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0 目 錄 摘要 1 ABSTRACT 2 前言 3 第 1 章 汽車半軸的機械加工 1 1 1 確定生產(chǎn)綱領 生產(chǎn)類型 工藝特征 1 1 2 確定毛坯及材料的選擇 1 1 2 1 查閱資料可知零件的技術要求及結構工藝性 1 1 2 2 確定毛坯及材料的選擇 1 1 2 3 確定工藝路線 1 第 2 章 組合機床方案的制訂 3 2 1 影響組合機床方案制定的主要因素 3 2 1 1 被加工零件的加工精度 3 2 1 2 被加工零件的特點 3 2 1 3 零件的生產(chǎn)批量 4 2 1 4 機床使用條件 4 2 2 組合機床制定工藝方案應考慮的問題 4 2 2 1 工藝方案的原則 4 2 2 2 工序集中與分散的處理 5 第 3 章 組合機床三圖一卡具體設計 6 3 1 被加工零件工序的作用及內容 6 3 2 被加工零件工序圖 6 3 3 加工示意圖 7 3 3 1 加工示意圖的作用和內容 7 3 3 2 加工示意圖的畫法及注意事項 7 3 3 3 初定主軸類型 尺寸 外伸長度和選擇接桿 8 3 3 4 確定各工序的切削用量 9 3 4 機床聯(lián)系尺寸總圖 12 3 4 1 聯(lián)系尺寸總圖的作用與內容 12 3 4 2 繪制機床聯(lián)系尺寸總圖之前應確定的主要內容 12 3 5 機床生產(chǎn)率計算卡 13 第 4 章 組合機床主軸箱的設計 14 4 1 繪制多軸箱設計的原始依據(jù) 14 4 2 主軸 齒輪的確定 14 4 3 多軸箱傳動設計 15 4 3 1 本次設計對多軸箱傳動系統(tǒng)的一般要求 15 4 3 2 參照所畫主軸箱圖 其傳動樹 15 4 3 3 潤滑泵軸和手柄軸的安置 16 1 4 4 主軸的坐標位置 16 第 5 章 隨行卡具的設計 17 5 1 機床夾具設計 17 5 1 1 機床夾具概論 17 5 1 2 夾具結構方案的設 計 17 5 1 3 確定工件的夾緊方式和設計夾緊裝置以及卡緊力計算 17 第 6 章 液壓系統(tǒng)的設計 18 6 1 液壓系統(tǒng)圖的設計及說明 18 6 2 液壓系統(tǒng)計算 20 6 2 1 液壓缸設計計算步驟 20 6 2 2 液壓缸性能參數(shù)的計算 20 第 7 章 組合機床的電氣系統(tǒng) 21 7 1 PLC 梯形圖的設計步驟 21 7 1 1PLC 梯形圖的設計一般分為以下幾個步驟 21 7 1 2 電氣接線圖和 PLC 程序的說明 22 0 第 1 章 汽 車 半 軸 的 機 械 加 工 1 1 確 定 生 產(chǎn) 綱 領 生 產(chǎn) 類 型 工 藝 特 征 首先分析 研究被加工零件 通過認真閱讀被加工零件圖樣 研究被加工零件的用途 尺寸 形狀 材料 硬度 重量 加工部位的結構和加工精度及表面粗糙度要求等內容 通 過產(chǎn)品裝配圖樣和有關工藝資料的分析 充分認識被加工零件在產(chǎn)品中的地位和作用 從而 來確定汽車半軸的機械加工工藝 使它保證各種加工要求和經(jīng)濟精度 1 由 N 20000 件 年 知道零件的生產(chǎn)綱領 2 生產(chǎn)類型的確定 大批量生產(chǎn) 3 該工件的工藝特性 針對工件的結構形狀及正常的經(jīng)濟精度和位置精度的分析 可知零件的加工要求 同時 工件是大批量生產(chǎn) 可以采用高度自動化專用機床進行生產(chǎn) 可以廣泛采用高效專用夾具 專用量具及自動檢測裝置 因此 在實際加工中我采用組合機床進行加工 這樣容易保證加 工精度 提高生產(chǎn)率 使產(chǎn)品成本相對降低 提高產(chǎn)品的經(jīng)濟效益 1 2 確 定 毛 坯 及 材 料 的 選 擇 1 2 1 查 閱 資 料 可 知 零 件 的 技 術 要 求 及 結 構 工 藝 性 1 汽車半軸外圓表面和端面加工 由于半軸頭部 3 個孔的精度要求要對其進行鉆擴鉸 的加工 2 對熱處理后的零件進行校正 探傷 保證零件的工藝性能良好 1 2 2 確 定 毛 坯 及 材 料 的 選 擇 1 查閱零件圖和技術要求及結構工藝性可知此工件采用 40Cr 材料 根據(jù)零件加制造毛 坯 精度等級為 2 級 分析零件的材料的特征 查 機械制造設計手冊 來確定 2 確定零件毛坯尺寸查工藝手冊 毛坯尺寸 零件需車削加工部位比加工后單邊厚 2 5mm 工工藝性及零件的輪廓 尺寸 精度 形狀 位置 加工表面技術要求 最終確定了采用模鍛件來 毛坯無明顯的裂紋缺陷 未注圓角為 R2 R3 1 2 3 確 定 工 藝 路 線 1 根據(jù)零件結構工藝性和經(jīng)濟精度 按照粗 精加工分開原則 工序集中原則 來確定 機械加工工序的安排順序 按照以下原則來初步擬訂兩條加工工藝路線 1 先加工基準面 1 2 劃分加工階段 3 先面后孔 4 次要表面可在階段進行加工一 分析 研究 加工 要求和現(xiàn)場工藝 本工件為汽車半軸 生產(chǎn)綱領為 N 20000 件 年 是大批生產(chǎn) 通過深入現(xiàn)場調查分析 零件的加工工藝方法 定位和夾緊方式 所采用的先行的工藝資料 在結合機械加工工藝原 則 在保證工件所需求的經(jīng)濟精度和表面粗糙度 同時考慮產(chǎn)品成本及經(jīng)濟性 我們設計是 采用把孔加工放到組合機床上加工 這樣采用一套專用的固定式夾具 專用刀具 專用量具 自動檢測裝置 在此四個工位 鉆 擴 鉸和裝卸 來排列設備 進行流水加工 可以保證 孔的經(jīng)濟精度 6 級和表面粗糙度 Ra 3 2 微米 節(jié)約了加工時間 提高了生產(chǎn)效率和經(jīng)濟性 按照粗精加工分開的原則和工序集中的原則來擬訂組合機床的工藝方案 方案 1 工序 1 模鍛毛坯 工序 2 退火處理 工序 3 粗車端面到 34 5mm 半精車到 34mm 鉆中心孔 粗車大端外圓到 182mm 半精車到 180mm 工序 4 鉆小端中心孔 粗車端面保證零件總長 1007 2mm 工序 5 粗車大端端面到 32 5mm 半精車至 32mm 粗車小端外圓到 56mm 半精車到 54 6mm 精車到 54 0 0 12mm 工序 6 粗車大端端面到 12 5mm 半精車到 12 0 5 0mm 工序 7 銑花鍵齒 原始齒型壓力角為 48 側齒粗糙度 Ra 3 2 分度圓的弧齒厚度 5 89 6 06 工序 8 鉆大端的孔到 10mm 到 11 8mm 到 12mm 粗糙度 Ra3 2 工序 9 清洗 工序 10 去毛刺 工序 11 防銹處理 工序 12 檢驗入庫 方案 2 工序 1 模鍛毛坯 工序 2 退火處理 工序 3 粗車端面到 34 5mm 半精車到 34mm 鉆中心孔 粗車大端外圓到 182 2 半精車到 180 工序 4 鉆小端中心孔 粗車端面保證零件總長 1007 2mm 工序 5 粗車大端端面到 32 5mm 半精車至 32mm 粗車小端外圓到 56mm 半精車到 54 6mm 精車到 54 0 0 12mm 工序 6 粗車大端端面到 12 5mm 半精車到 12 0 5 0mm 工序 7 鉆大端的孔到 10mm 到 11 8mm 到 12mm 粗糙度 Ra3 2 工序 8 銑花鍵齒 原始齒型壓力角為 48 側齒粗糙度 Ra 3 2 分度圓的弧齒厚度 5 89 6 06 工序 9 清洗 工序 10 去毛刺 工序 11 防銹處理 工序 12 檢驗入庫 2 工藝路線的分析比較 工藝路線的方案 1 按工序分析 各面的車到普通機床上加工 孔加工放在組合機床上 加工 易保證孔的精度要求 以及加工工藝性能較高 先加工基準面的原則及先面后孔的原 則 選擇工藝方案 1 比較合適 4 確定機械加工余量 總的工序尺寸 車大端端面 單邊余量 2 5mm 厚度為 35 5mm 小端的單邊余量 2 mm 直徑為 58mm 零件總長 1010mm 第 2 章 組 合 機 床 方 案 的 制 訂 2 1 影 響 組 合 機 床 方 案 制 定 的 主 要 因 素 2 1 1 被 加 工 零 件 的 加 工 精 度 根據(jù)被加工零件需要在組合機床上完成的加工工序及應保證的加工精度 是制定機床方 案的主要依據(jù) 本工序分 3 個工步 鉆 擴 鉸 2 1 2 被 加 工 零 件 的 特 點 零件材料為 40Cr 硬度比較高 因此加工孔時 工步較多 而且加工定位基準是水平 3 的且被加工孔與基面相垂直的工件 采用臥式機床進行加工 2 1 3 零 件 的 生 產(chǎn) 批 量 零件生產(chǎn)批量是決定采用工位 多工位式自動線還是大批量生產(chǎn)特點設計組合機床的主 要因素 零件產(chǎn)量為 20000 件 屬于大批量生產(chǎn)情況 則要力求減少機床數(shù) 所以應將工序 盡量集中起來加工 提高機床利用率和生產(chǎn)效率 2 1 4 機 床 使 用 條 件 1 車間布置情況 組合機床的配置形式是分度回轉工作臺的形式 通過回轉工作臺 分度 將裝在工作臺上的工件順次送往各工位進行加工 工作臺面直徑一般在 1600mm 以下 工位數(shù) 2 12 2 工藝間的聯(lián)系 工件到組合機床加工前 毛坯成品必須達到一定要求 否則 會 造成工件在機床夾具上定位和夾具不可靠 造成刀具損害 或者不能保證要求的加工精度 3 使用廠的技術能力和自然條件 根據(jù)廠的情況 選擇液壓傳動是機械動力部件的 機床 2 2 組 合 機 床 制 定 工 藝 方 案 應 考 慮 的 問 題 2 2 1 工 藝 方 案 的 原 則 由于被加工零件的精度要求 加工部位尺寸 形狀 結構特點 材料 生產(chǎn)率要求不同 設計組合機床必須采用不同的工藝方法和工藝過程 1 孔的尺寸精度 鉆孔的精度為 10 11 級 表面粗糙度為 Ra 36 3 2 擴孔 一般作為鉸前的工序 對要求不高的孔也可以作為最終工序 精度可達 9 10 級 表面粗糙度 Ra 3 2 6 3 3 鉸孔 可鉸削圓柱孔 圓錐孔 階梯孔等 一般孔徑在 40 以下 個別情況也鉸 40 100mm 的大孔 在鉆 擴 鉸后 精度可達 7 8 級 表面粗糙度 Ra 1 6 3 2 微米 組合機床確定工藝方案的原則及注意的問題 1 粗 精加工工序的安排 必須根據(jù)零件的生產(chǎn)批量 加工精度 技術要求進行全 面的分析 按照經(jīng)濟的滿足加工要求的原則 合理解決粗加工和精加工工序的安排 不要部 分具體情況一律粗 精加工或者粗 精加工工序合并的作法 一般大批量生產(chǎn)中 確定工藝 流程宜粗 精工序分開進行 其優(yōu)點是 1 工件能得到較好的冷卻 有利于減少熱變形及內應力變形的影響 對精度要求高的 零件 更需要如此安排 4 2 可避免粗加工震動對加工精度 表面粗糙度的影響 3 有利于精加工機床保持持久的精度 4 使組合機床結構簡單 便于維修 調整 但是 粗 精加工工序分開 將使機床臺數(shù)增多 當工件生產(chǎn)批量不大時 由于機床利 用率低 則經(jīng)濟性不好 因此 在能夠保證加工精度的前提下 有時也采用粗 精加工合并 在同一臺機床上進行的工藝方案 但須采用措施 盡量減少由此帶來的不利影響 例如使切 削余量和鑄造黑皮的第一道工序與最后一道加工工序不同時進行 在工件需要兩次安裝時 應使粗 精加工工序所用夾具具有大小不同的夾壓力 若工件一次安裝 也應使粗 精加工 工序分別具有不同夾壓力 2 2 2 工 序 集 中 與 分 散 的 處 理 工序集中是機械加工近代的主要發(fā)展方向之一 組合機床也正是基于工序集中的工藝原 則發(fā)展起來的 既運用多種不同刀具 采用多面 多工位和復合刀具等方法 在一臺機床上 對一個或幾個零件完成復雜的工藝過程 從而有效的提高生產(chǎn)率 取得更好的技術經(jīng)濟效果 但也應當看到 工序集中程度的提高也會帶來下述一些問題 1 工序過分集中會使機床結構復雜 刀具數(shù)量增加 機床大而笨重 調整使用不便 可靠性降低 反而影響生產(chǎn)率的提高 2 工序過分集中導致切削負荷加大 往往由于工件剛性不足及變形等影響加工精度 因此提高工序集中程度時 應注意 a 適當考慮單一工序 即把相同工藝內容的工序集中在同一臺機床上 b 相互之間有位置精度要求的工序應集中在同一工位或同一臺機床上加工 例如 箱 體零件各面上的孔 相互間有位置精度要求 其孔的精加工應集中在同一臺機床上一次安裝 并完成加工 一般來說 對這些孔的粗加工也應盡量集中在同一臺機床上進行 這可以使得 精加工余量分布均勻 c 確定工序集中時 必須充分考慮零件是否因剛性不足而在較大的切削力 夾壓力下 變形對加工精度帶來不利影響 d 工序集中 必須考慮前述粗 精加工工序的合理安排及由于主軸箱結構及設置倒向 的需要 主軸排列不宜過密 否則會造成機床 刀具調整不便 加工精度 工作可靠性 生 產(chǎn)率降低的不良后果 3 制定工藝方案應注意精加工后孔的表面是否允許留下螺旋后直線退刀痕跡 如果 5 不允許留下刀痕 則應在加工終了時 使主軸停止轉動并向定位 利用夾具的讓刀機構 將 工件以加工表面移離刀尖一段距離后退刀 在生產(chǎn)率允許情況下 也可使刀具以工進速度退 回 這樣不僅不會留下刀痕 且有利提高加工精度 第 3 章 組 合 機 床 三 圖 一 卡 具 體 設 計 3 1 被 加 工 零 件 工 序 的 作 用 及 內 容 被加工零件工序是根據(jù)選定的工藝方案 表示一臺組合機床或自動線完成的工藝內容 加工部位尺寸 精度 表面粗糙度及技術要求 加工用定位基準 夾壓部位及被加工零件的 材料 硬度 重量和在本道工序加工前毛坯或半成品情況的圖紙 它不能用用戶提供的產(chǎn)品 圖紙代替 而須在原零件圖基礎上突出本機床或自動線的加工內容 加上必要的說明而繪制 的 它是組合機床設計的主要依據(jù) 也是制造 使用和調整機床的重要技術文件 圖上應表示出 1 被加工零件的形狀和輪廓尺寸與本機床設計有關的部位的結構形 狀及尺寸 2 加工用定位基準 夾壓部位及夾壓方向 以便依此進行夾具的定位支承 包 括輔助定位支承 限位 夾緊及導向系統(tǒng)的設計 3 本道工序加工部位的尺寸 精度 表面粗糙度 形狀位置尺寸精度及技術要求 還包括本道工序對前道工序提出的要求 只要 指定定位基準 4 必要的文字說明 如被加工零件編號 名稱 材料 硬度 重量及加 工部位的余量等 3 2 被 加 工 零 件 工 序 圖 1 為了使被加工零件工序圖清析明了 一定要突出本機床的加工內容 2 加工部位的位置尺寸應由定位基準注起 為了加工及檢查 尺寸應采用直角坐標系 而不采用極坐標系 但有時因所選定位基準與設計基準不重合 則須對加工部位要求的位置 尺寸精度進行分析計算 此外 應將零件圖上的不對稱位置尺寸公差換算成對稱尺寸公差 其公差數(shù)值的決定要考慮兩方面 一是要能達到產(chǎn)品圖紙要求的精度 二是采用組合機床能 夠加工出來 3 應注明零件加工對機床提出的某些特殊要求 如對多層壁同軸線等直徑孔加工 若 要求孔表面不留退刀痕跡 則圖紙上應注明要求 如機床主軸定位 工件 夾具 讓刀 6 3 3 加 工 示 意 圖 3 3 1 加 工 示 意 圖 的 作 用 和 內 容 零件加工的工藝方案要通過加工示意圖反映出來 加工示意圖表示被加工零件在機床上 的加工過程 刀具的布置狀況以及工件 夾具 刀具等機床各部件間的相對位置關系 機床 的工作形成及工作循環(huán)等 因此加工示意圖是組合機床設計的主要圖紙之一 在總體設計中 占據(jù)重要地位 它是刀具 夾具 主軸箱 液壓電氣裝置及通用部件選擇的主要原始資料 也是整臺組合機床布局和性能的原始要求 同時還是調整機床 刀具及試車的依據(jù) 其內容 為 1 應反映機床的加工方法 加工條件及加工過程 2 根據(jù)加工部位特點及加工要求 決定刀具類型 數(shù)量 結構及尺寸 3 決定主軸的結構類型 規(guī)格尺寸及外伸長度 4 選擇標準或設計專用的接桿 浮動卡頭 導向裝置等 并決定它們的結構 參數(shù)及 尺寸 5 標明主軸 接桿 卡頭 夾具 導向 與工作之間的聯(lián)系尺寸 配合及精度 6 根據(jù)機床要求的生產(chǎn)率及刀具 材料特點等 合理確定并標注主軸的切削用量 7 決定機床動力部件的工作行程及工作循環(huán) 3 3 2 加 工 示 意 圖 的 畫 法 及 注 意 事 項 1 加工示意圖應繪制成展開圖 按比例用實線畫出工件外形 加工部位 加工表面畫 粗實線 必須使工件和加工方法與機床布局吻合 為簡化設計 同一多軸箱上結構尺寸完全 相同的主軸 指加工表面 所用刀具及導向 主軸及接桿等規(guī)格尺寸 精度完全相同時 只 畫一根 但必須在主軸上標注與工件孔號相對應的軸號 2 一般情況下 在加工示意圖上 主軸分布不按真實距離繪制 當主軸彼此間很近或 需要設置結構尺寸較大的導向裝置時 必須以實際中心距嚴格按比例畫 以便檢查相鄰主軸 刀具 輔具 導向等是否相互干涉 3 主軸應從端面畫起 刀具畫加工終了位置 3 選擇刀具 導向及有關計算 1 刀具的選擇 刀具選擇的一般原則要考慮工件加工尺寸精度 表面粗糙度 切屑的 排除及生產(chǎn)率要求等因素 2 導向的選擇 在組合機床上加工孔 除用剛性主軸方案外 工件的尺寸 位置精度 7 主要是靠刀具的導向裝置來保證的 導向裝置的作用 保證刀具相對工件的正確位置 保證 各刀具相互間的正確位置 提高刀具系統(tǒng)的支承剛性 本次設計使用的是活動鉆模板 其導向裝置要隨機床多軸箱一起移動 組合機床上刀具的導向裝置通常分為固定式導向和旋轉式導向兩大類 本次設計選用固 定式導向裝置 固定式導向裝置的導套裝在鉆模板上固定不動 刀具或刀桿導向部分在導套 內可以轉動和移動 通常用于鉆頭 擴孔鉆 絞刀復合刀具或鏜桿的導向 這種導向精度較 高 但容易磨損 適用于小孔加工 導向數(shù)量應根據(jù)工匠形狀 內部結構 刀具剛性 加工 精度及具體加工情況決定 導向的主要參數(shù)包括 導套的直徑及公差配合導套的長度 導套 離工件端面的距離等 鉆 導向長度 l 1 2 5 D11 取 l 8mm 導套至工件端面的距離 l 1 1 5 D 取 l 14mm 212 擴 導向長度 l 2 4 D1 取 l 8mm 1 導套至工件端面的距離 l 1 1 5 D 取 l 10mm 222 鉸 導向長度 l 2 4 D13 取 l 8mm 1 導套至工件端面的距離 l 0 5 1 5 D 取 l 10mm 232 3 3 3 初 定 主 軸 類 型 尺 寸 外 伸 長 度 和 選 擇 接 桿 主軸尺寸規(guī)格應根據(jù)選定的切削用量計算出切削扭距 M 初定主軸直徑 d 再綜合 考慮加工精度和具體工作條件 決定主軸外伸部分尺寸及配套的刀具接桿莫氏錐度號 根據(jù)前面的計算已經(jīng)得到各主軸的直徑 鉆 主軸直徑 40mm 擴 主軸直徑 30mm 鉸 主軸直徑 20mm 鉆 主軸外伸尺寸 L 11 5 接桿莫氏圓錐號 2 3 50 361dD 擴 主軸外伸尺寸 L 11 接桿莫氏圓錐號 2 3 40 281 8 5 鉸 主軸外伸尺寸 L 11 5 接桿莫氏圓錐號 1 2 3 32 201dD 5 由主軸箱的所有刀具主軸中找出影響聯(lián)系尺寸的關鍵刀具 即其中最長的刀具 6 確定動力部件的工作循環(huán)及工作行程 A 工作進給長度 L 應等于工件加工部位長度 L 與刀具切入長度 L 和切出長度 L 之工 12 和 即 L L L L工 12 切入長度一般為 5 10mm 根據(jù)工件端面的誤差情況確定 切出長度 L 的確定2 工序名稱 鉆孔 擴孔 鉸孔 鏜孔 攻螺紋 切出長度 8 31 d0 15 10 15 5 10 5 L 切 d 為鉆頭直徑 L 為絲錐切削部分長度 切 L 8 12 8 28mm鉆 L 8 12 10 30mm擴 L 8 12 10 32mm鉸 B 快速退回長度等于快速引進與工作進給長度之和 C 動力部件總行程長度 動力部件的總行程應除保證要求的工作循環(huán)工作行程外 還要考慮裝卸和調整刀具的方 便 3 3 4 確 定 各 工 序 的 切 削 用 量 為了使加工過程順序進行并穩(wěn)定保證加工精度 必須合理的確定工序間余量 有關工藝 設計資料 加工工序 加工孔徑 mm 鉆孔 10 擴孔 11 8 鉸孔 12 確定工序間余量應注意 工件經(jīng)從新安裝或在多工位機床上加工 應使加工大余量 以 9 消除轉位 定位誤差的影響 選擇切削用量 1 切削用量選擇是否合理 對組合機床的加工精度 生產(chǎn)率 刀具耐用度 機床的布 局形式及正常工作均有很大影響 1 在大多數(shù)情況下 組合機床為多軸 多刀 多面同時加工 因此 所選切削用量 根據(jù)經(jīng)驗應比一般萬能機床單刀加工低 30 左右 2 組合機床為多軸主軸箱上所有刀具共用一個進給系統(tǒng) 通常為標準動力滑臺 2 確定切削用量應注意的問題 1 盡量做到合理利用所有的刀具 充分發(fā)揮其性能 2 復合刀具切削用量選擇 應考慮刀具的使用壽命 3 選擇切削用量時 應注意零件生產(chǎn)批量的影響 4 切削用量選擇應有利于主軸箱的設計 5 選擇切削用量時 還必須考慮所選動力滑臺的性能 3 組合機床切削用量選擇方法 必須從實際出發(fā) 根據(jù)加工精度 工件材料 工件條件 技術要求等進行分析 按照經(jīng) 濟的滿足加工要求的原則 合理的選擇切削用量 一般常用查表法 參照生產(chǎn)現(xiàn)場同類工藝 通過工藝實驗確定切削用量 確定切削力 切削扭矩 切削功率及刀具耐用度 F 33Df 7 0 5 b T 16 5D f28 7 0 鉆孔 10 其中 D 10mm f 0 1mm r v 17m min 700MPa 11b F 33X10X X10 7830 75 462 924 8960 99N T1 25647 9 N mm P 1 43 kw 125647 9 1803 v n 541r mind 1 10 d B 29 21mm410T 查表 3 4 取 d 36mm 擴孔 11 8 其中 D 10mm f 0 11mm r v 6m min 700MPa 2 2b F2 1166 8 d B 24 57mm4210T P 0 213 kw 59 8 73 T2 5129 58 N mm v n 405r min10d 2 查表 3 4 取 d 28mm 鉸孔 16 其中 D 6mm f 0 45mm r v 5m min 700MPa 3 3b 查表 3 4 取 d 20mm P 0 213 kw 217 95 02 T3 1277 395 N mm v n3 100r min1dn F F F F 3總 23 3127 3N 取 F 32000N總 P 3 P P P 123 3 1 42 0 213 0 01 4 93 P 6 16kw總 4 980 取 P 7 5kw 的電動機 總 1 刀具的選擇 刀具選擇的一般原則要考慮工件加工尺寸精度 表面粗糙度 切屑的排 除及生產(chǎn)率要求等因素 在這里我選用的是專用刀具 2 導向的選擇 在組合機床上加工孔 除用剛性主軸方案外 工件的尺寸 位置精度 11 主要是靠刀具的導向裝置來保證的 導向裝置的作用 保證刀具相對工件的正確位置 保證 各刀具相互間的正確位置 提高刀具系統(tǒng)的支承剛性 本次設計使用的是固定鉆模板 組合機床上刀具的導向裝置通常分為固定式導向和旋轉式導向兩大類 本次設計選用固 定 1 加工示意圖應與機床實際加工狀態(tài)一致 2 尺寸應完整 尤其是從主軸箱端面到刀尖的軸向尺寸應齊全 以備檢查行程和調整 機床使用 3 對多面 多工位機床 還應按各工位加工內容 用縮小比例畫出加工部件示意圖并 標注孔號 對于回轉工作臺和鼓輪式機床 應畫出加工時在其上面的位置示意圖 以便清楚 的表示出工件與主軸箱上主軸的排列位置 4 加工示意圖上應有加工過程的工作循環(huán)圖及各行程長度 3 4 機 床 聯(lián) 系 尺 寸 總 圖 3 4 1 聯(lián) 系 尺 寸 總 圖 的 作 用 與 內 容 機床聯(lián)系尺寸總圖是以被加工零件工序圖和加工示意圖為依據(jù) 并按初步選定的主要通 用部件以及確定的專業(yè)部件的總體結構而繪制的 是用來表示機床的配置型式 主要構成及 各部件安裝位置 相互聯(lián)系 運動關系和操作方位的總體布局圖 用以檢驗各部件相對位置 及尺寸聯(lián)系能否滿足加工要求和通用部件是否選擇合適 它為多軸箱 夾具等專用部件設計 提供重要依據(jù) 它可以看成是機床總體外觀簡圖 由其輪廓尺寸 占地面積 操作方式等可 以檢驗是否適應用戶現(xiàn)場使用環(huán)境 內容 1 表明機床的配置形式和總布局 2 完整齊全地反映各部件間的主要裝配關系 和聯(lián)系尺寸 專用部件的主要輪廓尺寸 運動部件的運動極限位置及各滑臺工作循環(huán)總的工 作行程和前后行程備量尺寸 3 標注主要通用部件的規(guī)格代號和電動機型號 功率及轉速 并標出機床分組編號及組件名稱 全部組件應包括機床全部通用及專用零部件 不得遺漏 4 標明機床驗收標準及安裝規(guī)程 3 4 2 繪 制 機 床 聯(lián) 系 尺 寸 總 圖 之 前 應 確 定 的 主 要 內 容 1 選擇動力部件 影響動力部件的主要因素 1 切削功率 2 進給力 3 進給速度 4 行程 12 根據(jù)前面的計算可知取 P 5 5kw 的電動機 查表 5 37 選取 1TD 系列動力箱 總 型號 型式 電機型號 電動機功率 L mm3 電機轉速 輸出軸轉速 1TD50 I Y132M 427 5kw 400 1440r min 720r min 選取液壓滑臺的型號為 1HY50 行程 400mm 根據(jù)切削用量計算 F 3 F1 F2 F3 3 8960 6 1166 8 296 7 31272 3 選擇 1HY 系列的液壓滑臺 Fmax 32000N 同時選液壓滑臺相配套的滑臺側底座 1CC501 以及立柱 1CL50 3 5 機 床 生 產(chǎn) 率 計 算 卡 根據(jù)選定的機床工作循環(huán)所要求的工作行程長度 切削用量 動力部件的快速及工進速 度等 就可以計算機床的生產(chǎn)率并編制生產(chǎn)率計算卡 用以反映機床的加工過程 完成每一 動作所需的時間 切削用量 機床生產(chǎn)率及機床負荷等 1 理想生產(chǎn)率 Q Q A K 20000 2350h 8 510 件 小時 A 生產(chǎn)綱領 包括備品及廢品率 K 全年工時總數(shù) 一般情況下 單班制取 2350h 兩班制取 4600h 2 實際生產(chǎn)率 Q1 Q1 60 T 60 3 906 12 16 件 小時 T t 切 t 輔 t 停 t t 3 9061fvL2f kfvL快 退快 進 移 裝 L L 刀具第一 第二工作進給長度 單位 mm 12 v v 刀具第一 第二工作進給量 單位 mm min ff t 當加工沉孔 止口 倒角 光整表面時 滑臺在死擋鐵上的停留時間 通常指停 刀具在加工終了時無進給狀態(tài)下旋轉 5 10 轉所需時間 單位 mm L L 動力部件快進 快退行程長度 單位 mm 快 進 快 退 v 動力部件快速行程速度 用液壓動力部件時取 3 10m min kf 13 t 直線移動或回轉工作臺進行一次工位轉換時間 一般取 0 1min 移 t 工件裝 卸 包括定位或撤消定位 夾緊或送開 清理基面或切屑及吊運工件裝 卸 等 時間 它取決于裝卸自動化程度 工件重量大小 裝卸是否方便及工人的熟練程度 通 常取 0 5 1 5min 如果計算出的機床實際生產(chǎn)率不能滿足理想生產(chǎn)率要求 即 Q1 Q 則必須重新選擇切 削用量或修改機床設計方案 n 負 8 51 12 16 0 706 組合機床的機床負荷率為 70 6 一般的機床負荷率為 70 90 合理 見于已經(jīng)提高了生產(chǎn)效率所以基本可以完成 任務 生產(chǎn)率計算卡見圖 第 4 章 組 合 機 床 主 軸 箱 的 設 計 4 1 繪 制 多 軸 箱 設 計 的 原 始 依 據(jù) 多軸箱設計原始依據(jù)是根據(jù) 三圖一卡 繪制的 其主要內容及注意事項如下 1 根據(jù)機床聯(lián)系尺寸圖 繪制多軸箱外形圖 并標注輪廓尺寸及動力箱驅動軸的相對 位置尺寸 2 根據(jù)聯(lián)系尺寸圖和加工示意圖 標注所有主軸位置尺寸及工件與主軸 主軸與驅動 軸的相關位置 3 根據(jù)加工示意圖標注各主軸轉速及轉向主軸逆時針轉向 面隊主軸看 可不標 只 注順時針轉向 4 列表標明各主軸的工序內容 切削用量及主軸外深尺寸等 5 標明動力部件型號及性能參數(shù)等 主軸外伸尺寸 D d L 工序內容 n r min v m min f mm r 備注 50 36 120 鉆 12 541 17 0 1 40 28 100 擴 11 8 405 12 0 1 32 20 100 鉸 10 100 6 0 1 動力部件 1TD40 功率 5 5kw 轉速 960r min 14 4 2 主 軸 齒 輪 的 確 定 主軸直徑按加工示意圖所示主軸類型及外伸尺寸可初步確定 經(jīng)前面的計算可知各主軸 直徑為 鉆 12 擴 11 8 鉸 10 傳動軸直徑可根據(jù)公式計算選取 d410TB 軸徑 mm B 系數(shù) 取 5 2 T 軸所傳遞的轉矩 N m 經(jīng)計算傳動軸的直徑取值 齒輪模數(shù) m 單位 mm 一般用類比法確定 也可按公式計算 即 3 2 0 znP 式中 P 齒輪所傳遞的功率 單位為 kw z 一對嚙合齒輪中的小齒輪齒數(shù) n 小齒輪的轉數(shù) 單位為 r min 經(jīng)計算 取 m 2mm 主軸上齒輪的齒數(shù)為 鉆 40 擴 40 鉸 43 根據(jù)轉速和所選公比計算出各傳動軸 上的齒輪齒數(shù) 4 3 多 軸 箱 傳 動 設 計 多軸箱傳動設計 是根據(jù)動力箱驅動軸位置和轉速 各主軸位置及其轉速要求 設計傳 動鏈 把驅動軸與各主軸連接起來 使各主軸獲得預定的轉速和轉向 4 3 1 本 次 設 計 對 多 軸 箱 傳 動 系 統(tǒng) 的 一 般 要 求 1 在保證主軸的強度 剛度 轉速和轉向的條件下 力求使傳動軸和齒輪的規(guī)格 數(shù) 量為最少 為此 應盡量用一根中間傳動軸帶動多根主軸 并將齒輪布置在同一排上 當中 心距不符合標準時 可采用變位齒輪或略微改變傳動比的方法解決 2 盡量不用主軸帶動主軸的方案 以免增加主軸負荷 影響加工質量 3 為使結構緊湊 多軸箱內齒輪副的傳動比一般要大于 1 2 最佳傳動比為 1 1 1 5 后蓋內齒輪傳動比允許取至 1 3 1 3 5 盡量避免用升速傳動 4 用于粗加工主軸上的齒輪 應盡可能設置在第 I 排 以減少主軸的扭轉變形 精加 工主軸上的齒輪 應設置在第 III 排 以減少主軸端的彎曲變形 5 多軸箱內具有粗精加工主軸時 最好從動力箱驅動軸齒輪傳動開始 就分兩條傳動 路線 以免影響加工精度 15 6 驅動軸直接帶動的轉動軸數(shù)不能超過兩根 以免給裝配帶來困難 7 立式多軸箱無甩油盤 4 3 2 參 照 所 畫 主 軸 箱 圖 其 傳 動 樹 如下 軸 軸軸 軸軸 軸 鉆軸 擴軸 軸 軸 鉸軸軸軸 IV 4 3 3 潤 滑 泵 軸 和 手 柄 軸 的 安 置 多軸箱常采用葉片油泵潤滑 油泵供油至分油器經(jīng)油管分送各潤滑點 如第 IV 排齒輪 軸 承 油盤等 箱體較大 主軸超過 30 根時用兩潤滑泵 油泵安裝在箱體前壁上 油泵盡量 靠近油池 吸油高度不超過 400 500mm 通常油泵齒輪放在第 I 排 以便維修 如結構限 制 可放在第 IV 排 當泵體或管接頭與傳動軸端相碰時 可改用埋頭傳動軸 手柄軸用于 對刀 調整或裝配檢修時檢查主軸精度 手柄軸轉速盡量高些 其周圍有較大空間 4 4 主 軸 的 坐 標 位 置 坐標 銷 驅動軸 主軸 1 主軸 2 主軸 3 主軸 4 X 0 199 500 65 753 181 942 181 942 228 452 Y 0 190 000 353 756 220 730 287 501 174 597 坐標 主軸 5 主軸 6 主軸 7 主軸 8 主軸 9 16 X 362 127 295 174 524 198 524 198 408 323 Y 174 500 174 597 220 730 353 756 287 501 各傳動軸的坐標值由坐標檢查圖中可查出略 第 5 章 隨 行 卡 具 的 設 計 5 1 機 床 夾 具 設 計 5 1 1 機 床 夾 具 概 論 1 機床夾具 在機械制造廠的生產(chǎn)過程中用來安裝工件使之固定在正確位置上 完成其 切削加工 檢驗 裝配 焊接等工作 所使用的工藝裝備稱為夾具 2 工件的安裝 在機床上加工工件時 為了保證工件被加工表面的尺寸 幾何形狀及相 互位置精度方面的要求 事先必須將工件正確地安裝到機床加工位置上去 工件的安裝一般 包括定位和夾緊兩個過程 即首先應使工件相對于機床及刀具占有一個正確的位置 這就是 工件的定位 然后將工件固緊在這一既定位置上 使之不因受切削力 重力 離心力或慣性 力作用而發(fā)生位置改變 這就是工件的夾緊 本次是對汽車半軸進行機加 根據(jù)任務說明書 采用臥式加工的組合機床和四工位回轉工 作臺對孔進行鉆 擴 鉸的一次性加工 所以 夾具是安裝在鼓輪上的 鼓輪不需要設計 鼓輪安裝軸承的選擇 對于轉速較低 或是緩慢擺動的軸承 其主要失效性形式是滾動體和 滾道產(chǎn)生永久變形 對于低速轉速 n 1r min 軸承 可以通過靜載荷計算來選擇軸承 軸 承靜強度公式為 式中 為額定靜載荷 對于向心類軸承為徑向額定靜負荷 對于推力軸00CSP A0C 0rC 承為軸向靜負荷 具體值按型號查手冊確定 為安全系數(shù) 見表 15 7 為軸承工作a 0SP 的當量靜負荷 N 取 1 2 2 5 由于同時受徑向負荷和軸向負荷的軸承 其徑向當量靜0S 負荷為 式中 為靜向負荷系數(shù) 為靜軸向負荷系數(shù) 查表0rraPXFY A0X0Y 0 5 0 46 經(jīng)計算 選取兩個 7216 型軸承 徑向載荷 Fr1 672N Fr2 356N 軸00 向載荷 Fa 8961 溫度低于 100 攝氏度 預壽命 10000h 解 軸承 1 承受的負載較重 經(jīng)驗算軸承 1 的當量載荷為 P xFr yFa 17 查機械設計手冊 7215 形軸承 Cr 89 5KN C0r 78 2KN 角接觸球軸承 X0 0 5 Y0 0 46 P1 xFr1 yFa1 376N 軸承的壽命由公式計算得 16667 n ftC fpP 16667 n 1x89500 1 2x376 壽命足夠 1 確定夾具的定位方式 設計定位裝置 對產(chǎn)品零件圖和生產(chǎn)實際情況進行綜合分析 夾具必須限制零件的自由度數(shù)目為 5 個 分析產(chǎn)品的零件圖樣 采用了 2 個 V 型塊 限制 4 個自由度 一個 V 型塊的小端面 限制 1 個自由度 2 種定位元件 對零件進行定位 工件主要要保證的是 3 個孔和軸線的平行度的 要求 此設計完全滿足要求 5 1 3 確 定 工 件 的 夾 緊 方 式 和 設 計 夾 緊 裝 置 以 及 卡 緊 力 計 算 夾具的動力裝置設計 采用手動夾緊的夾具 一般情況下其結構都比較簡單 制造成本都比較低下 在生產(chǎn)中得到 廣泛的應用 1 為防止工件繞軸線轉動所需夾緊力 D 54mm 9016 0 k 1 2 1 2 1 0 1 0 1 3 1 0 1 5 2 81 Wk 446KN2 85sin4 2 為防止工件在軸向上 Px 作用下移動所需夾緊力 Wk 406KN 2sinXKP16 0245sin78 第 6 章 液 壓 系 統(tǒng) 的 設 計 6 1 液 壓 系 統(tǒng) 圖 的 設 計 及 說 明 液壓系統(tǒng)是根據(jù)機械設備的傳動裝置和操縱結構的工作要求 采用不同功能的基本回路 構成的 隨著生產(chǎn)的發(fā)展 液壓技術在機械設備上得到普遍的應用 18 組合機床是一種高效 專用 自動化程度高的機床 液壓滑臺是組合機床上用來實現(xiàn)進 給運動的一種通用部件 它的運動是靠液壓缸驅動 通過安裝在滑臺上的動力頭 可完成鉆 擴 鏜 鉸 攻絲等多種加工工序 鼓輪是用于多工位機加零件的轉位 定位 液壓系統(tǒng)的 作用是使刀具軸向進給運動和加工零件各工步的轉換 下面通過所設計的液壓系統(tǒng)圖對機床工作順序的分析 M1缸 控 制 液 壓滑 臺 進 退 缸 2控 制 鼓 輪松 緊 缸 3控 制 鼓 輪轉 位油箱原位 快 進 工 進快 退 轉 位回 原 位原 位原 位 夾緊抬起 組合機床液壓系統(tǒng)圖動 作 電 磁 鐵動 力 頭 快 進動 力 頭 工 進鼓 輪 松 開動 力 頭 快 退鼓 輪 轉 位鼓 輪 夾 緊 工 進 后 暫 停3秒回 轉 缸 回 原 位 電磁閥順序動作表 1 液壓滑臺的快進 19 按下啟動安鈕 YA1 和 YA3 通電 液壓油進入缸 1 左腔 進油路為 濾油器 變量 泵 單向閥 1 電磁閥左位 即 YA1 得電 缸 1 左腔 2 電磁閥左位 即 YA3 得電 回油箱 2 液壓滑臺工進 YA3 斷電 進油路為 濾油器 變量泵 單向閥 1 電磁閥左位 即 YA1 得電 缸 1 左腔 調速閥 回油箱 3 液壓滑臺工進后暫停 3s YA3 斷電 進油路為 濾油器 變量泵 單向閥 1 電磁閥中位 即 YA1 YA2 失電 缸 1 左腔 調速閥 回油箱 4 液壓滑臺快退 YA2 得電 進油路為 濾油器 變量泵 單向閥 1 電磁閥右位 即 YA2 得電 缸 1 右腔 回油箱 5 鼓輪的松 夾和轉位定位 液壓滑臺回原位后 鼓輪松緊缸 2 先抬起動作 進油路為 濾油器 變量泵 單向 閥 3 電磁閥右位 YA1 YA2 都失電 缸 2 上腔 單向閥 回油箱 缸 2 抬起到位后 缸 3 轉位動作 進油路為 濾油器 變量泵 單向閥 4 電磁 閥右位 調速閥 缸 3 右腔 回油箱 缸 3 轉位到位后 缸 2 夾緊動作 進油路為 濾油器 變量泵 單向閥 3 電磁 閥原位 YA1 YA2 都失電 單向調速閥 缸 2 上腔 回油箱 缸 2 夾緊到位后 缸 3 回原位動作 進油路為 濾油器 變量泵 單向閥 4 電 磁閥原位 YA1 YA2 都失電 缸 3 左腔 單向閥 回油箱 6 夾具的松 緊 人工安裝 7 系統(tǒng)停 電磁閥都失電 油泵電機也停電 該系統(tǒng)中加入了一些保護元件 如溢流閥 卸荷 粗濾油器 去除油中的顆粒雜質 蓄能 器 保護油缸和閥類元件在壓力過大時受沖擊 等 20 6 2 液 壓 系 統(tǒng) 計 算 6 2 1 液 壓 缸 設 計 計 算 步 驟 1 根據(jù)主機的運動要求 選擇液壓缸的類型 根據(jù)機構的結構要求 選擇液壓缸的安裝 方式 2 根據(jù)主機的動力分析和運動分析 確定液壓缸的主要性能參數(shù)和主要尺寸 3 根據(jù)選定的工作壓力和材料進行液壓缸的結構設計 如缸體壁厚 缸蓋結構 密封形 式 排氣與緩沖等 4 液壓缸性能的驗算 6 2 2 液 壓 缸 性 能 參 數(shù) 的 計 算 1 液壓缸的輸出力 單桿活塞式液壓缸的推力 F1 F1 P1A1 103 式中 F 1 液壓缸推力 KN P1 工作壓力 MPa A1 活塞桿的作用面積 m2 A1 2AL 4 AL 活塞直徑 m P1 30MPa AL 0 1m A1 2AL 4 0 00785m2 0 0140 m2 F1 25 103 7 85 10 3 41926 4KN 速度比 V 2 V1 D2 D2 d2 0 12 0 12 0 072 2 查閱 機械設計手冊 第 5 卷知 單桿活塞式液壓缸的輸出推力為 216 35KN 輸出拉力為 205 74KN 壓力 p 3 01 610 油泵的實際工作壓力 對調速閥進油節(jié)流調速系統(tǒng) 管路的局部壓力損失一般為 5 15 壓力總損失 10 510510 所以工作的實際壓力 P P1 P 損 3 01 10 4 01 610510610 流量 q 2x 57 23L min245d 21 第 7 章 組 合 機 床 的 電 氣 系 統(tǒng) 7 1 PLC 梯 形 圖 的 設 計 步 驟 7 1 1PLC 梯 形 圖 的 設 計 一 般 分 為 以 下 幾 個 步 驟 1 對實際問題進行分析 確定哪些是輸入量 確定哪些是輸出量 2 根椐所需的 I O 點數(shù)和控制的復雜程度進行 PLC 選型 PLC 的選型主要從以下幾方面進行考慮 1 結構型式的檔次 按照物理結構 PLC 分為整體式和模塊式兩種 整體式一般價格較 低 對于單臺僅需開關量控制的設備 選用小型整體 PLC 就可以滿足要求 對于復雜 的 要求較高的系統(tǒng) 可考慮采用模塊式中大型機 這樣可靈活配置 I O 模塊的 點數(shù)的類型 使其具有 A D D A 控制 運動控制和通訊聯(lián)網(wǎng)等功能 2 容量 PLC 容量指用戶存儲器容量 程序容量 和 I O 點數(shù)兩方面的含義 選擇存儲 容量可按 25 留出裕量 I O 點數(shù)要 10 15 留出裕量 3 輸出點類型的選用 PLC 可提供 3 種類型的輸出 繼電器輸出 有觸點 晶體管輸 出和晶閘管輸出 無觸點 其中繼電器的輸出的 PLC 價格便宜 適用的電壓范圍廣 交直流電壓類型均可 承受瞬對過電壓和過電流的能力較強 對于不頻繁通電的負載 應優(yōu)先選用此種 PLC 而對于頻繁通電的負載 則應采用無觸點開關輸出 即選用晶 體管或晶閘管 3 將輸入量依次分配給輸入繼電器 輸出量依次分配給輸出繼電器 畫出 I O 端子分配 圖 4 明確控制對象的控制要求 根據(jù)控制的特點和復雜程度選用前面介紹的經(jīng)驗設計法 狀態(tài)分析法和狀態(tài)轉移圖等四種設計方法中的一種進行 PLC 梯形圖的設計 7 1 2 電 氣 接 線 圖 和 PLC 程 序 的 說 明 22 系 統(tǒng) 連 續(xù) 工 作 啟 動切 削 頭 電 機 停急 停照 明 燈 開 關液 壓 滑 臺 復 位鼓 輪 單 獨 工 作系 統(tǒng) 單 周 期 工 作 啟 動液 壓 泵 電 機 停限 位 開 關 SQ1限 位 開 關 2限 位 開 關 3限 位 開 關 4限 位 開 關 5限 位 開 關 6限 位 開 關 7冷 卻 泵 電 機 停 切 削 頭 電 機液 壓 泵 電 機冷 卻 泵 電 機照 明 燈滑 臺 工 進 指 示 燈滑 臺 回 原 位 指 示 燈鼓 輪 工 作 指 示 燈PE 單 項 橋 式 整 流 電 路 FU4 L312冷 卻 液 泵 電 機液 壓 泵 電 機 FU3FU5 自 動 開 關 自 動 開 關 自 動 開 關熔 斷 器 FU熔 斷 器 FU2總 開 關 主 軸 電 機 T CN FU6 PL C Q1 4冷 卻 泵 電 機 控 制鼓 輪 單 獨 工 作 控 制 05IQ1 3Q1 6250液 壓 滑 臺工 進 后 延 時 3SQ0 3循 環(huán) 啟 動 3T0267Q0 54I12 3Q1 41I0 2液 壓 滑 臺 工 進液 壓 滑 臺 快 進 5T3Q5I0 17I0 22I24Q0 1 I0 2Q1547 3I2I 3Q13 54液 壓 滑 臺 復 位 控 制 6快 退 Q0 6T I1 00Q227Q6Q3 520液 壓 泵 電 機 控 制鉆 削 頭 電 機 控 制 Q0 216I0 2T41Q4Q0 1鼓 輪 工 作 指 示 燈單 周 期 工 作 指 示 燈滑 臺 工 進 指 示 燈 Q1 7I063液 壓 滑 臺 回 原 位 指 示 燈照 明 燈 Q 1IQ1 7HL32EQ 鼓 輪 的 控 制 I0 2啟 動 7 6I7 PLC 梯形圖的分析 1 按啟動按鈕 I0 0 Q2 0 得電并自鎖 同時 T000 記時 Q2 0 得電 Q0 1 得電自鎖 液壓泵電機啟動 電磁閥 Q0 4 Q0 6 得電 液壓滑臺快進 T000 記時 2s 后 Q0 0 得電并自鎖 切削頭 電機啟動 2 快進到位碰到限位開關 I2 1 Q2 1 得電并自鎖 電磁閥 Q0 6 失電 液壓滑臺工進 3 工進到位碰到限位開關 I2 2 Q2 2 得電并自鎖 T001 記時 3s 電磁閥 Q0 4 失電 23 進入滑臺工進后延時 3s 階段 4 T001 記時 3s 后 Q2 3 得電并自鎖 Q2 0 Q2 1 Q2 2 失電 即使 T000 T001 復 位 電磁閥 Q0 4 Q0 6 失電 而電磁閥 Q0 5 通電 滑臺快退 同時 T002 記時 3s 后冷卻 泵停 5 退到原位碰到限位開關 I2 0 Q2 3 失電 同時電磁閥 Q0 5 失電 而 Q2 4 得電并自 鎖 由于限位開關在初始時已被壓著 所以 Q2 5 得電并自鎖 電磁閥 Q1 0 得電 1 鼓 輪松開 松開到位后 限位開關 I2 3 恢復常態(tài)即斷開 同時因碰到限位開關 I2 4 Q2 6 得 電并自鎖 電磁閥 Q1 1 得電 同時 Q1 0 失電 2 鼓輪轉位 轉到位后 碰到限位開 關 I2 5 Q2 7 得電且自鎖 電磁閥 Q0 7 得電 同時 Q2 6 Q1 1 失電 進入夾緊階段 3 夾緊到位后 I2 3 進入接通狀態(tài) Q3 0 得電 T003 記時 2s 6 當控制松緊缸和轉位缸到初始位置且 T003 記時 2s 后 進入循環(huán)啟動階段 T003 通 Q3 1 得電自鎖 鼓輪控制階段失電 T003 也隨即復位 T004 開始記時 300s 后進入下一工 作循環(huán)階段 7 滑臺復位控制 按下按鈕 I0 7 Q3 2 得電自鎖 液壓泵電機啟動 電磁閥 Q0 5 得電 液壓滑臺快退至 原位 8 鼓輪單獨工作 按下按鈕 I1 0 Q3 3 得電 鼓輪控制系統(tǒng)啟動 完畢后由于 Q3 1 得電 使得 Q3 3 失電 9 單周期工作 按下按鈕 I0 1 Q3 4 得電 整個系統(tǒng)啟動 完成一個工作周期后停 24 結 論 通過對汽車半軸的組合機床的設計 我掌握了許多實際運用的知識 并且對液壓系統(tǒng) PLC 編程設計及機電液知識綜合運用有了一定經(jīng)驗 從分析零件的加工工藝開始 選擇正確的 工藝路線 選擇相應的機床設備 1 組合機床的設計重點是 三圖一卡 的確定與選擇 我們查閱了很多的課外書籍 學 習了怎樣根據(jù)需要 批量來確定設備的液壓滑臺機構 及其如何實現(xiàn)各個動作 如何選擇電 動機的型號 如何達到合理利用 以保證生產(chǎn)率高 工件制造質量好 2 卡具的設計重點就是如何滿足工件的加工要求來設計最為合理的方式卡緊 3 液壓缸設計的重點是計算確定活塞桿的直徑 液壓缸的內徑 并且在保證強度要求 的前提下 節(jié)約材料 因此在設計過程中要校核其相關強度 4 液壓系統(tǒng)設計的重點是確定各個液壓回路的形式 可以實現(xiàn)的功能 以及如何實現(xiàn) 系統(tǒng)的穩(wěn)定性 5 PLC 設計的重點是確定如何才能滿足加工要求 總之在生產(chǎn)過程中要根據(jù)實際情況實際去應對所有需要 25 參考文獻與附錄 1 徐灝主編 機械設計手冊 第 5 卷 北京 機械工業(yè)出版社 1992 2 李慶壽主編 機械制造工藝與裝備設計實用手冊 寧夏人民出版社 1990 3 吳孝先主編 機械制圖 遼寧大學出版社 1998 4 許堅 張崇德主編 機床夾具設計 東北大學出版社 1998 5 溫松明主編 互換性預測量技術基礎 湖南大學出版社 1997 6 陸劍中主編 金屬切削原理與刀具第 3 版 機械工業(yè)出版社 1990 7 鄭修本主編 機械制造工藝學第 2 版 機械工業(yè)出版社 1991 8 劉會英 于春生主編 機械設計基礎 哈爾濱 哈爾濱工業(yè)大學出社 1997 9 左健民主編 液壓與氣壓傳動 第二版 北京 機械工業(yè)出版社 1999 10 10 孫恒 陳作模主編 機械原理 第六版 北京 高等教育出版社 2001 26 11 中國機械工程學會鍛壓學會編 鍛壓手冊 第 2 卷 沖壓 第 2 版 北京 機械工業(yè)出版 社 2002 1 12 張利平主編 現(xiàn)代液壓技術應用 220 例 北京 機械工業(yè)出版社 2004 8 13 沈陽工業(yè)大學 大連鐵道學院 吉林工學院編 組合機床設計 上海 上?？茖W技術出 版社 1985 14 謝家瀛主編 組合機床設計 北京 機械工業(yè)出版社 1992 10