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1、 目录1 绪论32三面切书机的设计要求5 3工作简图和循环方案64系统方案和主要构图7 方案19 方案210 方案3115基本尺寸计算146心得体会167 参考文献17第1章 绪论 切书机是广泛用于印刷企业印前及印后的裁切设备用于各种纸张印刷品的加工。随粉国家经济的迅速发展使切书机得以在更为广泛的使用范围来为各行各业服务。三面切书机主要作为装订生产线的组成部分。1.1切书机的构造特点目前国内已有多种型号、多种规格、不同大小的切纸机可供各行各业用户选择但它们的结构基本相似都由下列几个主要部件组成:切刀、切杆、切纸台、侧规、后挡纸规及压纸器、机座。切刀是切纸机的重要部件切刀又长又重.处于机器的前方
2、，固定在刀架上当它向底座移动时，完成裁切工作。刀片的角度及材料要依据被切材料的特性来选用和调节，现有适合不同硬度材料的切刀可供选择。切杆是切书机另一个重要部件位于切纸台面上一个沟槽中，正对切刀下方.作用是防止切刀每次切过纸垛后与金属切纸台相撞.否则切刀就极易变钝甚至断裂。侧规和后挡规的作用是在裁切之前.调正纸垛的位里.将纸垛准确定位在切刀下方。侧规是固定不动的而后挡规能移动，可根据不同的裁切长度进行调整。压纸器是一个与切刀平行的金属棒与切纸台成90度，它有两个功能:一是裁切之前将纸垛中的空气排出，另一个是在裁切过程中将纸垛牢牢地固定在原位。切纸台是切书机的工作台，要求平面度、平直度精度高，刚性
3、好，保证推纸运行平稳，受冲击不位移确保裁切精度。1.2国内切书机的技术水平切书机的技术性能水平首先表现在安全可靠性包括人身安全和机器运行安全等方面:其次是裁切精度高精度保持性好自动化程度高，操作方便等。国产切书机技术水平与国际先进水平有一定的差距主要表现在控制系统比较落后:从控制系统来讲.我国刚开始在机上配备PLC系统.而国际上已经采用全线计算机控制利用计算机对各种执行部件进行监控和调整同时可预设参数，实行计算机控制下的自动调整大大缩短了辅助时间并保证了工作可靠。配套性差:国产切书机很少能配上成套设备，如裁切及装订生产线。安全保证系统不够先进和齐全。操作方便程度及外观存在一定的差距。目前国外切
4、书机控制方式基本上都采用微机程序控制而国内的切纸机产品还主要以数显为主同时各种规格机械式切书机缺乏可靠安全保护装。微机控制切书机是发展的趋势并正以比较快的速度取代其它控制方式。因此国产切纸机要获得更广泛应用和全面落实取代进口并进入国际市场必须自主创新.努力的方向如下:研发采用更先进的控制系统:齐备全方位的安全保护系统:提高机械耐用性和可靠性.具备提供配备上成套设备的能力:提供操作使用快捷方便的程序;具有新的造型提高全方位的外观质，;提高切纸机的裁切精度。适用于各行各业的各种裁切要求及规格.特别是精度的保持性和稳定性亟待提高。1.3国外切书机技术发展趋势和水平国外切书机技术水平发展较快，主要表现
5、在自动化程度的提高，如自动取纸、闯纸、裁切、卸纸等全方位自动化整个生产线只需两个人操作可以十分轻松而流畅地完成。大大提高了工作效率，还可降低劳动强度。另外对切书机的安全保障、裁切精度及精度保持，零部件的使用寿命及主要零部件的装卸及维修的便捷，如切刀等零部件都有创新.如:切纸机的安全系统采用多回路红外光电保护，双手同步按钮。刀体防跌落安全电子锁.裁切过载保护、全封闭的防护罩，对人身和机器全方面的安全保护。切书机可实现系统故障诊断、机械系统保养记录表和维修记录(包括刀的变动和夹紧力)。提高工作台的技术水平包括铸件的材料、工作面的精度及表面镀硬铬达到耐用和永不生锈的目的。通过微机处理程控切书机，控制
6、集机、电、光、液与数字技术一体化操作。全面落实提高切书机的外观包括整机的造型、色彩等。随着服务领域内产品不断更新国外切书机裁切幅面可达2500一3000mm。1.4我国切书机生产的未来之路国内外切纸机总体水平都在提高，自动化程度也愈来愈高。但自动切纸机的编程存在一个误区.那就是企图实现的功能太多.造成操作和软件方面的许多问题。国外一些切纸机公司正在试图简化切纸机的控制软件。自动切纸机在技术上也存在一些问题主要是纸张不是完全稳定的材料，因为经过印刷整个过程后经过印刷压力及吸收水分纸张后无法保持原先的尺寸造成裁切精度误差的加大。国内厂家也应注意这方面的问题。目前我国印刷机械总体水平还落后国际先进水
7、平15年以上，随粉国家经济实力的提高和科技发展迅速加快印刷界科技创新的成果显著这种差距正在逐步缩小。国内切书机企业共有30多家，有实力的企业仅有几家。为适应国内外切书机的快速发展，应联合起来扩大实力.走切书机高，新，快发展之路。 2、三面切书自动机设计要求(1)功能要求及工艺动作分解提示1)总功能要求切去书籍的三个余边。 2)工作原理及工艺动作分解提示 三面切书自动机系统的工作原理及工艺动作分解如图I-0所示。该系统由送料机构1、压书机构2、侧刀机构3和横刀机构4四部分组成。在一个循环周期中(主轴旋转两周)各机构的执行构件完成对书籍的送料、压书、切去余边的工作任务。 I-0(2)原始数据和设计
8、要求 被切书摞长宽高尺寸为260mm x 185mmx90mm，质量为5kg。推书行程为370mm ，压头行程为400mm，侧刀行程为350mm，横刀行程为380mm。生产率为6摞/mm。要求选用的机构简单、轻便、运动灵活可靠。 图I-45(3)运动方案构思提示由于推书运动是间歇往复直线运动，能满足该运动规律的机构有移动推秆圆柱或盘形凸轮机构、凸轮与摆杆滑块机构及带滑块 的六杆机构等。 压书机构的压头作间歇往复运动，在切书过程中始终压住书籍，故停歇时间较长，适用的机构有凸轮机构、带凸轮的组合机构或采用如图I-1所示的机构。 侧刀机构的侧刀共两把，分别切除书籍的上下两边，机构简图如图 I-2所示
9、。 横刀机构的运动简图如图I-48所示，由空间曲柄连杆机构驱动横刀滑板在横刀斜导轨中滑动，使横刀下滑，切除书籍右侧多余的纸边。 上述四个机构的主动构件需用同一主轴驱动，方能在一个循环周期内各机构的执行构件各自完成分功能运动要求，因此，如何进行连接时需要认真加以考虑的。(4)建议完成的设计工作量本题设计时间为两周。根据功能要求，确定工作原理和 绘制系统功能图。按工艺动作过程拟定运动循环图。构思系统运动方案(至少两个以上)，进行方案评价。对传动机构和执行机构进行运动尺寸设计。绘制系统机械运动方案简图。 图I-3编写设计说明书。3工作简图现在对三面切书机的推杆，压板，刀架三个部分进行分析。根据工艺要
10、求，这三个机构的运动循环分别包括下列区段：1推杆 推书前进的时间，返回运动时间为，在初始位置停留时间2压板 压板下降运动时间，压紧时的停留时间，返回运动时间3刀架 刀架下降运动时间，返回运动时间这台自动机械采用曲轴分配轴作为集中时序控制系统，分配轴匀速旋转，每转完成一个工作循环。因此可用分配轴的转角表示各机构的运动循环。与工作循环时间对应的分配轴总转角应为，各执行机构各区段对应的转角之和都等于整理如图5 图5 4.系统方案及其主要构图 把裁切物送到压舌10的下面并齐整地放入夹书器的侧规12和挡规9组成的定位规矩内定位。压舌10在弹簧的作用下向下移动，自动将书叠压紧。夹书器11沿导轨将书叠自动送
11、至压书板4下面的裁切位置。压书板4在千斤杆5的带动下下降，将书叠6压住压紧。夹书器的压舌10上抬，夹书器11沿导槽8自动退回。左右侧刀2和7同时下落，按规定尺寸裁切书刊的天头和地脚，并迅速上升回复到原来停止裁切的位置。门刀3在侧刀上升的同时开始下落，按规定尺寸裁切书刊的切口边，裁切完毕后也迅速上升，同样回复到原来停止裁切的位置。压书板4自动上升，接触对书叠的压力。出书机构的推书爪（或称机械手）将被裁切好的书刊从裁切面板平稳地推到机器后面的输送带上。三面切书机由裁切刀片、送书机构、送书压紧机构、压书机构、裁切机构、和放书机构等组成。图6 三面切书机的工作原理1-工作台面 2-左侧刀 3-门刀 4
12、-压书板 5-千斤杆 6-毛本书7-右侧刀 8-导槽 9-挡规 10-压舌 11-夹书器 12-侧规裁切刀片三面切书机的主要零件是裁切刀片。裁切刀片，图2-2，由刀架和刀片两部分组成。刀片的刀刃要求由硬度高、耐磨的碳钢或合金钢制造。刀片裁切角的大小，对裁切质量有直接的关系，应根据被裁切物的抗切力的大小选取。角越小，刀刃就越锋利，裁切机的磨损和功率消耗就越少，被裁切的产品也就越齐整，切口光洁。但角太小，刀刃强度和耐磨性就会相应地降低，裁切速度和裁切质量反而会下降。因此，在刀片材料允许的情况下，并在考虑被裁切物的抗切力大小的前提下，角应尽量小。常用刀片裁切角一般在1625之间。裁切较硬的纸张或纸板
13、时，角还可以略为增大。裁刀的运动形式如图2-3所示。角一般为5左右，角一般为45左右。为简化机构，现采用斜刃刀片。 图7裁切刀片 图8 裁刀的运动形式1-刀片 2-刀架侧刀和横刀方案一 利用导轨机构不仅使侧刀进行不停的往复运动，而且还能在切削过程中以一定的角度来进行切，有效的保护了刀片和书籍，更加强了其结构的耐用性能，从切书的长久和工作性能上是最佳的侧刀切书机构！其横刀结构如图12 ,由空间曲柄连杆机构驱动横刀滑板在横刀斜导轨中滑动，使横刀下滑，切除书籍右侧多余的纸边。 图 11 图12方案二不分侧刀横刀，将三个刀合成一把刀进行一次下刀成型，应为设计的切书机不是为了大量生产，所以这种方案最简单可行，如图13为刀面图，而它的运动原理是利用凸轮做的间歇往复运动！如图14 图13 图14 方案三 将推书机构设计成皮带轮，将侧刀变成一个，主刀也变成一个，起运动原理如切饼干机，因为不是我的主想设计就借用一下别人画好的图了如图15，但 凸轮所表达的机构要换成图16 图15
