作者 M Chen ， XM Jiang ， ZX Zhao ， XB Huang
出版源 《Applied Mechanics & Materials》 , 2010, 29-32:636-641
电动型红枣树轮切割机的研究与设计
1、前言
科技在进步,新技术的应用使新理论、新概念不断涌现,电动枣树环型切割机也随之不断发生变化,产品不断更新,竞争日益激烈。因为生产模式落后,难以满足市场需要,传统制造业存活越来越艰难。现就机械电动枣树环型切割机特点和发展趋势作一简要论述。
电动枣树环型切割机已经是生产、国际经济竞争、产品革新的一种重要手段，所有国家都在寻求、获得、开发和利用它。它正被看作是国家经济上获得成功的关键因素。机械加工工艺是规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法。生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现。而机床夹具是在机床上用以装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床或刀具有个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。它们的研究对机械工业有着很重要的意义。
2、电动枣树环型切割机的技术特点
2.1柔性、集成、并行工作机械制造系统具有多功能性和信息密集性，能够制造生产成本与批量无关的产品，能按订单制造，满足产品的个性要求。
2.2制造智能化。能够代替熟练工人的技艺，具有学习工程技术人员多年实践经验和知识的能力，并用以解决生产实际问题。智能制造系统能发挥人的创造能力和具有人的智能和技能，强调以人为系统的主导者这一总的概念。在智能制造系统中，智能和集成并列，集成是智能的重要支撑，反过来智能又促进集成水平的提高。
2.3设计与工艺一体化，传统的制造工程设计和工艺分步实施，造成了工艺从属于设计、工艺与设计脱离等现象，影响了电动枣树环型切割机的发展。产品设计往往受到工艺条件的制约，受到制造可靠性、加工精度、表面粗糙度、尺寸等限制。因此，设计与工艺必须密切结合，要以工艺为突破口，形成设计与工艺的一体化。
2.4精密加工技术是关键，精密和超精密加工技术是衡量先进电动枣树环型切割机水平的重要指标之一。当前，纳米加工技术代表了电动枣树环型切割机的最高精度水平。
2.5产品生命周期的全过程，电动枣树环型切割机是一个从产品概念开始，到产品形成、使用，一直到处理报废的集成活动和系统。在产品的设计中，不仅要进行结构设计、零件设计、装配设计，而且特别强调拆卸设计。使产品报废处理时，能够进行材料的再循环。节约能源，保护环境。
2.6人、组织、技术三结合，电动枣树环型切割机强调人的创造性和作用的永恒性；提出了由技术支撑转变为人、组织、技术的集成；强调了经营管理、战略决策的作用。在制造工业战略决策中，提出了市场驱动、需求牵引的概念，强调用户是核心，用户的需求是企业成功的关键，并且强调快速响应市场需求的重要性。
3、当前电动枣树环型切割机的现状及问题
机械制造业历来是应用科学技术的主要领域，是应用最新科技推动社会、经济发展的主导产业。改革开放以来，的机械制造业不断走大走强，形成品种繁多、门类齐全、布局基本合理的机械制造工业体系。但目前只能称为机械大国，还不是机械强国。与先进的国家相比仍有一定的差距。为了迎接世界的挑战，我们必须认清电动枣树环型切割机的发展趋势，缩短与先进国家的差距，使的产品上质量、上效率、上品种和上水平。
同时，就目前国内的机械电动枣树环型切割机，但是设备升级单靠买发达国家的设备也是不行的，必须量体裁衣，才可能实现投入小、高效益。自2008年以来，中国出口企业多数都会面临如下几个问题：世界范围的经济危机至订单锐减、原材料成本上涨、劳动力成本不断的攀高、人民币升值等，令实力较弱的中小企业连连亏损，甚至倒闭。转型升级已经成了中国民营企业发展的必经之路。我们应该在软件和硬件两个方面着手，一方面给企业和产品更多更广阔的展示平台；另一方面应该根据国情研究生产适合的生产工具。
果树环割机在现代的生活生产中应用广泛，他可以分为三种类型，
简单地介绍一下三种果树环割机的优点：
（一）YAG固体果树环割机
YAG固体果树环割机具有价格低、稳定性好的特点，但能量效率低一般<3%，目前产品的输出功率大多在600W以下，由于输出能量小，主要用于打孔和点焊及薄板的切割。它的绿色的激光束可在脉冲或连续波的情况下应用，具有波长短、聚光性好适于精密加工特别是在脉冲下进行孔加工最为有效，也可用于切削、焊接和光刻等。YAG
固体果树环割机的波长不易被非金属吸收，故不能切割非金属材料，且YAG固体果树环割机需要解决的是提高电源的稳定性和寿命，即要研制大容量、长寿命的光泵激励光源，如采用半导体光泵可使能量效率大幅度地增长。
主要优点：能切割其他果树环割机都无法切割的铝板，
果树以及大多数木材材料，机器采购价格便宜，使用成本低，维护简单，大部分关键技术已被国内企业所掌握，配件价格及维护成本低，且机器操作维护简单，对工人人员素质要求不高。
主要劣势及缺点：只能切割8mm以下的材料，且切割效率相当较低主要市场定位：8mm以下切割，主要针对自用型中小企业和加工要求不是特别高的大多数钣金制造，家电制造，厨具制造，,装饰装潢，广告等行业用户，逐步取代线切割，数控冲床，水切割，小功率等离子等传统加工设备
（二）光纤果树环割机
光纤果树环割机由于它可以通过光纤传输，柔性化程度空前提高，故障点少，维护方便，速度奇快，所以在切割4mm以内薄板时光纤切割机有着很大的优势，但是受固体激光波长的影响它在切割厚板时质量较差。光纤果树环割机的波长为1.06um，不易被非金属吸收，故不能切割非金属材料。光纤激光的光电转化率高达25%以上，在电费消耗、配套冷却系统等方面光纤激光的优势相当明显。根据国际安全标准，激光危害等级分4级，光纤激光由于波长短对人体由于是眼睛的伤害大，属于危害最大的一级，出于安全考虑，光纤激光加工需要全封闭的环境。光纤果树环割机作为一种新兴的激光技术，普及程度远远不如CO2果树环割机。
主要优点：光电转换率高，电力消耗少，能切割12MM
以内的不锈钢板，碳钢板，是这三种机器中切割薄板速度最快的果树环割机，割缝细小，光斑质量好，可用于精细切割
主要劣势及缺点：
目前光纤大部分核心关键技术都掌握在欧美等国家的一两个生产厂家手中，所以大部分机器价格昂贵，大部分的机器价格在200
万以上，小功率的也基本在100万元左右，且配件耗材等相关维护费用极高，切割时由于光纤割缝很细耗气量巨大（尤其是在氮气切割时）
，另外光纤果树环割机很难甚至不能切割铝板，果树等高反射材料，且在切割厚板时速度很慢主要市场定位：12mm以下切割，尤其是薄板的高精密加工，主要针对对加精度及效率要求极高的厂家，估计伴随着4000W及以上的出现，光纤果树环割机最终会取代CO2大功率果树环割机的大部分市场。
（三）CO2果树环割机
CO2果树环割机，可以稳定切割20mm以内的碳钢，10mm以内的不锈钢，8mm以下的铝合金。CO2的波长为10.6um，比较容易被非金属吸收，可以高质量地切割木材、亚克力、PP、有机玻璃等非金属材料，但是CO2激光的光电转化率只有10%左右。CO2
果树环割机在光束出口处装有喷吹氧气、压缩空气或惰性气体N2
的喷嘴，用以提高切割速度和切口的平整光洁。为了提高电源的稳定性和寿命，对于CO2气体激光要解决大功率的放电稳定性。根据国际安全标准，激光危害等级分4级，CO2激光属于危害最小的一级。了解果树环割机的优点，根据不同的切割目的，来选择不同的切割方法。
主要优点：功率大，一般功率都在2000-4000W之间，能切割25
毫米以内的全尺寸不锈钢，碳钢等常规材料，以及4 mm以内铝板和60MM以内的亚克力板，木质材料板，PVC板，且在切割薄板时速度很快。另外，由于CO2输出的是连续激光，其在切割时，是这三种果树环割机中切割断面效果最光滑最好的。
主要劣势及缺点：由于CO2
大部分核心关键技术都掌握在欧美厂家手中，所以大部分机器价格昂贵，大部分的机器价格在200万以上，且配件耗材等相关维护费用极高，另外在实际使用用运营成本很高，且切割时耗气量很大
,很难甚至不能切割铝板，果树等高反射材料,主要市场定位：6-25毫米的中厚板切割加工，主要针对大中型企业以及部分纯对外加工的激光切割加工企业，但由于其维护耗损大，主机耗电量大等无法克服因素，今年来其市场收到固体果树环割机以及大功率果树环割机的巨大冲击，市场处于明显萎缩的状态，估计经过未来的进一步发展，最终CO2果树环割机将被后两者所主簿取代。
果树环割机选购五步骤
果树环割机的技术已经相当成熟在切割行业已经有着非常大的市场占有率，但是还是有很多用户对于如何选购一台适合自己的果树环割机还是有着各种各样的问题，下面嘉泰激光来为大家介绍一下如何正确的选择一台果树环割机。
1.业务的需求范围 首先我们要考虑清楚自己的业务范围、切割材料的厚度、需要切割哪些材料等因素，然后确定好需要购买的设备功率大小和工作台大小，目前市面上果树环割机的功率从500w-4000w之间，而工作台的大小一般的厂商都可以按照客户的需求来定制。
2.厂商的初步选择 确定好需求以后我们可以到市场上了解一下或者到购买过果树环割机的同行那里先看看机器的性能和基本的参数。选择几家有实力价格有优惠的厂商进行前期的沟通并且打样，，后期我们就可以进行实地的考察，对于机器的价格、机器的培训、付款方式、售后服务等进行更加详细的商谈。
3.功率的大小 在对于果树环割机性能的选择时，我们应该充分考虑到自身的环境，功率的大小很关键，比如我们经常切割6mm一下的金属薄板，那么我们选择500w-700w的果树环割机就可以满足生产的需求，如果切割6mm以上的材料我们就需要考虑功率大一点的机器了，这样对于企业的成本控制有着很大的帮助。
4.重要配件的选择 果树环割机的一些重要部件，我们在选购的时候也需要十分注意。特别是、切割头、伺服电机、导轨、水箱等，要分清楚是国产的还是进口的。这些部件都直接影响着果树环割机的切割速度和精度，国内很多厂商都会使用国产的冒充进口配件来欺骗客户。
5.售后服务 一台果树环割机不管做的多好，用户在使用的过程中都会遇到各种各样的问题，在遇到客户自己无法解决的问题是，厂商能否提供及时的解决方案就显得尤为重要了，这也是我们选购果树环割机需要考虑的一个重要因素。
4、机械电动枣树环型切割机发展的趋势
当今世界机械加工工艺发生了深刻变化，对制造业产生了深刻的影响，制造过程和制造工艺也有了新的内涵。传统制造业不断吸收机械、信息、材料等方面的最新成果，并将其综合应用于产品开发与设计、制造、检测、管理及售后服务的制造全过程。如今，这一学科正在朝向制造系统的柔性化、集成化和智能化，精密工程、特种加工技术、模糊技术方向发展。
4.1制造系统的柔性化、集成化和智能化。
在提高效率和保证质量作为企业发展的终极目标下，制造系统经历了NC（数控）--FMS(柔性制造系统)的先进自动化制造系统。计算机集成制造系统是一个工厂全盘集成制造系统，它借助计算机将经营决策、产品设计、生产准备、零件加工、检查和销售等各个自动化子系统有机地综合集成起来，成为高效益、高柔性、自动化、智能化的生产系统。先进工业国的柔性制造系统已相当的广泛。起步晚，但数控技术和柔性电动枣树环型切割机也已得到较广泛的应用，CIMS（计算机集成制造系统）的研究已经取得了相当的成就，并在全国进行试点、推广，取得了良好的效果和效益。
4.2精密工程
包括精密加工和超精密加工技术、微细加工和超微细加工技术、微型机械和纳米技术等方面。当前，以纳米技术为代表的超精密加工技术好以微细加工为手段的微型机械技术有重要的意义。作为21世纪的超精密加工技术，具有代表性的方法首推电子和光学高摧性材料的超精磨削加工。微细加工和超微细加工是一种特殊的精密加工，不仅精度高，而且尺寸十分微小。其主要的工艺方法是光刻、沉淀、扩散、离子注入等。微型机械是机械技术和电子技术在纳米级水平上相融合的产物，它注定是未来发展的核心技术。
4.3特种加工技术
随着社会发展的需要，许多机械设备都有高温、高压、高速和高精度的要求，因而产生了一些新材料来制造零件，如金刚石、陶瓷等超硬材料的加工，其加工精度可达到分子级加工单位或原子级加工单位，用通常的金属切削方法来加工这些零件已十分困难，有的就无法加工。特种加工不仅扩大其应用范围，而且进一步向纵深方向发展。放电加工是模具制造不可缺少的方法，它将以放电加工自动化系统和FMC纳入模具工业的工厂自动化（FA）。激光加工和精密等离子加工在钢板切割方面已有代替冲压和剪切的趋势，今后将由激光切割机和精密等离子切割机等机床构成柔性制造系统在生产中广泛应用。特种增材加工作为一种快速电动枣树环型切割机也将成为未来的重要加工手段。
4.4模糊技术
模糊技术是在模糊数学理论基础上发展起来的一种高新技术。模糊技术的长远发展目标是成为21世纪科技发展的一项基础技术。如果再评价机电产品质量或评测企业管理系统时，应用模糊评判技术，则能精确的、可靠的得到产品质量评价结果，能定量化的获得企业管理测评指标。如果在机械设计中应用模糊设计，则能合理的，科学的解决设计参数值等问题，而且具有优化设计的效果。如果在机械设计中和在机电产品上应用模糊控制，则可提高产品的使用性能。
5、结束语
虽然目前国内的机械工艺技术相比国外还有一定的差距，但目前正处于发展状态。科技的进步，新技术新理论的应用，产品的不断更新，随着先进的工艺应用于机械制造过程中，以及自动化制造单元的逐步普及，以后会逐步发展为自动化制造工厂，即整个制造过程都是由多个自动化制造系统连接起来的，配备有自动化程度较高的储运系统，并有计算机系统进行统一的调度和指挥，即从原材料、生产、装配、成品等一系列的生产过程都在“自动化”的运转中完成。
