中北大學畢業設計開題報告學生姓名：馬超學號：0702014622學院、系：機械工程與自動化學院機械工程系專業：機械設計制造及其自動化設計題目：內圓切割機的外圓切割功能改造指導教師:武文革教授2011年3月15日畢業設計開題報告1結合畢業設計情況，根據所查閱的文獻資料，撰寫2000字左右的文獻綜述：文獻綜述切割行業經過幾十年的發展，其產品從單一的手工割炬發展成為一個門類較為齊全的產業，產品基本能滿足國內市場的需求，并有部分產品進入國際市場。我國數控切割技術發展比較晚，但其發展速度非常快。在80年代以前，在我國，板材下料主要是以手工或半自動小車下料為主。進入80年，隨著企業改革的不斷深入，人們認識到；利用先進的切割技術，不僅是保證產品焊接質量的關鍵，同時也使得板材利用率大幅度提高1-2。近年來，我國數控切割機生產技術的發展尤為迅速,在一些板材用量較大的企業，由于板材利用率的提高，縮短了數控切割機的設備投資回收期，并取得了良好的經濟效益。因此，數控切割機的市場需求量逐年上升,推動了我國切割行業的飛速發展3-4。我國切割行業的產品發展打破了焊接與切割之間的傳統界線，其產品已跨接焊接、切割2大工序5-8。這幾年，很多傳統的建筑結構，正逐步被桁架鋼結構所替代，加之國家基本建設的大量投入，促使了鋼結構行業的飛速發展。H型鋼生產線、多軸數控割管機則成為行業技術發展的另一熱點。H型鋼生產線主要由門式切割機、組立機、自動焊機、和校直機等產品組成，該生產線已成為鋼結構廠生產H型鋼的主要生產設備9-10,年市場需求量達幾十套。在數控控制系統方面，國內大多數數控切割機生產廠家，所采用的控制系統均為通用數控系統，進口量占我國切割機市場總量的10。進入新世紀以來，切割行業又有了新的發展，原來我國出口的數控切割機主要銷到一些發展中國家。國內其他切割機制造企業產品的出口量也逐步增加，這也標志著我國切割行業的切割機的制造水平上了一個新臺階。開發后運用到了切割領域中。這些控制系統的研制、開發成本較低，其功能基本能滿足常規切割工藝的要求。但對一些特殊要求的切割工藝，則需要重新開發控制軟件，如切割工藝參數庫、故障自診斷、故障記錄功能等，這些功能能使切割工作更為簡便，自動化程度更高11-12。國外生產切割機的企業，其產品涉及面非常廣泛，專用控制系統其功能非常強大。從切割安全保護用品、專用器具及附件、直到環保防護產品均成系列化生產，而且有一整套與生產和檢測相關的標準13-15。而我國焊割行業中很少有此類產品的生產，有些產品在我國還處于空白。隨著我國對焊割安全性能，環保要求不斷提高，加快相關產品的開發和提高產品的性能，進一步擴展行業產品的內涵，是行業發展的一個新的增長點。這幾年，我國的切割行業的發展是有目共睹的，但與發達國家同行相比仍有一定的差距,至今仍有一些因素在制約著切割行業的進一步發展。我國對切割基礎理論和切割機理的研究還比較膚淺,對切割工藝參數的研究不夠重視。而國外企業則非常重視這些方面的研究，他們有一整套對切割基礎理論和工藝參數的研究體系，這也就保證他們不斷地有新產品推向市場。“重焊接輕切割”的傳統觀念仍有一定的市場。目前仍有些企業采用手工或小車切割機進行板材下料，其中有相當一部分企業在其行業中還頗有知名度16-17。這其中固然有企業自身的經濟原因，但更主要的是這些企業對切割工藝不重視。這就使得我國利用數控切割機下料的板材量，遠遠落后于發達國家的水平。外圓切割的應用要早于內圓切割機，是一種傳統的切割方式，應用極為廣泛，從木材到超硬的寶石的切割等都可以借助此種方式，外圓切割刀片厚度范圍很寬，刀片剛性好，所以可以承受較大的切割力，多可進行強力切削，切割速度快，夾具易于設計且剛性也容易保證，好的冷卻狀態容易實現，刀片容易制作、成本低廉等特點，也是為大家熟知的一種切割方式18。內圓切割機是伴隨電子材料加工主要是晶體加工業而產生的，具有切割精度高、切縫小、速度快、適用于單件式樣產品的切割的特點。近年來機械化大規模生產中已漸被多線切割機所替代，但由于內圓切的成本低廉、維護方便的特點，在我國仍有相當數量的此類設備在被生產和使用，而且性能更加穩定可靠，新型的內圓切割機已經實現了全自動數控化控制切割。其實內圓、外圓切割是各有優點，彼此的優點正是對方難以避諱的弱點，比如外圓切割刀片只有依靠增加刀片厚度來保持切割中的剛性，刀片厚了但是切縫變寬了，出材率就低了。而內圓切割刀片通過張緊力來保持切割的剛性大大降低了刀縫寬度，但是刀片耐沖擊力大大削弱，不能進行強力進給，這也是當前內圓切割機切割方向的進給始終設計為被拉動式切割，即靠配重拉動，而不采取液壓推動或電機驅動方式。可想而知利用內孔切割得內圓切割機的工作空間非常狹下，對被切物的大小和夾具提出了限制，太大的東西切不了。而外圓切割在此方面從新占有優勢，整體來說外圓切割的實用性大于內圓切割機，而本設計也正是圍繞此番話題拉開序幕的，利用內圓切割機主軸的高速、高精度的特點，如果將其改為外圓切割的工作方式將會措展其使用領域和應用價值。