拔叉加工小型自動(dòng)線設(shè)計(jì)【優(yōu)秀畢業(yè)論文 答辯通過】

需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 第 1 章 緒論 自動(dòng)線生產(chǎn)線是 能實(shí)現(xiàn) 產(chǎn)品 生產(chǎn)過程 自動(dòng)化 的一種 機(jī)器 體系 。即通過采用一套能 自動(dòng)進(jìn)行 加工 、 檢測 、 裝卸 、 運(yùn)輸 的 機(jī)器設(shè)備 ，組成高度 連續(xù) 的、完全自動(dòng)化的 生產(chǎn)線 ，來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的 生產(chǎn) 。是在連續(xù) 流水線 基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展形成的，是一種先進(jìn)的生產(chǎn)組織形式。它的發(fā)展趨勢是：提高可調(diào)性，擴(kuò)大 工藝 范圍，提高加工精度和自動(dòng)化程度，同 計(jì)算機(jī) 結(jié)合實(shí)現(xiàn)整體自動(dòng)化 車間 與自動(dòng)化 工廠 。 自動(dòng)生產(chǎn)線之所以稱為一個(gè)系統(tǒng) ,是因?yàn)樗墙⒃跈C(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)、傳感、驅(qū)動(dòng)、接口等技術(shù)的基礎(chǔ)上的一門綜合技術(shù)。它是從系統(tǒng)工程觀點(diǎn)出發(fā)、應(yīng)用這些綜合技術(shù)，根據(jù)生產(chǎn)的不 同需要，對它們進(jìn)行有機(jī)的組織與綜合，從而實(shí)現(xiàn)整體設(shè)備的最佳化。因此，自動(dòng)生產(chǎn)線雖然源于流水生產(chǎn)線與流水生產(chǎn)線有相似之處，但其性能已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了流水生產(chǎn)線，并有許多明顯的不同。最主要的特點(diǎn)是自動(dòng)生產(chǎn)線具有統(tǒng)一的自動(dòng)控制系統(tǒng)，有較高的自動(dòng)化程度，還具有比流水生產(chǎn)線更為嚴(yán)格的生產(chǎn)節(jié)奏，工件必需以一定的生產(chǎn)節(jié)拍經(jīng)過各個(gè)工位完成預(yù)定的加工。 由于生產(chǎn)的產(chǎn)品不同，各種類型的自動(dòng)生產(chǎn)線的大小不一，結(jié)構(gòu)、功能各異。我們可以把它分五個(gè)部分：機(jī)械、檢測、信息處理、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和接口部分。它們之間的聯(lián)系如圖 1 接 口 執(zhí) 行 機(jī) 構(gòu) 信息處理 接 口 機(jī) 械 本 體 傳 感 器 控制 機(jī)械連接 檢測信號 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 圖 1動(dòng)線聯(lián)系框圖 從功能上看，不論何種類型的自動(dòng)生產(chǎn)線，都應(yīng)具備最基本的四大功能：即運(yùn)轉(zhuǎn)功能、控制功能、檢測功能和驅(qū)動(dòng)功能。運(yùn)轉(zhuǎn)功能在自動(dòng)生產(chǎn)線中依靠動(dòng)力源來提供?？刂乒δ艿膶?shí)現(xiàn)在自動(dòng)生產(chǎn)線中主要由微機(jī)、單片機(jī)、可編程控制器或者其他一些電子裝置來承擔(dān)。在工作過程中，傳感器把信號檢測出來、控制裝置對其進(jìn)行存貯、運(yùn)算、變換等，然后用相應(yīng)的接口電路向執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出命令完成必要的動(dòng)作。檢測功能主要由位置傳感器、直線位移傳感器、角位移傳感器等來實(shí)現(xiàn)。傳感器收集著生產(chǎn)線上各種信息。驅(qū)動(dòng)功能主要由電動(dòng)機(jī) 等執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成。整個(gè)自動(dòng)生產(chǎn)線的主體是機(jī)械部分。 當(dāng)今時(shí)代 ,由于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展 ,自動(dòng)線生產(chǎn)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用 子等行業(yè)中已經(jīng)設(shè)計(jì)和制造出大量的類型各異的自動(dòng)生產(chǎn)線。這些自動(dòng)生產(chǎn)線的使用，對于提高勞動(dòng)和生產(chǎn)率和產(chǎn)品的質(zhì)量，改善工人勞動(dòng)條件，降低能源消耗，節(jié)約材料等方面都取得了顯著的成就。 本次設(shè)計(jì)的是 于加工手扶拖拉機(jī)的三種變速撥叉的孔和端面。 小型自動(dòng)線亦稱微型自動(dòng)線 ,其主要特征是自動(dòng)線的所有工位 ,都安置在一個(gè)整體機(jī)座上，因而結(jié)構(gòu)緊湊，體積小。 在工藝特點(diǎn)方面，與回轉(zhuǎn)臺式小型組合機(jī)床相類似，適合于加工工序不太多的小型工件。但配置的靈活性和工藝的靈活性上要比回轉(zhuǎn)臺式小型組合機(jī)床優(yōu)越，在結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)工程上則有自動(dòng)線的特征。 大多數(shù)小型自動(dòng)線的加工工位都是直線排列的，而且采用隨行夾具。根據(jù)隨行夾具的返回方式不同，這種自動(dòng)線有兩種配置形式，一種是隨行夾具從自動(dòng)線下方返回；另一種是隨行夾具水平返回，自動(dòng)線呈矩形框式。 小型自動(dòng)線的控制系統(tǒng)亦有兩種類型。一種是集中控制系統(tǒng)，自動(dòng)線的動(dòng)力部件及輔助裝置都由主分配軸上的凸輪控制；一種是分散控制系統(tǒng)，各種動(dòng)力部件及 輔助裝置各自具有獨(dú)立的機(jī)械、液壓或氣動(dòng)傳動(dòng)，自動(dòng)線所有運(yùn)動(dòng)之間的互鎖，由電氣系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。 本設(shè)計(jì)的自動(dòng)線加工工位是直線排列，采用隨行夾具輸送，而隨行夾具是采用鼓輪從自動(dòng)線的下方返回。控制系統(tǒng)采用機(jī)械凸輪集中控制方式。除了鼓輪轉(zhuǎn)位及輸送帶運(yùn)行外，其余所有動(dòng)作均采用以液壓為動(dòng)力的機(jī)械凸輪集中控制。 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 型自動(dòng)線的設(shè)計(jì)程序 設(shè)計(jì)程序可概括如下 ： 訂工藝方案，并繪制工序圖及加工示意圖； 擬訂全線的主自動(dòng)線方案； 確定自動(dòng)線的總體布局，繪出自動(dòng)線的總聯(lián)系尺寸圖； 繪制自動(dòng)線周期表； 對設(shè)有充分把握 的某些程序、先進(jìn)工藝及結(jié)構(gòu)，進(jìn)行必要的試驗(yàn)工作等。 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 第 2 章 撥叉加工小型自動(dòng)線總體設(shè)計(jì) 這條小型自動(dòng)線用于加工手扶拖拉機(jī)的三種變速撥叉的孔和端面。撥叉型號為 料為可鍛鑄鐵 兩班制工作，年產(chǎn)量為 100000 件 /年。 動(dòng)線的生產(chǎn)節(jié)拍 根據(jù)年生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小計(jì)算出自動(dòng)線的生產(chǎn)節(jié)拍，再與同類產(chǎn)品的流程生產(chǎn)線的節(jié)拍對比，作為是否建立自動(dòng)線的參考。 動(dòng)線生產(chǎn)節(jié)拍計(jì)算 （見 1 ） 0(2)1( 21 (2式中 /件）； T 時(shí) /年），一班 制 2360 時(shí) /年，兩班制 4650 時(shí) /年；本設(shè)計(jì)按兩班制； N 件）的年產(chǎn)綱領(lǐng)（件 /年）； 雜取低值，簡單取高值；本設(shè)計(jì)取 Q /年）；本設(shè)計(jì)為 100000（臺 /年）； n 件）的數(shù)量（件 /臺 ）； n=1； 1P 設(shè)計(jì)取 10%； 2P 設(shè)計(jì)取 8%； 故有 )/(1 1 8 0 0 0%)8%101(11 0 0 0 0 0 年件N )/( 80 0 04 6 5060 件分紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 件的工藝方案的擬訂 析毛坯情況 由于零件過于復(fù)雜，因而采用鑄造的方法，工件的材料是 中抗拉強(qiáng)度為350伸率為 10%。 位基面的選 擇 由于撥叉的形狀不規(guī)則，在自動(dòng)線上加工沒有合適的輸送基面，為了實(shí)現(xiàn)工序間的輸送可采用隨行夾具。隨行夾具是利用底面兩銷孔和定位銷來實(shí)現(xiàn)定位，利用各機(jī)床的固定夾具來實(shí)現(xiàn)隨行夾具的定位夾緊。（一面兩銷孔） 三種撥叉在隨行夾具上是以板面和圓柱外端定位，消除五個(gè)自由度。工件由圓柱外端面夾緊。 動(dòng)線的工藝過程 叉工序圖 圖 2工表面是孔和端面。 a) 副變速撥叉 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 b) 快擋撥叉 c) 倒擋撥叉 圖 2三種撥叉的工序圖 動(dòng)線的工藝過程 輸送方向需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 圖 2自動(dòng)線的工藝過程 圖中表示自動(dòng)線共有八個(gè)工位，其中工位 1 用于裝卸工件， 4、 5、 8 為空工位。 工序 1（工位 2）：雙面鉆 13孔，每面只鉆到全深的三分之一，并粗刮端面。 工序 2（工位 3）： 從一面將 13孔鉆通。 工序 3（工位 6）：擴(kuò)孔到 工序 4（工位 7）：鉸孔到 精刮定位用的端面。 動(dòng)線切削用量的選擇 合理的切削用量，是保證自動(dòng)線加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率的重要因素之一，同時(shí)，也是設(shè)計(jì)自動(dòng)線時(shí)用于計(jì)算切削力、切削功率和切削時(shí)間的必要數(shù)據(jù)，是設(shè)計(jì)機(jī)床、夾具、刀具的依據(jù)。為了便于正確選擇切削用量，需先認(rèn)識切削用量對切削加工的影響，并了解自動(dòng)線切削用量的選擇特點(diǎn)。 為了減少加工的輔助時(shí)間，選用硬質(zhì)合金刀具，同時(shí)考慮毛坯 的材料為 硬度在 120 1 可選用刀具以及切削用量如下： 工序 1：用硬質(zhì)合金鉆頭 , 雙面鉆 直徑 孔，每面只鉆到全深的三分之一 切削速度： 0 轉(zhuǎn) 速： 00 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量： 每分進(jìn)給量： 8 工序 2：用硬質(zhì)合金鉆頭 ,鉆通孔 切削速度： 8 轉(zhuǎn) 速： 80 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量： 每分進(jìn)給量： 工序 3：用硬質(zhì)合金鉆頭 ,擴(kuò)孔 切削速度： 9 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 轉(zhuǎn) 速： 80 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量： 每分進(jìn)給量： 工序 4：用硬質(zhì)合金鉆頭 ,鉸孔 切削速度： 2 轉(zhuǎn) 速： 70 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量： 分進(jìn)給量： 16 2.構(gòu)特點(diǎn) 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 動(dòng)線的總體布置 如圖 2圖 21 回轉(zhuǎn)鼓輪 2 滑臺 3 主軸箱 4 隨行夾具 5 驅(qū)動(dòng)裝置 6 主輸送裝置 7 氣動(dòng)扳手 8 機(jī)座 9 中間底座 10 液壓箱 11 冷卻泵箱 12 返回輸送油缸 如圖所示，全線共有八個(gè)工位，其中四個(gè)為加工工位，有動(dòng)力滑臺和剛性主軸箱各 五個(gè)。除了液壓箱和電氣柜以外，其它部件都安裝在整體鑄鐵機(jī)座上。隨行夾具在線上是直線排列，彼此相互緊靠。隨行夾具的輸送步距為 300順次經(jīng)過各個(gè)工位之后，自動(dòng)線需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 未端的回轉(zhuǎn)鼓輪將隨行夾具轉(zhuǎn)到下面，由返回輸送裝置從機(jī)座中間送回線首，線首的回轉(zhuǎn)鼓輪再將隨行夾具轉(zhuǎn)上來以備裝料。 隨行夾具的主輸送裝置、回轉(zhuǎn)鼓輪、返回輸送裝置之間的關(guān)系 如圖 2 隨行夾具運(yùn)動(dòng)方向隨行夾具運(yùn)動(dòng)方向V V V V 隨行夾具輸送系統(tǒng)圖 動(dòng)線的主要特點(diǎn)如下： 自動(dòng)線可以同時(shí)加工三種撥叉，隨行夾具分成三組，其上裝有不同的信號擋塊，在輸送過程中，通過無觸點(diǎn)開關(guān)發(fā)出不同的信號，控制工位 2 上的復(fù)位，以適應(yīng)三種撥叉不同的孔深。 但是隨行夾具總共有十四個(gè)，三組中有一組為四個(gè)，其余二組各為 5 個(gè)，這樣加工出來的三種撥叉的數(shù)量不等，在均衡生產(chǎn)上還存在問題。 自動(dòng)線采用了機(jī)械 凸輪集中控制方式。自動(dòng)線除了采用鼓輪轉(zhuǎn)位及輸送帶運(yùn)行以外，其余所有動(dòng)作均采用以液壓為動(dòng)力的機(jī)械凸輪集中控制，減少了各動(dòng)作間的信號連鎖、電氣、液壓元件的數(shù)量。自動(dòng)線的外形整齊、美觀、動(dòng)作間的互鎖關(guān)系更加穩(wěn)定可靠。 集中控制的傳動(dòng)系統(tǒng)圖如圖 2 如圖 2靠一個(gè)帶有齒條 12的雙向油缸 1經(jīng)齒輪 2帶動(dòng)主分配軸 3轉(zhuǎn)動(dòng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 上裝有兩個(gè)用于控制對隨行夾具進(jìn)行插銷、撥銷的凸輪 4,一個(gè)用于控制對隨行夾具進(jìn)行夾緊、松開的凸輪 5；四個(gè)圓錐齒輪 6 分別經(jīng)過圓錐齒輪聯(lián)軸器等帶動(dòng)各個(gè)加工工位上用于控制滑臺進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的凸輪 7。主分配軸 3 只能作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，回轉(zhuǎn)角度約 3600左右。自動(dòng)線每完成一個(gè)節(jié)拍，主分配軸 3 擺動(dòng)一次。隨行夾具的定位夾緊及動(dòng)力滑臺的快進(jìn)、工進(jìn)的程序是由各凸輪的曲線和各凸輪在分配軸上的安裝位置來保證的，而動(dòng)力滑臺的進(jìn)給速度和定位夾緊動(dòng)作速度的調(diào)節(jié)是靠各工位上進(jìn)給凸輪的曲線及通過調(diào)整油缸 1 的移動(dòng)速度來實(shí)現(xiàn)的。故這種傳動(dòng)系統(tǒng)比完全用機(jī)械集中傳動(dòng)具有一定的靈活性。 自動(dòng)線上的擴(kuò)鉸工位 ,刀具采用套裝式擴(kuò)鉸結(jié)構(gòu)，使支承點(diǎn)靠近工件，從而提高了加工精度。 電氣部分采用硅晶體 成電路及 體管組成的 程控箱進(jìn)行程序控制。發(fā)信元件采用 2氣控制箱上設(shè)有邊光顯示裝置，在加工過程中以燈光顯示文字和圖形。電氣控制部分的設(shè)計(jì)詳見第 3章。 1288101167954321圖 2集中控制的傳動(dòng)系統(tǒng)圖 1 油缸 2 齒輪 3 主分配軸 4 端面凸輪 5 圓柱凸輪 6 錐齒輪 7 進(jìn)給圓柱凸輪 8 立式滑臺 9 臥式滑臺 10 夾緊楔塊 11 夾緊銷 12 齒條 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 動(dòng)線總聯(lián)系尺寸圖的繪制 自動(dòng)線總聯(lián)系尺寸圖，主要解決自動(dòng)線中機(jī)床 之間、機(jī)床與輔助裝置之間以及輔助裝置之間的相互關(guān)系。它是設(shè)計(jì)自動(dòng)線各個(gè)部件的依據(jù)，也是檢查各個(gè)部件相互關(guān)系的重要資料。 送帶步距 如圖 2圖 2輸送帶步距圖 輸送帶步距，是指輸送帶上兩個(gè)棘爪之間的距離 ,在確定輸送帶的步距時(shí)，既要考慮機(jī)床之間有足夠的距離，又要盡量縮短自動(dòng)線的長度。一般通用輸送帶步距取為 350 1700 1 可按下式確定其大?。?21 (2式中 A 21 其大小與輸送帶的型號有關(guān)，本設(shè)計(jì)采用帶棘爪和擺桿的步伐式工件輸送帶，且取棘爪高度為 H=15 查 2 得 后備量： 81 前備量： 92 根據(jù)已確定的輸送帶步距 t ，可以選擇輸送裝置的行程長度滑L： 滑L=t +1l (2需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 又根據(jù)隨行夾具 的尺寸及輸送帶的結(jié)構(gòu)，決定輸送帶的步距為 300滑 00+18=318（ 床與其他設(shè)備之間聯(lián)系尺寸的確定 為了安全起見，相鄰的運(yùn)動(dòng)部件之間的間距，可小于 250大于 600果必需取在 250 600考慮設(shè)置防護(hù)罩。 對于需要調(diào)整而不動(dòng)的相鄰部件之間的間距，一般取 700果其中之一是運(yùn)動(dòng) 部件，則這距離還應(yīng)加大。 床間距離 L 的確定 兩臺機(jī)床之間的距離尺寸 L ，見 1 可按下式求出： 1( (2式中 t n 2 與 3、 6 與 7 之間沒有空 工位，則有： 18)10( 3 與 6 之間的空工位 n =2，則有： 543183)12( 設(shè)置空工位的目的，主要是為了便于自動(dòng)線的調(diào)整與看管。是否設(shè)空工位或者空工位數(shù)應(yīng)設(shè)多少，要根據(jù)工件大小及具體情況而定。 料高度的確定 對于組合機(jī)床自動(dòng)線，裝料高度是指機(jī)床底平面至固定夾具上定位面之間的高度尺寸。本設(shè)計(jì)是對于較小的工件，裝料高度可 適當(dāng)增加，且采用垂直下方返回隨行夾具的自動(dòng)線，裝料高度還可適當(dāng)增加至 1300 道、電氣及其它裝置配置 為了對自動(dòng)線進(jìn)行集中控制，自動(dòng)線要設(shè)置中央操縱臺。操縱臺上除了要有主令控制裝置，工作狀態(tài)選擇開關(guān)，控制全線和各工藝設(shè)備動(dòng)作的按鈕和開關(guān)外，還應(yīng)當(dāng)有反映自動(dòng)線需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 工作狀態(tài)的信號裝置及故障尋檢系統(tǒng)。為了便于單機(jī)調(diào)整，在每臺機(jī)床及需要經(jīng)常調(diào)整的主要設(shè)備上，還應(yīng)當(dāng)調(diào)整按鈕或按鈕盒，在自動(dòng)線全長上要均勻分布一些緊急停止按鈕。 序節(jié)拍的平衡 述 自動(dòng)線所需的工序及其加工順序確定了 以后，還可能出現(xiàn)各工序的生產(chǎn)節(jié)拍不相等的情況，如有的工序節(jié)拍比自動(dòng)線生產(chǎn)綱領(lǐng)所要求的節(jié)拍些工序?qū)⒉荒芡瓿缮a(chǎn)任務(wù)；而另外一些工序的節(jié)拍又比些工序的設(shè)備不滿，將不能充分發(fā)揮其生產(chǎn)效能。因此，必須平衡各工序的節(jié)拍，使實(shí)際的節(jié)拍與能使自動(dòng)線取得良好的經(jīng)濟(jì)效果。自動(dòng)線所需要的設(shè)備臺數(shù)，在按工藝流程初步選定了以后，也需要經(jīng)過平衡工序節(jié)拍來核實(shí)或適當(dāng) 增減，才能最后確定下來。 衡工序節(jié)拍 首先要按擬訂的工藝流程，計(jì)算出每一工序的工作循環(huán)時(shí)間 1 按下式進(jìn)行： gt=qt+ (2( m i n ) (2式中 包括切入幾切出時(shí)間； L （即被切削層長度）； 出行程長度（ mm/ 可取為 (1) 工序 1: 雙面鉆 13 孔 ,每面只鉆到孔深的 1/3。 采用通用麻花鉆頭 2 108 ，主偏角 59 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 由 3 得 22 rr 鉆中心孔和盲孔時(shí)，。 式中 13 故得 : 已知 : L= 8 則有： m i m i ) 工序 2: 從一面將 13 孔鉆通 。 采用通用麻花鉆頭 2 108 ,主偏角 59 同工序 1式 (2得 , r 鉆通孔時(shí)， (一般取 14 已知 : L= 則有： m i m i 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 (3) 工序 3: 擴(kuò)孔 13 至 倒角。 采用錐柄擴(kuò)孔鉆 (氏號為 2)，主偏角 60 由 3 得 22 1 rr c 式中 后的孔徑 ( 1d 前的孔徑 ( 擴(kuò)鉆和擴(kuò)孔時(shí)， (一般取 24 故有 : 已知 : L= m 3 則有： m i 3 m i ) 工序 4: 鉸孔至 采用直柄機(jī)用鉸刀 (主偏角 15 同工序 3式 (2得 , r 由 3 表 切出長度根據(jù)切削深度，取 5。 已知 : L= 16則有： 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 m i 6 m i 每一個(gè)工序的工作循環(huán)時(shí)間故不存在限制性工序。 動(dòng)線周期表的繪制 述 自動(dòng)線的周期表列出自動(dòng)線各臺機(jī)床及輔助裝置的動(dòng)作順序、動(dòng)作時(shí)間、自動(dòng)線的節(jié)拍。繪制工作循環(huán)周期表要從第一段的第一個(gè)運(yùn)動(dòng)開始 ,而且 ,各機(jī)構(gòu)的動(dòng)作 ,應(yīng)按一定的順序進(jìn)行的，它們之間有著嚴(yán)格的互鎖要求。 先要計(jì)算出自動(dòng)線的基本工藝時(shí)間和輔助時(shí)間（見 1 ）。 (1) 基本工藝時(shí)間 (2) 輸送帶向前時(shí)間帶前t： 制滑前 滑帶前 （ 2 式中 滑 滑前一般取滑前V16m/ 制當(dāng)滑前m/，行程終了可以不用制動(dòng)或用很小一段制動(dòng)距離；當(dāng)移動(dòng)速度為 716m/，制動(dòng)時(shí)間取制t= 取 滑前， 0制t， 。 故有： 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 m 帶前t 輸送帶向后時(shí)間，一般與基本工藝時(shí)間重合，返回終點(diǎn)時(shí)用緩沖器緩慢，消除沖擊，減慢時(shí)間可不計(jì)。 (3) 工件定位夾緊時(shí)間：一般取 取 定位銷松開時(shí)間 ： 取 (4) 動(dòng)力滑頭的快速行程時(shí)間： 快進(jìn)時(shí)間快進(jìn)t： ( m 快向前快進(jìn) （ 2 快退時(shí)間快退t： ( m 快向后快退 （ 2 式中： 向前 向后 快頭快速行程速度（ m/ 現(xiàn)取 20向前， 50向后， 快( m i n )快進(jìn)t( m i n )03 制周期表 ： 圖 2 由于本自動(dòng)線是采用 業(yè)控制計(jì)算機(jī)）控制系統(tǒng)，輸送帶運(yùn)行的間隙時(shí)間必需根據(jù)自動(dòng)線上加 工時(shí)間最長的工序確定。此自動(dòng)線分為四段加工工序，第一段加工工序時(shí)間最長。（粗、精刮端面的時(shí)間包含在第一段和第四段工序中）。 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 自動(dòng)線的動(dòng)作循環(huán)如圖所示，自動(dòng)線有四個(gè)工段，其動(dòng)作順序?yàn)椋喊聪聠?dòng)按鈕 ,自動(dòng)線循環(huán)開始 ,輸送帶向前移動(dòng)到終點(diǎn) ,同時(shí)給四段機(jī)床發(fā)出定位夾緊信號 ,定位夾緊后 ,給動(dòng)力滑臺發(fā)出快進(jìn)信號 ,動(dòng)力滑臺快進(jìn)并自動(dòng)轉(zhuǎn)換為工作進(jìn)給 ,第四段首先加工完并快速退回原位 ,給夾具發(fā)出拔銷、松開的信號； 當(dāng)?shù)谒亩畏祷氐脑缓?，給第三段輸送帶發(fā)出向前信號并等待，同時(shí)第三段加工完并快速退回原位，給夾具發(fā)出拔銷、松開的信號 ；第三段退回原位后，給第三段輸送帶發(fā)出向前信號并等待。同時(shí)第二段加工完并快速退回原位，給夾具發(fā)出拔銷、松開的信號；第二段退回原位后，給第二段輸送帶發(fā)出向前信號并等待。等第一段加工完后并快速退回，給夾具發(fā)出拔銷、松開的信號；第一段退回原位同時(shí)給輸送帶發(fā)出向前信號。 這時(shí)自動(dòng)線又重復(fù)前述動(dòng)作，進(jìn)入下一次自動(dòng)循環(huán)。兩次輸送帶前進(jìn)的時(shí)間間隙為 于第一段的加工時(shí)間最長，其余三段即使加工完了還必須處于等待狀態(tài)，等第一段加工完畢后才進(jìn)入下一循環(huán)。 要專用部件設(shè)計(jì)： 動(dòng)裝置 驅(qū)動(dòng)裝置 是集中控制機(jī)構(gòu)的動(dòng)力源，如圖 2 油缸的活塞桿 1 上有齒條，經(jīng)齒輪 2 帶動(dòng)分配軸 3 回轉(zhuǎn)?；钊麠U的行程可以保證分配軸3 回轉(zhuǎn)一整周。但實(shí)際上分配軸不一定要回轉(zhuǎn)一整周。其回轉(zhuǎn)行程和端點(diǎn)位置可以用油缸兩端的螺釘調(diào)整。分配軸 3 上裝有凸輪 4，通過滾子 5 帶動(dòng)板件 6 沉分配軸的軸向移動(dòng)。板 6上緊固著兩根圓桿 7，它通過端部螺紋與中間底座上用于夾緊隨行夾具的拉桿 (見下面圖 2) 相聯(lián)，用以控制隨行夾具夾緊和松開。分配軸 3 兩端的聯(lián)軸套 8 上還裝著兩個(gè)控制定位銷的凸輪 9和 10。凸輪 11作用在行程節(jié)流閥 12上，用以控制驅(qū) 動(dòng)裝置油缸活塞的移動(dòng)速度。 分配軸 3通過聯(lián)軸套 8與加長軸聯(lián)接后，還要傳動(dòng)各個(gè)動(dòng)力滑臺（見圖 2因而要承受 較大的扭矩。其受力情況與動(dòng)力滑臺的切削負(fù)載、摩擦阻力、以及驅(qū)動(dòng)滑臺的凸輪壓力角有關(guān)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)作具體分析，按承受最大扭矩的情況驗(yàn)算分配軸的剛度。 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 節(jié) 拍 1 . 7 7 工快速向前定位夾緊拔銷松開向 后向 前快速退回加 工快速向前拔銷松開定位夾緊向 后向 前快速退回加 工快速向前拔銷松開定位夾緊向 后向 前快速退回加 工快速向前拔銷松開定位夾緊向 后向 前夾 具 具 具工 件輸送帶工 件輸送帶工 件輸送帶 具工 件輸送帶四段三段二段一段圖 2撥叉自動(dòng)線循環(huán)周期表 間底座 中間底座安裝在主輸送帶下面相應(yīng)于加工工位地方，共有兩個(gè)，一個(gè)在工位 2 和 3；一個(gè)在工位 6 和 7（見圖 2它是安裝臥式動(dòng)力滑臺的基礎(chǔ)部 件，其中還裝有隨行夾具的定位和夾緊機(jī)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)如圖 2 如圖 2原理為 :軸 1 通過撥爪 2 控制定位銷 3。在軸 1 端部固裝著法蘭 4，法蘭盤 5空套在軸 1上， 4與 5之間用一個(gè) 5相聯(lián)。盤 5上的圓柱銷 7插在凸輪 (圖 2的 9 和 10)的曲線槽中。凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)使定位銷 3 插入或撥出。銷 6 用作保險(xiǎn)環(huán)節(jié)，在出現(xiàn)偶需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 然故障時(shí)剪斷銷 6,使定位機(jī)構(gòu)不受損壞。 隨行夾具的夾緊是由兩根長桿 8通過端部螺紋與驅(qū)動(dòng)裝置上的兩根圓桿 (2)相聯(lián)接， 當(dāng)長桿 8被拉向左移 (見圖 2，裝在長桿 8上的擋環(huán) 9通過彈簧 10推動(dòng)楔塊 11，使頂銷 12向上 ,把隨行夾具壓緊在兩個(gè)定位平面 于楔塊 11的斜角很小，故具 圖 2動(dòng)線驅(qū)動(dòng)裝置 1 活塞桿 2 齒輪 3 分配軸 4 凸輪 5 滾子 6 板件 7 圓桿 8 聯(lián)軸套 9、 10、 11 凸輪 12 節(jié)流閥 有自鎖功能。當(dāng)長桿 8 右移時(shí)，擋環(huán) 13 直接失去楔塊 11，使之松開隨行夾具。實(shí)踐證明，只要彈簧 10選擇得當(dāng)，本設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)的工作是可靠的。 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 在分配軸 14裝著 兩個(gè)錐齒輪 ,通過錐齒輪 16、軸 17和浮動(dòng)聯(lián)軸節(jié) 18驅(qū)動(dòng)每個(gè)動(dòng)力滑臺的傳動(dòng)凸輪。 中間底座上部的滑座 15 是隨行夾具的支承件，隨行夾具在它上面滑行、定位和夾緊。下部的壓板 19，是隨行夾具的返回導(dǎo)軌。 力滑臺 如圖 2 如圖 2座的兩端面 （見（圖 2相接合。聯(lián)軸器 1 與中間底座的浮動(dòng)聯(lián)軸器想接合，將主分配軸的運(yùn)動(dòng)傳給軸 2，再經(jīng)離合器 3、軸 4使凸輪5 回轉(zhuǎn)，凸輪的曲線槽推動(dòng)滾子 6，通過支座 7、絲桿 8使滑臺產(chǎn)生進(jìn)退運(yùn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)長軸 圖 2間底座的結(jié)構(gòu) 1 軸 2 撥爪 3 定位銷 4 法蘭 5 法蘭盤 6 銷 7 圓柱銷 8 長桿 9 檔環(huán) 10 彈簧 11 楔塊 12 頂銷 9 可以使離合器 3 脫開，這時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)法蘭 10 可以使凸輪 5 轉(zhuǎn)動(dòng) ,從而對滑臺臺進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整。需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 離合器 3 是不對稱的雙齒端齒盤，即在整個(gè)圓周上只有一個(gè)位置可以合上，因而當(dāng)離合器合上后，凸輪 5 與主分配軸的相位關(guān)系就不需要再進(jìn)行調(diào)整。松開夾緊塊 11，轉(zhuǎn)動(dòng)絲桿 8，可以改變滑臺與支座 7的相對位置，即調(diào)整滑臺的原始位置。 滑座的后面 裝有無觸點(diǎn)行程開關(guān) 12 和擋鐵 13，擋鐵隨凸輪一起回轉(zhuǎn)，因而可用來發(fā)出主分配軸的位置信號。 滑臺各導(dǎo)軌面通過潤滑油泵集中供油潤滑。潤滑油從油管 14 流到滑臺后臺端分油器 15內(nèi)，再分兩路經(jīng)節(jié)流閥流向?qū)к?。在滑座周圍鑄有一圈溝槽，用心收集多余的導(dǎo)軌潤滑油，以維護(hù)機(jī)座的整潔。 性主軸 為了使自動(dòng)線的結(jié)構(gòu)緊湊，省去鉆模板而采用了剛性主軸，其結(jié)構(gòu)如圖 2 自動(dòng)線上所用剛性主軸有兩種結(jié)構(gòu)形式，一種如圖 2示，是用于擴(kuò)孔和鉸孔的剛性主軸。在主軸內(nèi)部制成小油缸，其活塞桿是一個(gè)套裝主軸。擴(kuò)孔時(shí)套裝 主軸先伸出，進(jìn)入 工件前面的導(dǎo)向中（圖 2位 6）以增加剛性。鉸孔時(shí)，鉸刀裝在套裝主軸上，使之相對于剛性主軸來說有一定的浮動(dòng)性。另一種如圖 2示，設(shè)有伸縮的套裝主軸，用于鉆孔 和粗刮端面。 圖 2動(dòng)力滑臺 1 聯(lián)軸器 2 傳動(dòng)軸 3 離合器 4 軸 5 凸輪 6 滾子 7 支座 8 絲桿 9 長軸 10需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 法蘭 11 夾緊塊 12 行程開關(guān) 13 擋塊 14 油管 15 分油器 b)a)圖 2剛性主軸 位油缸 在自動(dòng)線上加工的三種撥叉，其孔的長度不同。在工位 2（第 1 工序）上從兩端面各鉆孔長的三分之一，對于每一種撥叉，此不通孔的深度不同。但是滑臺進(jìn)給凸輪升程是恒定的，所以必須相應(yīng)改變滑臺的原始位置來適應(yīng)鉆削不同的孔深。在工位 2的滑臺上裝有變位油缸，來實(shí)現(xiàn)這一控制要求。 變位油缸的結(jié)構(gòu)如圖 2 為了使滑臺能夠?qū)崿F(xiàn)變位，須裝圖 2與滑臺脫開聯(lián)接。將變位油缸固定在滑臺 1（圖 2，聯(lián)接 桿 9 則以六角端部與絲桿頭部的內(nèi)六角孔相聯(lián)接。這樣，當(dāng)進(jìn)給凸輪回轉(zhuǎn)時(shí)，系通過滾子、支座、絲桿（見圖 2聯(lián)接桿 9、聯(lián)接板 8、以及整個(gè)油缸帶動(dòng)滑臺進(jìn)退。當(dāng)管道 A、 具有不同的進(jìn)、回油狀態(tài)時(shí)，變位油缸就會帶著滑臺移動(dòng)，使之處在不同的原始位置上。 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 根據(jù)滑臺所要求的原始位置，油缸的工作狀態(tài)如表 2 978654321圖 2變位油缸結(jié)構(gòu)圖 1 滑臺 2 油缸蓋 3 小活塞 4 缸體 5 浮動(dòng)活塞 6 油缸蓋 7 活塞桿 8 聯(lián)接板 9 聯(lián)接桿 表 2位油缸工作狀態(tài) 鉆 孔 深 度 321 滑臺相對位置 進(jìn) 油 回 油 1l 處于最后端位置 B C、 A 2l 滑臺向前 15、 A B 34 A、 B 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 第 3 章 電氣控制部分設(shè)計(jì) 述 隨著工業(yè)自動(dòng)化水平的提高，對電器的控制要求愈來愈精確。用微機(jī)對電機(jī)實(shí)施精 確位移和速度控制有極大的優(yōu)越性。數(shù)控電機(jī)運(yùn)行系統(tǒng)是由 業(yè)控制計(jì)算機(jī)）發(fā)出命令，通過與單片機(jī)之間的通信，使單片機(jī)產(chǎn)生控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的脈沖波形，使電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、快轉(zhuǎn)、慢轉(zhuǎn)和停止等，還可自成系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行。 本設(shè)計(jì)自動(dòng)線控制系統(tǒng)方框圖如圖 3 時(shí)鐘時(shí)鐘8 0 3 1傳感器T T L 集成放大電路處控制變 位 油 缸的 電 磁 閥P C F 8 5 748 5 7 4 D C N 1V D C N 1A 2A 1A 0D / L 集成放大電路T T L 集成放大電路T T L 集成放大電路處 控 制變位油缸的電磁閥處 控 制變位油缸的電磁閥處 控 制變位油缸的電磁閥工 位 處電路工 位 處電路工 位 處電路工 位 處電路圖 3動(dòng)線控制系統(tǒng)方框圖 其原理如圖示：通過差動(dòng)變壓器轉(zhuǎn)換成電壓信號，經(jīng)交流放大器放大并整流后儲存在由場效應(yīng)管組成的儲存器中，將切換信號保持一個(gè)工作節(jié)拍。儲存器的輸出電壓控制零值鑒別器，當(dāng)儲 存器的輸出電壓大于零值鑒別器的翻轉(zhuǎn)電壓時(shí)，零值鑒別器便控制鉆床的進(jìn)刀繼電器動(dòng)作，作好鉆削的工作準(zhǔn)備。當(dāng)鉆削完畢后碰到碰頭裝置，向輸送帶發(fā)出向前信號，輸送帶驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行工作。其余的加工階段實(shí)行并行控制。 本設(shè)計(jì)對鉆削動(dòng)力滑頭的兩個(gè)主要驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行電氣控制設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)快進(jìn)、快退、工進(jìn)和停止等運(yùn)動(dòng) 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 制系統(tǒng)的功能要求： 電機(jī) 1和電機(jī) 2進(jìn)給伺服運(yùn)動(dòng)控制； 行程控制； 鍵盤及顯示； 面板管理； 其他功能：光電隔離、功率放大、報(bào)警急停、復(fù)位等； 制主機(jī)及 主要芯片的選用及控制原理框圖設(shè)計(jì) 片選擇 本控制電路芯片采用 8031 單片機(jī)控制，該控制電路包括： 展程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器、擴(kuò)展可編程接口芯片一片、譯碼器一片、地址鎖存器一片、鍵盤和顯示線路、光電隔離和功率放大電路、報(bào)警電路、急停和復(fù)位等電路、面板管理電路。 微處理器（選用 司的 8031 在方案中已確定使用 列單片機(jī) 8031。由 司生產(chǎn)的此型號單片機(jī)是一種低功率、高性能的 8 位 處理器芯片。片內(nèi)無程序存儲器（ 128B 的數(shù)據(jù)存儲器（ 與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 80令集與引腳分布相兼容。它的特點(diǎn)歸納如下： 列中最典型的產(chǎn)品； 寬工件電壓范圍： 全靜態(tài)工作方式： 0 24 256 8 位內(nèi)部 32 條編程 I/O 口線； 2 個(gè) 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器； 5 個(gè)中斷源； 可編程串行中斷； 低功耗的閑置與掉電模式。 可編程 O 擴(kuò)展接口（ 8155） 8155 芯片內(nèi)包含有 256 字節(jié) 2 個(gè) 8 位和 1 個(gè) 6 位的可編程并行 I/O 口， 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 1 個(gè) 14 位定 時(shí) /計(jì)數(shù)器。 8155 可直接與 片機(jī)聯(lián)接，不需要增加任何硬件邏 輯。由于 8031 單片機(jī)外接一片 8155 后，就擴(kuò)展了數(shù)據(jù) I/O 端口和定時(shí) /計(jì)數(shù)器，因而是 片機(jī)系統(tǒng)中最常用的外圍接口芯片之一。 在 8155 的控制邏輯部件中，設(shè)置有一個(gè)控制命令寄存器和一個(gè)狀態(tài)寄存器。 8155 的工作方式由 入控制命令寄存器中的控制字來確定。控制命令寄存器只能寫入不能讀出，8 位控制命令寄存器的低 4 位用來設(shè)置 A 口、 B 口和 C 口的工作方式。第 4、 5 位用來確定 B 口以選通輸入輸出方式工作時(shí)是否允許中斷請 求。第 6、 7 位用來設(shè)置定時(shí) /計(jì)數(shù)器的操作。 8155 的 A 口、 B 口可工作于基本 I/O 方式或先通方式， C 口可作為輸入輸出口線，也可作為 A 口、 B 口選通方式工作時(shí)的狀態(tài)控制信號線。其工作情況與 8255 方式 0、方式 1 時(shí)大致相同，控制信號的含義也基本一樣。另外，在 8155 中還設(shè)有一個(gè)狀態(tài)標(biāo)志寄存器，用來存放 A 口和 B 口的狀態(tài)標(biāo)志。狀態(tài)標(biāo)志寄存器的地址與命令寄存器的地址相同， 能讀出，不能寫入。 在 8155 中還設(shè)有一個(gè) 14 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器，可用來定時(shí)或?qū)ν獠渴录?jì)數(shù)， 通過程序選擇計(jì)數(shù)長度和計(jì)數(shù)方式。計(jì)數(shù)長度和計(jì) 數(shù)方式由輸入給計(jì)數(shù)寄存器的計(jì)數(shù)控制字來確定。 統(tǒng)運(yùn)行原理 電機(jī)控制系統(tǒng)的工作原理框圖如圖 3示。 外部命令信號 信號控制脈沖驅(qū)動(dòng)信號通信接口電路單片機(jī)功率放大電路步進(jìn)電機(jī)圖 3進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的工作原理框圖 業(yè)控制計(jì)算機(jī)）是電機(jī)控制系統(tǒng)的主機(jī)，負(fù)責(zé)從鍵盤接收外部命令，通過串行口發(fā)送到單片機(jī)，然后接收單片機(jī)回送的相同數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，根據(jù)數(shù)據(jù)的情況控制電路。如果相同，表明單片機(jī)正確接收命令；如果不相同，則在屏幕上顯示出錯(cuò)信息。 控制結(jié)束需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 后，可做其他處理工作。 通信接口電路實(shí)現(xiàn) 行口信號與單片機(jī) 號之間的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn) 單片機(jī)的正常通信。 單片機(jī)負(fù)責(zé)接收來自 命令，并將其轉(zhuǎn)換成控制脈沖信號，從并行口輸出，去控制電機(jī)的運(yùn)行；在脫離 要保證系統(tǒng)能按一定的程序自動(dòng)運(yùn)行。 功率放大電路是將單片機(jī)并行口輸出的控制脈沖信號進(jìn)行電流和電壓放大，驅(qū)動(dòng)電機(jī)，使電機(jī)隨著不同的控制脈沖信號作各種運(yùn)轉(zhuǎn)。 電機(jī)是執(zhí)行動(dòng)作的設(shè)備，