壓縮包內(nèi)含有CAD圖紙和說(shuō)明書(shū),均可直接下載獲得文件，所見(jiàn)所得，電腦查看更方便。Q 197216396 或 11970985
目 錄???????????????????
一、? 前言 …………………………………………… 1
二、 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)
1、 概述 ………………………………………4
2、總體結(jié)構(gòu)及工作循環(huán)……………………………………………… 5
3、三圖一卡設(shè)計(jì) ………………………………………… 6
三 組合機(jī)床多軸箱設(shè)計(jì) ……………………………………?? 8
1.簡(jiǎn)述 …………………………………………?? 8
2.設(shè)計(jì)原則 ………………………………………?? 8
3.傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
…………………………………………? 9
4 驗(yàn)算 …………………………………………? 11
5 主軸及通用傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)型式的選擇方案
……………………………………………? 11
四 專(zhuān)用夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) …………………………………? 12
1.定位基準(zhǔn)與定位元件的選擇……………………………………… 12
2、夾緊元件與夾緊力的擇 ………………………………12 ???????????????
3.夾具基體的設(shè)計(jì) ………………………………………………12
五 PLC控制設(shè)計(jì) ………………………………………13
六 結(jié)束語(yǔ) ……………………………16
七 參考資料 ………………………………………16
八 畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)
…………………………………………………… 17
九 致 謝 ……………………………………………… 17
一 前言
組合機(jī)床及其自動(dòng)線(xiàn)是集機(jī)電于一體的綜合自動(dòng)化程度較高的制造技術(shù)和成套工藝裝備。它的特征是高效、高質(zhì)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用,因而被廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械、交通、能源、軍工、輕工、家電等行業(yè)。我國(guó)傳統(tǒng)的組合機(jī)床及組合機(jī)床自動(dòng)線(xiàn)主要采用機(jī)、電、氣、液壓控制,它的加工對(duì)象主要是生產(chǎn)批量比較大的大中型箱體類(lèi)和軸類(lèi)零件(近年研制的組合機(jī)床加工連桿、板件等也占一定份額) ,完成鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔,加工各種螺紋、鏜孔、車(chē)端面和凸臺(tái),在孔內(nèi)鏜各種形狀槽,以及銑削平面和成形面等。組合機(jī)床的分類(lèi)繁多,有大型組合機(jī)床和小型組合機(jī)床,有單面、、三面、臥式、立式、傾斜式、復(fù)合式,還有多工位回轉(zhuǎn)臺(tái)式組合機(jī)床等;隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,一種新型的組合機(jī)床———柔性組合機(jī)床越來(lái)越受到人們的青睞,它應(yīng)用多位主軸箱、可換主軸箱、編碼隨行夾具和刀具的自動(dòng)更換,配以可編程
序控制器( PLC) 、數(shù)字控制(NC) 等,能任意改變工作循環(huán)控制和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),并能靈活適應(yīng)多品種加工的可調(diào)可變的組合機(jī)床。另外,近年來(lái)組合機(jī)床加工中心、數(shù)控組合機(jī)床、機(jī)床輔機(jī)(清洗機(jī)、裝配機(jī)、綜合測(cè)量機(jī)、試驗(yàn)機(jī)、輸送線(xiàn)) 等在組合機(jī)床行業(yè)中所占份額也
越來(lái)越大。由于組合機(jī)床及其自動(dòng)線(xiàn)是一種技術(shù)綜合性很高的高技術(shù)專(zhuān)用產(chǎn)品,是根據(jù)用戶(hù)特殊要求而設(shè)計(jì)的,它涉及到加工工藝、刀具、測(cè)量、控制、診斷監(jiān)控、清洗、裝配和試漏等技術(shù)。我國(guó)組合機(jī)床組合機(jī)床自動(dòng)線(xiàn)總體技術(shù)水平比發(fā)達(dá)國(guó)家要相對(duì)落后,國(guó)內(nèi)所需的一些
高水平組合機(jī)床及自動(dòng)線(xiàn)幾乎都從國(guó)外進(jìn)口。工藝裝備的大量進(jìn)口勢(shì)必導(dǎo)致投資規(guī)模的擴(kuò)大,并使產(chǎn)品生產(chǎn)成本提高。因此,市場(chǎng)要求我們不斷開(kāi)發(fā)新技術(shù)、新工藝,研制新產(chǎn)品,由過(guò)去的“剛性”機(jī)床結(jié)構(gòu),向“柔性”化方向發(fā)展,滿(mǎn)足用戶(hù)需求,真正成為剛?cè)峒鎮(zhèn)涞淖詣?dòng)化裝備。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇和對(duì)產(chǎn)品需求的提高,高精度、高生產(chǎn)率、柔性化、多品種、短周期、數(shù)控組合機(jī)床及其自動(dòng)線(xiàn)正在沖擊著傳統(tǒng)的組合機(jī)床行業(yè)企業(yè),因此組合機(jī)床裝備的發(fā)展思路必須是以提高組
合機(jī)床加工精度、組合機(jī)床柔性、組合機(jī)床工作可靠性和組合機(jī)床技術(shù)的成套性為主攻方向。一方面,加強(qiáng)數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用,提高組合機(jī)床產(chǎn)品數(shù)控化率;另一方面,進(jìn)一步發(fā)展新型部件,尤其是多坐標(biāo)部件,使其模塊化、柔性化,適應(yīng)可調(diào)可變、多品種加工的市場(chǎng)需求。從2002 年年底第21 屆日本國(guó)際機(jī)床博覽會(huì)上獲悉,在來(lái)自世界10 多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的500 多家機(jī)床制造商和團(tuán)體展示的最先進(jìn)機(jī)床設(shè)備中,超高速和超高精度加工技術(shù)裝備與復(fù)合、多功能、多軸化控制設(shè)備等深
受歡迎。據(jù)專(zhuān)家分析,機(jī)床裝備的高速和超高速加工技術(shù)的關(guān)鍵是提高機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度。該屆博覽會(huì)上展出的加工中心,主軸轉(zhuǎn)速10 000～20 000 r/ min ,最高進(jìn)給速度可達(dá)20～60 m/ min ;復(fù)合、多功能、多軸化控制裝備的前景亦被看好。在零部件一體化程度不斷提高、數(shù)量減少的同時(shí),加工的形狀卻日益復(fù)雜。多軸化控制的機(jī)床裝備適合加工形狀復(fù)雜的工件。另外,產(chǎn)品周期的縮短也要求加工機(jī)床能夠隨時(shí)調(diào)整和適應(yīng)新的變化,滿(mǎn)足各種各樣產(chǎn)品的加工需求。然而更關(guān)鍵的是現(xiàn)代通信技術(shù)在機(jī)床裝備中的應(yīng)用,信息通信技術(shù)的引進(jìn)使得現(xiàn)代機(jī)床的自動(dòng)化程度進(jìn)一步提高,操作者可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或手機(jī)對(duì)機(jī)床的程序進(jìn)行遠(yuǎn)程修改,對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況進(jìn)行監(jiān)控并積累有關(guān)數(shù)據(jù);通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)遠(yuǎn)程的設(shè)備進(jìn)行維修和檢查、提供售后服務(wù)等。在這些方面我國(guó)組合機(jī)床裝備還有相當(dāng)大的差距,因此我國(guó)組合機(jī)床技術(shù)裝備高速度、高精度、柔性化、模塊化、可調(diào)可變、任意加工性以及通信技術(shù)的應(yīng)用將是今后的發(fā)展方向。
二 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)
1. 概述
組合機(jī)床是以通用部件為基礎(chǔ)，配以少量專(zhuān)用部件，對(duì)一種或若干種工件按預(yù)先確定的工序進(jìn)行加工的機(jī)床。它一般采用多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時(shí)加工的方式，生產(chǎn)效率比通用機(jī)床高幾倍至幾十倍。在組合機(jī)床自動(dòng)線(xiàn)上可以完成鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔、攻絲、車(chē)削、銑削、磨削及滾壓等工序。隨著組合機(jī)床技術(shù)的發(fā)展，他能完成的工藝范圍日益擴(kuò)大。
組合機(jī)床同通用機(jī)床和其他專(zhuān)用機(jī)床比較，具有以下特點(diǎn):
1.機(jī)床上通用部件和標(biāo)準(zhǔn)零件約占全部機(jī)床零。部件的70％～80％，因此設(shè)計(jì)和制造周期短，經(jīng)濟(jì)效益好。
2.合機(jī)床采用多刀加工，機(jī)床自動(dòng)化程度高，比通用機(jī)床生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，勞動(dòng)強(qiáng)度低。
3.合機(jī)床的通用部件是經(jīng)過(guò)周密設(shè)計(jì)和長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐考驗(yàn)的，又有專(zhuān)門(mén)廠家成批生產(chǎn)。它與一般專(zhuān)用機(jī)床比較，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，工作可靠，使用與維修方便。
4.機(jī)床加工工件由于采用專(zhuān)用夾具、組合刀具和導(dǎo)向裝置等，產(chǎn)品加工質(zhì)量由工藝裝備保證，對(duì)操作工人的技術(shù)水平要求不高。
5.機(jī)床被加工的產(chǎn)品更新時(shí)，專(zhuān)用機(jī)床的大部分部件都要報(bào)廢。組合機(jī)床的通用部件是根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，因此通用部件可以重復(fù)使用，不必另行設(shè)計(jì)制造。
6.機(jī)床易于聯(lián)成組合機(jī)床自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)，以適應(yīng)大規(guī)模和自動(dòng)化生產(chǎn)需要。
目前我國(guó)組合機(jī)床在許多大規(guī)模，大批量生產(chǎn)的企業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。本課題是設(shè)計(jì)減速機(jī)箱體右端面鉆孔組合機(jī)床。零件圖如下：
2.總體結(jié)構(gòu)及工作循環(huán)
本機(jī)床采用多工位臥式組合機(jī)床,變速箱體裝在工作臺(tái)的夾具上,這樣便于上、下料。
機(jī)床機(jī)械部分主要有:底座、側(cè)底座、多軸箱、刀具、夾具、冷卻系統(tǒng);控制部分為PLC 控制系統(tǒng)及液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。
機(jī)床的工作循環(huán)為:人工裝上一工件,定位銷(xiāo)插銷(xiāo)定位→夾緊油缸夾緊→I 滑臺(tái)開(kāi)始工作循環(huán):快進(jìn)(冷卻供、主軸轉(zhuǎn)) →工進(jìn)(死檔鐵停留) →快退至原位(主軸停) 滑臺(tái)開(kāi)始工作循環(huán):快進(jìn)(冷卻供、主軸轉(zhuǎn)) →工進(jìn)(死檔鐵停留) →快退至原位(主軸停、冷卻停) ,定位銷(xiāo)拔出,夾緊油缸松開(kāi),防護(hù)門(mén)自動(dòng)打開(kāi),油缸推出工件,工件到位后油缸退回.(快退→緩?fù)? ,死檔鐵停留,工作循環(huán)結(jié)束
3. 三圖一卡設(shè)計(jì)
1. 被加工零件工序圖
被加工零件為變速箱體，材料為HT250，工序?yàn)橄潴w兩端面鉆孔，左端面為5個(gè)10加工孔，右端面為5個(gè)10和2個(gè)14加工孔。采用一面兩孔定位，一面為箱體底面，兩孔為底面上的長(zhǎng)邊上的兩孔。采用箱體頂面夾緊。
2. 加工示意圖
加工8.5的孔：
錐柄長(zhǎng)麻花鉆 硬質(zhì)合金 d=8.5mm L=190 mm l=109mm
依據(jù)公式 M= ， 選剛性主軸，直徑為30/20mm 外伸長(zhǎng)度為115 mm
切削用量 n=500 r/min v=13.35 m/min f=0.1 mm/r
=50 mm/min
加工13.9的孔：
錐柄麻花鉆 高速鋼 d=13.9mm L=189 mm l=108`mm
依據(jù)公式 M= 選剛性主軸，直徑為38/26mm 外伸長(zhǎng)度為115 mm
切削用量 n=500r/min v=21.8m/min f=0.13 mm/r
=50 mm/min
箱體右端面工進(jìn)長(zhǎng)度41 mm 快進(jìn)75 mm 快退116 mm
3. 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖
右端面：7根主軸
多軸箱輪廓尺寸 H=180+103.5+100=383.5 mm
B=120+2100=320 mm
厚度取325 mm長(zhǎng)寬取400400 mm
最低孔位置19 mm
最低主軸高度103.5 mm
軸向力==1697.3N
轉(zhuǎn)矩 ==6.9Nm
功率 ==0.8kw
總=0.5+20.8=2.1kw
總=3546+21697=6943 N
根據(jù)以上計(jì)算所得 選取液壓動(dòng)力滑臺(tái)1HY25-IA 動(dòng)力箱1TD32（2.2kw） 電機(jī) Y100L1-4側(cè)底座 1CC251
中間底座L=（）=295+325+326-(100+40+105) =701 mm
采用固定鉆摸板
4. 機(jī)床生產(chǎn)效率計(jì)算卡
1. 理想生產(chǎn)率 ==23 件/h
2. 實(shí)際生產(chǎn)率 =31件/h
3. 機(jī)床負(fù)荷率 =0.75
三 組合機(jī)床多軸箱設(shè)計(jì)
1.簡(jiǎn)述
組合機(jī)床多軸箱的設(shè)計(jì)計(jì)算是組合機(jī)床設(shè)計(jì)工程中的重要環(huán)節(jié)，是主軸箱零部件設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)，計(jì)算稍有不慎，便會(huì)導(dǎo)致后期的設(shè)計(jì)制造前功盡棄。
依據(jù)總體設(shè)計(jì)圖， 對(duì)主軸箱進(jìn)行結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)。由于在本機(jī)床上需同時(shí)加工7個(gè)孔，不僅孔多、間距小，而且孔的排列分散，采用通常方案排箱無(wú)法實(shí)現(xiàn)12孔的工序集中。因此，本鉆床的主軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)在對(duì)被加工零件進(jìn)行了深入、細(xì)致分析計(jì)算的基礎(chǔ)上，通過(guò)采用滾針軸承，將常規(guī)狀況下不能完成的排箱得以實(shí)現(xiàn)，而且所設(shè)計(jì)的主
軸箱結(jié)構(gòu)緊湊。依據(jù)組合鉆床總體設(shè)計(jì)繪制主軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖其內(nèi)容為主軸箱設(shè)計(jì)的原始要求和已知條件：
1. 主軸箱輪廓尺寸400mm×400mm；
2. 工件輪廓尺寸及各孔位置尺寸
3. 工件與主軸箱相對(duì)位置尺寸。
2.設(shè)計(jì)原則
1) 從面對(duì)主軸的方位看去，所有主軸均采用逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。
2) 在保證轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的前提下，力求用最少的傳動(dòng)軸和齒輪（數(shù)量和規(guī)格），以減少各類(lèi)零件的品種。具體措施：采用一根傳動(dòng)軸同時(shí)帶動(dòng)多根主軸，并將齒輪布置在同一排位置上，當(dāng)齒輪嚙合中
心距不符合標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，采用了變位齒輪。
3) 放棄了用主軸帶主軸的方案，這樣避免了增加主軸負(fù)荷，不會(huì)影響加工質(zhì)量。
4) 因鉆削加工切削力大，為了減少主軸的扭曲變形，主軸上的齒輪盡量靠近前支承。
3.按上述設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)
按所設(shè)計(jì)的傳動(dòng)系統(tǒng)圖合理分配各級(jí)傳動(dòng)比、初定傳動(dòng)軸位置和確定齒輪齒數(shù)
主軸r/min
驅(qū)動(dòng)軸=715 r/min
總傳動(dòng)比 i=
各軸傳動(dòng)比分配：
=1/1.43
=1/1.43
=1/1.43
=1/1.43
=1
=1
確定中間軸8以及中間軸8與1.2軸聯(lián)接的
=43 m=2
確定中間軸18以及中間軸18與3.4軸聯(lián)接的
=43 m=2
確定中間軸14以及中間軸14與5軸聯(lián)接的
=43 m=2 =18=25
確定中間軸13以及中間軸13與36軸聯(lián)接的
=43 m=2
確定中間軸9以及中間軸9與7軸聯(lián)接的
=50 m=2
確定中間軸17以及中間軸17與15.16軸聯(lián)接并配相關(guān)的齒輪
取 =21 =21 m=3 =63
17-15，16 =36 m=2 =18 =28
驗(yàn)算轉(zhuǎn)速 ：
=514 r/min
轉(zhuǎn)速相對(duì)損失在5%以?xún)?nèi)，符合設(shè)計(jì)要求。
采用R12-L型葉片泵
有中間傳動(dòng)軸19經(jīng)一對(duì)齒輪=30/24
=536 r/min 在400-800 r/min范圍內(nèi)滿(mǎn)足要求。
在擬定主軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，傳動(dòng)軸位置已做了初步確定。為了保證齒輪副的正常嚙合和加工主軸箱上傳動(dòng)軸支承孔的孔距精度，需要精確計(jì)算各傳動(dòng)軸的坐標(biāo)尺寸（計(jì)算結(jié)果精確到小數(shù)點(diǎn)后3位數(shù)）。
4 驗(yàn)算
驗(yàn)算根據(jù)坐標(biāo)計(jì)算確定的兩軸坐標(biāo)中心距A 是
否符合兩軸間嚙合齒輪要求的中心距R ， R 與A 的
差值為δ ，即
δ = R ? A
驗(yàn)算標(biāo)準(zhǔn)為
δ ≤0.001～ 0.009mm
經(jīng)驗(yàn)算均符合。
5 主軸及通用傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)型式的選擇方案
主軸結(jié)構(gòu)型式由零件的加工工藝決定，并考慮主軸的工作條件和受力情況，采用長(zhǎng)主軸。由于采用鉆削加工主軸，需承受較大的單向軸向力，所以?xún)?yōu)選向心球軸承和推力球軸承組合的支承結(jié)構(gòu)，且推力球軸承配置在主軸前端。傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速較低，但載荷較大，因此用圓錐滾子軸承。按上述方案配置的主軸和傳動(dòng)軸，按所選的軸承類(lèi)型繪制軸承孔檢查圖，發(fā)現(xiàn)有些部位采用此配置因孔間距較小，箱體上的軸承座孔太大，導(dǎo)致箱體強(qiáng)度不夠。因此，這些部位都將原方案改為推力球軸承與滾針軸承組合的支承結(jié)構(gòu)，以減小徑向尺寸，滿(mǎn)足強(qiáng)度要求，實(shí)現(xiàn)合理排箱。
按以上原則設(shè)計(jì)的傳動(dòng)系統(tǒng)，保證了主軸箱的質(zhì)量，提高了主軸箱的通用化程度，使得設(shè)計(jì)和制造工作量及成本都大大降低。為實(shí)現(xiàn)本機(jī)床“體積小、質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、效率高、質(zhì)量好”的設(shè)計(jì)目標(biāo)奠定了基礎(chǔ)。
四 專(zhuān)用夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
專(zhuān)用夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是為加工某些幾何形狀相似、工藝過(guò)程和定位夾緊相似的零件而設(shè)計(jì)的。設(shè)計(jì)時(shí)需要選擇合理的定位基準(zhǔn)、定位元件；選擇合適的夾緊夾緊元件；設(shè)計(jì)好合理的基體件。
1.定位基準(zhǔn)與定位元件的選擇
制定設(shè)計(jì)方案時(shí)需選擇合理的定位基準(zhǔn)、定位元件。該零件采用一面兩孔定位，定位基準(zhǔn)為零件底面，定位元件為定位銷(xiāo)。
2.夾緊元件與夾緊力的選擇
夾緊力的選擇，除夾緊力方向和作用點(diǎn)外，還要使工件產(chǎn)生盡可能小的夾緊變形，這是選擇夾緊元件和夾緊力的主要因素。本設(shè)計(jì)采用壓板液壓壓緊， ，夾緊牢靠，工件保持正確位置，既防止了薄壁零件裝夾變形，又滿(mǎn)足了加工的要求。
3.夾具基體的設(shè)計(jì)
夾具基體是夾具的基礎(chǔ)，在設(shè)計(jì)夾具基體時(shí)，除應(yīng)保證結(jié)構(gòu)合理外，還應(yīng)保證夾具基體有足夠的剛度，而且在可能的范圍內(nèi)，力求能加工零件組的全部。對(duì)其基體件還應(yīng)根據(jù)相似件形狀、尺寸、精度、毛坯種類(lèi)及其工藝方法來(lái)確定基體件形狀、尺寸，以滿(mǎn)足加工
所有相似件的要求。該基體件與其它夾具元件組成的夾具結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便，更換元件容易，可以加工不同產(chǎn)品的相似件.
具體設(shè)計(jì)見(jiàn)附圖。
五 PLC控制設(shè)計(jì)
1 工作原理及電氣控制要求
鉆孔組合機(jī)床是在工件表面上進(jìn)行鉆孔的一種高效自動(dòng)化專(zhuān)用加工設(shè)備,基本結(jié)構(gòu)如圖1 所示。動(dòng)力滑臺(tái)安裝在標(biāo)
圖1 鉆孔組合機(jī)床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
準(zhǔn)側(cè)底座上,刀具電動(dòng)機(jī)M2 ,固定在左動(dòng)力滑臺(tái)上,中間底座上裝有工件定位夾緊裝置。
該機(jī)床采用電動(dòng)機(jī)和液壓系統(tǒng)(未畫(huà)出) 相結(jié)合的驅(qū)動(dòng)方式,其中電動(dòng)機(jī)M2帶動(dòng)主軸箱的刀具主軸提供切削主運(yùn)動(dòng),而動(dòng)力滑臺(tái)和工件定位夾緊裝置則由液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng),M1 為液壓泵的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī),M4 為冷卻泵電動(dòng)機(jī)。機(jī)床的電氣控制要求為M1 先啟動(dòng),只有系統(tǒng)正常供油后,其它控制電路才能通電工作; M2在滑臺(tái)進(jìn)給循環(huán)開(kāi)始時(shí)啟動(dòng),滑臺(tái)退回原位后停機(jī);M4 可手動(dòng)控制啟停,也可在滑臺(tái)工作進(jìn)給時(shí)自動(dòng)提供油液。其控制過(guò)程是典型的順序控制,當(dāng)把工件裝入夾具后,按下啟動(dòng)按鈕SB3 ,機(jī)床便開(kāi)始自動(dòng)循環(huán)的工作過(guò)程,見(jiàn)圖2
圖2 鉆孔組合機(jī)床工作循環(huán)圖
2 電氣控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
鉆孔組合機(jī)床的電氣控制屬單機(jī)控制, 輸入輸出均為開(kāi)關(guān)量。根據(jù)實(shí)際控制要求,并考慮系統(tǒng)改造成本,在準(zhǔn)確計(jì)算I/ O 總點(diǎn)數(shù)的基礎(chǔ)上,采用抗干擾強(qiáng)、穩(wěn)定性和可靠性較高的三菱公司生產(chǎn)的FX1N260MR 可編程控制器。該控制系統(tǒng)中所有輸入觸發(fā)信號(hào)采用常開(kāi)觸點(diǎn)接法,所需的24 V 直流電源由PLC 內(nèi)部提供;輸出負(fù)載中的所有直流電磁換向閥同樣采用由PLC 內(nèi)部提供的24 V 直流電
源,輸出負(fù)載中的4 個(gè)交流接觸器線(xiàn)圈則需外接220 V 交流電源.由于鉆孔組合機(jī)床中轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、按鈕及行開(kāi)關(guān)較多,為了減少輸入點(diǎn)數(shù),降低費(fèi)用,對(duì)輸入信號(hào)作了適當(dāng)處理,如3 臺(tái)電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)不作為輸入信號(hào),而直接接入輸出線(xiàn)圈回路中。另外,電磁閥為感性負(fù)載并且通斷頻繁,為了保護(hù)PLC 的輸出觸點(diǎn),在每個(gè)電磁閥兩端各并上1 個(gè)續(xù)流二極管,來(lái)吸收反向過(guò)電壓。
3.電氣控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
由鉆孔組合機(jī)床的控制要求可知,該控制系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)3 個(gè)控制功能: ① 動(dòng)力滑臺(tái)的點(diǎn)動(dòng)、復(fù)位控制; ②動(dòng)力滑臺(tái)的單機(jī)自動(dòng)循環(huán)控制; ③整機(jī)全自動(dòng)工作循環(huán)控制。具體T型圖見(jiàn)附圖
4.PLC 與PC 的通信
系統(tǒng)工作時(shí),PC 與生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的PLC 之間處于實(shí)時(shí)的交互通狀態(tài)。如果生產(chǎn)規(guī)模大,可采用1 : n 上位鏈接通信方式,用一臺(tái)計(jì)算機(jī)管理多臺(tái)機(jī)床。上位計(jì)算機(jī)與PLC 之間有一個(gè)RS - 232C/ RS - 485 轉(zhuǎn)換
器,用于鏈接計(jì)算機(jī)的RS - 232C 串行口和PLC 的RS - 485 通信適配器,可增大通信距離。操作人員根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的需要,在不中斷生產(chǎn)的情況下,可在上位機(jī)上實(shí)時(shí)地對(duì)現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,使控制系統(tǒng)工作于最佳狀態(tài)。還可在上位機(jī)上編程、監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行情況、顯示故障等,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行管理和調(diào)度,使設(shè)備潛力得到充分發(fā)揮。
本程序經(jīng)模擬調(diào)試,完全符合鉆孔組合機(jī)床的電氣控制要求,使用效果良好。在使用過(guò)程中,還可根據(jù)不同的控制要求,在不改動(dòng)接線(xiàn)或改動(dòng)很少的情況下,通過(guò)改變程序來(lái)實(shí)現(xiàn)不同要求,大大節(jié)省了安裝調(diào)試時(shí)間,提高了效率。
5 結(jié)語(yǔ)
本系統(tǒng)經(jīng)過(guò)PLC 融入后,運(yùn)行良好,故障率低。而且組合機(jī)床控制系統(tǒng)具有很好的柔性,能適應(yīng)產(chǎn)品的變化,當(dāng)工藝程序變更時(shí),只需修改程序,就可滿(mǎn)足新的加工要求?？梢?jiàn)傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備融入PLC技術(shù) 后,既能使之成為機(jī)電一體化的新產(chǎn)品,適用生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制,又能發(fā)揮原組合機(jī)床的效能,而且投資較小,可見(jiàn),靈活應(yīng)用PLC 是實(shí)現(xiàn)組合機(jī)床電氣自動(dòng)化的有效途徑。
六 結(jié)束語(yǔ)
本組合機(jī)床較好地解決了大批量變速箱端面孔的問(wèn)題。不但保正加工質(zhì)量,而且大為提高了工效,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和應(yīng)用價(jià)值。
七 參考資料
1、《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)、吉林工業(yè)大學(xué)、大連鐵道學(xué)院主編 上海出版社出版 1985年9月
2、《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》 大連組合機(jī)研究所編 機(jī)械工業(yè)出版社 1975年6月
3、《金屬切削加工工藝人員手冊(cè)》上海科學(xué)技術(shù)出版社
4、《金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)參考圖冊(cè)》 機(jī)械工業(yè)出版社
5、《金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)》 大連工學(xué)院 戴曙主編 機(jī)械工業(yè)出版 1985年12月
6、《組合機(jī)床液壓滑臺(tái)圖冊(cè)》 機(jī)械工業(yè)出版社
7、《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 遼寧科學(xué)技術(shù)出版社
8、《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》 機(jī)械工業(yè)出版社 1978年12月
9、《組合機(jī)床設(shè)計(jì)參考圖冊(cè)》 大連組合機(jī)床研究所編 機(jī)械工業(yè)出版社
八 畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)
通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)培養(yǎng)了我們綜合運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)理論、基本技能和專(zhuān)業(yè)知識(shí)的能力以及創(chuàng)造型地分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，使我們對(duì)工程設(shè)計(jì)、技術(shù)應(yīng)用等有較全面的、深刻的認(rèn)識(shí)，這是是我們專(zhuān)業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)中不可缺少的組成部分，并作為一個(gè)獨(dú)立的項(xiàng)目列入專(zhuān)業(yè)教學(xué)計(jì)劃中的。其目的在于通過(guò)實(shí)習(xí)使學(xué)生獲得基本生產(chǎn)的感性知識(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際，擴(kuò)大知識(shí)面；同時(shí)又是鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生業(yè)務(wù)能力及素質(zhì)的重要渠道，培養(yǎng)當(dāng)代大學(xué)生具有吃苦耐勞的精神，也是學(xué)生接觸社會(huì)、了解產(chǎn)業(yè)狀況、了解國(guó)情的一個(gè)重要途徑，逐步實(shí)現(xiàn)由學(xué)生到社會(huì)的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)我們初步擔(dān)任技術(shù)工作的能力、初步了解企業(yè)管理的基本方法和技能；體驗(yàn)企業(yè)工作的內(nèi)容和方法。這些實(shí)際知識(shí)，對(duì)我們學(xué)習(xí)后面的課程乃至以后的工作，都是十分必要的基礎(chǔ)。培養(yǎng)我們綜合素質(zhì)和綜合工程實(shí)踐能力，從而進(jìn)一步增強(qiáng)我們畢業(yè)后走上工作崗位的適應(yīng)性。
九 致 謝
本文能夠順利完成首先要衷心地感謝郭娟老師給予的精心指導(dǎo)。在設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程中，郭老師親自動(dòng)手參與指導(dǎo)，細(xì)心地傳授理論知識(shí)。
在我寫(xiě)此論文期間，郭老師在學(xué)習(xí)、科研、生活中給予了多方面的關(guān)心和幫助。在一起做畢業(yè)設(shè)計(jì)的日子里，郭老師嚴(yán)以律已、寬以待人的人格和對(duì)科學(xué)研究的獨(dú)到見(jiàn)解、忘我的工作精神以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度給我留下了深刻的印象，促使我更加嚴(yán)格地要求自己，全身心地投入到學(xué)習(xí)和工作中。
此外，對(duì)設(shè)計(jì)期間關(guān)心過(guò)、幫助過(guò)我的所有老師和同學(xué)，致意誠(chéng)摯的謝意。
23