畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ） 任 務 書設計（論文）題目： 機械式拉絲模拋光機設計 姓名 學院 機械工程 專業(yè) 機械設計及其自動化 班級 指導老師 教研室主任 一、基本任務及要求：任務 1.總體方案設計（平面、三維、爆炸圖） 要求 1.圖紙折合 A0 不少于 3.0 張 2.主要技術參數(shù)確定 2.說明書論文不少于 1.5 萬字 3. 主要機構設計 3. 電控系統(tǒng) 4. 主要零部件設計 4. 分步控制 5. 控制系統(tǒng)設計 5. 獨立完成 6.應用相關合適軟件分析研究 二、進度安排及完成時間：第 1 周：課題熟悉 資料查閱 第 10 周：設計零件 第 2 周：開題報告 文獻綜述 第 11 周：控制系統(tǒng)設計 第 3 周：擬定總體方案 第 12 周：分析研究 第 4 周：總裝圖草案、初定主要結構 第 13 周：部分程序 第 5 周：機動 第 14 周：說明書（論文）撰寫 第 6 周：畢業(yè)實習 及實習報告 第 15 周：說明書（論文） 設計審核 第 7 周：平面、三維、爆炸圖 第 16 周：說明書（論文）設計審核 第 8 周： 平面、三維、爆炸圖 第 17 周：答辯 第 9 周： 主要機構設計 畢業(yè)實習報告系： 機械工程系 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 學生姓名：指導教師：年 5 月 10 日畢業(yè)實習的目的與意義畢業(yè)實習是我們專業(yè)基礎學習的重要部分，其目的在于通過實習使學生獲得基本生產(chǎn)的感性知識，理論聯(lián)系實際，擴大知識面；也是學生接觸社會、了解產(chǎn)業(yè)狀況、了解國情的一個重要途徑，逐步實現(xiàn)由學生到社會的轉變，培養(yǎng)我們初步擔任技術工作的能力、初步了解企業(yè)管理的基本方法和技能；體驗企業(yè)工作的內(nèi)容和方法。這些實際知識，對我們以后的工作，都是十分必要的基礎。能把我們所學的理論知識與實際的工業(yè)生產(chǎn)結合起來，開闊我們的視野；也是我們對所學的知識進行歸納與總結，使課堂上的知識掌握的更牢固；也能使我們更好的接觸社會、了解社會，為以后進入社會奠定基礎。實習時間：2008 年 3 月 1 日—4 月 28 日實習地點及其簡介： 公司概況 桂林市空調機廠位于國際旅游名城桂林市，是國有中型企業(yè)。原電子機械工業(yè)部定點生產(chǎn)空氣除濕機、空調機等制冷設備的重點企業(yè)，全國制冷空調工業(yè)協(xié)會成員，也是廣西唯一取得單元式空調機、空氣除濕機生產(chǎn)許可證的企業(yè)。工廠從 1971 年開始生產(chǎn)空調制冷產(chǎn)品，經(jīng)過 30 多年的實踐，培養(yǎng)了一批專業(yè)技術和生產(chǎn)業(yè)務骨干，積累了豐富的技術及生產(chǎn)經(jīng)營管理經(jīng)驗?？照{制冷產(chǎn)品已形成系列化，現(xiàn)主要生產(chǎn)空氣除濕機、恒溫恒濕機、單元式空調機、掛壁式房間空調器、風冷式冷熱水機組、車用空調機等 80 多個品種的系列產(chǎn)品，產(chǎn)品曾多次榮獲國家及自治區(qū)優(yōu)秀產(chǎn)品獎。工廠經(jīng)過“七 ·五、八·五“ 兩期大規(guī)模的技術改造，從日本、美國引進了多功能自動沖床、數(shù)控自動沖片機、彎管機及全套自動噴塑設備、檢測設備等先進設備，使空調制冷產(chǎn)品的工藝裝備和加工設備基本完善，加工自動化程度達 85%以上，有效地提高了產(chǎn)品質量和生產(chǎn)能力。目前，年生產(chǎn)能力達 12 萬臺套。 主要產(chǎn)品 桂林市空調機廠生產(chǎn)產(chǎn)品主要用于調節(jié)空氣環(huán)境，有 6 大系列 80 多個品種，其中包括：除濕機系列、房間空調器（掛機系列、柜機系列） 、單元式空調機（風冷柜區(qū)空調系列、水冷柜區(qū)空調系列、恒溫恒濕機系列、船用空調系列） 、車用空調機系列、冷熱水機組、風機盤管系列。目前，根據(jù)產(chǎn)品主要用途分為四大類： 1、除濕機系列 該廠從 70 年代開始生產(chǎn)除濕機，產(chǎn)品全部采用名牌全封閉壓縮機、高風壓風機、高效換熱器，技術水平在國內(nèi)處于先進地位。為適應市場環(huán)境的變化，我廠加大除濕機的開發(fā)力度，豐富除濕機產(chǎn)品系列。新開發(fā)了 CFZ2.0DC 型車用除濕機和 CFZ0.4D 型家用環(huán)保無氟除濕機，現(xiàn)已投放市場。目前，除濕機系列品種已擴大到 13 種規(guī)格 22 個型號。 2、家用空調機系列 從 92 年開始家用空調機生產(chǎn)，目前已經(jīng)形成 11 個品種系列產(chǎn)品。產(chǎn)品以良好的質量和優(yōu)質的售后服務，在廣西及周邊地區(qū)樹立起良好的桂星品牌形象。桂星牌家用空調于 2001 年獲得桂林市消費者協(xié)會推薦產(chǎn)品，桂林市空調機廠獲得消費者信得過單位。 3、中型柜式商用空調系列 該廠生產(chǎn)的中型柜式商用空調系列是指制冷量從 2 萬大卡/小時至 10 萬大卡/小時的風冷型、水冷型柜式空調產(chǎn)品。LD36 型水冷柜式空調曾獲 98 年桂林市科技進步四等獎、自治區(qū)新產(chǎn)品優(yōu)秀成果三等獎。我廠生產(chǎn)的桂星牌單元區(qū)空氣調節(jié)機由國家質量技術監(jiān)督局抽查為合格產(chǎn)品，由中國質量檢驗協(xié)會頒發(fā)合格產(chǎn)品證書，并于 2001 年入編《國家監(jiān)督抽查合格產(chǎn)品薈萃》 。 實習內(nèi)容：本次實習以生產(chǎn)實習為主，生產(chǎn)實習是學習工業(yè)工程專業(yè)的一項重要的實踐性教學環(huán)節(jié)，旨在開拓我們的視野，增強專業(yè)意識，鞏固和理解專業(yè)課程。實習方式主要是到生產(chǎn)車間參觀，并跟隨工人師傅一起搞生產(chǎn)，親身體驗生產(chǎn)的過程，了解生產(chǎn)的流程?？傃b車間是對空調機配件進行組裝成機，該廠除了一些連接銅管、外殼以及一些內(nèi)部連接部件外，其它重要部件都是從外買進的，如壓縮機等。 而該車間的具體生產(chǎn)流程如下： 1. 領料: 按明細表領齊各零,部件,標準件,緊固件.進入工作場地 .并備齊各裝配工具. 2 . 底盤裝配 : 按圖將安裝于底盤上之個部件分別逐一固定牢固并注意某些部件安裝后應保證的自由度,注意各緊古件的安裝順序,及各部件的相對位置關系,保證形位公差要求, 3. 二層及骨架裝配: 將骨架用緊固堅固定于底盤上，將二層底固定在骨架的相應位置,并用螺釘上緊. 4. 換熱器裝配:將換熱器用緊固件緊于二層底及骨架上,此時應注意調整好所裝配的尺寸,以保證今后裝配工作順利進行. 5 . 焊管: 用氧焊將各連銅管焊接,焊接應牢固,焊料應均勻,不得有沙眼,開裂及任何泄漏,現(xiàn)象.板換器,四通閥,高,低壓開關焊接時均要浸水或濕布淋水冷卻。要求充氮氣保護焊。 6. 試漏 對焊好的管的系統(tǒng)內(nèi)充入氮氣,對所有產(chǎn)品均充入 2.4MPa 壓力的氮氣進行浸水試漏.以浸入水中 5 分鐘 無氣泡滲出為合格。 7 . 檢驗：檢驗員跟班檢驗，保證浸水時間。 8 . 穩(wěn)壓試漏：在浸水試漏結束后，出水進入工作場地，停置 12 小時；保壓，穩(wěn)壓，當環(huán)境溫度影響每升高或降低 1 度，允許壓力值偏差 3%。不允許有超過氣溫影響的壓力降出現(xiàn)。否則應重新進行工序“6” 的工作，并延長入水時間至10min。穩(wěn)壓 12 小時確定不漏后，系統(tǒng)減壓至 1.4MPa，直至放氣抽真空。 9. 外殼安裝：按圖紙要求在各相應零部件處粘貼聚乙烯軟泡沫板；再將外殼各件逐一安裝好，同時將各風機固定安裝牢固；最后將前面板各件定位安裝好后再拆下，以便開展下一工序工作。 10 .抽真空：接上工序將系統(tǒng)內(nèi)的氮氣緩慢放出，當系統(tǒng)內(nèi)氮氣的壓力接近或等于大于壓力時接入真空泵，進行抽真空工作，抽真空至-0.1MPa （表壓力）壓力下，繼續(xù)抽真空 20 分鐘。 11. 檢驗：檢驗員跟班檢驗抽真空質量時間。 12. 充注共質：對完成上工序的系統(tǒng)按工藝要求續(xù)充工質，達到工藝規(guī)定值后進持口及收尾工作。 13. 面板安裝：按要求在進行系統(tǒng)內(nèi)部的各種清潔處理，機內(nèi)不允許有殘留污物及鐵屑存在。安裝面板各件，要整體外觀應勻稱，各配合面間隙應勻等分配，固定件應固定牢固；磁鋼吸合件應具備足夠的吸合力。 14.耐壓絕緣測試：使用南京民威電子儀器有限公司生產(chǎn)的：MS2675 型自動絕緣耐壓測試儀。實習心得：要想對事物有深的理解，就必須親身去體驗，才能把理論與實踐相結合，加深對事物的理解，因此對我來說，這次實習是給我一個機會去體驗生產(chǎn)實踐，將全面檢驗我各方面的能力：學習、生活、心理、身體、思想等等。就像是一塊試金石，檢驗我能否將所學理論知識用到實踐中去。在這個科技時代中，高科技產(chǎn)品品種類繁多，生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)流程也各不相同，但不管何種產(chǎn)品，從原料加工到制成產(chǎn)品都是遵循一定的生產(chǎn)原理，通過一些主要設備及工藝流程來完成，通過一個多月的實習，通過實踐，使我學到了很多實踐知識。所謂實踐是檢驗真理的唯一標準，通過在生產(chǎn)安全的前提下，以及力所能及的范圍內(nèi)，親自體驗了生產(chǎn)的苦與樂。通過生產(chǎn)實習，使我得到實踐動手的培養(yǎng)，獲得更多的感性認識，從而增加對理論知識的更深層次的理解，它與實際生產(chǎn)的聯(lián)系更為密切，更為直觀。通過生產(chǎn)實習，能把專業(yè)課與實際生產(chǎn)更好的聯(lián)系起來，真正把專業(yè)課學好，為靈活運用理論知識解決實際生產(chǎn)中的問題，盡快適應今后的工作大好基礎。為盡快適應今后的工作做準備。通過生產(chǎn)實習，了解工廠、企業(yè)等單位的組織機構、基本現(xiàn)狀，管理模式及其發(fā)展前景。同時能更好地培養(yǎng)自己的勞動技能和創(chuàng)新意識。 畢 業(yè) 論 文題 目： 機械式拉絲模拋光及設計 系： 機 械 工 程 專業(yè)：機械設計制造及其自動化班級： 學生姓名： 導師姓名： 完成日期： 畢業(yè)設計(論文)開題報告題 目： 機械式拉絲模拋光機設計 系： 應用技術學院 專 業(yè)： 機械設計及其自動化 學生姓名： 指導教師： 年 4 月 21 日畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告1．文獻綜述：結合畢業(yè)設計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，每人撰寫 2500 字以上的文獻綜述，文后應列出所查閱的文獻資料。文 獻 綜 述0 引言我國金屬制品行業(yè)自建國以來有了很大的發(fā)展在金屬制品拉拔行業(yè)中，拉絲模是非常重要的易耗工具，該工具經(jīng)歷了鑄鐵絲扳，合金鋼模、鉆石模、硬質合金模、聚晶模等發(fā)展階段。硬質合金于1923年由德國人發(fā)明，1927年試用，1940年廣泛始用于拉絲行業(yè)，促進了金屬制品行業(yè)的發(fā)展，特別對鋼絲行業(yè)的生產(chǎn)起了重要的作用。五十年代我國發(fā)展了自己的硬質合金工業(yè)，硬質合金拉絲模的使用也逐步地普及開來，同時一些大型企業(yè)從蘇聯(lián)引進了當時比較先進的硬質合金工業(yè)生產(chǎn)成套設備，制造工藝和模具孔型設計理論，在那時對我國拉絲模制品行業(yè)的發(fā)展起了巨大的推動作用，當時我國模具利造業(yè)發(fā)展也很快。八十年代以來，拉絲模在國際上有了新的發(fā)展。無論是理論上，還是制造工藝方面，以及拉絲模具使用方面都發(fā)生了大的變革。一些原來被認為正確的理論和觀點，如四十年代由美國的機械工程師設計出拉絲模。R 型系列孔塑，已不適應當今的高速拉拔生產(chǎn)的要求。而在拋光機方面，機械拋光是現(xiàn)階段應用最為廣泛的拋光方法，其正確的工藝和操作方法是在保證獲得優(yōu)質的型材和其他條件的情況下具有最高的拋光速率。選擇可靠性高的試樣拋光機，可以提高制樣效率和質量，減少試樣廢品率，從而降低成本，提高經(jīng)濟效益，獲得樣品質量的高度一致性。1 國內(nèi)外拉絲模拋光機現(xiàn)狀與發(fā)展目前我國拉絲模鑲套水平相當?shù)停覈z模坯經(jīng)燒結后，模坯外徑公差標準規(guī)定為0．6～3．0ram。如果不進行外圓磨削，在裝鑲外套時，過盈量就難滿足要求，嚴重影響鑲套質量，不是上口崩裂，就是下部與外套結合不緊密，這是拉拔時導致模具破裂舶重要原因。目前鑲套工藝有冷鑲和熱鑲兩種。模坯模套楹糙度很差，模套規(guī)格也沒有統(tǒng)一標準．裝套壓力、裝套過盈量等都不十分考究，一些制模專業(yè)廠家，尤其是一些小廠及個體戶，模套材質復雜，有用 45 號鋼，也有用別種鋼；模套有用電爐加熱，也有用煤爐加熱{拉模芯坯沒有預熱；有用各類壓機的，也有用大錘貫頂?shù)?，實是一種落后的原始操作。加熱溫度高或時間長，模坯壓下去，使模套內(nèi)孔變形或把硬質臺盒 第 n 卷化鐵皮壓墊在模套內(nèi)孔的四壁及底部，造成補強失效，導致拉絲模破裂。根據(jù)解剖國外模得知，國外模套材質采用 20Mn 低合金鋼，同時模套內(nèi)孔粗糙度在 0．80；加熱溫度較低，內(nèi)孔壁僅僅是一種烤蘭色，絕無氧化鐵皮。據(jù)說，當前國外有散熱片式拉絲模，即在拉絲模外有多個同心環(huán)狀槽溝，形成環(huán)狀散熱片，擴大了外套面積，增強了散熱冷卻能力，同時外套還保留了足夠厚的套皮，以起到外套的補強作用，這種設計考慮了冷卻效果，又顧及了補強作用，但給模套制作帶來了困難。研磨工藝是拉絲模深度加工成型的重要工序，我國制模廠家基本相同，分三個步驟粗磨，細密(精磨)，拋光，其加工方法基本相似，但使用的磨料不一。粗磨主要是將模坯各部角度尺寸大致磨好．一般使用碳化硼(240 號)或用涂在瞻棒上的金剛砂研磨，有些廠家采用電解擴孔研磨。對于機械研睹，應注意磨料粒度、磨針質量等。目前國外采用高速拉絲模研磨機，一般都采用在金屬磨針表面鍍上金剛石，如西德 Bremer plate 拉絲模制造廠僅 l5 人的工廠每天生產(chǎn)各種規(guī)格的拉絲模 15000 只，其生產(chǎn)效率為我國專業(yè)制模效率的 360 倍以上他們用的是 5000～ 10000 轉／分的手提式研磨機(機重小于 0．5kg)，他們用的磨針是規(guī)范化，模針直徑不一，長度相同，針尖角度標準化，工作錐角分別為 8～20。，進出口角分別為 60。、75。、90。等，一般規(guī)定每制作 4～5 只拉絲模更換一根針，這樣以確保各類錐角的正確尺寸，又如拋光一個模子，只需 0．5 分鐘左右。國外幾乎不采用電懈法研磨，主要是這種方法不經(jīng)濟，造成浪費，同時此法是采用陽極溶介法將硬質合金中粘結劑鈷溶解，破壞了鈷的粘結作用，使碳化物顆粒脫落，達到磨削目的。我國有一些制模廠家希望使用不同的電解錐子，經(jīng)電解磨削后直接生產(chǎn)成品模，想除去機械研磨工序。盡管采用不同電解液配方，調整電解時的電壓、電流，能達到較高的表面精度。但決不能直接用于拉絲。因為，經(jīng)電解后，硬質合金表面形成微裂紋，又由于合金中的鈷被電解液浸蝕，形成凸凹不平，失去對表面碳化鎢粘結作用，形成表面疏拾層．通過電子顯微鏡的觀測，證實了這一點。所以電解磨削后的模具必須進行機械研磨。為提高研磨效率，當今有些國家都采用超聲波研磨機和風動高速研磨機2 拉絲模的分類3 機械式拋光機的工作原理以DGN多功能電動研磨拋光機中DGN-TW調頻調幅往復式研磨器為側進行分析．DGN-TW的性能指標為：一 最大振幅Amax =l2ram最高頻率fmax =267Hz： 由于其研磨頭的運動屬諧振動，位移為·DGN—Tw的研唐頭往復運動的線速度為20m／s,即手工研磨速度的3o倍左右，所以大大提高了工作效率。2.把式(2)對時間求導數(shù)，即得加速度將式(I)代人式(8)得a= 如不考慮a的方向， 只考慮其大小， 則｜A｜=根據(jù)式(1) ：因為amin=Amax所以｜amax｜=Amax. W2=i2× (2 x 267)2≈ 33738．3(m，s )由于DGN— TW 的研磨頭運動加速度如此之高．因此研磨頭帶動磨具和磨料對于披研磨表面產(chǎn)生強烈暫作用。其作用主要有3個方面。1．打擊作用研鏖頭的振動力為F垂直分力為F，F(xiàn)，=m ·a， m-- 振動部件質量由于F，曲作用使被研表面受到高顫打擊作用，致使 波峰” 破碎。2． 碾壓作用由于磨科的硬度大大高于被研模具材料的硬度，因此磨?？蓪⑾鄳笮〉?波峰”碾碎，壓平。3．切削作用在碾壓的同時 磨粒的刃部將更小的“波峰”切掉(見圖1)。(圖1)旋轉式研磨頭的工作原理是依靠研磨頭高速旋轉(其殘速度可達2~m／s)帶動磨具，磨料對教研唐表面進行切削、碾壓 致使散觀波峰逐漸消失， 從而達到降低模具工作部分表面的粗糙度的目的。4 機械式拉絲模拋光機的傳動機構與工作原理1. 傳動機構1- 異步電動機 2-帶傳動 3-工件定位板 4-工件 5 拋光絲夾頭 6-導軌7-往復架 8-直流調速電動機 9-帶傳動 10-曲柄 11-連桿2.工作原理以上的拉絲模的回轉速度為 850r/min,拋光絲的往復移動速度 100—1000m/min,拉絲模的回轉運動是通過異步電動機和一級平帶傳動來實現(xiàn)。傳動比按電動機速度與拉絲?；剞D速度的比值選擇，拋光絲的往復移動通過曲柄滑塊機構和帶傳動的串連來實現(xiàn)的，選擇直流調速電動機調速。參考文獻[1] 張春林 機械創(chuàng)新設計 北京理工大學 機械工業(yè)出版社（2）2007[2] B.JI 高爾巴奇 光學精磨拋光機床上工作構件的運動學 國防工業(yè)出版社 1960[3] 于仁偉 謝鐵橋 拉絲模與潤滑劑 中國輕工業(yè)出版社 1991[4] 吳宗澤、羅圣果主編.機械設計課程設計手冊.1999 年第二版.北京高等教育出版社[5] 朱家成等 機械設計 武漢 武漢理工大學出版社 2001 年第一版 [6]劉志宏 機械式拋光機的應用 北京農(nóng)機總公司 機械工藝師 1922[7] Michael R.gennelly 功能更好的拉絲模設計 闥公望譯自 《Wire J．Int． 》 ，Vol[8]倪小丹 楊繼榮 熊運昌 機械制造技術基礎 清華大學出版社 2008.2[9] 計算機輔助設計與制造 劉極峰主編 高等教育出版社 2004.[10]李慶余 張佳 機械制造裝備設計 機械工業(yè)出版社 2007.5[11] 王紅，馬德毅，沈良瓊 經(jīng)濟型自激振蕩磨料射流拋光機設計 2005.9[12]甘曉明 馮克明 拉絲模材質的選擇 《金剛石與磨料磨具 I 程》 1999.1[13] 趙維塏 張春雷 趙敏 拉絲模比較試驗 《金屬制品 》 2001.8[14] 瑞士布勒公司 拋光機 《糧食加工》 2006.5[15] 秦護存 振動拋光機 《河北陶瓷》 1991.1[16]邢俊濤 自動拋光機的調試與改進 《特鋼技術》 1996.2畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告２．開題報告：一、課題的目的與意義；二、課題發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望；三、課題主要內(nèi)容和要求；四、研究方法、步驟和措施開 題 報 告一、課題的目的與意義機械式拉絲模拋光機是實用新型涉及一種拋光機。它包括機架、驅動電機、傳動機構、直線往復運動的導桿、設置在導桿上的支架、拋光帶；傳動機構包括連接在電機軸上的偏心輪、鉸接在偏心輪偏心軸上的曲柄；曲柄的另一端與導桿的一端鉸連接；導桿通過一對同軸設置的導套連接在機架上；在導桿中部橫向連接有支架，拋光帶穿越拉絲模模孔連接在支架上。本實用新型用機械傳動代替手工操作，通過曲柄連桿機構將電機的旋轉運動轉化為導桿的直線往復運動；通過連接在導桿上相對于模孔做直線往復運動的拋光帶，實現(xiàn)了對?？椎膾伖饧庸?。大大節(jié)約了加工時間、降低了勞動強度、提高了拋光質量、節(jié)約了研磨材料。我國拉絲模制造工業(yè)從八十年代起，發(fā)展較快，但總的來說與國外還有不小的差距，我國制模工業(yè)還比較落后，加強制模管理，提高拉絲模質量水平，推動制模工藝技術的進步，是當前的重要課題。本課題拉絲模拋光機設計就是著眼于用新型涉及一種對拉絲模具進行拋光加工的拉絲模具高速拋光機其特點是拉絲模具放置定位腔是一個由旋轉端蓋和旋轉體構成的圓錐形空腔，改進后的拉絲模具定位腔具有通用性，電機激磁控制電路設置了激磁可調開關，在定時控制線路和振動、旋轉速度控制線路之間設置了一個啟動保護電路，經(jīng)過如此改進后的拉絲模具高速線拋光機往復振動從而實現(xiàn)拋光，改造簡單，安全可靠。且大大的提高了勞動生產(chǎn)力。制訂與國外等同的拉絲模產(chǎn)品標準，所以必須搞專業(yè)化管理，目前國內(nèi)有必要成立專門的機構，以進一步加強拉絲模拋光機制造管理。機械式拉絲模拋光機是自己制模，并且同時實現(xiàn)拋光，太大地減少了拉絲廠輔助部門的人員和資金占用，提高了經(jīng)濟效益。二、課題發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望我國拉絲模制造工業(yè)從八十年代起，發(fā)展較快，但總的來說與國外還有不小的差距，我國制模工業(yè)還比較落后，加強制模管理，提高拉絲模質量水平，推動制模工藝技術的進步，是當前的重要課題。八十年代以來，我國金屬線材加工行業(yè)有好幾十個廠家，先后引進了上百臺高速拉紱設備，在使用過程中，由于種種原因，普遍未達到設計水平，其中拉絲模的質量是關鍵，因此改進和提高我國拉絲模的制造工藝技術水平已成為刻不容緩的重要任務。從長計議，應當由中國模協(xié)牽頭，以拉絲模專業(yè)委員會為主成立專門的管理機構，專業(yè)的研究機構，加強對制模業(yè)的領導，采取有力手段，推進優(yōu)勝劣汰的進程，同時，要大力采用符合國際要求的拉絲模先進檢測設備，改變檢測設備不配套、不完善、不規(guī)范的現(xiàn)狀。目前，國內(nèi)無一個統(tǒng)一的拉絲模產(chǎn)品標準，必須按《質量管理和質量保證》國家標準生產(chǎn)，全面推行貫徹IsO9000，按照國際制模標準制訂與國外等同的拉絲模產(chǎn)品標準。所以必須搞專業(yè)化管理，目前國內(nèi)有必要成立專門的機構，以進一步加強拉絲模制造管理。在西德、意太利、日本、美國等工業(yè)先進國家，拉絲廠都不自己制模，甚至修模都請專業(yè)制模廠家加工，太大地減少了拉絲廠輔助部門的人員和資金占用，提高了經(jīng)濟效益。而縱觀國內(nèi)外拋光機的狀況，國內(nèi)研發(fā)的拋光機在性能和外觀等方面還存在一定差距。例如，國內(nèi)研制的拋光機多數(shù)機型的拋光盤為單盤或雙盤，有水龍頭，但冷卻條件差。而國外研制的全自動拋光機，能夠自動控制冷卻液的流量，整個操作過程采用全自動化模式，節(jié)省了人工并有效地提高了研究效率與質量。所以，當前的發(fā)展是趨向全自動化的，如果在自動化的基礎上加以相結合，就更能提高技術質量。拉絲工業(yè)向大盤重、高速化發(fā)展，直線型拉絲模的優(yōu)勢日漸被認識，當今企業(yè)的競爭集中表現(xiàn)在產(chǎn)品款式、新產(chǎn)品開發(fā)周期及產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)模。機械式拉絲模拋光機作為工作母機, 在企業(yè)未來的競爭中將發(fā)揮關鍵的作用, 并將成為本世紀機械制造業(yè)的主導。為了使高速加機械式拉絲模拋光機的高生產(chǎn)效率, 近幾年來, 包括拉絲模具的改造，自動拋光不斷涌現(xiàn)。實現(xiàn)機械式拉絲模拋光, 是提高生產(chǎn)力,減少工序，從而提高經(jīng)濟效益。所以發(fā)展應用的前景廣闊。三、課題主要內(nèi)容和要求1、主要內(nèi)容本課題研究的是機械式拉絲模拋光機設計，按導師要求完成開題報告、機械部件的總裝圖和部分的零部件圖和說明書等。在畢業(yè)設計（論文）工作中，應綜合運用多學科的理論、知識與技能，分析與解決問題。通過學習、研究與實踐，使得理論認識深化、知識領域擴展、專業(yè)技能延伸。要求方案可行、結構合理、經(jīng)濟實用，并滿足給定的設計技術條件。據(jù)數(shù)機械式拉絲模拋光機設計的主要要點系統(tǒng)的設計、重復定位精度和控制系統(tǒng)的設計等方面2、任務要求（1）總體方案設計（2）主要技術參數(shù)確定（3）主要機構設計（4）主要零部件設計（5）控制系統(tǒng)設計3、設計基本要求（1）查閱資料（2）說明書論文不少于 1.5 萬字（3）撰寫設計說明書（4）獨立完成（5）參加畢業(yè)答辯四、研究方法、步驟和措施1、課題研究方法依據(jù)課題任務書的要求，收集相關資料并加工、整理和正確使用工具書；掌握有關程序的設計、分析問題的方法、設計計算、圖紙繪制；具有分析與解決實際問題的能力。樹立正確的設計思想，有嚴肅的科學態(tài)度和嚴謹求實的工作作風；在設計中，應能樹立正確的整體思路和各學科間的聯(lián)系，把有關知識有機的結合起來。2、課題研究步驟（1）熟悉設計的課題，查閱相關的文獻資料，編寫開題報告；（2）畢業(yè)實習、進行有關課題問題的調研；（3）擬定設計的總體方案并進行力學分析；（4）繪制總裝配圖；（5）繪制相關的零部件圖；（6）編寫設計說明書；3、課題研究的措施（1）研究機械式拉絲模拋光機的構造，了解其工作原理和特點。（2）研究機械式拉絲模拋光機拉絲、拋光部分，選擇最佳設計方案及設計結構。（3）研究機械式拉絲模拋光機的受力情況，根據(jù)設計要求對其主要零件進行設計計算及強度計算。（4）根據(jù)設計要求及計算結果，繪制機械式拉絲模拋光機的總裝配圖及其主要零件圖。畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告指導教師意見：1．對“文獻綜述”的評語：2．對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設計（論文）結果的預測：指導教師： 年 月 日所在專業(yè)審查意見：負責人： 年 月 日I摘 要通過拉絲模拋光機的傳動機構圖，在消化、吸收、引進國外先進技術的基礎上,創(chuàng)新設計機械式拉絲模拋光機。本設計以機械結構設計為基礎完成了控制拋光絲往復移動的系統(tǒng)設計和夾緊拉絲模的夾緊裝置設計，帶傳動裝置具體參數(shù)和尺寸的設計以及關鍵零部件及總裝圖的三維造型。在拋光機系統(tǒng)設計中，主要完成了滑動導軌和曲柄滑塊機構的詳細連接設計，以及零件連接的結構設計和電機選擇。該拋光機的特點在于用曲柄滑塊機構來控制拋光絲的往復運動，通過拋光絲的往復運動和夾具的旋轉運動形成的復合運動來實現(xiàn)對拉絲模內(nèi)孔的研磨拋光。關鍵詞：拉絲模拋光機；導軌；夾緊裝置；帶傳動IIAbstractOn the basis of advanced foreign technology and the abroad picture materials of drawing die, the drawing die polishing machine has been designed creatively.Basing on the mechanical structural design, the creative design finished the design of hydraulic system which is used to control the reciprocating movement of polishing wire as well as the clamping device which is used to clamp polishing wire. And the specific parameters ,dimensions of belt driver transmission device, key components and the three-dimensional modeling have also been designed here. In the design of control system, I have mainly finished the four important designs which are hydraulic cylinders, fuel tanks, the structure of pumping systems’ connection parts and the choosing of coupling. The characteristics of this polishing machine is that it uses the double-piston hydraulic cylinders to control the reciprocating movement, then realizes the lapping and polishing on the hole in drawing die with the compound motion which is formed by the drawing wire’s reciprocating movement and the fixture’s rotary motionKey Words: Drawing Die polishing machine; hydraulic transmission;clamping device ; belt transmission. 畢 業(yè) 設 計 論 文題 目 機械式拉絲模拋光機設計 （院） 系 機 械 工 程 學院 專業(yè) 機械設計制造及其自動化 班級 學號 學生姓名 導師姓名 完成日期 誠 信 聲 明本人聲明：1、本人所呈交的畢業(yè)設計（論文）是在老師指導下進行的研究工作及取得的研究成果；2、據(jù)查證，除了文中特別加以標注和致謝的地方外，畢業(yè)設計（論文）中不包含其他人已經(jīng)公開發(fā)表過的研究成果，也不包含為獲得其他教育機構的學位而使用過的材料；3、我承諾，本人提交的畢業(yè)設計（論文）中的所有內(nèi)容均真實、可信。作者簽名： 日期： 年 月 日目錄摘要 ⅠAbstract .Ⅱ第 1章 緒論 .11.1 引言 11.2 課題研究的目的和意義 .11.2.1 課題的來源及研究 11.2.2 國內(nèi)外拉絲模拋光機的發(fā)展現(xiàn)狀 21.3 課題研究內(nèi)容與思路 .31.3.1 課題的研究內(nèi)容 31.3.2 課題的研究思路 41.4 小結 4第 2章 設計方案確定 .52.1 拋光過程分析 52.2 課題方案的分析與確定 .52.2.1 方案設計一 .52.2.2 方案設計二 52.2.3 方案設計三 6第 3章 拉絲模拋光機系統(tǒng)運動機構設計 73.1 機械式拉絲模拋光機導軌設計簡介 .83.1.1 機械式拉絲模拋光機導軌設計特點 83.1.2 機械式拉絲模拋光機導軌設計二維圖 8第 4章 拉絲模相關設計 .104.1 帶傳動 .104.1.1 概述 .104.1.2 帶傳動的設計計算 .104.2 電機的相關設計 144.2.1 確定小帶輪與電機連接處的鍵 .144.2.2 電機的螺栓組連接設計 154.3 拉絲模夾具設計 184.3.1 確定方案 184.3.2 確定要限制的自由度 184.3.3 定位方案選擇 .184.3.4 夾緊方案確定 .194.3.5 夾具體與定位鍵 .19第 5章 機械式拉絲模拋光機的 PLC控制設計 15.1 概敘 225.2 自動編程控制原理 .225.3 拉絲模拋光機邏輯可編程控制器 225.3.1 可編程控制器的基本概念 225.3.2 可編程控制器的基本結構 245.3.3 可編程控制器的分類 255.4 PLC 控制系統(tǒng)設計 .265.4.1 可編程控制器的選擇 265.4.2 內(nèi)部接線 265.5 部分程序 27結論 30參考文獻 31致謝 32附錄 330第 1 章 緒論1.1 引言我國金屬制品行業(yè)自建國以來有了很大的發(fā)展在金屬制品拉拔行業(yè)中，拉絲模是非常重要的易耗工具，該工具經(jīng)歷了鑄鐵絲扳，合金鋼模、鉆石模、硬質合金模、聚晶模等發(fā)展階段。無論是理論上，還是制造工藝方面，以及拉絲模具使用方面都發(fā)生了大的變革。而在拋光機方面，機械拋光是現(xiàn)階段應用最為廣泛的拋光方法，其正確的工藝和操作方法是在保證獲得優(yōu)質的型材和其他條件的情況下具有最高的拋光速率。選擇可靠性高的試樣拋光機，可以提高制樣效率和質量，減少試樣廢品率，從而降低成本，提高經(jīng)濟效益，獲得樣品質量的高度一致性。我國目前采用的拉絲模研磨工藝是五十年代初從蘇聯(lián)引進的針磨工藝。這種工藝的可靠性不高，且生產(chǎn)效率較低。機械式拉絲模拋光機設計正是為了提高拉絲模使用壽命、拉絲模內(nèi)孔的拋光精度、拋光效率等而開發(fā)的。本課題設計的將是一種新型拉絲模線研磨拋光機，該機主要由卡具旋轉機構、絲架往復運動機構兩部分組成。該機特點在于可將拉絲模的內(nèi)孔一次研磨拋光成型，使生產(chǎn)效率大大提高。絲架往復運動機構，采用配重平衡，從而使絲架高、低速運行平穩(wěn)，加工范圍增寬，加工精度提高，使加工小孔徑拉絲模具成為現(xiàn)實。而機械式拉絲模拋光機設計主要有兩個方面：一是拋光絲往復運動系統(tǒng)設計；二是卡具放置機構設計。1.2 課題研究的目的和意義1.2.1 課題的來源及研究目前中國已經(jīng)成為全球線材制品大國。但是從經(jīng)濟效益看，差距卻很大。全行業(yè)各類產(chǎn)品基本生存在上下游企業(yè)的夾縫中，長期以來在微利和虧損的邊緣徘徊。這些必須引起全行業(yè)的高度關注。我國線材制品行業(yè)普遍面臨成本壓力，其根本出路還是加強科技進步和技術創(chuàng)新，增加高附加值產(chǎn)品的比重，同時進一步加強企業(yè)管理，節(jié)約資源，提高競爭力。預計 2010 年，國內(nèi)中高碳線材制品的消費量將增長至 865 萬噸（未包括凈出口量）?！笆晃濉逼陂g，我國中高碳線材制品消費量將持續(xù)增長，但增長率將有所下降。因為，中高碳線材（硬線）的制造成本與普通低碳鋼線材的成本差距逐漸縮小，為進一步發(fā)展中高碳線材制品生產(chǎn)提供了條件。另外，隨著中高碳線材制品生產(chǎn)成本的降1低，特別是建筑行業(yè)用優(yōu)質高強度鋼絲及制品的價格與普通低碳鋼絲的差距逐漸縮小，為中高碳線材制品在建筑行業(yè)推廣創(chuàng)造了條件，這將帶動中高碳制品消費總量的持續(xù)增長。線材行業(yè)的不斷發(fā)展對拉絲模提出了越來越多的要求，低成本高質量就要求拉絲模的使用壽命要更長，內(nèi)孔精度要更高，總之就是要提高拉絲模的質量。拉絲模的內(nèi)孔由圓柱面與圓錐面組成，見圖 1.1。圓錐面為對線材（工件）的壓縮區(qū)，圓柱面為拉絲模的定徑區(qū)（拋光區(qū)），其直徑大小與線材尺寸相對應。拉絲模的質量直接辯證唯物線材的形狀、尺寸、表面粗糙度及使用壽命。我國目前采用的拉絲模模孔研磨工藝是五十年代初從蘇聯(lián)引進的針磨工藝。它的工作原理是，模具旋轉，針狀磨頭在磨孔內(nèi)做微移動或擺動，以達到加工?？椎哪康模妶D 1.2。這種工藝的可靠性不高，且生產(chǎn)效率較低。針狀磨頭設計成錐狀是為了使其在模也內(nèi)穿進方便，同時在磨削過程中產(chǎn)生徑向分力以提高磨削效果。但因此也帶來很多弊端。首先，針狀磨頭的錐度使加工出來的?？滓簿哂绣F度，使用有錐度的?？桌z時，起定徑作用的僅僅是錐狀?？椎男《耍ㄒ妶D 1.3）。定徑區(qū)小，因而在拋光作業(yè)時的接觸面積小，那么由于拉絲模工作過程中作用在磨擦表面微觀體積上周期性的接觸載荷或交變應力的存在，極易使表面或次表面形成裂紋。由此造成模孔劇烈磨損，線材拋光質量差。其次，針狀磨頭是手工修制的，磨頭形狀極難呈現(xiàn)理想圓錐形。因此，在研磨過程中，由于針磨頭呈錐面，徑向分力存在，且?guī)缀醪豢赡芡耆胶猓纱硕a(chǎn)生的偏心力使懸置的磨頭呈現(xiàn)撓曲，從而加工出偏心的模孔。另一方面，由于模頭的不規(guī)則，在磨削過程中出現(xiàn)高頻交變應力，以致產(chǎn)生振動。對于一個“ 懸臂梁”結構，在加工過程中存在的振動，將對整個結構的壽命有所影響。圖 1.1 圖 1.2 圖 1.3圖 2.1 拉絲模的拉拔過程從考核產(chǎn)品或設備可靠性的角度一看，主要指標是壽命和性能。顯而易見，針磨工藝是比較落后的。所以就要求改進國內(nèi)的拉絲模拋光技術，本課題就是在消化、吸收國外先進技術的基礎上，研制出高速線拋光機。21.2.2 國內(nèi)外拉絲模拋光機的發(fā)展現(xiàn)狀研磨工藝是拉絲模成型的主要工序。它分為三個步驟，粗磨、細磨(精磨)、拋光。加工方法基本相似，但使用磨料不一。據(jù)中國機床商業(yè)網(wǎng)報道，隨著科學技術的不斷發(fā)展，各種模具的加工工藝要求越來越高。提高模具拋光的速度和質量使我國模具制造工藝達到世界先進水平，已成為刻不容緩的重要課題。目前，國外拉絲模拋光效果最好的是日本、美國，而意大利、瑞典、丹麥等國拋光質量次之。機械式拉絲模拋光機是實用新型涉及一種拋光機。它包括機架、驅動電機、傳動機構、直線往復運動的導桿、設置在導桿上的支架、拋光帶；傳動機構包括連接在電機軸上的偏心輪、鉸接在偏心輪偏心軸上的曲柄；曲柄的另一端與導桿的一端鉸連接；導桿通過一對同軸設置的導套連接在機架上；在導桿中部橫向連接有支架，拋光帶穿越拉絲模?？走B接在支架上。本實用新型用機械傳動代替手工操作，通過曲柄連桿機構將電機的旋轉運動轉化為導桿的直線往復運動；通過連接在導桿上相對于?？鬃鲋本€往復運動的拋光帶，實現(xiàn)了對?？椎膾伖饧庸?。大大節(jié)約了加工時間、降低了勞動強度、提高了拋光質量、節(jié)約了研磨材料。我國拉絲模制造工業(yè)從八十年代起，發(fā)展較快，但總的來說與國外還有不小的差距，我國制模工業(yè)還比較落后，加強制模管理，提高拉絲模質量水平，推動制模工藝技術的進步，是當前的重要課題。本課題拉絲模拋光機設計就是著眼于用新型涉及一種對拉絲模具進行拋光加工的拉絲模具高速拋光機其特點是拉絲模具放置定位腔是一個由旋轉端蓋和旋轉體構成的圓錐形空腔，改進后的拉絲模具定位腔具有通用性，電機激磁控制電路設置了激磁可調開關，在定時控制線路和振動、旋轉速度控制線路之間設置了一個啟動保護電路，經(jīng)過如此改進后的拉絲模具高速線拋光機往復振動從而實現(xiàn)拋光，改造簡單，安全可靠。且大大的提高了勞動生產(chǎn)力。制訂與國外等同的拉絲模產(chǎn)品標準，所以必須搞專業(yè)化管理，目前國內(nèi)有必要成立專門的機構，以進一步加強拉絲模拋光機制造管理。機械式拉絲模拋光機是自己制模，并且同時實現(xiàn)拋光，太大地減少了拉絲廠輔助部門的人員和資金占用，提高了經(jīng)濟效益。1.3 課題研究內(nèi)容與思路1.3.1 課題的研究內(nèi)容本課題在結合中國的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝的基礎上，結合生產(chǎn)實踐，開發(fā)一種高效、優(yōu)質的拉絲模拋光生產(chǎn)設備，主要針對拉絲模拋光機的卡具旋轉機構進行機械系統(tǒng)結構的3反求設計，對拋光絲往復運動的控制系統(tǒng)進行創(chuàng)新設計。本課題的卡具旋轉機構是指夾持拉絲模，并帶動拉絲模一起作回轉運動，主要包括以下幾個方面：其一，將拉絲模定位夾緊，要拋光拉絲模的內(nèi)孔就必須要確保拉絲模的定位定心精度；其二，將帶運動拉絲模一起作回轉運動，該拉絲模拋光機的工作原理是利用拋光絲的往復運動及拉絲模的回轉運動來對拉絲模內(nèi)孔進行拋光的，所以該卡具機構的主要任務就是將拉絲模固定在一定的高度并且使其能夠做旋轉運動。所以課題根據(jù)拉絲模的主要工藝過程，設計出的卡具旋轉機構主要有以下幾個部分：夾緊、旋轉。該課題的控制系統(tǒng)是指能使拋光絲作上下往復運動的系統(tǒng)。1.3.2 課題的研究思路本課研究的主要設計思路是：（1）通過查資料、結合傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝的基礎和機械線材行業(yè)的發(fā)展需要，設計拉絲模拋光機卡具旋轉機構及拋光絲往復運動控制系統(tǒng)的大體部件。（2）采用 UG 軟件初步設計出拉絲模拋光機的主體結構，以及各個附屬機構。（3）根據(jù)零部件的設計計算，確定其結構并選定各零件的材料。（4）繪制主體結構的三維圖紙和工程圖紙，關鍵零件的三維圖紙、工程圖紙和有限元分析。（5）通過計算完成各個機構動作的自由度的分析和計算；分析各個動作的運動的方程。（8）根據(jù)要求和設計過程，編寫設計說明書。1.4 小結結合三維實體建模技術、二維建模技術、優(yōu)化設計技術等技術對原有的拉絲模拋光機進行整體反求創(chuàng)新改造設計，用液壓系統(tǒng)來代替連桿機構對拋光絲往復運動進行控制，同時，對操作人員進行必要的培訓可以加速生產(chǎn)效率和質量。應用以上的分析我們設計的拉絲模拋光機一定能滿足生產(chǎn)者的需求，在激烈的市場競爭中站穩(wěn)腳步，獲得更大的利潤。4第 2 章 設計方案的確定2.1 拉絲模的拋光過程分析根據(jù)本課題——機械式拉絲模拋光機設計的要求及所要實現(xiàn)的加工功能，即，拉絲模的夾持旋轉和拋光絲對拉絲模內(nèi)孔拋光的上下往復運動。其整個拉絲模拋光機的拋光過程為：裝夾拉絲模 裝夾拋光絲 起動機器 拋光絲往復運動 拋光模孔從拋光過程可以看出，拉絲模拋光機的主要工作部件是拋光絲的往復移動和拉絲模的回轉運動，拋光絲在控制系統(tǒng)的作用下在拉絲模內(nèi)孔內(nèi)上下移動，而拉絲模在夾持機構——卡具旋轉機構的固定下通過電機帶動作回轉運動，拋光絲和拉絲模的相對運動產(chǎn)生磨擦，從而對模孔定徑區(qū)進行拋光加工。2.2 課題方案的分析與確定根據(jù)拉絲模拋光機的拋光過程，設計了以下幾個可行性方案，分別如下。2.2.1 方案設計一拋光絲的往復運動采用電控（PLC）系統(tǒng)控制，這種控制系統(tǒng)要求操作人員要具有扎實的專業(yè)知識，能熟練掌握零件的工藝規(guī)程并且編制其加工程序，目前在國內(nèi)的應用局限性還比較小。2.2.2 方案設計二用磨液射流磨削拋光拉絲模模芯。磨液射流磨削拋光原理是磨液在高速氣流的帶動下，通過噴射，得到很高和速度。磨削拋光時，雖然磨粒的質量很小，但因速度很高，故磨料具有足夠的動能對金屬或非金屬表面進行磨削拋光加工。磨削拋光時，作用于工件表面上的沖擊力可分解為水平分力 Px 和垂直分力 Py（如下圖所示）。a)受力圖 b)拋光機的組成圖 2.2 磨液射流磨削拋光原理5這種拋光機主要適用于生產(chǎn)中的各種復雜曲表面的拋光。2.2.3 方案設計三采用帶傳動來控制拋光絲的往復運動。帶傳動控制是工業(yè)中經(jīng)常用到的一種控制方式，它采用軸完成傳遞轉矩的過程。因為（PLC ）控制方式的靈活性和便捷性，PLC控制在工業(yè)上受到廣泛的重視。凸輪在帶傳動下做圓周運動從而帶動導軌的做往復運動，而導軌通過絲夾頭與拋光絲連接，并帶動拋光絲作往復運動進而對拉絲模內(nèi)孔進行拋光。這種控制系統(tǒng)既保證了拉絲模內(nèi)孔的加工精度，同時結構簡單，操作方便，對操作人員的專業(yè)要求不如數(shù)控系統(tǒng)的高，而適用范圍又比較廣。所以，綜上所述，該拉絲模拋光機拋光絲的往復運動采用電控（PLC）系統(tǒng)來控制。6第 3 章 拉絲模拋光機系統(tǒng)運動機構設計綜合拉絲模拋光機系統(tǒng)的原理圖（圖 2.1）可知分為兩種傳動系統(tǒng)，一為拉絲模夾持機構采用直接驅動方式，由于是旋轉，故選擇帶傳動。這是根據(jù)給定條件、機構盡量簡單明了、機構相容性等選擇的方案。二為拋光絲的往復運動，由于拋光絲的往復運動速度比較快，采用曲柄滑塊機構來驅動。原理是曲柄的搖擺動作轉換成拋光絲的往復移動并對外做功。用電控系統(tǒng)控制的拉絲模拋光機其系統(tǒng)的運動平穩(wěn)。拉絲模拋光機的原理圖如 3.1 所示,三維造型如圖 3.2 所示。圖 3.1 機械式拉絲模拋光機原理圖1- 異步電動機 2-帶傳動 3-工件定位板 4-工件 5 拋光絲夾頭 6-導軌7-往復架 8-直流調速電動機 9-帶傳動 10-曲柄 11-連桿7圖 3.2 拉絲模拋光機三維圖3.1 機械式拉絲模拋光機導軌設計簡介3.1.1 機械式拉絲模拋光機導軌的設計特點導向精度高，不會出現(xiàn)間隙，能自動補償磨損。一般選取三角形頂角 γ=90°,重型機械采用大頂角 γ=110°～120°。當水平力大于垂直力，V 形導軌兩側受力不均勻時，采用不對稱 V 形導軌。承載能力大，制造方便。必須留有側向間隙。不能補償磨損。用鑲條調整時，會降低導向精度。需注意導軌的保護。尺寸緊湊，適用于要求高度小﹑導軌層數(shù)多的場合?？蓸嫵砷]式導軌。用一根鑲條可以調整各面的間隙。剛度比平面導軌小。8制造簡單，彎曲剛度小，主要用于受軸向載荷的導軌。適用于同時作直線和旋轉運動的場合 3.1.2 機械式拉絲模拋光機導軌設計二維圖9第 4 章 拉絲模的相關設計4.1 帶傳動4.1.1 概述如圖帶傳動由主動輪 1、從動輪 2 及緊套在其上的環(huán)形傳動帶 3 組成。環(huán)形傳動帶采用易彎曲的撓性材料制成。帶傳動按工作原理可分為摩擦帶傳動和嚙合傳動，本機構中采用的是摩擦帶傳動（V 帶傳動）。圖 4.1 帶傳動示意圖4.1.2 帶傳動的設計計算（1）選擇 V 帶型號根據(jù)要求選擇所需電動機，查文獻[3]選取型號為 Y802-4，其額定功率為0.75KW，滿載轉速為 1390r/min，同步轉速為 1500 r/min，質量為 18kg。確定計算功率，查文獻[10]表 4.6 得工作情況系數(shù) K =1.4，則有AWPKAca 705.1???按 、 =1390 r/min 查文獻[6]的圖 3.5-1，選 O 型 V 帶。KWPca7.0?1n（2）確定帶輪直徑 、d2①選取小帶輪直徑 ：參考文獻[6]的圖 3.5-1 及表 3.5-5，選取小帶輪直徑1=71mm。1d②驗算帶速： smndv /17.5)06/(197)06/(1 ???????③確定從動帶輪直徑 ： = ，查表 3.5-5 取2di853=112mm。2d④計算實際傳動比： .17/2/12??di10⑤驗算從動輪實際轉速： ，（880-850）min/805.1/39/12 rin??/850 100%=3.5%,所以 允許。?m802r?（3）確定中心距 和帶長adL①初選中心距 ：0，m)127()127(. 0????? ma361.80?取 =250 mm。0a②計算帶的基準長度 ：0Lmadda14.782504)1()7(2502121????????由文獻[10]的表 4.2 得 =800 mm。dL③計算中心距 ：a 256)21.7850(20 ???????④確定中心距高速范圍： mLd 803.63.max ??24012501in???4．驗算小帶輪包角 ：1?，ooodoa 120760258061802 ?????????合適。17（5）確定 V 帶根數(shù) z①確定額定功率 ：0P由 =71mm、 =5m/s 和 =6m/s，查設計手冊得 Z 型 V 帶的額定功率分別為1dv0.53KW 和 0.62KW，用線性插值法求 =5.27m/s 時的額定功率 值，v0P11=0PKW5.0)27.(563.0.3. ????②確定 V 帶根數(shù) z： （ -包角系數(shù)， -長度系數(shù)），查文LacKP)(0??aL獻[6]得 =0.04KW,查表 3.5-10 得 =0.98,表 3.5-11 得 =1.0；0P? K所以 z 根，取 z=2 根。3.1098.)4.5.(7????（6）計算單根 V 帶初拉力 F查文獻[6]表 3.5-1 得單位長度質量 q=0.0612kg/m, NqvKvzPFac 35.827.061.)98.52(7.50)15.2(02 ?????????（7）計算對軸的壓力 QFNzFQ 2710sin35.82sin210 ?????（8）確定帶輪的結構=71mm,采用實心式結構； =112 mm 的帶輪和拉絲模夾具體設計成一體，以1d 2d便帶動拉絲模一起作回轉運動。根據(jù)上面 3.1.2 所計算出的帶輪結構尺寸，利用 Pro/E 三維實體建?？梢缘贸鰩л喌慕Y構圖。其中小帶輪圖如圖 4.2,大帶輪如圖 4.3:12圖 4.2 小帶輪圖圖 4.3 大帶輪圖134.2 電機的相關設計4.2.1 確定小帶輪與電機連接處的鍵電動機的主要外形尺寸和安裝尺寸示意圖，如圖 4.4 所示。圖 4.4 電動機的外形和安裝尺寸所選電動機的主要外形尺寸和安裝尺寸，查手冊 [3]中表 20-2，如表 4-1 和 4-2 所示。表 4-1 電機安裝尺寸(單位： )mH A B C D E FⅹG G K80 125 100 50 19 40 6ⅹ6 15．5 10表 4-2 電機外形尺寸(單位： )AB AD AC HD AA BB HA L160 150 85 170 34 130 10 285（1）鍵連接的選擇鍵連接的選擇包括類型選擇和尺寸選擇兩個方面。由于電機和小帶輪的材料都已經(jīng)確定了，據(jù)連接的結構特點、使用要求和式作重要條件來選擇鍵連接的類型；鍵的尺寸則按符合標準規(guī)格和強度要求來取定。鍵的主要尺寸為截面尺寸 b、h 和長度 L。由于電機是標準件，所以與之相關的鍵的基本尺寸 b、h 已經(jīng)確定為 6、6；長度 L 可參照輪轂長度 B 從標準中選取，一般取 L=B-（5～10）mm，由 B=40 mm 查標準取 L=32 mm，初選 A 型平鍵，材料為 45 鋼。（2）鍵連接的強度校核14在傳遞轉矩時，各零件的受力如圖 3.4 所示。普通平鍵連接的主要失效形式是工作面的壓潰，按工作面上的擠壓應力進行強度校核計算；導向平鍵和滑鍵的主要失效形式是工作面的過度磨損，按工作表面上的壓強進行條件性的強度校核計算。只有在嚴重過載情況下，平鍵連接才有可能出現(xiàn)如圖 3.4 沿 a-a 面的剪斷。圖 4.5 平鍵連接情況假設鍵的工作表面上載荷均勻分布,合成后的集中力 F(圓周力)作用于接觸面高度中點,參照圖 3.4,可得普通平鍵連接的擠壓強度條件 ??ppdklT???2式中 T─傳遞的轉矩,單位為 N. mm；k─鍵與輪轂的接觸高度，單位為 mm；d─軸的直徑，單位為 mm；l─鍵的工作長度，單位為 mm；[ ]─鍵、軸、輪轂 3 者中最弱材料的許用擠壓應力，單位為 MPa；p?由設計手冊查得電機的相關參數(shù)為 d=19mm、k=3mm、l=L-b=32-6=26 mm，查參考文獻[10]的表 12.1 有[ ]=125～150MPa，則有p ][1.326190. ppMPa??????由以上可見所選鍵滿足強度要求。4.2.2 電機的螺栓組連接設計已知工作載荷 ，力的作用線在垂直方向上，底板高 ，其余尺NFQ170? mh160?寸見圖 4.6。15設計內(nèi)容及設計結果見表 4-2:圖 4.6 電機螺栓組連接表 4.2 螺栓連接設計設計項目 設計依據(jù)及內(nèi)容 設計結果（1）螺栓組受力分析① 水平方向上分力 xF② 垂直方向上分力 y③ 翻轉力矩 M由圖 4.6 知 方向上不受力xQyF?mN??)08.( 0?xFNy17mM?6.3（2）失效形式分析該連接可能出現(xiàn)以下幾種失效形式:(1)在 作用下，電機可能向下滑移；y(2)最上邊的受拉螺栓可能被拉斷或產(chǎn)生塑性變形；為防止滑移，應保證有足夠的預緊力。（3）計算 作用下M受力最大螺栓所受的最大工作拉力 maxF由文獻[10]的式 13.8 NLzi )05.4/(.613/ 22maxax ????NF68max?（4）計算最大工作拉力 FN68max? NF68?16（5）計算螺栓所受總拉力 ?F① 計算預緊力 0F② 計算螺栓總拉力 ?由底板不滑移條件:,可得:yfxFkCzFf???)(210 )(210 xkfz?查文獻[10]的表 13.9 得 ,則.021??C,取 , ,則8.012??C.fk6.fN5.3187)6.7(40 ????設計時取 F350C)682.0(210 ????——可靠度系數(shù)； ——接合面間的摩擦因子，接fkf合面干燥時 ，否則取 ；6.0~?f 1.0~6.?f——螺栓個數(shù)。z2.1?fk60NF35.1?（6）確定螺栓直徑 d選螺栓材料 35 鋼，性能等級 4.6 級,查表 13.5 得:,查表 13.7 取安全系數(shù) ,螺栓材MPaS240??5.1?S料的許用應力 MPaS605.1//][由式 13.21, ，按mFd1.352.][1??????GB196-81 粗牙普通螺紋標準，當 ,其d8，可滿足要求，故可選 M8m03.647.1??的螺栓。35 鋼，4.6 級MPaS240??S=1.5 16][md03.?8?647.1（7）校核接合面工作2498)3(A???,故不0max?p?17能力:接合面上部不出現(xiàn)縫隙3 387.401)6210(6)2(6mhbW?????由式 13.9, WMFCzAxp??)(210ax?71.087.463.3549max????MPp會出現(xiàn)縫隙（8）驗算預緊力 0F對碳素鋼,要求 FS?).0~(0?2221 7.34/647./ mdA????NNS350963.6. ??預緊力 符合0F要求所以電機的連接選用 M8 的普通螺栓連接。4.3 拉絲模夾具設計4.3.1 確定方案根據(jù)已經(jīng)給定的未加工的硬質合金拉絲模，其上下兩底面和圓周面的尺寸和精度已經(jīng)確定并加工好。該夾具是在拉絲模拋光時用來確定拋光絲與?？椎奈恢镁?，并能使拋光絲對拉絲模中心孔進行研磨拋光的機構。4.3.2 確定要限制的自由度按照加工要求，拉絲模拋光機拋光模心時拋光絲做上下往復運動，并且拉絲模在上下方向上不應有相對運動，因此應限制拉絲模上下運動的自由度。拉絲模在異步電動機的帶動下隨模座做回轉運動，相對模座來說還要限制 X-Y 方向上的轉動自由度。另外兩個方向上的轉動和移動自由度已經(jīng)隨著拉絲模與模座的圓周面接觸受到了限制。即加工拉絲模時應限制六個自由度，實現(xiàn)完全定位。4.3.3 定位方案選擇拉絲模以其上下兩底面及其圓周面為定位基準，夾具體加工出與其相配合的孔用來定位拉絲模，利用壓板、雙頭螺柱和滾花螺母相配合來限制其五個自由度，最后18在壓板上做一凸臺，在拉絲模上做出與其相對應的孔，安裝時兩者配合限制其最后的轉動自由度，實現(xiàn)完全定位。4.3.4 夾緊方案的確定根據(jù)工件夾緊的原則，如圖 4.6 所示，將工件放入夾具體內(nèi)，夾具體加工出與工件配合的孔用來定位工件，利用壓板、圓柱頭六角螺釘相配合來限制除轉動自由度外的其它五個自由度，最后在壓板上做一凸臺，在工件上做出與其相對應的孔，安裝時兩者配合限制其轉動自由度，實現(xiàn)完全定位。由于工件和其夾具體需要在電動機的帶動下做回轉運動，因此其夾緊裝置不宜太復雜，為使加緊可靠，裝拆方便,采用內(nèi)六角圓柱頭螺釘來固定。夾具體 壓板 拉絲模 內(nèi)六角頭螺釘圖 4.6 拉絲模夾具裝配圖4.3.5 夾具體與定位鍵19由于拉絲模形狀規(guī)則，且要加工的內(nèi)孔與拋光絲的位置已經(jīng)確定，故不需要另加對刀塊。夾具體時用來固定工件并和機床連接的裝置。在該拉絲模拋光機中，夾具體和帶動拉絲模轉動的帶輪做成一體，以簡化機構，節(jié)約成本。夾具體與軸承等部件一起安裝在夾具體座內(nèi)，并通過夾具體底座固定在機床支承導軌上。這樣工件就和機床連接在了一起。定位鍵是用來確定夾具與機床工作臺之間正確相對位置的元件。在該機床中，壓板上的凸臺除了有限制其自由度的作用以外，還起到定位鍵的作用，確保拉絲模的中心與拋光絲的軸心在一條直線上。為保證拉絲模在夾具體內(nèi)安裝穩(wěn)定，利用壓板、內(nèi)六角圓柱頭螺釘相配合把拉絲模固定在夾具體內(nèi)，方便加工且提高精度，方便固定。4.3.5 電動機的選擇工業(yè)上一般用三相交流電源，無特殊要求一般選用三相異步交流電動機。最常用Y 型系列籠型三相異步電動機，其效率高、工作可靠、結構簡單、維護方便，價格低，適用于不易燃、不易爆，無腐蝕性氣體和無特殊要求的場合。由于啟動性好，也適用于某些要求較高起動轉矩的機械。需要經(jīng)常起動、制動和反轉的機械，要求電動機有較小轉動慣量和較強的過載能力，應選用起重及冶金 YZ（籠型）系列 YZR（繞線型）系列異步電動機。電動機的結構形式，按安裝位置不同，有臥式和立式兩類；按防護不同有開啟式、防護式（防滴式）、封閉式及防爆式等 ?？筛鶕?jù)安裝需要和防護要求選擇電動機的結構形式。常用結構為臥式封閉式電動機。根據(jù)石材加工生產(chǎn)線生產(chǎn)的要求和工作條件的客觀原因，決定選用一般的電動機即臥式封閉式電動機。割裝置和拋磨裝置選定的電機見下表 3.1 和表 3.2。表 4.3 拉絲模裝置選用的電動機類型、結構形式功率和轉速電動機型號 額定功率 同步轉速 滿載轉速 電動機質量 最大轉矩Y112M-2 4kw 3000r/min 2890r/min 118Kg 2.2表 4.4 拋光機裝置選用的電動機類型、結構形式功率和轉速電動機型號 額定功率 同步轉速 滿載轉速 電動機質量 最大轉矩20Y160M1-8 7.5kw 750r/min 720r/min 119Kg 2.04.3.6 轉速的確定設計時，須根據(jù)不同機構的性能要求，合理確定拋光機機構的最大工作能力，即主軸所能傳遞的最大功率或最大扭矩。對于所設計機構的傳動件（如主軸、傳動軸）尺寸，主要是根據(jù)它所傳遞的最大扭矩進行計算。傳動件傳遞的扭矩 大小與它所傳nM遞的功率 和轉速 n 兩個參數(shù)有關。N對于旋轉運動的傳動件，其額定扭矩 （即需要傳遞的最大扭矩）按下式計算nM（N m） (3.1)950dnjj??式中 ——傳動件的計算轉速（r/min）；jn——傳動件所傳遞的功率（kw）；N——主電動機的額定功率（kw）；d——從主電動機到該傳動件的傳動效率。?由上式可知，當傳動件的傳遞功率為一定時，若轉速取得偏低，則傳遞的扭矩就偏大，使傳動件尺寸不必要地增大。因此，須根據(jù)機構的實際工作情況，經(jīng)濟合理地確定計算轉速并計算傳動件的尺寸是該機構設計工作的一個重要問題。主軸計算轉速 是主軸傳遞全部功率（此時電動機為滿載）時的最低轉速。從計jn算轉速起至主軸最高速間的所有轉速都能夠傳遞全部功率，而扭矩則隨著轉速的增加而減少，此為恒功率工作范圍。低于主軸計算轉速的各級轉速所能傳遞的扭矩與計算轉速下的扭矩相等，它是該機床的最大傳遞扭矩（功率則隨轉速的降低而減少），此為恒扭矩工作范圍。根據(jù)拋光機往復移動的速度為線速度，100-1000m/s,最后得到轉速分別為：拉絲模軸 ,拋光機軸min/30r??min/70r??21第 5 章 機械式拉絲模拋光機的 PLC 控制系統(tǒng)設計5.1 概述可編程控制器（PLC）是一種新型的通用自動化控制裝置，它將傳統(tǒng)的繼電器控制技術、計算機技術和通訊技術融為一體，具有控制功能強，可靠性高，使用靈活方便，易于擴展等優(yōu)點而應用越來越廣泛。機械式拉絲模拋光機設計的 PLC 控制系統(tǒng)必須具備控制拉絲模拋光機的全部功能和要求 。它的作用是按照控制裝置的信號或指令作往返運動，以使機械式拉絲模拋光機能完成指定的動作。5.2 自動控制原理圖 5.1 是本實用新型的自動控制電路原理圖。圖 5.1 自動控制原理圖27-拋光機 轉動 開關 28-拋光機復位開關 30-步進電機開關31-電磁離合器開關 1、9、17、29-電控單元5.3 拉絲模拋光機邏輯可編程控制器5.3.1 可編程控制器的基本概念1、可編程控制器的定義可編程控制器是一種數(shù)字運算操作系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境下的應用而設計。它采用了可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型機械的生產(chǎn)過程。可編程控制器及其有關外圍設備，都按易于與工業(yè)系統(tǒng)連成一個整體、易于擴充其功能的原則設計。222、可編程控制器的特點（1）控制程序可變 其控制操作功能通過軟件編制確定，在生產(chǎn)工藝改變或生產(chǎn)設備更新時，不必改變 PLC 硬件設備，只需要改變編程程序就能改變控制方案，具有良好的柔性。（2）采用面向過程語言，編程方便 可編程控制器用于代替繼電器控制，而且其出現(xiàn)以后，大多數(shù)可采用類似繼電器控制電路圖形式的“梯形圖”進行編程，控制線路清晰直觀，稍加培訓即可進行編程，普遍受到歡迎。PLC 與個人計算機連成網(wǎng)絡或加入到集散控制系統(tǒng)之中時，通過在上位機上用梯形圖編程，程序直接下裝，使編程更加容易，更加方便。（3）功能完善 由于計算機的強運算處理能力，現(xiàn)代 PLC 不僅具有邏輯運算、計時、計數(shù)、步進控制功能，還能完成 A/D，D/A 轉換、模擬量處理、高速計數(shù)、聯(lián)網(wǎng)通信等功能，可以通過上位機進行顯示、報警、記錄、進行人機對話，使控制水平大大提高。（4）擴展靈活 PLC 產(chǎn)品均帶有擴展單元，可以方便地適應不同 I/O 點數(shù)及不同輸入、輸出方式的需求。模塊式 PLC，各種功能模塊制成插板，可以根據(jù)需要靈活配置，從幾個 I/O 點的最小型系統(tǒng)到幾千個點的超大型系統(tǒng)均可以實現(xiàn)，擴展靈活，組合方便。（5）系統(tǒng)結構簡單，安裝調試工作量少 當需要組成控制系統(tǒng)時，用簡單的編程方法將程序存入存儲器內(nèi)，接上相應的輸入、輸出信號，便可以構成一個完整的控制系統(tǒng)，不需要繼電器、轉換開關等。它的輸出可以直接驅動執(zhí)行機構（負載電流一般可達 2A），中間一般不需要設置轉換單元，因此大大簡化了硬件的接線，減少設計及施工工作量，同時，PLC 又能事先進行模擬調試，更減少了現(xiàn)場的調試工作量，并且PLC 的監(jiān)視功能很強，模塊化結構大大減少了維修量。（6）可靠性高 可編程控制器采用大規(guī)模集成電路，可靠性要比有接點的繼電器系統(tǒng)高得多。同時，在其自身設計中，又采用了冗余措施和容錯技術，因此其平均無故障運行時間（MTBF）超過 20000h，而平均修復時間（MTTR）則少于 10min。另外，其輸入輸出采用了屏蔽、隔離、濾波、電源調整與保護措施，提高了抗工業(yè)環(huán)境干擾的能力，使 PLC 適用于工業(yè)環(huán)境使用，可靠性大大提高。3、可編程控制器的分類按容量大致可分為“小”、“中”、“大”三種類型。小型 PLC 的 I/O 點數(shù)在 256點以下（其中把小于 64 點的 PLC 稱為超小型機）；中型 PLC 的 I/O 點數(shù)在 256 以上，2048 點以下，內(nèi)存在 8K 以下；大型 PLC 的 I/O 點數(shù)在 2048 點以上。大型 PLC 可以和23計算機系統(tǒng)結成一體，并增加刀具精確定位、機床速度和閥門控制等功能，可實現(xiàn)管理和控制一體化，可與辦公自動化系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，成為工廠自動化的重要設備。按硬件結構的不同，將 PLC 分為整體式結構、模塊式 PLC 和疊裝式 PLC 三類。5.3.2 可編程控制器的基本結構可編程控制器的基本結構如圖 5.2 所示。其主體由三個部分組成，主要包括中央處理器 CPU、存儲系統(tǒng)輸入/輸出接口、存儲器系統(tǒng) ROM 和 RAM 等，系統(tǒng)電源在 CPU 模塊內(nèi)，也可單獨視為一個單元。編程器一般看作 PLC 的外設。PLC 內(nèi)部采用總線結構，進行數(shù)據(jù)和指令的傳輸。圖 5.2 可變成控制器的結構這里可以把 PLC 作為一個系統(tǒng)。外部開關信號、模擬信號以及各種傳感器檢測的信號作為 PLC 的輸入變量，它們經(jīng) PLC 的輸入端子進入 PLC 的內(nèi)部，經(jīng) PLC 的內(nèi)部邏輯運算等各種運算后，產(chǎn)生輸送變量，送到輸出端子作為輸出，驅動外部設備。PLC 可以被看作是控制系統(tǒng)的中間處理環(huán)節(jié)，它將輸入變量經(jīng)一定的控制方式轉變成為輸出變量。所以一個 PLC 控制系統(tǒng)可描述為：輸入變量→PLC→輸出變量。輸入部分收集、暫存被控對象實際行動的數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息；PLC 即邏輯部分，則是處理輸入部分所取得的信息，并按被控對象實際動作要求產(chǎn)生輸出結果；輸出部分向被控設備提供實時操作與處理。其中邏輯部分采用了大規(guī)模集成電路構成的微處理器和存儲器，并且生產(chǎn)廠家對微處理器進行了軟件、硬件開發(fā)，為用戶提供了大量的便于編程的邏輯部件，如繼電器邏輯、定時器、計數(shù)器、觸發(fā)器和寄存器等。同時，提供了描述這些邏輯部件的符號和語言，即編輯語言。PLC 的基本組成部分協(xié)調一致，可以實現(xiàn)對現(xiàn)場設備的控制。245.3.3 可編程控制器分類可編程控制器（PLC）分為內(nèi)裝型 PLC 和外置型（獨立型）PLC 兩大類。內(nèi)裝型 PLC 安裝在數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部，具有如下特點：內(nèi)裝型 PLC 實際上是數(shù)控系統(tǒng)裝置本身帶有 PLC 功能，內(nèi)裝型 PLC 功能通常是作為可選功能提供給用戶的；數(shù)控裝置內(nèi)部，內(nèi)裝型 PLC 可與數(shù)控系統(tǒng)共用一個 CPU，也可以單獨有一個專用的 CPU；硬件電路可與數(shù)控系統(tǒng)電路制作在同一塊印制電路板上，也可以單獨制成一個附加板插于數(shù)控系統(tǒng)裝置上，它的電源可以與數(shù)控系統(tǒng)共用，不需要專門配置；有些內(nèi)裝型 PLC可以利用數(shù)控系統(tǒng)的顯示器和鍵盤進行梯形圖或語言的編程調試，無需裝配專門的編程設備。目前，絕大多數(shù)多數(shù)數(shù)控系統(tǒng)均可選擇具有內(nèi)裝型 PLC 功能。由于大規(guī)模集成電路的采用，帶與不帶內(nèi)裝型 PLC，數(shù)控系統(tǒng)的外形尺寸沒有明顯差別。內(nèi)裝型 PLC 與數(shù)控系統(tǒng)之間的信息交換是通過公用的 RAM 區(qū)完成的，因此內(nèi)裝型 PLC 與數(shù)控系統(tǒng)之間沒有連線，信息交換量大，安裝調試更加方便，且結構緊湊，可靠性好。與擁有數(shù)控系統(tǒng)后，再配置一臺通用的 PLC 相比，無論在技術上還是在經(jīng)濟上對用戶都是有利的。獨立型 PLC 在數(shù)控系統(tǒng)外部，自身具備完備的軟硬件功能，具備如下特點：（1）獨立型 PLC 本身即是一個完整的計算機系統(tǒng)，其具備 CPU、EPROM、RAM、I/O接口以及編程器等外部設備的通信接口、電源等。（2）獨立型 PLC 的 I/O 模塊種類齊全，其輸入、輸出點數(shù)可以通過增減 I/O 模塊靈活配置。（3）與內(nèi)裝型 PLC 相比，獨立型 PLC 功能更強，但是一般要配置單獨的編程設備。獨立型 PLC 與數(shù)控系統(tǒng)之間的信息交換可通過 I/O 接口對接的方式，也可以采用通信方式。I/O 對接方式就是將數(shù)控系統(tǒng)的輸入、輸出點通過連線與 PLC 的輸入、輸出點連接起來，適用于數(shù)控系統(tǒng)與各種 PLC 的信息交換。但由于每一點的信息傳遞需要一根信號線，所以這種方式連線多，信息交換量小。采用通信方式可克服上述 I/O 對接的缺點，但采用這種方式的數(shù)控系統(tǒng)與 PLC 必須采用同一通信協(xié)議。一般來說數(shù)控系統(tǒng)與 PLC 須是同一家公司的產(chǎn)品。采用通信方式時，數(shù)控系統(tǒng)與 PLC 的連線少，信息交換量大而且非常方便。255.4 PLC 控制系統(tǒng)設計5.4.1 可編程控制器選擇在設計過程中，因為考慮到有 5 個輸入點，7 個輸出點，故可以選擇三菱公司推出的 系列的一款芯片 —— -32MR-001。這款芯片的輸入點數(shù)為 16，輸出點數(shù)為N2FZN2FZ16，故可以滿足所需求的輸入/輸出點數(shù)。5.4.2 內(nèi)部接線內(nèi)部接線圖如圖 5.3 所示。 圖 5.3 內(nèi)部接線圖表 5.1 可編程控制器輸入/輸出點對應功能輸入點 功能 輸出點 功能X000 啟動按鈕 Y000 控制電機X001 正轉按鈕 Y001 控制拋光機正轉X002 反轉按鈕 Y002 控制拋光機反轉X003 限位開關 Y003 控制電磁離合器M0 輔助繼電器 Y004 保證工作的動力源265.5 部分程序：ORG 0000HAJMP MAINLJMP INT1SORG 0030HMAIN:MOV SP,#60HMOV R0,30HSETB IT1SETB EX1SETB EAMOV DPRT,#7FF0HLOOP:MOVX @DPTR,A;-------------------BEGIN: JNB P1.5 BEGINJNB P1.1 FUWEI ;判斷是否復位WAIT:SJMP WAIT ;等待中斷，讀取 A/D 轉換值MOV A,@R0MOV B,#2DIV AB MOV @R0,AINC R0MOV @R0,AXUNFAN: ;給電機送脈沖信號MOV DPTR,#8400HMOVX A,#01HMOV @DPTR,AACALL DELAYMOVX A,#03H27MOV @DPTR,AACALL DELAYMOVX A,#02HMOV @DPTR,A ACALL DELAYMOVX A,#06HMOV @DPTR,A ACALL DELAYMOVX A,#04HMOV @DPTR,AACALL DELAYMOVX A,#05HMOV @DPTR,AACALL DELAYMOV A,@R0DEC AMOV @R0,ADJNZ XUNFAN FUWEI: ;復位子程序ACALL XUNFAN2JNB P1.1 FUWEISJMP WAITXUNFAN2:MOV DPTR,#8400HMOVX A,#01HMOV @DPTR,AACALL DELAYMOVX A,#05HMOV @DPTR,AACALL DELAYMOVX A,#04HMOV @DPTR,A 28ACALL DELAYMOVX A,#06HMOV @DPTR,A ACALL DELAYMOVX A,#02HMOV @DPTR,AACALL DELAYMOVX A,#03HMOV @DPTR,AACALL DELAY INT1S:MOVX A,@DPTRMOV @30H,ARETI ;-----------------WAIT2: 發(fā)送反向脈沖信號JNB P1.2 WAIT2JIXUN:MOV DPTR,#8400HMOVX A,#01HMOV @DPTR,AACALL DELAYMOVX A,#03HMOV @DPTR,AACALL DELAYMOVX A,#02HMOV @DPTR,A ACALL DELAYMOVX A,#06HMOV @DPTR,A ACALL DELAYMOVX A,#04H29結論本課題在結合國內(nèi)外拉絲模拋光機的發(fā)展現(xiàn)狀和中國傳統(tǒng)工藝和生產(chǎn)實踐，創(chuàng)新設計機械式拉絲模拋光機。該拉絲模拋光機利用線拋光工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的針磨工藝對拉絲模進行修整，這大幅度的提高設備的可靠性、修整質量和生產(chǎn)率，且延長模具的使用壽命。在這三個月的畢業(yè)設計中，本設計在參考大量的文獻基礎之上，結合設計任務要求，主要完成了以下幾個方面的工作：（1）拉絲模拋光機的總體方案設計和主要技術參數(shù)的確定；（2）采用了三維軟件（UG）設計拉絲模拋光機的主體結構，以及各個附屬機構； （3）拉絲模拋光機的機械系統(tǒng)、控制系統(tǒng)設計； （4）設計和繪制了主體結構的工程圖紙，關鍵零部件的三維設計；（5）根據(jù)要求和設計過程，編寫了設計說明書、繪制圖紙。畢業(yè)設計是本科學習階段一次非常難得的理論與實際相結合的機會，通過這次比較完整的拉絲模拋光機的創(chuàng)新設計，我擺脫了單純的理論知識學習狀態(tài)，和實際設計的結合鍛煉了我綜合運用所學專業(yè)基礎知識解決實際工程問題的能力，同時也提高我查閱文獻資料、設計手冊、設計規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平，而且通過對整體的掌控，對局部的取舍，以及對細節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗得到了豐富，并且意志品質力，抗壓能力及耐力也都得到了不同程度的提升。這是我們都希望看到的也正是我們進行畢業(yè)設計的目的所在。雖然畢業(yè)設計內(nèi)容繁多，過程繁瑣但我的收獲卻更加豐富。各種系統(tǒng)的適用條件，各種設備的選用標準，各種管道的安裝方式，我都是隨著設計的不斷深入而不斷熟悉并學會應用的。和老師的溝通交流更使我從經(jīng)濟的角度對設計有了新的認識也對自己提出了新的要求。提高是有限的但提高也是全面的，正是這一次設計讓我積累了無數(shù)實踐經(jīng)驗，使我的頭腦更好的被知識武裝了起來，也必然會讓我在未來的工作學習中表現(xiàn)出更高的應變能力，更強的溝通力和理解力。