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關(guān)于自動(dòng)倒角機(jī)的研究——文獻(xiàn)綜述
摘要 本文介紹了自動(dòng)倒角機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀及未來(lái)的發(fā)展前景，為了更好的完成任務(wù)，查閱了大量文獻(xiàn)資料，了解了自動(dòng)上下料及各種傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，此外對(duì)自動(dòng)倒角機(jī)的分類作了詳細(xì)的歸納，最后闡述了本課題設(shè)計(jì)的自動(dòng)倒角機(jī)所具有的特點(diǎn)。
關(guān)鍵詞 倒角機(jī)，自動(dòng)化，自動(dòng)上料，傳動(dòng)結(jié)構(gòu)
1. 我國(guó)自動(dòng)倒角機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀及概述
自動(dòng)倒角機(jī)是一種自動(dòng)化機(jī)械。機(jī)械自動(dòng)化, 主要指在機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù), 實(shí)現(xiàn)加工對(duì)象的連續(xù)自動(dòng)生產(chǎn), 實(shí)現(xiàn)優(yōu)化有效的自動(dòng)生產(chǎn)過(guò)程, 加快生產(chǎn)投入物的加工變換和流動(dòng)速度【1】。當(dāng)前，中國(guó)機(jī)械制造業(yè)同世界先進(jìn)水準(zhǔn)也存在階段性差距【2】。我國(guó)現(xiàn)階段的機(jī)械制造業(yè)中產(chǎn)品數(shù)量較大的同類產(chǎn)品連續(xù)流水作業(yè)的切削加工生產(chǎn)中， 機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備仍然是半自動(dòng)機(jī)床、自動(dòng)機(jī)床、組合機(jī)床及其組成的自動(dòng)線、回轉(zhuǎn)體零件加工自動(dòng)線等【3】。
目前國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)在生產(chǎn)大圓鋼棒材產(chǎn)品過(guò)程中，受定尺分段鋸切、冷床收集等工序的影響，在棒材端部易產(chǎn)生飛邊、毛刺及腫頭現(xiàn)象，嚴(yán)重制約著產(chǎn)品表面質(zhì)量的提高【4】。而且，隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，棒材深加工單位及使用單位對(duì)棒材產(chǎn)品提出了更高、更嚴(yán)的表面質(zhì)量和包裝質(zhì)量要求【5】。為此，眾多企業(yè)在棒材的精整工序采取了多種措施，如：人工手提砂輪機(jī)修磨方式、固定式砂輪機(jī)修磨方式、機(jī)加工車床切削方式等，但效果均不理想，主要存在的問題有：
其一、作業(yè)率低，不能與生產(chǎn)節(jié)奏有效匹配，易造成棒材積壓，物流不暢。
其二、精整質(zhì)量無(wú)法保證，其人工、砂輪修磨方式，棒材端部的腫頭很難去除。其三、精整工序勞動(dòng)強(qiáng)度大，作業(yè)環(huán)境惡劣。
其四、采用固定式砂輪機(jī)修磨方式及機(jī)加工車床切削方式時(shí)，棒材在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的不平直度，會(huì)導(dǎo)致棒材精整時(shí)整支旋轉(zhuǎn)進(jìn)給困難，棒材端部周期性擺動(dòng)，對(duì)砂輪片、切削刀片造成較大沖擊，易導(dǎo)致砂輪片、刀片崩裂，存在較大的安全隱患【6】。
2. 自動(dòng)倒角機(jī)的發(fā)展前景
針對(duì)以上問題，自動(dòng)倒角機(jī)可利用金屬切削原理，將棒材定位，通過(guò)切削裝置移動(dòng)，刀具旋轉(zhuǎn)完成棒材端部倒角。還可利用棒材步進(jìn)式定位，端部固定，解決倒角過(guò)程中的棒材擺動(dòng)問題。同時(shí)設(shè)計(jì)合理限位控制裝置，完成切削裝置的初始、工作、退回等動(dòng)作的連續(xù)切換，同時(shí)根據(jù)生產(chǎn)要求，可連續(xù)調(diào)整倒角量的大小。倒角機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)化、流程化作業(yè)，可與整個(gè)棒材生產(chǎn)工序匹配，達(dá)到工作效率最優(yōu)。該設(shè)備已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，還需有待提高?？删幊炭刂破?、微處理機(jī)、各種傳感器、 新型刀具、控制系統(tǒng)及系統(tǒng)軟件、電子計(jì)算機(jī)等將是今后機(jī)械自動(dòng)化的主要技術(shù)基礎(chǔ)【7】。21世紀(jì)將是以知識(shí)經(jīng)濟(jì)和信息社會(huì)為特征的時(shí)代,制造業(yè)面臨信息社會(huì)中瞬息萬(wàn)變的市場(chǎng)對(duì)小批量多品種產(chǎn)品要求的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來(lái)越光明所以機(jī)械自動(dòng)化、實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程的靈活性將繼續(xù)是未來(lái)發(fā)展的方向，這一方面的技術(shù)仍有待提高【8】。如何發(fā)展我國(guó)的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù), 應(yīng)實(shí)事求是, 一切從我國(guó) 的具體國(guó)情出發(fā), 做好各項(xiàng)基礎(chǔ)工作, 走中國(guó)的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展之路。
3. 倒角機(jī)的分類
1.1、針對(duì)板材
按通俗名稱分類，分為平板倒角機(jī)，鋼板倒角機(jī)兩種。
按機(jī)器使用性質(zhì)分為：手提式倒角機(jī)，便攜式自動(dòng)行走倒角機(jī)，臺(tái)式倒角機(jī)三種。機(jī)器構(gòu)成如下
（1）手提倒角機(jī)：主要由三相電機(jī)，啟動(dòng)開關(guān)、殼體鑄件，支撐擋板，刻度條，人性化手把。銑刀盤等部件組成，原理是通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)滾銑刀盤上的刀片，對(duì)工件進(jìn)行倒角作業(yè)
（2）便攜式自動(dòng)行走倒角機(jī)主要是由移動(dòng)式行走架,三相電機(jī). 渦輪,渦桿減速裝置, 控制器：?jiǎn)?dòng)開關(guān)、緊急停按鈕、反轉(zhuǎn)按鈕、磁熱保護(hù),殼體鑄件,支撐輪等.角度輪等部件組成，其原理是電機(jī)通過(guò)減速機(jī)帶動(dòng)整體滾洗刀盤，通過(guò)刀盤滾動(dòng)進(jìn)行銑切倒角作業(yè)。達(dá)到小板鋼板自走，大板機(jī)器自動(dòng)行走。
（3）臺(tái)式倒角機(jī) 是在由由機(jī)體、外角倒角工作臺(tái)、定位托臺(tái)、內(nèi)角倒角工作臺(tái)、內(nèi)角轉(zhuǎn)動(dòng)刀頭、外角轉(zhuǎn)動(dòng)刀頭、電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，在機(jī)體水平上板上垂直安裝內(nèi)、外角轉(zhuǎn)動(dòng)刀頭，其下端軸部設(shè)置傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，垂直升降的內(nèi)角倒角工作臺(tái)中心的內(nèi)角刀頭露孔中露出內(nèi)角轉(zhuǎn)動(dòng)刀頭，位于上述外角轉(zhuǎn)動(dòng)刀頭正上方定位托臺(tái)下側(cè)的凹槽與外角倒角工作臺(tái)的外角刀頭露孔相結(jié)合，端面上構(gòu)成外角轉(zhuǎn)動(dòng)刀頭露出的外角刀頭露孔，外角倒角工作臺(tái)與機(jī)體水平上板之間設(shè)置升降裝置，使外角倒角工作臺(tái)垂直升降，以使外角刀頭露孔中外角轉(zhuǎn)動(dòng)刀頭露出可以調(diào)節(jié)【9】。
1.2、針對(duì)齒輪
齒輪倒角機(jī)適用于汽車、拖拉機(jī)、機(jī)床等行業(yè)對(duì)各種批量的內(nèi)、外圓柱齒輪軸齒輪端面進(jìn)行倒圓角、倒尖角和棱，能實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化工作循環(huán)。
分類：臥式指形銑刀倒角機(jī)、立式指形銑刀倒角機(jī)、端面銑刀倒角機(jī)。工作原理如下
（1）臥式指形銑刀倒角機(jī)：工件軸線與刀具軸線布置于同一水平面內(nèi)，采用指形銑刀切削、工作連續(xù)分度，工件主軸或刀架沿工件軸向往復(fù)移動(dòng)對(duì)內(nèi)、外圓柱齒輪進(jìn)行倒圓角、倒尖角。具有自動(dòng)進(jìn)給，工件自動(dòng)加緊裝置，實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化工作循環(huán)。
（2）立式指形銑刀倒角機(jī):工件軸線布置于垂直面內(nèi)，工作連續(xù)分度，刀架沿工件軸向上、下往復(fù)移動(dòng)對(duì)內(nèi)、外圓柱齒輪進(jìn)行倒圓角、倒尖角。
（3）端面銑刀倒角機(jī)：工件軸線布置于垂直面內(nèi)，工件間斷分度并自動(dòng)定位。刀具主軸或工件主軸實(shí)現(xiàn)沖程運(yùn)動(dòng)，對(duì)內(nèi)、外圓柱齒輪進(jìn)行倒尖角【10】。
4．倒角機(jī)的適用范圍和用途
倒角機(jī)的用途很廣，它可用于工件焊接前邊緣的倒角，使用于焊接前金屬板材的去毛刺和倒角加工，對(duì)鋼板邊緣按所需角度進(jìn)行洗切，以得到焊接所需的倒角角度。倒角機(jī)還可用于齒輪、鋼筋連接套等零件邊緣的倒角。倒角機(jī)的種類很多，針對(duì)不同工件的加工需要，有雙面自動(dòng)倒角機(jī)，單面自動(dòng)倒角機(jī)等。倒角機(jī)適用于鋼材、鑄鐵、硬質(zhì)塑料、有色金屬等材料【11】。
5. 本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段：
本次任務(wù)的設(shè)計(jì)題目是管材端面自動(dòng)倒角機(jī)設(shè)計(jì)，是一種對(duì)外圓Ф100~Ф200、長(zhǎng)度為200~300的管子外圓作2×45°倒角的設(shè)備。隨著工業(yè)產(chǎn)品的大型化，該設(shè)備在機(jī)械行業(yè)中的使用越來(lái)越廣泛，是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。本次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是開發(fā)一套管子端面自動(dòng)倒角設(shè)備。該設(shè)備的特點(diǎn)如下：
(1)能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上料、自動(dòng)夾緊定位及自動(dòng)卸料功能，節(jié)省人力。
(2)可對(duì)多種不同外徑的管子進(jìn)行外緣倒角加工。
(3)設(shè)備通過(guò)簡(jiǎn)單的調(diào)整，能夠滿足多種不同尺寸的管子的加工。
需要解決的問題是:可實(shí)現(xiàn)管子的自動(dòng)上料、氣動(dòng)滑塊夾緊、車刀自動(dòng)進(jìn)刀與退刀、工件自動(dòng)下料等功能。
該設(shè)備能加工的工件范圍為：外圓Ф100~Ф200、長(zhǎng)度為200~300的管子。
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