机械专业切管机毕业设计论文

第一章绪论
在机械制造、工程施工和建筑安装工作中, 钢管的传统切割方法主要是依靠手工锯割、锯床锯割、滚轮挤压、砂轮切割和气焊切割等。

这些钢管切割方法在不同程度上都存在着切割效率低、工人劳动强度大、工作环境差的缺点。

而且, 有的方法还存在着锥形切口(如滚轮挤压)、切口粗糙、凹凸不平(如气焊切割)、切削噪声大(如砂轮切割)、不易在现场施工作业等缺陷。

针对上述问题, 近年工厂来广泛采用高效自动切割机，她效率高、操作简便, 有的还能实现自动化，能够对不同管径、壁厚和材质的钢管进行切割的钢管切割机。

包钢的高效自动切管机是由武汉重型机床厂生产的一种专用钢管切断机床，广泛的应用于工业领域。

它是一种专用的切断机床，适用于大批量、自动或半自动的切断无缝钢管的头部和尾部，紧接着对切断后的两端进行倒角，机床的刚度大，功率大，自动化程度高，生产效率也高，是无缝钢管厂的必要设备，在生产无缝钢管的工艺中起着精整地作用。

其年钢管切头量为40万吨，切断后管子断面可自动倒内角外角或切大坡口。

装上镗孔辅件后也可以镗0、3、5、7、11、14、五种角度及各种规格管径的锥空口。

机床有切头自动定长检测装置，可以完成经冷锯切断后的管端平端面。

倒内角的工作分为手动、半自动、全自动。

该切管机通过机—电—液一体化的设计与综合，能够实现自动化控制，而且在其生产过程中效率高，操作方便、快捷，该设备广泛应用于无缝钢管的生产领域，因此对该设备的性能和生产工艺过程的掌握显得无比重要。

该设备是在原有的半自动切管机的基础上改造而成。

经改造后的切管机的执行元件由液压站提供动力源。

在工作现场除了清理切削铁屑的工人，整个过程可在电气，液压的控制下实现自动切割钢管的动作。

操作方便，快捷，大大提高了生产效率。

如加工直径为102mm的钢管，每小时可达130根；加工直径245mm的钢管，每小时为68根。

该切割机的特点是：该机床的执行元件全部采用液压传动。

由油缸顺序动作来完成切割过程。

分别为翻板油缸、托辊油缸、夹紧油缸、水平刀架油缸和倒角油缸。

各个油缸依次动作，完成相应的控制动作。

两台液压泵循环工作为切管机提供压力，液压泵的压力油分两路分别进入两组控制油缸（每组控制油缸由以上介绍的五个油缸组成）。

这两组控制油缸分别控制两个切管机进行钢管的切头和切尾动作。

每台切管机的
一个工作循环如下：
1.钢管通过输送轨道输送到停料台；
2.通过翻板将停料台上的钢管翻倒另一输送轨道上去；
3.钢管经轨道输送到切割机内的调配位置，伸出的多余费钢将被切掉；
4.用滚子托架把钢管支起，使钢管能在托架上转动，并避免钢管和轨道的摩擦；
5.夹紧装置把钢管夹紧；
6.主轴旋转；
7.刀台快进—工进，使刀头接触到钢管处，然后进行切断动作；
8.切断后刀台快速退回，同时另一自动刀架对钢管进行倒角（倒内角）；
9.主轴减速并停止转动；
10.夹紧装置放松；
11.托架放下；
12.钢管由输送轨道退出切割机；
13.翻板把头部切制好的钢管对齐，然后再进行切尾工作（同切头）；
14.切尾动作循环同切头相同；
15.此时，即可放下另一根钢管，从而实现一个工作循环。

切割机的各个动作都是由液压控制的，本次设计的就是切割机系统的液压控制部分。

第二章总体方案的设计
2.1 毕业设计任务及设计参数
2.1.1 设计参数：
翻板拉杆：速度V
升＝V
降
＝13m/min
行程450mm
水平刀架：管径φ180
管长 25m
壁厚 8～18mm
主轴转速 150r/min
主电机转速 825r/min
进给量0.4mm/r
快进速度V
进
＝90mm/s
快退速度V
退
＝90mm/s
工进行程50mm
快进行程160mm
快退行程210mm
刀具材料YT15
刀具主偏角90°
刀具副偏角10°
刀具耐磨时间90min
钢种45#
托架：速度V
升＝V
降
＝3.6m/min
行程35mm
夹紧拉杆：速度V
夹＝V
松
＝3.6m/min
行程170mm
2.1.2 设计任务：
1、完成毕业实习并上交实习报告，实习报告要求全部计算机打印；
2、完成专题外文资料翻译5000以上印刷符号，要求计算机打印；
3、完成与设计题目相关的专题小论文的撰写工作，题目自定，不小于3000汉字，要求全部计算机打印；
4、完成设计计算说明书，在2万字左右。

要求文字通顺、书写工整、条理清晰，说明透彻，计算准确、资料齐全、按统一规定格式、封面、装订成册，要求全部计算机打印。

5、制图：要求装配图和零部件图符合工程制图规范，要求至少1张1#图纸手工绘制，其它图纸CAD或CAXA绘制，本设计要求完成如下图纸设计。

①切管机总图，0#；
②液压泵站，0#；
③液压原理图，0#；
④集成块，5+1#；
2.1.3专题部分要求
1、总体方案的设计
总体方案的确定及有关说明。

包括停料台的位置，翻板的位置，托架的位置 ,夹紧装置的位置 ,各种油缸的数量、位置，水平刀架的位置，液压装置的位置以及有关附属设备的用途、安装位置等。

2、液压系统的设计；
3、液压集成块的设计；
4、液压泵站的设计；
5、操作和设备维护；
6、结束语。

2.1.4本题目的重点和难点以及与同组其它学生所做题目的关系
本题目的重点：液压系统的设计；
本题目的难点：液压集成块的设计。

自己设计一个题目，与同组其他学生无关。

2.1.5 可行方案的筛选方法提要
各种设计方案比较、选择、计算绘图，要求学生自己确定可行方案并筛选。

2.1.6与本设计题目相关的理论知识提要
与本设计题目相关的理论知识包括流体力学；金属材料及热处理；公差与配合；机械设计；液压传动；电液比例技术；液压控制系统；机电控制等
2.2 总体方案的确定及有关说明
2.2.1 组成部分
1.钢管输送轨道
2.翻板机构
3.停料台
4.托架
5.刀台
6.夹紧装置
7.机械传动部分
8.液压控制回路
9.液压泵
10.油箱
11.液压缸
12.机架
13.其他辅助设备
2.2.2 设备的安装位置及有关说明
整个系统的执行元件由液压站提供动力，液压站的压力油分两路分别到两台切管机，两台切管机分别完成切头、切尾和倒角的动作。

两台切管机之间布置的是停料台和翻板装置，以及将管道送入切管机内预定位置的输送轨道。

钢管在完成了切头的工序后被输送到另一切管机完成切尾的动作。

整个工作的过程是由控制部分发出控制信号来驱动执行元件动作实现自动化的生产。

本设备的布置如图2.1所示。