摘  要

 钢管自动下料机床是带式输送机托辊钢管切断、两端倒角一次自动完成的专用设备，该机床自动化程度高、加工精度高，如送料，定位，夹紧，倒角，切断依次进行，一次就能满足钢管的加工精度，不需要辅助加工，并且安装调试方便。该设备采用的是硬质合金刀（YT5系列刀具），其硬度，耐磨性，耐热性都很好，切削速度远比高速钢快得多。液压系统中使用了双联泵供油，保证了运动速度，切断采用进口调速出口被压装置，使切断速度可调、工作稳定。钢管加工过程，由“自动送料—送料到位—夹紧—夹紧到位—进刀—进刀到位—自动落料—放松退刀—退刀到位—自动送料”循环进行，大大提高工作效率，并能适应大批量生产加工。本产品在生产中应用可以提高产品质量和经济效益，降低劳动强度。

 此次的设计主要是针对金属管材进行加工的切管机，完成的工作主要是下料机结构简图、主轴箱体和装配图的设计。包括传动装置的设计和计算，其中有电动机的选择，传动方案的拟订，各轴的转速，功率和转矩的计算。总体结构的设计，其中有各轴尺寸的设计，各主要传动件的结构尺寸的设计。并且针对以上的设计计算进行了详细的校核。最后通过得到的数据，绘制了装配图、结构简图和装配图。然后又针对各主要基本件，绘制了2张零件图。

关键词： 切断倒角    刀具     液压系统      转动方案

Abstract

Steel pipe to be automatic feeding machine is of belt conveyor idlers cut off both ends, steel pipe Angle pouring a automatic completion of special equipment, this machine a high degree of automation, processing precision is high, such as feed, orientation, clamping and chamfering, to cut off the last out, one at a time can meet the machining precision of the steel tube, don't need to assist processing, installation and debugging is convenient. This equipment use is hard alloy knife (YT5 series tools), its hardness, wear resistance, heat resistance are all very good, high speed steel paper cutting speed than much faster. Hydraulic system used in double pump oil supply, ensure the movement speed, cut off the import export be pressure to speed device to make the cut speed adjustable, working stability. Steel pipe processing process,from "automatic feed-feed place clamping clamping in place feed feed in place to be automatic blanking relax recede cutter knife in place back automatic feed"cycles, and greatly improve the work efficiency, and can adapt to mass production and processing.This product can be used in the production process to improve product quality and economic efficiency, reduces the labor intensity.

This is designed to carry on the processing of metal pipes cut pipe bender, complete the main job is feeding machine structure diagram, spindle box and the design of assembly drawings. Including the design and calculation of transmission device, including the choice of motor, transmission scheme of the draft, the axis of rotation speed, torque and power calculation. General structure design, including the axis of the size of the design, the main transmission parts of the design of the structure size. And according to the design and calculationof the detailed check. Finally, through the data retrieved, mapped the assembly drawing, structure diagram and the assembly drawing. And then on the main basic parts, painted two to drawing.

Keywords: cut off chamfering   tool    hydraulic system    turn scheme

目    录

前  言1

1 钢管自动下料机4

1.1 机床主要规格及技术参数4

1.2  机床简介4

1.2.2 机床工作适用条件5

1.3 机床结构概述5

1.3.1机床工作原理5

1.3.2各主要部件结构、性能5

1.4 机床电器系统6

1.4.1 电源6

1.4.2控制按钮功能6

1.4.3可编程序控制器（PLC）简介7

2 机床元件主要参数的选择及校核8

2.1刀具的选择8

2.1.1 刀具牌号材料的选择8

2.1.2刀具结构的设计9

2.2电机的选择9

2.1.1转速的确定9

2.2.2初选传动比I和齿轮齿数10

2.2.3初算刀具的切削力FC，（按切断刀计算）10

2.2.4确定电机的参数11

2.3 齿轮的确定12

2.3.1 直齿轮参数的确定12

2.3.2 斜齿轮参数的确定13

2.3.3齿轮的校核14

2.4皮带的选择与计算18

2.5 主轴的校核计算20

2.6 轴承的的校核23

2.7液压系统25

2.7.1结构：25

2.7.2工作原理25

3.送料机构的设计26

3.1送料机构形式的确定：26

3.2送料小车的设计27

3.2.1 确定传动形式27

3.2.2选择小车电机27

3.2.3皮带的选择28

3.2.4蜗轮蜗杆的确定及其校核计算29

3.2.5车轮的布置31

3.3小车轨道的选择32

4．定尺机构33

4.1机构简介33

4.2动作顺序33

4.3工作原理33

5.简单故障的处理34

5.1.液压故障的处理34

结  论35

参考文献36

致 谢37

前  言

钢管是一种多功能经济断面钢材，它在国民经济各部门应用愈来愈广泛，需求量也越来越大。管材的需要量之所以急剧增长，是因为管子能用各种材料来制造。而且质量和精度也高。它一方面广泛用于输送油、气、水等各种流体，被人们称为工业“血管”；其次大量应用于机械制造和建筑工业，也是一种抗弯能力较强的结构材料，另一方面钢管作为中空的零件毛坯用于制造滚动轴承、液压支柱、液压钢简体、空心键、花键套、螺母以及手表壳等，这既节约金属又节约加工工时；其次钢管又是军队工业中的重要材料，如用于制造枪管、炮筒及其他武器，随航空、火箭、导弹、原子能与宇宙空间技术等的发展，精密、薄壁、高强度钢管的需求量迅速增长。

随着钢管的需求量的日益增大，钢管的生产也显得尤为重要，而钢管自动下料机的应用，主要是为了降低劳动强度，节约人力，提高产品质量。当然，保证经济性也是这次设计的重要考虑的重要项目之一。

目前国内外主要有手摇式、磁力式、链条式、轨道式钢管下料机。

手摇式钢管下料机（管道下料机）优点：制造成本低、价格便宜。缺点：1、手摇速度不均匀，切割粗糙；2、下料机在绕管子转动的过程中，很多位置不好手摇操作，如顶面、底面等；3、切割中途出现紧急情况，不能及时关闭火焰；4、以链条限定行走轨迹会造成定位不准，切割精度不够，割口差，钢管常需要进行焊补或补割。磁力式自动管道下料机优点：磁力式是利用磁力小车做行走机械，实现了自动切割。缺点：1、对钢管椭圆度不好的情况下，磁力小车沿管壁走，行走路径改变，特别是大口径钢管，焊接后椭圆度很难保持很好，切割效果不好。2、在表面有涂层或保温层等情况下，磁力减少，无法克服自重，磁力式无法工作。3、在切割有缝管特别是螺旋管时，磁力式行走轨迹发生变化，磁力小车在经过螺旋管的焊缝处易掉下来或是由于颠簸，行走机构车轮走偏。4、不锈钢等无磁性管道不能切割。5、磁力下料机放置到管子上的时候很难保证切割机体与管子端面的平行，行走偏差不可避免，管径越大，偏差越大，因此常常先画线，切割过程中再由工人实时监控，出现偏差再手动干预，浪费工时，同时又不能彻底保证质量。链条式自动管道下料机优点：链条式自动下料机，克服了磁力式自动下料机切割过程中掉下来的。缺点：1、链条节与节之间有空隙，使用链条作为轨道，很难保证切割精度。钢管口径越大，误差越大；2、链条为要一节一节安装，链条在安装过程中是松弛的，安装好的链节容易脱落，安装费时费力，并容易加剧上述1 的缺点。并克服了手动链条式切割机的部分缺点，但依然有其致命的缺点。定位块式管道下料机 优点：定位准，切割准确。缺点：1、制造成本高；2、设备重，部件多，安装费时费力；3、配件多，价格昂贵，且一组定位块只能适合某一种特定管径，一个齿条轨道，只能适合其中几种管径的切割，要实现柔性功能，要配全各种型号的配件。4、国内没有厂家做这种下料机，一般都是从国外进口，维修成本高， 一次维修费高达万元以上。STZQ系列轨道链条复合式自动管道下料机 优点：1、超高的切割精度；2、方便的控制模式； 3、简便的安装过程；4、更强的适应能力；5、优越的防滑性能

在本次研究中，稍微吸取上述下料机的各自优点，并结合我国实际情况，设计了一款定位块式托辊钢管切断机。目的在于对我国钢管切割方面尽一点绵薄之力意见，以求在一定程度上提高产品质量和经济效益，降低劳动强度。

1 钢管自动下料机

1.1 机床主要规格及技术参数

   切断钢管直径                 φ60-φ159

切断钢管长度                 200-2000mm

切断长度误差                   ≤0.5mm

切断两端面平行度               ≤0.4mm

最大送料长度                  12000mm

工作时，除上料外，其余工序(送料、定位、夹紧、倒角、切断)在此设备上自动完成，调整简单、自动化程度高。该设备应采用硬质合金刀加工，工作效率高，采用可编程序控制器(PLC)为中心的控制系统，限位采用无触点开关，动作程序准确可靠。

………………