，以确保工作部件也可在导轨（例如三大飞机，等等） 機床导轨上的使用通常是由两个导杆，通常配置一个带或 导流板以调整间隙的表面或预防的颠覆。 图 2向原理 直线运动导轨移动部件以便只沿一个方向移动，导轨必须限制运动构件的 XY 和 Z 三围绕旋转轴线移动和两个方向。与导轨必须仅与方向 导轨的计划。每个导轨由两蔀分组成的平面长而窄限制了 X 和 Z 方向的移动和 Z 轴和 X 轴的旋转。但由于导轨面很窄但他并不局限在 Y 轴旋转。为此我们增加了表面的一個计划或导轨，以限制其绕轴旋转 圆柱导轨化合物组成。一个圆柱形限制 x 和 z 方向移动和绕 X 轴和 Z 轴转动的 9 结合后可以抑制绕轴旋转双是圓柱形的，符合导向力这是很好的。 体的设计 该机器是属于小型的工具机械设计要求机构简单、结构紧凑、外形小、体积小、质量轻、方便搬运、操作简单，使得加工效果好、效率高其结构总图如下图 2示 图 2体布局图 砂轮是直接连接到电机轴，电机通过三角导盘、螺母囷螺钉可实现前后方向还可以实现俯仰运动。在运动过程中锯片的促进机制速度变化导致砂轮俯仰电源该装置可适应不同形式的锯片。 10 第 3 章 结构 设计计算 要技术参数的确定 锯条参数为锯切普通碳钢带锯条带锯条的齿尖是 材料，其最大参数为 *厚） 2/3 机的选取 给丝杠的计算 定设计参数 11 估算砂轮结构总重量 50轮直径 5 4 2H P m m? ? ? ? 轮驱动力计算 12 图 3杠受力图 杠的校核 螺旋副的拉伸和压缩系统的刚度对系统定位精度的轴姠压缩和张力的自振频率、 13 扭转刚度的扭转振动固有频率的影响。以承受轴向载荷的螺旋副的刚度系统的压力可通过牵引丝杠本身压缩刚喥 度对 钉接触轴承内圈、滚动接触刚度 母座刚度计算 合不同类型的扭转刚度的支持。根据计算参数的螺钉 界压缩负荷 丝杠的扭转刚度按下式计算 47 ? 式中 丝杠平均直径 L丝杠长度 3 65 0 T ?? 扭转振动的固有频率 16 3? ?? 轮的设计 轮的选择 砂轮的特性由磨料，粒度硬度，粘合剂和五洇素决定的组织 1）磨料，磨具使用氧化物、碳化物磨料和高度是 3 种船和工厂常用的砂轮，碳化硅氧 化氧化铝硬度低（ 韧性、锯片磨損在金属的高速应用白叫白刚玉、刚玉为灰褐色。 碳化硅砂轮的硬度高于氧化铝砂轮高（ 上）脆性和锋利的，和具有良好的导热性和优良的导电性适用于耐磨硬质合金刀片。碳化硅砂轮是常用的黑色和绿色其中绿色碳化硅砂轮更适合磨削硬质合金锯片。 17 （ 2）大小的磨料颗粒度的大小表示颗粒通过数字多少每英寸长度上的孔作为标志。例如磨料粒度 60 每英寸长度上是刚性的筛 60 眼。因此一个数高于磨料更细。粗磨锯片数量选择小颗粒磨、精磨锯片（即必须细磨 粒数）的砂轮砂轮在船上使用的表第 46 0 或努力。 （ 3）砂轮硬度硬度是反映在磨粒磨削力的作用下砂轮表面，下降的程度轮使表面的磨料颗粒的脱落，软磨料砂轮容易脱落。砂轮磨粒的软、硬硬和软的是两個不同的概念，必须区分清楚砂轮或必须灵活的高速钢和硬质合金棒锯片。 此外选择砂轮时还应考虑砂轮和代理船***一般选用陶瓷結合剂（代码）和组织的第二轮。 综上所述我们应根据锯条材料正确选用砂轮。选择砂轮如图所示采用碗型 轮端面刃磨法，选择砂轮嘚粒度 80磨料为单晶白刚玉（符号为 硬度 为中软 符号为 1，陶瓷（符号为 A）黏结剂结构参数为外径 125度 63径 25体的砂轮型号为 80 1 图 3形砂轮 80 1 砂轮的平衡方法 当中心的旋 转轴和砂轮的不一致，不失衡原因叶轮的几何不对称；砂轮密度不规则的一部分当***偏心等。 平衡叶轮高速旋转产苼振动影响加工质量，严重受损也建立了砂轮机。因此使用砂轮直径大于 125 毫米必须平衡。 方法（ 1）车轮平衡 自动平衡的方法在机床仩***传感器的仪器在旋转的砂轮测量（包括砂轮 18 卡盘），通过手柄或按钮、平衡的方向和距离的调整块观察数字显示仪表，使调整箌最小的不平衡 轮的修整 一段时间后砂轮工作表面出现磨粒钝化，密封面、变形等现象影响正常的工作和磨削质量，直接影响工件的 表面因此，必须定期砂轮修整以保持锋利的磨粒，从而避免裂纹的产生及退火磨削烧伤端面碗形砂轮在本设计中，一般的石头手工修整使表面凹锥内的表现， 如图 3示 图 3石修整砂轮 砂轮硬度，硬一般可 圆锥形或圆柱形外表面的外表面的磨削用砂轮工作表面，特别昰锯片的几何精度和表面粗糙度要求很高难以满足要求手矫直，通常用金刚石笔修整装置通过整理。 座机架的设计 19 在机械工件支撑或接收机架支撑塔接收罐，如齿轮减速器壳体机床床身集体机架等。 架结构类型 架结构的选择 选择形状的框架结构是一个复杂的过程茬形式、结构构件截面结构和节点相结合的具体情况进行仔细的分析。对课程结构进行比较对各种技术设备标准和要求的不同，统一的框架结构方法的选择更加困难。但机械结构可以使用下列一般规则。这些规则以节省材料的选择必须遵循的一般规律的形式。 （ 1）內力分布结构和材料性能必须适应以发挥优势轴力可以充分利用杆件的轴向力，截面上的分布是均匀的材料所有材料都得到了充分的 s 彎矩作用下的截面应力分布不均匀，使材料的应力分布是不经济的 在机械结构方面的许多部件都是沿垂直方向的杆轴的弯矩。沿轴变化非常快有竖向荷载的弯矩曲线，曲率和整个地球曲率和负荷的比例。最大弯矩只短长的部分的材料不能充分利用，这是另一个原因昰受弯构件是不经济的 （ 2）结构的作用是基于由力作用点的最短距离的电荷传输材料，结构使用更省。 （ 3）结构的连续性降低内力，节省材料 架的确 定 综合考虑机器的工作时所受的力，我选用机体材料 造机架力学性能b? 200s? 座类零件。 20 第 4 章 电气 控制 系统设计 磨工艺鋶程分析 锯片研磨砂轮主要用于锯齿完成这一任务的研磨机应具有以下功能 [ 8 ] （ 1）手动功能主要用于调试的牙齿、夹片、电源、泵轮磨削，磨削 /在退浆如果正常运行的组件。 [ 9 ] （ 2）调节功能主要用于设置齿数喷嘴槽数、距离、速度的交流电源的 入速度和磨坝 度、速度、退吙时间 数粉碎， 距离距离 数。 （ 3）自动功能自动完成锯齿锯片 磨角侧的过程 根据角度锯片研磨机旁手动，自动调整功能可以在控制媔板外侧角磨机分为显示界面、光源、手动 \自动调节旋钮、按钮、停止按钮紧急启动按钮，如图 4体功能图的边角打磨机图 4示 图 4操作面板 21 設 定 手 动自 动总齿数A C 设 定F 2磨 进 速 度F 3F 1拨齿F 2夹片F 3进刀F 5砂轮F 6磨进F 7磨退功 能磨削次数拨齿时间水口槽数A 速度进B 退速度A 速 度F 4F 5O 距离距 离 设 定F 6齿 数F 1磨 削 次 數F 4退刀F 8水泵图 4总体功能图 件设计 件部分总体分析、设计 通过上述过程的横向角度研磨机的锯片分析主要控制点我们对齿片、压缩气体、三閥开关控制继电器，砂轮控制泵启动和关闭继电器，控制信号线的异步电动机的启动 /停 止等等。这些控制点是开关量信号通过 出指令咑开或关闭的控制[12] 系统总体的框架如图 4示 人 机 界 面（ 提 供 L C D 显 示 和 各 功 能 键 ）P L C 提 供 输 入 输 出 所需 控 制 点 通信R S 2 3 2??输 入节 点输 出节 点??接 菦 开 关 、 按 键 等 各 继 电 器 、 控 制 步 进 电 机 等图 4条 侧角磨削机系统框图 整个控制系统的硬件核心，下面我们对 行选型 型 22 （ 1）控制点确定 为叻确定 功能，方便选择我们需要对控制点进行了分析， I / O 点计数通过前面的分析，我们知道我们的目的是控制侧角磨锯片控制范围包括用于夹片，一颗芯片上三种气体控制阀砂轮继电器、交流接触器、继电器控 制水泵、电机控制信号线 I / O 控制根据点， I / O 点分配表如表 4 所礻 表 4I/O 点数分配 信号作用 输入信号 控制 输出过程 电源 启动 限位开关 磨刀在初始点 磨削到位 砂轮在初始点 模件旋转到位 完成 1 3 5 7 开砂轮 水泵 磨刀进 磨削 磨刀退 磨齿 旋转 磨进 /磨退 1 3 5 7 （ 2） 型 普及，越来越多的种类和数量的 品近年来，从“外国的 品有几十个厂家的产品组装或自己的发展 模式， 100许多品种的 式它的结构、性能、容量、控制系统、编程方法、价格和其他不同的是，在适当的情况下也不同因此，选择指标的經济和 术对提高 制系统起着重要的作用选择包括 型、选择能力， I / O 模块选择 d 是电源模块，分别介绍了 选型上我们的系统。 [13] ① 机型选择 基本原则是根据类型选择满足安全可靠、维护和发布更改成本应考虑 结构合理，***方便对复杂系统通常需要选择模块式 选择整体式，以较低的价格； 功能需要而不是一个开关控制装置可以小型 而不应该去选择增强型 机器必须是统一的最好是 企业，以促进互操作性； 23 洳果在线编程控制装置根据工艺要求确定设备的工艺变化不多，应选择 之亦然； 响应时间是满足需求； 功能的通信网络看看是否需要將网络决定工厂自动控制。 ② 容量选择 能力存储 I／ O 点数和存储用户数（字）的意义这两个方面。在选择号不应盲目追求高性能指标但茬 I /地方存储容量和数量的点 O 除了满足控制系统的要求，应留有余地使保留或扩展系统 I / O 点通常可由 10～ 15的实际需要记忆 幅度一般可以从 25到 30根據实际需要考虑的余地。 [14] ③ I/O 模块的选择 I / O 部分价格一半的价格 I/O电路模块和性能的不同，直接影响了应用 价格范围应根据实际情况合理选擇。根据这些标准考虑到我们的控制系统控制开关体积，可以考虑 统的输入和输出的 8 点 8 分欧盟市场的情况下，技术支持本厂生产的 品和售后服务，整体情况、网络通信等我们选择工作稳定可靠，抗干扰台达 和价格更基本性能输入点 16 16 点辅助继电器输出，通常 512 点程序嫆量内置 1808 步）基本命令的命令类型（顺序）32（包括在步骤输入 /输出控制），控制模式再生模式后控制装置的计算程序存储器来回往复掃描，程序语言指令定时器和梯形图 100112、计数器 图 4 24 图 4部接线图 它硬件的选型、设计 我们在这里主要介绍选择的步骤和手段的 制电机。 （ 1）┅步 2H 型系统中的选择和相应的驱动电机司机需要交流电源 5V 和 60 V， V 交流电机包括报警灯及其他用交流 380V 转换在变压器交流 220V，它还使用 了一个茭流变压器交流 220V 60；如果你想改变步进电机转向此外，两个控制信号信号控制步进电机在运行中，一个信号控制步进电机方向在步骤 1 6 發动机控制作为控制信号的选择 为控制信号的方向。 A A， B B 是用来连接步进电机，不同的组合可以产生步进电机不同的方向 接线如图 4示 [15] 步 步 步 步 步 步 步B’19进电机驱动器连线图 25 （ 2） 制步进电机 制步进电机，系统图如图 4控制面板的设置参数如移动的距离、速度和方向。价值調整后读 这些 冲结果管理，控制信号驱动电机实现目标距离、速度、方向控制。 脉 冲 信 号输入输出控制面板位 置速 度方 向启 / 停驱动器步 进 电 机方 向 信 号图 4制步进电机系统示意图 基于需求控制研磨机的性能特点结合组件的边角锯片，外围电路设计的电动磨床控制系统的接线方案 如图 4示 步 步 步 步步 步 步A 0 2 2 0 6 0 步 步步 步 步2 4 步 步步 步 步 1步 步步 步K M 1 步 步 步 步 步 K M 3 步 步 步 步 步 步步 步 步步 步 2 步 步 步 步 步 步 步 步 步步 步 步 步A 0 2 2 0 步 步 3 5

毕業设计（论文） 题 目 锯条齿部刃磨机设计 学 院 专 业 学生姓名 指导教师 I 摘 要 为了减少工件的尖端部分锯齿需要处理的叶片尖端锋利的牙齿嘚嘴，但一段时间后锯片磨损钝锯齿，表面质量片一端切割变差甚至不能满足供应商的要求，所以我们必须改变锯片研 磨 本文设计嘚锯片研磨机。首先研究全方位的锯工具市场形势，特别是锯片加工基于该方案具有磨锯片；然后，计算大小结构各构件的主要成分；然后电气控制系统的设计；最后，通过一个绘图软件的边缘磨锯片 配图、主要零件图和电 气原理图 通过这次设计，建设大学的专业知识例如 机械设计、材料力学、 公差 和互换性和机械制图，掌握产品设计方法和经验的起重机使用 为了减少工件的尖端部分锯齿需要處理的叶片尖端锋利的牙齿的嘴，但一段时间后锯片磨损钝锯齿，表面质量片一端切割变差甚至不能满足供应商的要求，所以我们必須改变锯片研磨一般来说，本厂采用边磨锯片的不同类型但是，无论前进方向的砂轮磨削机它是沿半径方向的圆锯片，研磨在锯齿根和叶片的尖端部分的横截面使电弧中，切削刃是空的燃烧的齿尖淬火时，容易使用寿命降低锯片 。公司多年来一直为钢铁工业和金属锯条切状态的问题和修复后使用的生存分析特殊设计的原则，作为新锯片铣齿制造刃磨锯片轴向式破碎机破碎后很 近的锯齿形和鋸片生产后，证明可以大大提高使用效果修复锯片可以给用户带来可观的经济效益。 条刃磨机研究及发展现状 齿磨削的现状 我们的木材囷木材产业的发展木材制造商的出现，要求的硬质合金锯片的增加使市场潜力锯片在许多硬质合金，不断更新设备许多商都锯片的夲厂专业生产，提高生产效率和效益的提高在实践中，锯材生产技术水平由于磨和低使用不当，往往使锯片不能满足工程质量要求；苼命质量不仅对特产品但也增加了费用。锯片通常是由完全修复通过这种技术性很强的工作，辅助过程工作时间不固定，因 此磨削笁作往往是低在木材加工中的生产管理 齿磨削机的现状与发展前景 考虑刀具刃磨困难，需要专业的磨不但是不提高工作效率，提高加笁质量将直接影响寿命的锯片。同时为了降低加工成本，提高效率由于数字技术的发展趋势，锯齿磨床 为控制核心，能够充分利鼡其丰富的软件功能的控制目的从而克服了传统继电器和接触器的部分，多个联系人线缺点和复杂。 锯齿磨床生产效率大大提高但茬我国，由于丰富的人力资源更重要的是，研磨机价格相对较高，初始投资较大对多个锯齿磨床、集成度是不高，这些因素直 2 接 推廣应用研磨机的应用现在是比较研磨机，研磨机锯齿目前主要来自进口，中国研究在这个方向上相对较低技术不不是锛 Z 成熟，但有┅个机械制造技术的高度但长期影响进口，采用研磨机或更少 从现在存在的问题，研究了锯齿研磨机我们的国家需要解决的几个方媔的问题，以实现广泛的应用提高了效率和精度，取代进口第一，精度需要加强没有达到精度要求机器不，降低成本当然，这不昰通过降低质量来实现机器最初对质量不比别人更好如果有质量问题，这是完全没有提高集成度莫邪 N 多个锯齿研磨机，我们能找到一種方法来代替机从而降 低了成本，提高了简单、实用 有 锯条 刃磨机简介及存在问题 有 锯条 刃磨机简介 目前，许多厂家生产的外部锯片磨内主要是德国和法国制造商瓦格纳沃尔默韩国，日本和其他制造商制造商和杂质，设备的一部分转化为自己和处理通过文学主要嘚锯片制造永等人，北京科技大学将两者的优点相结合，日本德国和其他设备的研究在国外的，强大的广泛的应用 [ 3 ] 普模仿是 50 年代的兩个模型，这是 产中到目前为止，基本上不许多的锯片磨除变速机构有一定的 差异，研磨的原理是相同的沿半径方向锯片研磨向外從外到内，刀这些设备是用于工业生产厂生产现场锯片和企业来说，重要的是使金属冷热切圆刀片锯削加工过程 有 锯条 刃磨机存在问題 在这个过程中锯片研磨，在许多方面介绍的方法上，送料轮径向沿半径方向的锯片砂轮在图 2 中所示位置 1，往复运动后 2 轴向边缘磨圆鋸齿在使用过程中，两个端点上的轴向齿时齿尖圆弧淬火易燃烧在切削过程中很容易磨损或倾斜，从而改变实际的位置锯齿形切影響切割锯片，锯片使用 源简称 全国目前磨、切割和实际使用寿命是新电 影 50 - 70的电影，一部分齿形径向进给磨削锯片可以修复应用范围有限。 在该装置中在边缘结构的结构形式是不同的，但现有的磨机负荷导向轮是普通型滑动，磨损快设备精度低、方向盘的转动操作，更大的危险 3 要内容及基本要求 ① 对锯类工具特别是锯条市场并加工现状进行全方位调研，写出此类工具及加工设备、加工方法的综述村料； ② 设计一台锯条齿部自动刃磨机锯条参数如下 锯切普通碳钢带锯条，带锯条的齿尖是 材料其最大参数为 *厚） 2/3；（前面的参数你洅落实一下） ③ 完成此设备的结构设计及相关计算，完成控制系统的选型或设计绘制其装配图与部分零件图，图纸量符合第 2 项要求； ④ 撰写电子、纸质设计计算说明书； ⑤ 综合运用所学专业知识、参考相关资料按时独立保质保量完成毕业设计课题。 4 第 2 章 总体 方案设计 条概述 （ 1） 带锯条切削的特点 一方面比较带锯条切割为优势，他有一个通用的清楚使用带锯条可以几乎所有类型的切割钢铁。 从材料的使用比较的话它的优越性，如下图所示使用材料的切割速度和密切相关，在切断成本高今天节约资源， 使用带锯刀片带锯切割优势取决于原弓锯床圆锯欧洲，尤其是德国可以看到在推广带锯显著的优越性，这表明带锯 利用率实例比较 材料 45 号钢 尺寸 ￠ 100数 按 M 计算 切斷数 10000 个 切缝尺寸 每 10000 个切缝的重量 带 锯 锯 盘锯 此可见，光从切缝所节约的材料费用就可以说明带锯 条锯切的绝对优势 以目前市场迅速扩张嘚为例（ 273407N） 锯条厚度（ 分齿量（ 2口宽度） （ 2） 带锯条的选定方法 为了进行有效的切割，大小和形状的锯片基体材料的品种和选择和切削材料是合适的材料选择合适的齿是至关重要的。 5 ③ 材料的特性与锯条的切断范围 虽然形状切割的材料材料选择带锯条和切割条件，但由於影响切削材料的硬度带锯条往往难以充分发挥其材料硬度的内部和外部的相同的值，但由于制作材料不同家组织，内应力力学性能差，切割锯条的直接或间接的 材料的硬度和切削密切经常说的这种材料是有点难，但这是可以切割锯片如何把握“软”、“硬”这兩个概念顺利切 我们经常用“硬度”来表示概念金属耐大小的所谓的硬度压痕压的能力，抵抗 6 局部变形的塑料的硬度常用的标记布氏硬喥（ 洛氏硬度（ 维氏硬度（ 整个带锯条的高硬度材料可能产生的热量和摩擦滑动摩擦，产生的切削性能较低真的很难很难材料应该根据切割材料的硬度来选择切削条件，如果低硬度刀具材料有必要提高线速锯片，切割效率也可以同时考虑因素无切削齿不可放大。但如鈈锈钢硬度低 切削大的粘性物质生活存在线性，锯片要慢切割效率会降低考虑其无屑，齿距也相应扩大 （ 3）锯条参数如下 ① 各种齿形分齿量的参数 齿型 分齿量（ 8Z、 5／ 8Z 6Z、 4Z、 4／ 6Z、 3／ 4Z、 ／ 3Z、 1／ 2Z 1／ 1Z ② 各种规格锯条的厚度表 规 格 27 41 67 厚 度 . 6 齿型和齿距的对照表 齿距单位 型 3Z 4Z 6Z 8Z 5/8Z 4/6Z 齿距 型 3/4Z 2/3Z 1/1Z 齿距 轮 類型选取 目前使用的砂轮，有两个砂轮；氧化铝氧化铝砂白韧性更强，但硬度稍低（即砂轮由砂轮倒齿部）适用于磨损刀锯片和手柄苐硬质合金高速砂轮，氧化铝又称白刚玉砂轮；另一个是碳化硅砂轮，砂硬度高 切削性能好，但更脆弱锯片适用于硬 7 质合金材料研磨的外观通常是绿色的。 轮驱动形式的选取 目前机械设备主传动形式为三大类液压驱动、气压驱动和驱动电机。 液压传动具有输出功率夶精度高，无级变速敏感，可实现连续控制等优点但有更多的液压传动能量损失（泄漏损失、压力损失等）、传动效率比较低。液壓传动设备如各种液压站，液压控制阀等适用于重载、低速驱动，成本é 动模式是不合适的 功率 /质量比气动控制，体积小、结构紧湊、密封问题低和低 于气体压缩速度慢 、精度低、时不易控制气源运输站。所以这种模式的驱动和液压驱动，是不合适的 驱动电机囷驱动气动或液压控制相比，具有可定位准确、灵敏可实现连续轨迹控制的高速高精度伺服，优点 ； 此外结构简单，控制容易维修方便，不污染环境因此，该装置由电动机驱动 给传动装置的选取 轮齿条机构 该机构的特点是制作简单、低一般，由于结构和减速齿轮齒数较少（如 床 1 12 齿）因此，系数小、齿侧间隙较低所以行驶的稳定性，特别是在非常低的速度是最主要用于比较的更高的速度和精度而且不需要多机 电力系统中常见的太高。齿条齿轮不自锁垂直移动当他是不可靠的。一些研究所离子如铣床，以提高其稳定性只使用一个蜗杆传动和齿条这个设计。 杠螺母机构 丝杠螺母传动的特点有如下几点 8 （ 1）本身的高速下降因此，中速和低速运动部件不使鼡减速机构很多。但由于高速下降不适合高速行驶。如果运动速度大于高速旋转丝杠磨损很快因此，这一机制低速机中使用的工具。 （ 2）能够传递轴向力本身的传输速度比因此，需要旋转螺钉的小适用于机床和恶化的机构。 （ 3）移动的运动精度对接触区的丝杠囷螺母，并 连续接触因此比较转移提高精度齿条，螺杆精度的提高和方便精度。机床作为执行机构和调节机构 （ 4）的传动效率低，鈳自传输效率通常是约 50因此不能用于传输螺母丝杠垂直运动部件具有自锁功能，防止部件下降 因此，选择在螺杆螺母传动 轨的选取 笁作单元机床沿导轨表面移动。导轨是保证工作台、刀架导轨面滑动板运动方向，为了使工作元件沿运动和抵抗机床的扭矩通常是两個轨道结合某大型机床刚度，以确保工作部件也可在导轨（例如三大飞机，等等） 机床导轨上的使用通常是由两个导杆，通常配置一個带或 导流板以调整间隙的表面或预防的颠覆。 图 2向原理 直线运动导轨移动部件以便只沿一个方向移动，导轨必须限制运动构件的 XY 囷 Z 三围绕旋转轴线移动和两个方向。与导轨必须仅与方向 导轨的计划。每个导轨由两部分组成的平面长而窄限制了 X 和 Z 方向的移动和 Z 轴囷 X 轴的旋转。但由于导轨面很窄但他并不局限在 Y 轴旋转。为此我们增加了表面的一个计划或导轨，以限制其绕轴旋转 圆柱导轨化合粅组成。一个圆柱形限制 x 和 z 方向移动和绕 X 轴和 Z 轴转动的 9 结合后可以抑制绕轴旋转双是圆柱形的，符合导向力这是很好的。 体的设计 该機器是属于小型的工具机械设计要求机构简单、结构紧凑、外形小、体积小、质量轻、方便搬运、操作简单，使得加工效果好、效率高其结构总图如下图 2示 图 2体布局图 砂轮是直接连接到电机轴，电机通过三角导盘、螺母和螺钉可实现前后方向还可以实现俯仰运动。在運动过程中锯片的促进机制速度变化导致砂轮俯仰电源该装置可适应不同形式的锯片。 10 第 3 章 结构 设计计算 要技术参数的确定 锯条参数为鋸切普通碳钢带锯条带锯条的齿尖是 材料，其最大参数为 *厚） 2/3 机的选取 给丝杠的计算 定设计参数 11 估算砂轮结构总重量 50轮直径 . 5 4 2H P m m? ? ? ? 輪驱动力计算 12 图 3杠受力图 杠的校核 螺旋副的拉伸和压缩系统的刚度对系统定位精度的轴向压缩和张力的自振频率、 13 扭转刚度的扭转振动固囿频率的影响。以承受轴向载荷的螺旋副的刚度系统的压力可通过牵引丝杠本身压缩刚度 度对 钉接触轴承内圈、滚动接触刚度 母座刚度计算 合不同类型的扭转刚度的支持。根据计算参数的螺钉 转刚度 丝杠的扭转刚度按下式计算 47 ? 式中 丝杠平均直径 L丝杠长度 3 65 0 T ?? 扭转振动嘚固有频率 16 3? ?? 轮的设计 轮的选择 砂轮的特性由磨料，粒度硬度，粘合剂和五因素决定的组织 1）磨料，磨具使用氧化物、碳化物磨料和高度是 3 种船和工厂常用的砂轮，碳化硅氧 化氧化铝硬度低（ 韧性、锯片磨损在金属的高速应用白叫白刚玉、刚玉为灰褐色。 碳化矽砂轮的硬度高于氧化铝砂轮高（ 上）脆性和锋利的，和具有良好的导热性和优良的导电性适用于耐磨硬质合金刀片。碳化硅砂轮是瑺用的黑色和绿色其中绿色碳化硅砂轮更适合磨削硬质合金锯片。 17 （ 2）大小的磨料颗粒度的大小表示颗粒通过数字多少每英寸长度上嘚孔作为标志。例如磨料粒度 60 每英寸长度上是刚性的筛 60 眼。因此一个数高于磨料更细。粗磨锯片数量选择小颗粒磨、精磨锯片（即必須细磨 粒数）的砂轮砂轮在船上使用的表第 46 0 或努力。 （ 3）砂轮硬度硬度是反映在磨粒磨削力的作用下砂轮表面，下降的程度轮使表媔的磨料颗粒的脱落，软磨料砂轮容易脱落。砂轮磨粒的软、硬硬和软的是两个不同的概念，必须区分清楚砂轮或必须灵活的高速鋼和硬质合金棒锯片。 此外选择砂轮时还应考虑砂轮和代理船***一般选用陶瓷结合剂（代码）和组织的第二轮。 综上所述我们应根據锯条材料正确选用砂轮。选择砂轮如图所示采用碗型 轮端面刃磨法，选择砂轮的粒度 80磨料为单晶白刚玉（符号为 硬度 为中软 符号为 1，陶瓷（符号为 A）黏结剂结构参数为外径 125度 63径 25体的砂轮型号为 80 1 图 3形砂轮 80 1 砂轮的平衡方法 当中心的旋 转轴和砂轮的不一致，不失衡原因叶輪的几何不对称；砂轮密度不规则的一部分当***偏心等。 平衡叶轮高速旋转产生振动影响加工质量，严重受损也建立了砂轮机。洇此使用砂轮直径大于 125 毫米必须平衡。 方法（ 1）车轮平衡 自动平衡的方法在机床上***传感器的仪器在旋转的砂轮测量（包括砂轮 18 卡盤），通过手柄或按钮、平衡的方向和距离的调整块观察数字显示仪表，使调整到最小的不平衡 轮的修整 一段时间后砂轮工作表面出現磨粒钝化，密封面、变形等现象影响正常的工作和磨削质量，直接影响工件的 表面因此，必须定期砂轮修整以保持锋利的磨粒，從而避免裂纹的产生及退火磨削烧伤端面碗形砂轮在本设计中，一般的石头手工修整使表面凹锥内的表现， 如图 3示 图 3石修整砂轮 砂輪硬度，硬一般可 圆锥形或圆柱形外表面的外表面的磨削用砂轮工作表面，特别是锯片的几何精度和表面粗糙度要求很高难以满足要求手矫直，通常用金刚石笔修整装置通过整理。 座机架的设计 19 在机械工件支撑或接收机架支撑塔接收罐，如齿轮减速器壳体机床床身集体机架等。 架结构类型 架结构的选择 选择形状的框架结构是一个复杂的过程在形式、结构构件截面结构和节点相结合的具体情况进荇仔细的分析。对课程结构进行比较对各种技术设备标准和要求的不同，统一的框架结构方法的选择更加困难。但机械结构可以使鼡下列一般规则。这些规则以节省材料的选择必须遵循的一般规律的形式。 （ 1）内力分布结构和材料性能必须适应以发挥优势轴力可鉯充分利用杆件的轴向力，截面上的分布是均匀的材料所有材料都得到了充分的 s 弯矩作用下的截面应力分布不均匀，使材料的应力分布昰不经济的 在机械结构方面的许多部件都是沿垂直方向的杆轴的弯矩。沿轴变化非常快有竖向荷载的弯矩曲线，曲率和整个地球曲率和负荷的比例。最大弯矩只短长的部分的材料不能充分利用，这是另一个原因是受弯构件是不经济的 （ 2）结构的作用是基于由力作鼡点的最短距离的电荷传输材料，结构使用更省。 （ 3）结构的连续性降低内力，节省材料 架的确 定 综合考虑机器的工作时所受的力，我选用机体材料 造机架力学性能b? 200s? 座类零件。 20 第 4 章 电气 控制 系统设计 磨工艺流程分析 锯片研磨砂轮主要用于锯齿完成这一任务的研磨机应具有以下功能 [ 8 ] （ 1）手动功能主要用于调试的牙齿、夹片、电源、泵轮磨削，磨削 /在退浆如果正常运行的组件。 [ 9 ] （ 2）调节功能主偠用于设置齿数喷嘴槽数、距离、速度的交流电源的 入速度和磨坝 度、速度、退火时间 数粉碎， 距离距离 数。 （ 3）自动功能自动完成鋸齿锯片 磨角侧的过程 根据角度锯片研磨机旁手动，自动调整功能可以在控制面板外侧角磨机分为显示界面、光源、手动 \自动调节旋鈕、按钮、停止按钮紧急启动按钮，如图 4体功能图的边角打磨机图 4示 图 4操作面板 21 设 定 手 动自 动总齿数A C 设 定F 2磨 进 速 度F 3F 1拨齿F 2夹片F 3进刀F 5砂轮F 6磨進F 7磨退功 能磨削次数拨齿时间水口槽数A 速度进B 退速度A 速 度F 4F 5O 距离距 离 设 定F 6齿 数F 1磨 削 次 数F 4退刀F 8水泵图 4总体功能图 件设计 件部分总体分析、设计 通过上述过程的横向角度研磨机的锯片分析主要控制点我们对齿片、压缩气体、三阀开关控制继电器，砂轮控制泵启动和关闭继电器，控制信号线的异步电动机的启动 /停 止等等。这些控制点是开关量信号通过 出指令打开或关闭的控制[12] 系统总体的框架如图 4示 人 机 界 面（ 提 供 L C D 显 示 和 各 功 能 键 ）P L C 提 供 输 入 输 出 所需 控 制 点 通信R S 2 3 2??输 入节 点输 出节 点??接 近 开 关 、 按 键 等 各 继 电 器 、 控 制 步 进 电 机 等图 4条 侧角磨削机系统框图 整个控制系统的硬件核心，下面我们对 行选型 型 22 （ 1）控制点确定 为了确定 功能，方便选择我们需要对控制点进行了分析， I / O 点计数通过前面的分析，我们知道我们的目的是控制侧角磨锯片控制范围包括用于夹片，一颗芯片上三种气体控制阀砂轮继电器、交流接触器、继电器控 制水泵、电机控制信号线 I / O 控制根据点， I / O 点分配表如表 4 所示 表 4I/O 点数分配 信号作用 输入信号 控制 输出过程 电源 启动 限位开关 磨刀在初始点 磨削到位 砂轮在初始点 模件旋转到位 完成 1 3 5 7 开砂轮 水泵 磨刀进 磨削 磨刀退 磨齿 旋转 磨进 /磨退 1 3 5 7 （ 2） 型 普及，越来越多的種类和数量的 品近年来，从“外国的 品有几十个厂家的产品组装或自己的发展 模式， 100许多品种的 式它的结构、性能、容量、控制系統、编程方法、价格和其他不同的是，在适当的情况下也不同因此，选择指标的经济和 术对提高 制系统起着重要的作用选择包括 型、選择能力， I / O 模块选择 d 是电源模块，分别介绍了 选型上我们的系统。 [13] ① 机型选择 基本原则是根据类型选择满足安全可靠、维护和发布哽改成本应考虑 结构合理，***方便对复杂系统通常需要选择模块式 选择整体式，以较低的价格； 功能需要而不是一个开关控制装置可鉯小型 而不应该去选择增强型 机器必须是统一的最好是 企业，以促进互操作性； 23 如果在线编程控制装置根据工艺要求确定设备的工艺變化不多，应选择 之亦然； 响应时间是满足需求； 功能的通信网络看看是否需要将网络决定工厂自动控制。 ② 容量选择 能力存储 I／ O 点数囷存储用户数（字）的意义这两个方面。在选择号不应盲目追求高性能指标但在 I /地方存储容量和数量的点 O 除了满足控制系统的要求，應留有余地使保留或扩展系统 I / O 点通常可由 10～ 15的实际需要记忆 幅度一般可以从 25到 30根据实际需要考虑的余地。 [14] ③ I/O 模块的选择 I / O 部分价格一半的價格 I/O电路模块和性能的不同，直接影响了应用 价格范围应根据实际情况合理选择。根据这些标准考虑到我们的控制系统控制开关体積，可以考虑 统的输入和输出的 8 点 8 分欧盟市场的情况下，技术支持本厂生产的 品和售后服务，整体情况、网络通信等我们选择工作穩定可靠，抗干扰台达 和价格更基本性能输入点 16 16 点辅助继电器输出，通常 512 点程序容量内置 1808 步）基本命令的命令类型（顺序）32（包括在步骤输入 /输出控制），控制模式再生模式后控制装置的计算程序存储器来回往复扫描，程序语言指令定时器和梯形图 100112、计数器 图 4 24 图 4部接线图 它硬件的选型、设计 我们在这里主要介绍选择的步骤和手段的 制电机。 （ 1）一步 2H 型系统中的选择和相应的驱动电机司机需要交流電源 5V 和 60 V， V 交流电机包括报警灯及其他用交流 380V 转换在变压器交流 220V，它还使用 了一个交流变压器交流 220V 60；如果你想改变步进电机转向此外，兩个控制信号信号控制步进电机在运行中，一个信号控制步进电机方向在步骤 1 6 发动机控制作为控制信号的选择 为控制信号的方向。 A A， B B 是用来连接步进电机，不同的组合可以产生步进电机不同的方向 接线如图 4示 [15] 步 步 步 步 步 步 步B’19进电机驱动器连线图 25 （ 2） 制步进电机 淛步进电机，系统图如图 4控制面板的设置参数如移动的距离、速度和方向。价值调整后读 这些 冲结果管理，控制信号驱动电机实现目标距离、速度、方向控制。 脉 冲 信 号输入输出控制面板位 置速 度方 向启 / 停驱动器步 进 电 机方 向 信 号图 4制步进电机系统示意图 基于需求控淛研磨机的性能特点结合组件的边角锯片，外围电路设计的电动磨床控制系统的接线方案 如图 4示