三面切书机第一部分.docx
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三面切书机第一部分
长 沙 学 院
CHANGSHAUNIVERSITY
毕业设计（论文）
设计（论文）题目：
自动三面切书机
系 部：
机电工程系
专业：
机械设计制造及其自动化
学生姓名：
邓俊杰
班级：
机本一班
学号2004011109
指导教师姓名：
谈峰
职称讲师
职称
最终评定成绩
长沙学院教务处
二○○七年十月制
目录
第一部分过程管理资料
一、毕业设计（论文）课题任务书（Ⅳ）
二、本科毕业设计（论文）开题报告（Ⅶ）
三、本科毕业设计（论文）中期报告（ⅩⅣ）
四、毕业设计（论文）指导教师评阅表（ⅩⅥ）
五、毕业设计（论文）评阅教师评阅表（ⅩⅦ）
六、毕业设计（论文）答辩评审表（ⅩⅧ）
第二部分设计说明书
七、设计说明书
（1）
2008届
本科生毕业设计（论文）资料
第一部分过程管理资料
2008届毕业设计（论文）课题任务书
系（部）：
机电工程系专业：
机械设计制造及其自动化
指导教师
谈峰
职称
讲师
学生姓名
邓俊杰
课题名称
自动三面切书机设计
内
容
及
任
务
一:
目的:
随着我国经济的不断进步，书本印品量逐年增加，广大用户迫切需要一种经济型的三面切书机，它具有价格低廉，性能可靠，实惠耐用等优点。
二：
设计参数及条件
（1）产品：
裁切范围92×126～260×380mm（64开-8开）
（2）机械生产效率：
裁切速度12～28次/分，
（3）对自动机的要求：
机械结构简单，工作可靠，稳定，操作方便，造价低
（整机功率2.6kw主电机功率2.2kw外形尺寸（长×宽×高）2160×2110×1630mm机器重量3200Kg）
拟
达
到
的
要
求
或
技
术
指
标
（1）毕业实习或调查研究,到同类工厂了解情况,收集国内外有关资料,查阅文献.并翻译相关资料一篇
（2）分析工艺过程确定机型及执行机构的组成.
（3）切书机总体方案设计.
（4）切书机传动系统设计.
（5）绘制工程结构图.（切书机总装备图。
压纸，切纸机构部件图,进出纸机构部件图,主要轴.凸轮等零件图）
（6）在分析,计算,选择和设计的基础上,写设计说明书.
（7）运用计算机辅助设计,计算与绘图.
进
度
安
排
起止日期
工作内容
2008.3
毕业实习或调查研究,到同类工厂了解情况,收集国内外有关资料,查阅文献、翻译文献
2008.3-2008.4
分析工艺过程,总体方案设计,传动系统设计.
2008.4-2008.5
绘制工程结构图
2008.5-2008.6
编写设计说明书，翻译稿
2008.6
检查图纸和论文的格式、规范等是否符合统一要求，准备答辩
主
要
参
考
资
料
1．成大先主编.机械设计手册（第三版）.北京：
化学工业出版社，1994
2．金属切削手册北京：
机械工业出版社
3．自动机械设计中国轻工业出版社
4．机械制造工艺
5．机械原理
6．机械零件
教研室
意见
签名：
年月日
系（部）主管领导意见
签名：
年月日
注：
本任务书一式三份，由指导教师填写，经教研室审批后一份下达给学生，一份由指导教师保留，一份交系部存档。
长 沙 学 院
本科毕业设计（论文）开题报告
（2008届）
系 部：
机电工程系
专业：
机械设计制造及其自动化
学生姓名：
邓俊杰
班级：
04机本一班
学号2004011109
指导教师姓名：
谈峰
职称讲师
2008年3月12日
题目：
自动三面切书机
1.结合课题任务情况，根据所查阅的文献资料，撰写1000字以上的文献综述。
三面切书机是一种纸张加工设备，主要用于印刷企业印刷品的整形加工，蜂窝包装板产生以后，也要用到三面切书机切制纸蜂窝芯，近年来，制卡业发展强劲，切纸机在这个领域也有广阔的市场。
另外，三面切书机应用于非纸类加工，如PS板。
皮革，硬塑料等材料的裁切。
三面切书机是一种通用设备，应用范围及其广泛，在印刷业中，几乎每个印刷企业都要配置三面切书机，因此三面切书机在印刷机械产品中占重要地位，是印刷企业中是必备设备之一。
三面切书机是印后主要设备之一，大批量的书刊整形都由三面切书机来完成，大批量的包装产品的由成型模切机、柔性版印刷生产线、瓦楞纸印刷模切开槽机完成。
大量的印大切小产品，如商标、不干胶贴片、卡片及中小型印刷企业对小批量印刷产品，用三面切书机对印品加工时投入少，收效快的一种选择，更何况企业仅指掌尺寸变换，产品的形状变换就需要常备三面切书机。
随着科技水平的提高，三面切书机的自动化水平提高很快，液压、程控、计算机控制的切纸机已占市场主流。
各种辅机组成的裁切生产线，能够明显缩短生产实践、提高生产效率、降低劳动强度，是印刷行业的发展方向，这部分裁切生产线如果配合整个印刷生产线，将大大缩短印刷周期，节约成本，获得可观的经济效益。
三面切书机主要采用机械方式加以控制。
裁刀是通过凸轮传动，机身采用整体浇铸，通过减少机器拼装工序使机器的抖动降到最低，从而保证精度。
其机械部分的加工精度直接影响到裁切精度，使用寿命。
电机控制主要起辅助控制作用，如：
当书本不完全到位时，光电控制开关便会自动提示，避免出现废品。
当今世界上，三面切书机的发展方向是集自动化、智能化为一体，适用于各种书本的尺寸，调节方便、灵活，只需经过触摸屏，通过PLC程序控制，机器就可自动完成各部位工作状态的调整（如挡纸毛刷高度、夹书力的大小）。
根据中华人民共和国机械行业标准，从传动、显示和控制上来分，切纸机可分为五类，即：
机械式、液压式、全液压式、数字显示式和微机程控式。
1）机械式切纸机
机械式切纸机指的是刀床、推纸器和压纸器等主要部件均采用机械传动的切纸机，如图1所示。
最早的机械式切纸机采用单导轨结构，结构较为简单，调试维修也方便，但是这类切纸机没有高精度的尺寸定位系统和尺寸设置装置，精度低，不能满足高档印刷品裁切的要求。
另外这种切纸机冲击力大、噪音大、安全机构不可靠，容易出工伤事故，而且没有自动送纸机构，劳动强度大，生产效率低下。
根据中华人民共和国国家经济贸易委员会第32号令，《淘汰落后生产能
力、工艺和产品的目录》（第三
批）QZ101、QZ201、QZ301、QZ401这些老式的机械式切纸机已被国家明令禁止生产。
2）液压和全液压切纸机
液压式切纸机的压纸器采用液压驱动，压力大而恒定。
如上海申威达公司生产的SQZK1660、SQZK1860型切纸机的最大压纸压力分别达到了60000N、65000N，达到了国际先进技术的标准。
全液压切纸机的刀床、压纸器均采用液压传动，裁切更加稳定。
3）数字显示和程控式切纸机
从1956年波拉公司（现波拉公司已经并入海德堡）生产出第一台磁带控制的切纸机以来，数显和程控式切纸机迅速发展和崛起，在国外已成为主流机型，
在国内的市场份额不断上升。
数显式切纸机推纸器的位置尺寸可以通过位置传感器以数字方式显示。
程控式切纸机则是采用信号记忆存储装置或微处理机存储指
令程序，整个裁切过程按照程序设定的步骤自动循环进行。
例如图2所示波拉176型程控切纸机，可以存储198套切纸程序，12928个程序步骤。
2.选题依据、主要研究内容、研究思路及方案。
三面切纸机工艺过程为：
由传送带送来的具有一定高度的纸叠在初始位置被初压板压紧，推杆将压紧的纸叠推到加工工位。
由主压板将纸叠压紧后，初压板放松并和推杆一起返回原位：
在加工工位，首先由两把侧刀同时从两侧切去多余的纸边，再由一把前刀切去前边的纸边。
当完成这一切边动作后，主压板退回，由卸纸杆将切好的纸叠推到传送带上，完成一次加工循环。
重点在于确定执行机构的运动循环及其组成区段，执行机构运动循环的同步化设计。
裁切工作主要组成部件：
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，处于机器前方，固定在刀架上，当他向底座移动时，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。
切杆是切纸机另一个重要部件，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，调正纸剁的位置，将纸剁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：
一是裁切之前将纸剁中空气排出；另一个是在裁切过程中将纸垛牢牢地固定在原位。
切纸台是切纸机的工作台，要求平面度，平直度精度高，刚性好，保证推纸运行平稳，受冲击不位移，确保裁切精度。
机裁切机构采用线性轴承定位，包括基座、前口上刀座、横梁、两套呈对称安装的边口上刀座和边口下刀座。
前口上刀座和横梁两端用螺钉与两块对称的Z形连接块连成一体组成框架结构，两个边口上刀座用手柄和块固定在横梁上。
其特征是基座和边口下刀座两端共安装有六根立柱，在前口上刀座两端开有两个孔，每个孔套装在装于基座上的立柱并在立柱间装有两个上下排列的线性轴承，在边口上刀座的两端也开有两个孔，每个孔套装在装于边口下刀座上的立柱并在立柱间装有两个上下排列的线性轴承，前口上刀座和两个边口上刀座可沿立柱上下往复移动。
这种采用线性轴承定位的三面切书机裁切机构具有较高的定位精度，安装和调整比较方便。
执行机构，是利用机械能来改变材料或工件的性质，状态，形状或位置，实现工艺动作过程以完成机器预定的功能.其特动比点是机构的运较复杂多样，运转速度受到生产性质的限制，一般低于动力机，并常需按不同的工况作相应的变化
送纸机构采用滚动摩擦递纸机构。
切纸，推纸机构都采用曲柄滑块机构
滚动摩擦递纸机构：
由于有平台支撑，只需几个滚子来传送绝缘纸，且用橡胶制作可起到压纸便于切纸的作用。
链动传递纸机构：
与平台有所冲突，且难以压住绝缘纸。
使切刀插刀不能正常工作。
故选用滚动摩擦递纸机构
曲柄滑块机构曲柄滑块机构是连杆机构的一种，连杆机构的一些传动特点：
1）连杆机构中的运动副一般均为低副（因此，连杆机构也称低副机构）。
低副两运动副元素为面接触，压强较小，故可承受较大的载荷，有利于润滑，磨损较小，此外，运动副元素的几何形状较简单，便于加工制造。
2）在连杆机构中，当原动件的运动规律不变，可用改变各构件的相对长度来使从动件得到不同的运动规律。
3）在连杆机构中，连杆上各点的轨迹是各种不同形状的曲线（称为连杆曲线），其形状还随着各构件相对长度的改变而改变，从而得到形式众多的连杆曲线，我们可以利用这些曲线来满足不同轨迹的设计要求。
此外，连杆机构还可以很方便地用来达到增力，扩大行程和实现远距离传动等目的。
连杆机构也存在如下一些缺点：
1）由于连杆机构的运动必须经过中间构件进行传递，因而传递路线较长，易产生较大的误差累积，同时，也使机械效率降低。
2）在连杆机构运动过程中，连杆及滑块的质心都在作变速运动，所产生的惯性力难于用一般平衡方法加以消除，因而会增加机构的动载荷，所以连杆机构不宜用于高速运动。
凸轮机构
凸轮机构的最大优点是:
只要适当地设计出凸轮的轮廓曲线,就可以使推杆得到各种预期的运动规律,而且机构简单紧凑.
凸轮机构的缺点是：
凸轮廓线与推杆之间为点,线接触,易磨损,所以凸轮机构多用在传力不大的场合.且不适合高速运动
故选用曲柄滑块机构
3.工作进度及具体安排。
2007年12月完成开题报告
1～4周实习：
了解工作条件和收集原始数据，制定初步设计方案，征求意见
5～6周翻译与毕业设计课题内容相关的英语资料；完成方案设计。
7～8周分析、优化结构，校核主要零件强度；修改不合理结构；完成设计。
9～12周工程图制作，出图。
13～14周编写、修改设计说明书。
总结材料，准备答辩。
15～16周答辩
4.指导教师意见（对课题方案的可行性、深度、广度及工作量的意见）。
指导教师：
年月日
教研室意见
教研室主任：
年月日
说明：
开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一，此报告应在指导师指导下，由学生填写，将作为毕业设计（论文）成绩考查的重要依据，经指导师审查后签署意见生效。
长沙学院
毕业设计（论文）中期报告
系（部）
机电工程系
班级
机本1班
学生姓名
邓俊杰
指导教师
谈峰
课题名称：
自动三面切书机
课题主要任务：
分析工艺过程确定机型及执行机构的组成.
切书机总体方案设计.
切书机传动系统设计.
绘制工程结构图.（切书机总装备图。
压纸，切纸机构部件图,进出纸机构部件图,主要轴.凸轮等零件图）
在分析,计算,选择和设计的基础上,写设计说明书.
运用计算机辅助设计,计算与绘图.
1、简述开题以来所做的具体工作和取得的进展或成果
收集和查阅相关资料，根据设计要求对工艺过程进行分析，确定了切书机的总体方案，大致框架成形，并完成了传动部件的设计计算。
2、下一步的主要研究任务，具体设想与安排
下一步开始图纸的绘制和说明书的撰写，并完成剩余的部件的设计计算。
3、存在的具体问题
压紧机构的结构设计，在几种方案对比下，难以取舍
4、指导教师对该生前期研究工作的评价
指导教师签名：
日期：
长沙学院毕业设计（论文）中期检查表
学生自查
毕业设计
（论文）题目
自动三面切纸机设计
学生姓名
邓俊杰
学号
2004011109
专业
机械设计制造及其自动化
根据工作任务与进度安排，至检查日前应完成的工作任务
初步计算，完成初步方案，画装配草图，编制说明书草稿；
主要零件的设计计算，结构设计；
以质量或强度为目标，进行简单优化设计；
手工绘制总装图。
译文完成
情况
√已译完 □未译完 □未译
开题报告完成情况
√已完成 □未完成 □未做
中期报告完成情况
√已完成 □未完成 □未做
本人认为工作任务完成情况
工作进度：
√按期完成基本按期完成□已拖期
工作质量：
较好√一般□较差
如已拖期，请说明拖期原因及解决
办法
□工作拖拉□教师指导不力□设备条件不具备
□其它
解决办法
本人为体现已完成的工作情况，提供下列材料
1，确定自动三面切书机的总体设计方向。
2，利用蜗杆减速器传动来实现节约空间和自锁的目的。
3，设计曲轴来实现推书切书工作循环。
4，计算各零件的尺寸，并验算。
指
导
老
师
意
见
工作进度
□较快√正常□较慢□太慢
工作质量
√较好□一般□较差□太差
结论
√合格□基本合格□不合格
评价与措施：
基本达到要求
指导老师（签名）：
年月日
系部检查组意见：
签名：
年月日
注：
1.中期检查要讲求实效，主要是找问题，找差距。
对中期检查不合格的学生提出警告。
2.此表一式二份，一份反馈学生，一份交系部备案。
3.在相应项填写或打√。
长沙学院2008届毕业设计（论文）指导教师评阅表
系（部）：
机电工程系
学生姓名
邓俊杰
学号
2004011109
班级
机本1班
专业
机械设计制造及其自动化
指导教师姓名
谈峰
课题名称
自动三面切书机
评语：
（包括以下方面，①学习态度、工作量完成情况、材料的完整性和规范性；②检索和利用文献能力、计算机应用能力；③学术水平或设计水平、综合运用知识能力和创新能力；）
选题与文献综述（20分）
分值：
创新性（15分）
分值：
基础理论和专门知识（35分）
分值：
作者写作、表达能力（30分）
分值：
合计
分值：
是否同意参加答辩：
是□ 否□
指导教师评定成绩
分值：
指导教师签字：
年月日
说明：
各项成绩的百分比由各系部自己确定，但应控制在给定标准的20％左右。
长沙学院2008届毕业设计（论文）评阅教师评阅表
系（部）：
机电工程系
学生姓名
邓俊杰
学号
2004011109
班级
机本1班
专业
机械设计制造及其自动化
评阅教师姓名
课题
自动三面切书机
评语：
（对论文学术评语。
包括选题意义；文献利用能力；所用资料可靠性；创新成果及写作规范化和逻辑性）
选题与文献综述（20分）
分值：
创新性（15分）
分值：
基础理论和专门知识（35分）
分值：
作者写作、表达能力（30分）
分值：
合计
分值：
是否同意参加答辩
是□否□
评阅人（签名）：
年月日
说明：
各项成绩的百分比由各系部自己确定，但应控制在给定标准的20％左右。
长沙学院毕业设计（论文）答辩评审表
学生姓名
邓俊杰
学号
2004011109
班级
机本1班
答辩日期
08.6.11
课题名称
自动三面切书机
指导教师
谈峰
地点
科技楼2602
答
辩
小
组
成
员
姓名
职务（职称）
姓名
职务（职称）
姓名
职务（职称）
陈蕾
教授
戴娟
副教授
黄东胜
副教授
梁亮
讲师
胡冠昱
讲师
答辩中提出的主要问题及回答的简要情况记录：
1.这个压紧机构装载刀架上不会阻碍刀架运动？
答：
在装配图上我们可以看到，压紧机构的导筒内有一个弹簧，压板和导柱，类似于活塞机构，是活动的，并不会阻碍刀架的继续运动。
2.三把切刀同时下落是不是可行？
答：
三把等高的刀同时裁切是不行的，但是这里我设计了不同刀的高度，在工作时等同于是两把侧刀先同时下落，经过一个时间差然后前刀开始裁切，并不是同时完成。
3.这个机器能切多厚的书？
答：
三面切书机在作为联动线的一个部分时，裁切高度需要降低，这里我设计的切书高度是50mm。
4.曲轴怎么同时实现推书和裁切？
答：
在装配图上可以看到，曲轴有3个曲拐，其中中间的曲拐控制推书，两边曲拐的控制刀架的运动，中间的曲拐和其他曲拐成
夹角，这样就形成了一个时间差。
刀架运动到最高点时，推书块正好在最近点，也就是书的定位位置；刀架运动到最低点时，推书快正好在最远点，就是等待下本书的位置。
5.出书机构在哪？
答：
这里为了简化机械取消了出书机构，下一本书进来时，会将前一本书推出，而毛本书和成品书的尺寸差，保证了不会再次裁切到上一本书，可以自动或手动将成品书拿走。
会议主持人：
记录人：
2008年6月11日
长沙学院毕业设计（论文）答辩评审表
成绩评定
评定内容
分值
评 定
小计
教师1
教师2
教师3
教师4
教师5
报告内容
思路清新：
语言表达准确，概念清楚，论点正确；实验方法科学，分析归纳合理；结论严谨，论文（设计）有应用价值。
40
报告过程
准备工作充分，具备必要的报告影象资料；报告在规定的时间内作完报告。
10
答辩
回答问题有理论依据，基本概念清楚。
主要问题回答简明准确
50
合 计
100
答辩评分
分值（平均分）：
答辩小组长签名：
答辩成绩：
a:
×35％＝
指导教师评分
分值：
指导教师评定成绩b：
×50％＝
评阅教师评分
分值：
评阅教师评定成绩c：
×15％＝
最终评定成绩
分数：
等级：
教学系主任签名：
年 月 日
学校意见
负责人（签名）：
年 月 日
说明：
最终评定成绩＝a+b+c，三个成绩的百分比由各系部自己确定，但应控制在给定标准的20％左右。
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