两端面铰孔机床总体设计及电气控制部分设计_毕业设计说明书(编辑修改稿)

两端面铰孔机床总体设计及电气控制部分设计_毕业设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

（ 26） 式中， iF — 各主轴所需的轴向切削力，单位为 N。 左主轴箱、右主轴箱 左F = 右F =2F=  = 实际上 ,为克服滑台移动引起的摩擦阻力，动力滑台的进给力应大于 多轴箱F。 又考虑到所需的最小进给速度、切削功率、行程、主轴箱轮廓尺寸等因素，为了保证工作的稳定性， 再查看文献 [1] P96 页表 55 得 F=2500N，所以选择机械滑台的型号为： 1HJ32，选择的行程为： 400mm，台面宽度： 320mm，台面长度： 630mm；配套的侧底座型号为 ： 1CC321。 由切削用量计算得到的各主轴的切削功率的总和 切削P ，根据文献 [1] 47P 公式 : 切削多轴箱 PP  (27) 式中 , 切削P — 消耗于各主轴的切削功率的总和（ kW） ； — 多轴箱的传动效率 ,加工黑色金属时取 ～ ，加工有色金属时取～ ；主轴数多、传动复杂时取小值，反之取大值。 本课题中，被加工零件材料为灰铸铁，属黑色金属，左面主轴数量较多、传动复杂，故取=，右面主轴数量不多、传动不复杂，故取  =，右面主轴数量不业设计说明书 11 多、传动不复杂，故取 =。 切削P =2P=  = 多轴箱p= 查文献 [1] 第 114～ 115页表 538得出动力箱及电动机的型号。 表 23 动力箱及电动机的型号选择 动力箱型号 电动机型号 电动机功率(kW) 电动机转速(r/min) 输出轴转速(r/min) 左主轴箱 1TD32Ⅳ Y100L6 940 470 右主轴箱 1TD32Ⅳ Y100L6 940 470 确定机床装料高度 H 装料高度是指机床上工件的定位 基准面到地面的垂直距离。 本课题中，工件最低孔位置 h=145mm，所选滑台与滑座总高为 280mm，侧底座高度为 560mm，取装料高度为 H=860mm。 夹具轮廓尺寸的确定 此处省略 NNNNNNNNNNNN 字。 如需要完整说明书和 设计图纸等 .请联系 扣扣：九七一九二零八零零 另提供全套机械毕业设计下载。 该论文已经通过答辩 根据上述计算值 ,按主轴箱轮廓尺寸系列标准，最后确定主轴箱轮廓尺寸为 B H=400㎜ 400㎜。 两端面铰孔机床总体设计及电气控制部分设计 12 3 机床电气控制部分的设计 机床控制方案的确定 本 课题是对机体加工专用机床电气控制部分设计，设计分为机床电路部分和控制系统部分。 根据系统设计的总体要求，通过总体方案的选用，选择 PLC实现机床主轴、夹具、滑台的调整和整机循环动作控制，主要内容有： a. 根据机床的总体电气控制要求，绘制机床总体电气分布图； b. 按照仪表面板要求，进行操作台面板的设计； c. 进行主电路设计，绘制控制系统的电路图； d. 选定 PLC的型号，分配输入 /输出点，绘制 PLC输入 /输出端子接线图； e. 进行 PLC编程，编制机床主轴、滑台、夹具的调整和整 机循环的动作程序。 本机床要加工的对象为机体 ,材料是 HT250,硬度为 HB168251,加工内容为两端面铰Φ 12的孔各两个。 其加工循环包括人工上料 — 液压夹紧工件 — 快进移至加工位置 — 工进加工 — 快退至原位 — 液压松开工件 — 下料 ,分别能实现调整、单循环、总循环三种工作方式。 由 PLC接受各端口信号，自动运算，保证机床的各操作正常有序。 根据机体加工专用机床加工需要以及满足零件加工的各项工艺要求，对机床的操作台进行按钮设计以及按钮之间的布置。 并且减少按钮的使用量。 机床的主要功能包括可手动调整各工作台的位置，主轴的运 作，滑台的点动，液压泵的运作，夹具的夹紧及松开 ,托盘的抬起落下；以及可以单循环，总循环加工零件并添加滑台复位功能使机床能快速复位，节约时间，提高效率；为保证安全也提供急停功能使机床能迅速停止动作，保证安全运行。 其各功能使用方式及目的安排如下： (a)调整工作方式需要人为按下操作面板上的按钮，进行对设备进行调试，业设计说明书 13 对被控制对象进行点动调整，达到操作者的操作要求，是循环工作方式的辅助方式。 (b)单循环工作方式就是 PLC要对工件单工位循环加工进行控制，此运行方式特点是可以根据生产需要，选择特定被控制对象进行 PLC控制，灵活、可靠。 (c)总循环工作方式总循环是控制系统的主要运行方式。 该运行方式的主要特点是在系统工作过程中，系统按照给定的程序自动完成被控对象的动作，不需要人工干预 (除了人工上料和人工下料 )。 (e)滑台复位按钮可以自动使滑台回到原位， 等待操作。 (f)急停按钮在紧急状态下按下，使 PLC电路各输出端停止输出，机床停止运作。 根据机床的控制要求，选出以下三种控制方案。 方案一：可编程控制器（ PLC）控制。 可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境而设计。 它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种机械的生产过程。 可编程序控制器及其有关外围设备，都应按易于与工业系统连成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。 PLC 特点性能高，抗干扰能力强；编程简单易学；设计、安装容易，调试周期短，维护简单；模块品种丰富，通用性好，功能强大；体积小，能耗低。 方案二：单片机控制。 单片机，亦称单片微电脑或单片微型计算机。 它是把中央处理器 (CPU)、随机存取存储器 (RAM)、只读存储器 (ROM)、输入 /输出端口 (I/O)等主 要计算机功能部件都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。 这种微型计算机因其制作在一块芯片上而被称为单片机。 单片机是大规模集成电路技术发展的产物。 单片机具有性能高、速度快、体积小、价格低、稳定可靠、应用广泛、通用性强等突出优点。 单片机的设计目标主要是增强 “ 控制 ” 能力，满足实时控制（就是快速反应）方面的需要。 因此，它在硬件结构、指令系统、 I/O 端口、功率消耗及可靠性等方面均有其独特之处，其最显著的特点之一就是具有非常有效的控制功能。 因此，单片机又常常被人称为微控制器（ MCU 或 μC ）。 方案三：继电器控制。 继 电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种 “ 自动开关 ”。 故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。 对以上三种方案进行比较如下： 方案一控制与方案二控制比较，前者主要用于工业控制，适用于工程现场环境，控制强电设备，程序设计简单易学，价格便宜。 方案一控制与方案三控制比较。 控制逻辑：前者体积小，连线少，控制灵活，易于扩展，后者接线较多，体积大，连线复杂，修改困难。 控制速度：前者比后者动作速度快 ，不会出现触点抖动。 限时控制：前者比后者精度高，受环境温度两端面铰孔机床总体设计及电气控制部分设计 14 影响小。 设计与施工：前者在系统设计后，现场施工与程序设计可同时进行，周期短，调试修改方便，后者设计、施工、调试必须按顺序进行，周期长，修改困难。 综上比较，方案一控制可靠，易维护，易扩展，价格适中，设计与施工简单方便，其最能满足该机床完成滑台、主轴和夹具之间的调整和整机循环的顺序动作。 因此，总体方案选用方案一控制，即 PLC控制。 滑台电机 机床的滑台的工进电机和快速电机的选用（以下单位均为 mm）。 左滑台和右滑台（ HJ32）长 630，宽 320，行程 400； 左滑台和右滑台导轨长 1070； 左滑台和右滑台的底座长 1180，宽 520； 行程开关 SQ1SQ10选用的是 LX0001型行程开关。 操作台选用 JBL22。 电控柜为 AMF1864。 左滑台工进电机 M3： Y8024,功率 ,额定电流 ,转速 1390 r/min； 左滑台快速电机 M4： Y90L4,功率 ,额定电流 ,转速 1400r/min； 右滑台工进电机 M5： Y8024,功率 ,额定电流 ,转速 1390 r/min； 右滑台快速电机 M6： Y90L4,功率 ,额定电流 ,转速 1400r/min。 机床操作面板的设计 根据仪表面板要求，设计操作按钮板的尺寸如下： ： 450 300 6（ mm） ； ： Φ （其中包括按钮，指示灯以及旋钮共 22 个）； 7号字体，字头与按钮之间距离为 23mm。 根据机体加工专用机床加工需要以及满足零件加工的各项工艺要求，对机床的操作台进行按钮设计以及按钮之间的布置。 并且减少按钮的使用量。 设计 的按钮具体功能以及机床的操作顺序说明如下： 合上空气开关 ,按“电源 ” 按钮 ,电源接通 ,“电源 ” 指示灯亮 ,将“液压站开/停 ” 旋钮打至“开 ” ,可以进行机床主轴、滑台及夹具的调整和整机循环。 “调整 /循环 ” 旋钮开关打至“调整 ”。 “主轴转动 ” 按钮 ,分别实现相应主轴的点动。 “滑台快进 ” 按钮、“滑台工进 ” 按钮、“滑台快退 ” 按钮 ,分别可实现相应滑台的点快进、点工进、点快退。 “夹紧 ” 按钮、“松开 ” 按钮 ,分别可以使夹具夹紧缸夹紧、松开。 “托盘抬起（落下）” 按钮 ,分别可以实现 托盘的 点动抬起、落下。 “急停”按钮，可以使正在运转的滑台电机以及主轴电机全部停止工作，从而能应对一些紧急的情况，避免一些不必要的破坏。 业设计说明书 15 “调整 /循环 ” 旋钮开关打至“循环 ”。 ,装料 ,按“循环启动 ” 按钮 ,电磁阀 YV3 得电，托盘落下。 c托盘落下到位后，压力继电器 SP3 发讯，电磁阀 YV1 得电，夹具夹紧。 ，压力继电器 SP1 发讯，冷却泵、冲屑泵同时启动，左右滑台快进，同时主轴转动。 ，滑台转为工进 ,进行工件加工。 后 ,工进结束行程开关发讯 ,左、右滑台快退。 、右滑台快退至原位后，主轴停，冷却泵停，夹具夹紧松开。 SP2 发讯，冲屑泵停托盘抬起。 ，至此，完成一个工作循环。 机床主电路的设计 图 31 机床主电路 低压断路器 QF1QF6 作电动机过载保护。 接触器。