毕业论文：飞锯机控制系统的设计.doc

第一章 绪论1.1.1 锯切机械概述 锯切机械广泛用来切断异型断面轧件，以获得断面整齐的定尺产品。 根据工作方式和结构形式，锯切机械可分为两类： (1) 锯机 锯机用于（停放着的）单根或整束轧件的切头、切尾或切定尺长度。锯切常温轧件的锯机称为冷锯机，锯切高温轧件的锯机称为热轧机。 (2) 飞锯机 用于将运行中的轧件切头、切尾或切成定尺长度。飞锯机也可分为冷飞锯机和热飞锯机。 1.1.2 φ32焊管机组 φ32焊管机组是冶金、石油、建材、轻工业等生产部门生产直缝焊管的主要设备，它能将一定规格的带钢经开卷、成型、高频焊接机，再由飞锯剪切，生产出一定规格和长度的圆管。 飞锯机是焊管生产线上的主要设备之一。它将连续生成的焊管按预定长度在线自动切断，以提高整套生产线的生产效率，满足用户对焊管长度的不同需要。是焊管生产线实现自动化的重要设备。 1.2 飞锯机的国内外研究现状 目前国内管径325以下的ERW焊管机组配套的在线锯切设备以普通飞锯为主，其特点是设备投资比较小，操作简单、容易掌握，具有良好的产品适应能力和较高的生产效率。 从国外在线锯切技术的发展来看，已淘汰了直径2000mm左右的大型飞锯，代之以新型数控仿形飞锯机，它采用多个小锯片，环绕钢管外形轮廓快速切断钢管，既节省能耗又降低噪声，还可以改善现场安全性和钢管加工质量。国内新建的上海宝钢、中油天宝、金洲管道的ERWφ610mm等多套大型机组从国外引进或自行开发了这种锯切设备，投入生产使用后效果良好。 目前国外大于φ219mm圆管机组、200mm×200mm方矩形管机组已大量采用这种锯切方式。其余小规格圆管仍使用普通飞锯，普通飞锯所具备的自身优势仍在，仍具有一定的市场占有率。 1.2.1 飞锯机发展趋势 飞锯机由最初只能切断圆管的垂直进锯型飞锯发展为既能切断圆管，又能切断各类异型管材的飞锯，到目前可以切断大规格及各种异形材钢管的数控仿形飞锯，技术水平越来越高，功能越来越完善。 对于大规格ERW焊管，普通飞锯能耗高、噪声高、危险性大、锯切质量不佳，难以连续生产，有待于更新换代。钢管数控仿形锯切技术以铣削加工代替摩擦锯切，具有节能、降噪、安全等优点，可以大大改善钢管的锯切口质量。国内钢管生产厂家通过引进和自主开发已经开始采用钢管数控仿形锯切技术，由于其具有较高的经济和社会效益，将会得到越来越广泛的应用。 但对于小规格的ERW焊管，采用数控仿形飞锯会使生产成本大幅提高，并造成资源浪费。且数控仿形飞锯技术含量高、不易操作，需培养专业人员，无形中又增加了生产成本。而普通飞锯成本低廉、操作简单、容易掌握，具有良好的产品适应能力和较高的生产效率。对于小规格焊管仍是以普通飞锯为主。 1.2.2 飞锯机存在的问题 普通飞锯机具有锯切噪声高、能耗大、单次锯切寿命较低、断口质量差的缺点，另外由于锯片在高速旋转状态下完成锯切工作，遇到冲击后很容易产生裂片甚至碎片，给生产现场造成很大的安全隐患。 普通的飞锯在锯切钢管时，除了对钢管的跟踪运动以外，锯片还要做旋转和单向进给运动，用一张锯片一次锯断整根钢管，因此锯片直径至少是最大工件的3～4倍以上。 对于大规模的焊管机组，如φ610mm×20mm或500mm×500mm×20mm方矩形管机组，如果选用普通飞锯，锯片规格要达到2000mm以上，锯机功率达到300KW以上，整机重量要达到20t以上，这给在线跟踪锯切带来很大困难。 1.3 设计的目的与意义 目前市场上大量应用的在线定尺飞锯机主要有气动式飞锯机，液动式飞锯机，数控仿形飞锯等几种形式。其中，气动式飞锯机的锯切割装置，夹紧装置，主传动装置都是气动控制，与近些年市场上推广的数控仿形飞锯相比，气动式飞锯机的定尺精度较低，但是，数控仿形飞锯也存在着一定的缺陷： (1)价格偏高。一次性投资很大，一般中小厂家难以承受。 (2)微机抗干扰性能差，使得控制设备结构复杂。现场安装要求高。 (3)调试以及维修保养困难，需专门人员维护，一旦发生故障很难立即排除。 气动式飞锯机具有成本低、寿命长、工作可靠、使用维修方便的特点，其定尺精度也足以满足要求，固市场前景广阔。 因此，针对大量中小企业这一中低端市场， 结合我国的国情, 选定“气动飞锯机”做为毕业设计的研究课题。 1.4 设备概述 本机采用气动切割，从而使本飞锯机具有反应迅速，运行轻便，切割噪音低及维护方便等特点。 1.4.1主要技术参数 (1) 锯切形式：气动切割 (2) 切断长度：4-12m (3) 切断精度：±5mm 1.4.2 设备主要结构 (1) 车身： 由机座、导轨、缓冲器和牵引气缸构成。由牵引气缸引导锯切车在机座导轨上往复运动，缓冲器在车终位起缓冲、安全保护作用。 (2) 锯切车： 由锯切小车、锯切头、锯切气缸构成。由锯切气缸推动臂架使锯切