管道火焰切割机结构设计及计算

本科毕业设计多功能大型数控火焰切割机设计摘要本课题对数控火焰切割机进行设计，根据需要该火焰切割机整体结构设计为大型龙门桥式结构。

该切割机主要用于工程机械制造。

首先，本文通过对火焰切割技术及数控火焰切割机在国内外的研究现状的分析，根据数控火焰切割机的技术指标对火焰切割机的总体结构进行了设计，其整体采用龙门桥式结构，对驱动装置进行分析并设计该驱动装置采用步进电动机，X，Y两个方向进给的开环控制系统。

其次对其横梁、传动件导轨及其他零部件进行设计与校核。

并通过对数控CNC系统进行分析进行软硬件部分及控制面板的设计。

确定其微机数控系统采用MCS-51 系列中的8051 单片机为控制微机。

对软件部分插补流程进行介绍。

最后，为了加工制造的方便还绘制了切割机的导轨传动图、数控火焰切割机控制组成框图、硬件组成框图、系统程序流程图、插补程序流程图、制面板图和火焰切割机的总装图。

关键词：单片机控制 , 数控焰切割机 , 龙门式 , 结构、微机设计IABSTRACTThis topic was carried out on the CNC flame cutting machine is designed, according to need the flame cutting machine overall structure design for large gantry bridge type structure. The cutting machine is mainly used in construction machinery manufacturing.First of all, this article through to the CNC flame cutting machine flame cutting technology and the domestic and foreign research present situation analysis, according to the numerical control flame cutting machine of the technical indicators to design the overall structure of the flame cutting machine, the overall structure of longmen bridge type, design analyze the driving gear and the driving device adopts stepper motor, the X, Y, two directions into to open loop control system. Secondly on the beams, columns, a guide rail and other transmission parts to carry on the design and checking. And through the analysis of nc CNC system for the design of hardware and software part and the control panel. Determine the microcomputer numerical control system adopts the 8051 single chip microcomputer MCS - 51 series microcomputer to control. Part of software interpolation process is introduced. Finally, to processing and manufacturing of convenient also mapped the cutter of guide rail transmission diagram, control composition block diagram of the CNC flame cutting machine, hardware block diagram, system program flow chart, interpolation panel diagram and program flow chart, system assembly diagram of the flame cutting machine.Keywords: single chip microcomputer control, CNC flame cutting machine, gantry type, structure, design of microcomputerII目录第1章绪论 (1)1.1 课题的意义和目的 (1)1.2 切割技术的种类及发展 (1)1.3 数控火焰切割简介 (1)1.3.1 火焰切割及数控火焰切割技术 (1)1.3.2 国内外数控火焰切割技术的发展 (2)1.3.3 数控火焰切割机的市场及发展 (3)第2章总体设计方案分析 (4)2.1 总体方案的确定 (4)2.2 设计参数 (5)2.3 总体控制构成 (5)2.4 机床整体结构设计 (6)2.5 简易数控火焰切割机整体示意图 (7)第3章机床主要部件设计与校核 (9)3.1 伺服系统 (9)3.1.1 伺服系统概述 (9)3.1.2 伺服系统的组成 (9)3.1.3 对伺服系统的基本要求 (9)3.1.4 伺服系统的分类 (10)3.2 步进电机的选取 (11)3.2.1 对于步进电动机的特点与设计要求 (11)3.2.2 步进电动机的选择 (12)3.2.3 X轴方向步进电机的校核 (14)3.2.4 y轴方向电机的选择和校核 (15)3.3 横梁 (16)3.3.1 横梁结构截面及尺寸设计 (16)3.3.2 横梁的校核 (17)3.4 传动件 (17)III3.4.1 传动装置类型的选用 (17)3.4.2 横向驱动齿轮的设计 (18)3.4.3 齿条的设计 (20)3.4.4 齿轮齿条的校核 (21)3.5 导轨的选型 (23)第4章微机数控系统设计 (25)4.1 CNC系统概述 (25)4.1.1 CNC系统简介 (25)4.1.2 CNC系统的组成 (25)4.1.3 CNC系统工作过程 (26)4.1.4 CNC 系统的主要功能 (27)4.1.5 CNC 系统的特点 (29)4.2 微机数控系统的硬件组成 (30)4.3 微机数控系统软件设计 (32)4.3.1 CNC系统的控制软件结构特点 (32)4.3.2 CNC系统的控制软件及其工作过程 (35)4.3.3 CNC系统软件的组成 (41)4.4 数控系统控制面板 (44)结论 (46)参考文献 (47)致谢 (48)附录1 设计图纸附录2IV第1章绪论1.1 课题的意义和目的火焰切割机是切割金属板材常用的设备，可以根据不同要求在板料上剪出不同的形状。

适用于天然气管道、石油管道、城市燃气管道、大口径自来水管道、化工管道、管状容器的切割，废旧钢管的拆卸切割等，是众多管道切割工程的理想工具。

适合火焰切割（氧/乙炔、氧/丙烷、氧/汽油）或等离子切割钢管、不锈钢管、铸铁管。

适合切割管径320mm -3000mm ,3000mm 以上管道切割需特殊订制，最大可切至6000mm 。

可开内坡口、外坡口、“X ”型坡口 “Y ”型坡口等直线形式坡口。

对螺旋钢管或圆度不好的管道有较强的适应性.·····源自上海交通大学的科研技术、拥有数项专利的应用型新产品·国内首创具有超强适应能力的大管径热切割设备·CRC-EVANS ,MATHEY 等国际管道工具大公司同类产品的强有力竞争者·长输管线推荐产品STZQ -I 型STZQ -II 型氧/乙炔切割,开外坡口(管外径1067mm ,壁厚14mm ,直焊缝钢管)氧/汽油切割,开外坡口(管外径1420mm ,壁厚28mm ,螺旋焊缝钢管)等离子切割,开“X ”型带钝边坡口(管外径3740mm ,壁厚22mm ,螺旋焊缝钢管)·2-010-00202-020-0010STZQ -I 型管道切割机(双割炬)STZQ -II 型管道切割机·适用于火焰切割，配远程控制器；·可配双割炬,可开“V ”型坡口、“X ”型坡口；·3000mm 以上管道切割需特殊订制，最大可切至6000mm 。

·适用于火焰切割、等离子切割；·可配双割炬,可开“V ”型坡口、“X ”型坡口；·3000mm 以上管道切割需特殊订制，最大可切至6000mm ；·电源控制箱可远程控制主机，内置负载速度补偿模块，切割速度可读。

可开内坡口、外坡口、X “Y ”型坡口等直线形式坡口“”型坡口·切割最大外径: ·切割最大壁厚: ·切割特殊坡口: ·切割特殊钢管: 3740mm 110mm双“V ”坡口 “X ”坡口螺旋焊缝管 带保温层管 带涂层钢管宣邦纪录·廊坊管道局·华北油建·胜利油田·新疆油建·南京汽轮电机集团·中石油北京天然气管道公司·金美亚集团·河南油田油建·沈阳煤业集团·江汉油田建科公司·永钢集团·缅甸管道公司·宁波威瑞泰·中建一局·中原油建·海隆集团·中国化学工程第七建设有限公司·山西天然气股份有限公司·沙市钢管厂 ......宣邦客户(排名不分先后)STG12-010-00112-010-00122-020-00112-030-00152-030-00142-030-00172-030-00132-020-00132-030-0116STG22-030-0216STG32-030-0316STG42-030-0416STG52-030-0516STG62-030-0616轨道编号及货号(从上至下)STZQ 系列管道切割机组件2-040-0055STZQ系列管道切割机组件2-040-00112-040-00132-040-00142-040-00152-040-00172-040-0018管道切割机选配方法步骤一、从2.2页中选择合适的机型步骤二、根据左表选择是否需要加配轨道1.如选STZQ－I型管道切割机，请进行步骤二2.如选STZQ－II型管道切割机,无需进行以下步骤选配步骤三、确定安装轨道用的专用爪具的个数建议每条轨道配一个专用爪具,爪具孔端与轨道事先连接,节省轨道安装的时间步骤四、计算所需防滑链条的长度L=(OD+0.024)×3.14+0.5说明: 1.OD代表管外径，单位：米2.整根银条是由1米或1.5米的短链条连接而成，最终使用长度可长于理论长度3.举例：如管外径为1.016米，根据计算公式，理论上需要3.8米，实际上只能在标配的2.5米的基础上选配一根1.5米的链条，连接起来，共4米，即可满足使用要求。

1、简述FG —l A 型火焰切割机是炼钢厂连续铸钢机配套的主要设备， 可将矫直的普 通碳铡和低合令钢方坯、矩形坯切割成所需的定尺长度： 2．结构原理及特点 2．1．特点说明本火焰切割机是由机械、 能源介质控制、 电气控制、 冷却水几大主要系统构 成的机械式自动火焰切割机。

其结构紧凑合理，运行平稳可靠，维修方便；所配 备的连铸割嘴及连铸割枪，具有动量大、切割速度快、割缝窄、切断面质量好等 优点。

切割机同步机构采用气缸夹紧式； 切割采用机械摆动式； 返程采用配重返 回。

2．2．结构 主要包括：切割小车总成、机架及导轨、小车返程机构、能源介质系统、气 动阀台、管路系统。

注：参见 FP148-0 《方坯火焰切割机》2．2．1．切割小车总成 主要由水冷式框架、左夹钳臂、右夹钳臂、切割枪摆臂、切割机行走滚轮、 水冷式夹 （抱）紧气缸等几部分组成。

4 只带沿行走滚轮支撑小车沿导轨做往返运动；切割机通过左夹钳臂、 右夹钳臂、 气缸来完成夹紧与松丌铸坯的动作， 以保 证切割小车与铸坯同步并沿着导轨运动；由夹钳臂推动切割枪摆臂来保证预热位置 （可调 ）的可靠，当切割氧打开后， 切割枪摆臂由割枪摆臂滚轮引导， 沿斜导板运动， 割枪做圆弧摆动， 完成切割过 程。

注：参见 XC031H-0 《切割小车 - 右》 2．2．2．机架及导轨包括前立柱、后立柱，前横梁、后横梁、导轨梁（一）、导轨梁（二）、导轨梁方坯火焰切割机技术资料（三）、斜导板组成。

小车行走导轨采用机加导轨，以保证切割小车行走平稳，无抖动现象；框架一侧安装有斜导板，框架有冷却水冷却。

2．2．3．小车返程机构主要由重锤、牵引线、滑轮组成。

当切割机完成切割后，夹（孢）紧气缸松开，此时小车在连接重锤的牵引线拉力下，拉动切割小车返回到原始位置，等待下一次切割过程。

2．2 ．4．能源介质系统能源介质控制系统是将从甲方管道送来的各种不同压力的能源介质凋整到火焰切割机正常使用所需的工作压力。

自动切管机结构设计1. 引言自动切管机是一种广泛应用于工业生产中的设备，用于精确地切割管道或材料。

通过自动化的机械设计和控制系统，可以实现高效、精确和安全的切割过程。

本文将针对自动切管机的结构设计进行详细介绍。

2. 设计要求自动切管机的设计需要满足以下几个基本要求：•高精度：切割过程需要达到精确的尺寸和几何形状要求。

•高效率：能够实现快速、连续和稳定的切割过程，提高生产效率。

•安全性：在切割过程中要保证操作者的安全。

•稳定性：机器运行时要保持稳定，减少振动和噪音。

3. 结构设计3.1 机架自动切管机的机架是整个设备的基础结构，它需要具备足够的刚性和稳定性。

一般采用钢材制作，采用焊接工艺将不同部位的构件连接起来。

机架应具备以下几个要素：•连接支架：用于固定和支撑切割机的各个部件，保证整机结构牢固。

•内外护罩：用于保护机器内部部件，防止切割过程中产生的碎屑飞溅。

3.2 切割系统3.2.1 切割刀具切割刀具是实现自动切割功能的关键部件，常用的切割刀具有圆锯片、带锯片和等离子切割头等。

选择切割刀具时需要考虑管道材质、切割速度和精度要求等因素。

3.2.2 切割传动系统切割传动系统用于驱动切割刀具进行工作，一般采用电机和传动装置组成。

电机可以选择伺服电机，通过控制器和编码器来实现自动化的精确控制。

传动装置可以采用链条、皮带或齿轮传动，根据实际需求选择合适的传动方式。

3.3 控制系统自动切管机的控制系统是保证机械运行的核心部分，它需要根据预设的切割参数进行控制和监测。

控制系统主要包括以下几个方面：3.3.1 PLC控制系统PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）是一种常用的控制设备，用于控制机械的运行程序。

通过编写程序，可以实现切割刀具的启停、速度调节、切割角度调整等功能。

3.3.2 人机界面人机界面用于操作者与自动切管机进行交互，通常采用触摸屏显示设备。

通过人机界面，操作者可以设置切割参数、监测切割过程和检测系统状态。

切割机结构设计简介这份文档旨在介绍切割机的结构设计。

切割机是一种用于剪切或切割材料的设备，广泛应用于工业生产中。

本文将重点讨论切割机的基本结构和设计原则。

切割机的基本结构切割机通常由以下几个主要部分组成：1. 切割头：负责实际的切割操作，通常包括刀具和刀架。

切割头的设计应考虑切割材料的类型和尺寸，以及所需的切割精度。

2. 传动系统：用于传输能量和动力，使切割头能够进行切割操作。

传动系统的设计应保证稳定的能量传递和高效的切割速度。

3. 控制系统：控制切割机的运行和切割过程。

控制系统应具备精确的切割控制能力和良好的人机交互界面。

4. 支撑结构：用于支撑和固定切割头和传动系统的主要框架结构。

支撑结构的设计应考虑切割机的稳定性和耐用性。

5. 安全装置：包括防护罩、急停按钮等安全装置，用于保障切割操作中的安全性。

切割机的设计原则在进行切割机的结构设计时，应遵循以下原则：1. 安全性：切割机设计应符合相关安全标准，确保操作人员和设备的安全。

安全装置应设置恰当，并具备可靠的防护功能。

2. 稳定性：切割机在切割过程中应具备稳定的工作性能和结构稳定性。

支撑结构和传动系统的设计应能够承受切割操作的力和振动。

3. 高效性：切割机应具备高效的切割速度和准确的切割精度。

传动系统的设计应优化能量传递效率，控制系统应具备精确的切割控制能力。

4. 可维护性：切割机的结构设计应便于维护和维修。

易损件应设计为可更换的，以减少设备维护成本和停机时间。

总结切割机的结构设计是保证切割机工作稳定、高效和安全的关键。

通过充分考虑切割机的基本结构和设计原则，可以设计出满足实际需求的切割机设备。

内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书（毕业论文）题目：火焰切割机学生姓名：学号：0604103423专业：机械设计制造及其自动化班级：机械06-4班指导教师：摘要：随着工业现代化的发展，设备自动化系统在工业工程中占有越来越重要的地位。

在钢铁冶金中，火焰切割机是最传统的热切割方法，不论是钢坯加工还是钢板加工，都有广泛应用。

本设计是基于对由德国GEGA公司生产，提供给包钢炼钢厂使用的大型小车式火焰切割机的研究、理解、和仿效而完成的。

其中包括了总体分析、机架设计、小车设计、电机选取等部分的设计、计算及校核。

关键字：火焰切割机、设计、校核、测量滚、同步运行、Abstract:目录摘要： (1)Abstract: (1)第一章绪论 (7)1.1 火焰切割 (7)1.1.1 工艺过程 (7)1.1.2 必要条件 (7)1.1.3 材质 (7)1.2 关于火焰切割机的术语级名词解释 (7)第二章火焰切割机具体说明 (9)2.1 火焰切割机总体描述 (9)2.1.1 火焰切割机作用 (9)2.1.2 火焰切割机同步运行 (9)2.1.3 火焰切割机设备说明 (9)2.2 火焰切割机技术说明 (9)2.2.1 火焰切割机设备结构 (9)2.2.1.1 火焰切割机框架结构 (10)2.2.1.2 火焰切割机的包括运行驱动装置在内的箱体 (11)2.2.1.3 火焰切割机切割枪小车——圆坯铸机 (13)2.2.1.4 火焰切割机切割枪小车——方坯铸机 (14)2.2.1.5 火焰切割机的夹紧 (14)2.2.1.6 火焰切割机限位开关装置 (15)2.2.1.7 火焰切割机的机器位置编码器 (15)2.2.1.8 火焰切割机的粒化 (15)2.2.1.9 测量辊 (16)2.2.2 火焰切割机的气体——工艺设备 (17)2.2.2.1 火焰切割机的气体控制盘（每台设备一个） (17)2.2.2.2 火焰切割机通往机器的介质供给 (18)2.2.2.3 火焰切割机机器上的介质供给 (18)2.2.2.4 火焰切割机装有SDS 36F 烧嘴的SB 500F 重型切割枪 (19)第三章总体方案设计 (20)3.1 火焰切割设备的特点 (20)3.2 切割设备方案 (20)3.2.1 火焰切割设备 (20)3.2.1.1 切割机的结构方案 (20)3.2.1.2 切割枪方案 (21)3.2.1.3 切割枪传动方案 (23)3.2.1.4 同步机构方案 (24)3.2.1.5 端面检测器方案 (27)3.2.1.6 自动定尺装置方案 (27)第四章火焰切割主要参数的确定 (28)4.1 气体压力（切割操作台前） (28)4.2 气体消耗量（按一个切割枪） (28)4.3 最小切割长度 (29)4.4技术数据 (30)4.4.1火焰切割机的详细说明 (30)4.4.1.1 尺寸 (30)4.4.1.2 速度 (30)4.4.1.3 铸坯尺寸 (31)4.5 火焰切割机小车夹紧力 (32)第五章立柱设计 (33)5.1机架设计准则： (33)5.2机架设计的一般要求： (34)5.3 立柱的设计 (35)5.3.1 立柱外形 (35)5.3.2 立柱截面形状 (35)5.3.3立柱热处理 (36)第六章电机的选择 (37)6.1 变速方式 (37)6.1.1无级变速 (37)6.1.2 有级变速 (38)6.2 步进电机启动有突跳启动和升速启动。

【关键字】设计前言在毕业设计选定题目的社会调研中发现，生产中所需的钢管大都使用手工切断，采用手工操作劳动强度大，工作效率低，并存在极其危险的安全隐患，建议设计制造机械化的钢管切割机，当即受到企业欢迎，表示愿意使用设备，我们小组主动承接了此项设计任务。

一、钢管切割机的用途及设计要求1、用途钢管切割机主要是用来切割加工工程所需不同长度的管材,它可以自动适应各种管材横截面直径的大小,对不同材质的钢管均有较好的切割性能,切口平整圆滑为下道工序的顺利加工奠定了基础。

2、设计要求1）被切割管子直径范围为19.05mm(3/4")～101.6mm(4") 。

2）被切割管子壁厚范围为3～5mm。

3）中批量生产。

4）中型机械厂承制。

5）单人操作,每日两班制(每班断续工作,时间≤10小时)。

二、钢管切割机的总体方案设计1、工艺分析原工厂对金属管材的切割采用了弓锯切割及气割的方法。

弓锯的工艺质量因人而异，且工作效率低下，浪费人工工时，不适合批量加工。

气割的方法较弓锯切割工作效率高，节约人工工时，但切割处的金属内部分子结构发生转变，材质性能劣化，并且切口处的金属熔渣严重影响下道工序的加工。

为此，根据加工现场的工艺情况和要求，设计研制了这台钢管切割机，它采用了碾压的方法切割金属管材，对管材的切口加工精度高，并且适合连续切削，节约了人工工时，提高了生产效率。

2、对执行机构的运动要求2.1 计算总传动比和分配传动比总传动比计算初步确定滚筒转速:n =70r/min则总传动比:i总=—==20各级传动机构的传动比分配如下:带传动：i0=1.67蜗杆传动：i1=25齿轮传动: i2=2 i3=5/21实际总传动比等于:i总'=i0i1i2i3=1.67×25×2×=19.882.2 各传动轴传动功率及机械效率的计算带传动: η1=0.96 蜗杆传动:η2=0.7齿轮传动: η3=0.94 滚动轴承:η4=0.99各传动轴传动特性,见表13 切管工艺方案及传动方案设计和选型3.1 切管工艺方案选择,见表23.2传动方案选择如下图1所示图1如上图1所示,提供的切管机的三种传动系统方案.若仅满足总传动比要求,可以采用单级蜗杆传动.但综合考虑结构,操作及调整布局等方面的要求,宜采用图中传动系统方案3。

切割机结构设计
1. 引言
切割机结构设计是一项关键任务，它直接影响到切割机的性能
和效率。

因此，在进行切割机结构设计时，需要考虑一系列因素，
如切割机的功能要求、材料可行性、安全性和可维护性等。

2. 功能要求
在进行切割机结构设计时，首先需要明确切割机的功能要求。

这包括切割机的切割精度、速度和稳定性等。

切割精度是指切割机
能够按照预定的尺寸进行精确切割的能力；切割速度是指切割机能
够以高效的速度完成切割任务的能力；而稳定性则是指切割机在切
割过程中能够保持平稳运行的能力。

3. 结构设计考虑因素
在进行切割机结构设计时，需要考虑一系列因素以确保设计的
合理性。

首先是材料可行性，即选择适用于切割机结构的合适材料。

这些材料需要具备足够的强度和刚性，以确保切割机在工作过程中
不发生形变或失稳的情况。

其次是安全性，切割机的结构设计应考虑操作人员的安全。

例如，在设计刀具部分时，应加入必要的安全保护措施，以避免操作人员意外伤害。

此外，对于高速旋转的刀具，还需要考虑防护罩的设计，以防止碎片飞溅造成伤害。

最后是可维护性，切割机结构设计应考虑到设备的易维修性和维护性。

例如，结构设计应允许方便的拆卸和更换刀具部分，以减少维修时间和成本。

4. 结论
切割机结构设计是一项复杂而重要的任务，需要考虑切割机的功能要求、材料可行性、安全性和可维护性等因素。

通过合理的设计，可以提高切割机的性能和效率，从而满足用户的需求。

同时，在进行结构设计时，需要注重简单且可行的策略，避免出现法律复杂性和无法确认的引用内容。

图书分类号：密级：毕业设计(论文)龙门式火焰切割机传动及控制设计THE DESIGN OF TYANSMISSION AND CONTYOL IN THE GANTRY FLAME CUTTINGMACHINE学生姓名学院名称专业名称指导教师20**年5月27日摘要本课题针对龙门式火焰切割机的横梁及火焰切割头的控制进行了设计。

横梁的机构设计主要对其结构的确定，之后对传动装置进行了选择及计算检验，最后对主要传动的零部件进行选择校核。

其中主要对滑动丝杠和滚动丝杠的强度及传动效率等进行了计算校核。

并对横梁设计中存在的结构部件的联接问题进行了改进。

火焰切割头是在传动装置的基础上运用丝杠的转速控制运动，用单片机控制电机的转速来达到效果。

对控制电路设计也做了系统的详解，主要对所涉及的键盘、显示器、主要芯片做了选取应用。

关键词火焰切割机；电气控制；横梁设计；单片机AbstractThis essay analyzes that the design of the beam and the control of flame cutting head of the gantry flame cutting machine.The design of the beam of mechanism main determining its structure of the transmission device, then the selection and operation of the main transmission inspection, finally the choose of the parts inspection. The major of sliding screw and rolling ball screw's strength and transmission efficiency is calculated respectively.And problems existing in the connect of parts, in the design of structure of the beam ,are also improved. Flame cutting in the head is based on transmission device using screw speed control movement, with single-chip microcomputer control motor speed to achieve results. I also make a system explanation of the control of circuit design, involved mainly to make the selection and applications of the keyboard, display, main chip.Keywords flame cutting machine electrical control the design of the beam microcontroller目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 课题的意义、目的、研究范围及要达到的技术要求 (1)1.1.1 课题的意义和目的 (1)1.1.2 研究范围和技术要求 (1)1.2 龙门式火焰切割机的简介和特点 (1)1.2.1 简介 (1)1.2.2 特点 (2)1.3国内外的现状 (2)1.4 发展前景 (3)2 总体方案设计 (5)2.1 总体方案的设计 (5)2.1.1 功能与技术参数的分析 (5)2.1.2 横梁机构设计简介 (5)2.1.3双切割头横向移动电气控制设计简介 (5)2.2 立柱的设计 (5)2.2.1 机架的设计准则及要求 (5)2.2.2 立柱结构 (6)3 横梁机械机构设计 (9)3.1 龙门式横梁结构设计 (9)3.1.1 确定龙门式火焰切割机横梁结构 (9)3.1.2 传动装置类型的选用 (9)3.1.3 传动方案的选取 (10)3.2 机床零部件的设计 (10)3.2.1 丝杠副的选取 (11)3.2.2导轨的选型及计算 (15)3.2.3联轴器的选取 (16)3.2.4轴承的选取 (18)3.2.5立柱底座横向进给的滚动丝杠的计算 (19)3.2.6 步进电机的选取 (21)4 电气控制设计 (25)4.1拟定机床控制系统方案 (25)4.2组成元件的介绍 (25)4.2.1主要芯片的选取 (25)4.2.2 键盘接口原理 (25)4.3 控制电路设计 (26)4.3.1 使用多片EPROM的扩展电路 (26)4.3.2 89C51主要管脚功能 (27)4.3.3 静态RAM芯片的选用 (27)4.3.4 8155工作方式查询 (28)4.3.5 89C51的存储器及I/O的扩展 (29)4.3.6 8155状态查询 (30)4.3.7 8155内部定时电路 (30)4.3.8 89C51地址分配 (31)4.3.9 8155扩展I/O端口的初始化程序设计 (32)4.4 键盘电路设计 (33)4.4.1键盘功能 (33)4.4.2 键盘程序设计 (33)4.5闪光报警电路 (36)4.6 显示器设计 (36)4.6.1显示器显示方式的选取 (36)4.6.2显示器接口电路 (36)4.7光电隔离电路选用 (36)结论 (38)致谢 (39)参考文献 (40)谢谢朋友对我文章的赏识，充值后就可以下载此设计说明书（不包含CAD图纸）。

火焰切割机的电气设计（一）论文关键词：火焰切割机火焰切割机电气控制火焰切割机PLC论文摘要：火焰切割机是利用燃气和氧气将铸坯快速燃烧，达到切断铸坯的目的，其优点是在线设备轻，一次性投资省，适应铸坯的温度宽；缺点是切割渣不易处理，金属损耗大，但当铸坯较长时，金属损耗则较少。

本次课题实际内容主要是针对火焰切割机的电气控制部分进行研究和设计，本文引用电气控制PLC原理，通过各种电气元件的选型和计算，以及PLC程序的编译，简单的介绍了该火焰切割机电气控制方面的设计过程和设计方法。

火焰切割机的电气设计包括PLC、变频器、控制变压器、低压电气元件的选型以及STEP 7的程序编译。

1 绪论1.1 连续铸钢的概念连续铸钢是一项把钢水直接浇铸成形的节能新工艺，它具有节省工序、缩短流程，提高金属收得率，降低能量消耗，生产过程机械化和自动化程度高，钢种扩大，产品质量高等许多传统模铸技术不可比拟的优点。

自从20世纪50年代连续铸钢技术进入工业性应用阶段后，不同类型、不同规格的连铸机及其成套设备应运而生。

20世纪70年代以后，连铸技术发展迅猛，特别是板、方坯连铸机的发展对加速连铸技术替代传统的模铸技术起到了决定性作用。

1.2 连铸比的概念连铸坯的吨数与总铸坯(锭)的吨数之比叫做连铸比，它是衡量一个国家或一个钢铁工厂生产发展水平的重要标志之一，也是连铸设备、工艺、管理以及和连铸有关的各生产环节发展水平的综合体现。

1.3 国内外连铸技术的发展1.3.1 国外连铸技术的发展概况20世纪50年代，连铸开始用于钢铁工业生产。

连铸坯产量仅有110万t 左右，连铸比约为0.34%20世纪60年代，弧型连铸机问世，连铸进入了稳步发展时期。

年产铸坯能力达4000万t以上，连铸比达5.6%。

20世纪70年代，世界范围的两次能源危机促进了连铸技术大发展，连铸进入了迅猛发展时期。

铸坯产量已逾2亿t，连铸比上升为25。

8%。

20世纪80年代，连铸进入完全成熟的全盛时期。

火焰切割费用计算公式一、引言火焰切割是一种常见的金属加工方法，广泛应用于制造业和建筑业。

在进行火焰切割时，需要考虑到材料的类型、厚度以及切割长度等因素，这些因素都会影响到切割的费用。

本文将介绍火焰切割费用的计算公式，并对其中的各个因素进行详细解析。

二、火焰切割费用计算公式火焰切割费用的计算公式可以表达为：费用 = 切割长度× 材料单位长度费用× 材料厚度系数其中，各个因素的含义如下：1. 切割长度：即需要进行切割的材料长度，通常以米为单位进行计算。

2. 材料单位长度费用：表示每米长度的材料所需的费用，通常以元/米为单位进行计算。

3. 材料厚度系数：根据材料的厚度不同而有所变化，用于调整费用的系数。

三、切割长度的影响切割长度是火焰切割费用中的一个重要因素。

切割长度越长，所需的材料和工时就越多，因此费用也会相应增加。

在进行切割长度估算时，需要根据实际需要和设计要求进行准确计算，以便得出准确的费用。

四、材料单位长度费用的确定材料单位长度费用是指每米长度的材料所需的费用，它是根据材料的类型和市场价格来确定的。

不同类型的材料价格差异较大，因此在进行火焰切割费用计算时，需要根据实际情况选择合适的材料单位长度费用。

五、材料厚度系数的调整材料厚度系数是根据材料的厚度不同而有所变化的。

通常情况下，材料越厚，所需的切割时间和工作量就越大，因此材料厚度系数也会相应增加。

材料厚度系数的调整是为了更准确地反映材料厚度对于切割费用的影响。

六、案例分析为了更好地理解火焰切割费用计算公式的应用，我们来看一个具体的案例分析。

假设需要对一段长度为10米、厚度为10毫米的钢材进行火焰切割。

已知该钢材的单位长度费用为100元/米，根据材料厚度系数表，10毫米厚的钢材对应的系数为1.2。

根据火焰切割费用计算公式，可以得到：费用= 10 × 100 × 1.2 = 1200元因此，对于这段长度为10米、厚度为10毫米的钢材进行火焰切割的费用为1200元。

切割机结构设计1. 强度和刚度切割机需要具备足够的强度和刚度，以应对切割过程中的力量和振动。

因此，在切割机的结构设计中，应考虑以下几个方面：- 材料选择：选择高强度、耐磨损的材料，如优质钢材；- 结构设计：采用合理的结构设计，如增加加强筋、加大连接件等，以提高整体强度和刚度；- 抗振设计：结构中应考虑减振装置，以降低振动对切割质量的影响。

2. 精准度和稳定性切割机的精准度和稳定性对切割质量至关重要。

为此，在切割机的结构设计中，应注意以下几点：- 加工精度：确保切割机各关键部件的加工精度符合要求；- 传动系统：采用高精度和稳定性强的传动系统，如精密滑轨、高精度传感器等；- 减少变形：设计合理的结构以减少变形，如避免长时间连续切割造成的热变形。

3. 安全性切割机的安全性是设计过程中不可忽视的重点。

为确保操作者和设备的安全，应遵守以下原则：- 防护装置：安装切割机上适当的防护装置，如安全门、紧急停机按钮等；- 电气安全：使用合格的电气设备，按照规范进行电气连接和绝缘处理；- 使用说明：提供清晰的使用说明书，并进行必要的培训。

4. 维护和保养切割机的结构设计应便于维护和保养，以延长设备的使用寿命。

在设计时，应考虑以下几个方面：- 易清洁：结构设计应允许方便的清洁和维护，避免积尘和异物的堆积；- 维修便利：各部件的更换和修理应方便快捷，减少停机时间；- 定期保养：提供详细的保养计划，包括润滑和更换易损件等。

结论本文档对切割机结构设计的关键要素进行了概述，包括强度和刚度、精准度和稳定性、安全性以及维护和保养。

通过合理的结构设计，可以提高切割机的工作效率和切割质量，延长设备寿命，同时确保操作者和设备的安全。