C6132A型車床的自動(dòng)安全保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)說明書

目錄TOC\o"1-5"\h\z?ヽQ刖s 3\o"CurrentDocument"正文 7\o"CurrentDocument".安全保護(hù)裝置方案的評(píng)估與論證 7\o"CurrentDocument"1C6132A型車床 7\o"CurrentDocument"1. 2總體方案 81.2.1問題的提出 81.2.2C6132A型車床電路控制線路 91.2.3方案的提出 121.2.4方案的比較 141.2.5方案的選擇與確定 15\o"CurrentDocument"3總體分析 15L3.1保護(hù)裝置的可行性分析 153.2保護(hù)裝置的成本分析 173.3エ藝分析 18\o"CurrentDocument"2.安全保護(hù)裝置的具體設(shè)計(jì) 20\o"CurrentDocument"1保護(hù)裝置的電路設(shè)計(jì) 20\o"CurrentDocument"2保護(hù)裝置的機(jī)械設(shè)計(jì) 222.I開關(guān)的選擇及確定 222.2裝置的材料及加工エ藝 27\o"CurrentDocument"3保護(hù)裝置的總裝設(shè)計(jì) 291保護(hù)裝置的組裝 303.2保護(hù)裝置的安裝 30\o"CurrentDocument".機(jī)床自動(dòng)安全系統(tǒng)的發(fā)展 31\o"CurrentDocument"1紅外檢測(cè)技術(shù)原理及應(yīng)用 32\o"CurrentDocument"2數(shù)控技術(shù)的發(fā)展 33\o"CurrentDocument".總結(jié) 34\o"CurrentDocument"致謝: 36\o"CurrentDocument"參考文獻(xiàn): 37\o"CurrentDocument"附件: 38摘要針對(duì)車加工實(shí)習(xí)中易發(fā)生事故的原因,設(shè)計(jì)了一種車床用安全保護(hù)裝,介紹了該裝置的結(jié)構(gòu)及原理。此裝置主要是由金屬套筒、箱體和外購(gòu)開關(guān)組成的。各個(gè)組成的選材、加工對(duì)裝置的成本有很大影響。本文對(duì)保護(hù)裝置的的各個(gè)部分的選材,加工エ藝做出分析,力求降低成本。同時(shí),對(duì)裝置的安裝、動(dòng)作執(zhí)行等方面作了深入的可行性分析。傳統(tǒng)車床的自動(dòng)安全保護(hù)裝置主要是為了避免學(xué)生在裝卸完工件后,忘了把卡盤扳手取下而開動(dòng)機(jī)床造成安全事故。適合安裝于培訓(xùn)車エ用車床上,尤其更適合安裝在高校車加工實(shí)習(xí)用車床上。關(guān)鍵詞:車床安全保護(hù)裝置行程開關(guān)AbstractProcessthereasonoftheaccidentincidentwhilepractisingtothecar,hasdesignedakindoflathetobeinstalledbysafeprotection,haveintroducedstructureandprincipleofthisdevice.Thisdevicemainlyandpurchasedtheswitchandmadeupoutsidebythemetalcollet,bodyofcase.Theonesthatmakeupselectsuitablematerials,processandhaveinfluencegreatlyonthecostofthedeviceonebyone.Thistexteachpartinprotectorselectsuitablematerials,preparationmethodmakeanalysis,makeeveryefforttolowercosts.Meanwhile,installation,movementpersonwhocarryoutrespectindeviceactasdeepfeasibilityanalyze.Traditionalautomaticsafeprotectoroflatheforpreventstudentfrominbehindtheworkpieceoffinishingloadingandunloadingmainly,forget,takechuckspanneroff,startlatheleadtothefacttheincident.Suitablefor,install,ontrainlatheworkspendlathe,suitablefor,installinhighschoolbusprocessing,practising,spendinglathingespecially.Keyword:switchLathesafekeepinginstallmentlimit在現(xiàn)代エ業(yè)生產(chǎn)中,機(jī)床在所有生產(chǎn)設(shè)備中的地位無疑是般為舉足輕重的,而車床是使用最廣泛的。在機(jī)床發(fā)揮極大作用的同時(shí),由于技術(shù)設(shè)計(jì)上的考慮不當(dāng),在使用過程中也常常會(huì)造成生產(chǎn)事故.輕則影響到生產(chǎn),重則導(dǎo)致人身傷亡。如何在合理發(fā)揮機(jī)床作用的同時(shí)，最大程度的減少生產(chǎn)事故的發(fā)生,應(yīng)該是所有機(jī)床設(shè)計(jì)人員義不容辭的責(zé)任。進(jìn)エ實(shí)習(xí)是每個(gè)理工科學(xué)生的必修課,學(xué)生實(shí)習(xí)的主要工種有車,鉗,銃,鋼，磨電氣焊、鍛壓、鑄造、熱處理等。使用主要設(shè)備有普通車床,立、臥式銃床,平面及外圓磨床,鉆床,鍛壓設(shè)備等,由于剛剛接觸,特別是普通車床,運(yùn)轉(zhuǎn)速度高,而絕大部分機(jī)床不具備自動(dòng)保護(hù)停車（熱繼電器除外）裝置,加上學(xué)生對(duì)設(shè)備安全運(yùn)行知識(shí)了解不多。操作又不很熟練，在車エ實(shí)習(xí)過程中,扳手飛出,刀架上車頭（刀回架與運(yùn)轉(zhuǎn)中的卡盤相碰）的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)勝。因此在機(jī)床的設(shè)計(jì)和制造過程中，必須充分考慮到安全保護(hù)技術(shù)的重要性。事實(shí)上.在世界上機(jī)床制造水平先進(jìn)的國(guó)家,如德國(guó)、瑞士、日本、美國(guó)和意大利等,他們生產(chǎn)的機(jī)床都有很全面的安全保護(hù)措施,而我國(guó)的機(jī)床制造廠商在這方面要遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于這些歐美發(fā)達(dá)國(guó)家。隨著中國(guó)加入WTO,歐美廠商對(duì)中國(guó)市場(chǎng)將會(huì)越來越重視,國(guó)內(nèi)的機(jī)床制造廠商也將面臨越來越多的機(jī)遇和挑戰(zhàn),在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中全面采取安全保護(hù)措施已經(jīng)勢(shì)在必行。傳統(tǒng)車床在金工實(shí)習(xí)的教學(xué)工作中有有著十分重要的意義,由于學(xué)生很少接觸,在剛開始金工實(shí)習(xí)的時(shí)候?qū)C(jī)床的性能不熟悉，常常操作失誤,造成事故。為了防止新上崗的車工及高校學(xué)生在車エ教學(xué)培訓(xùn)中發(fā)生安全事故,我們?cè)O(shè)計(jì)了一種在車床上使用的安全防護(hù)裝置。該裝置可有效防止部分學(xué)生在裝卸完工件后忘記取下卡盤扳手就啟動(dòng)車床,導(dǎo)致扳手在離心力的作用下從卡盤上飛出,造成事故。因此該論文主要設(shè)計(jì)了一個(gè)接入車床的電路中在扳手的作用下才能啟動(dòng)的安全保護(hù)裝置。即扳手不從卡盤上取下來,車床不能啟動(dòng),經(jīng)過實(shí)踐論證,該系統(tǒng)安全可靠,安裝維護(hù)方便快捷,在整個(gè)教育系統(tǒng)的金工實(shí)習(xí)基地得到了廣泛的應(yīng)用。本文主要工作:(1)搜集資料、了解國(guó)內(nèi)外發(fā)展新動(dòng)向、進(jìn)行課題、時(shí)示性分析。(2)對(duì)技改方案進(jìn)行論證與評(píng)估。(3)確定總體方案。(4)對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行了電路設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)、總裝設(shè)計(jì)之后,并對(duì)其進(jìn)行了成本分析、工藝分析,使用的可行性進(jìn)行了論證。(5)總結(jié)規(guī)律，找出該課題存在的不足并提出改進(jìn)意見。正文.安全保護(hù)裝置方案的評(píng)估與論證在教育系統(tǒng)的各個(gè)高校中,普遍均設(shè)有金工實(shí)習(xí)基地。在這其中就不時(shí)的發(fā)生因?qū)W生的誤操作而產(chǎn)生的安全事故。就以我們成都理工大學(xué)的金工實(shí)習(xí)基地而言,我校的金工實(shí)習(xí)基地在省內(nèi)的各個(gè)高校當(dāng)中規(guī)模居中,各種加工設(shè)備都很齊全。因此,在省內(nèi)的金工實(shí)習(xí)基地中具有普遍性。我們對(duì)近些年來出現(xiàn)的安全事故做了大體的了解,發(fā)現(xiàn)了一個(gè)普遍出現(xiàn)的安全問題:傳統(tǒng)機(jī)床在金エ實(shí)習(xí)的教學(xué)過程中,學(xué)生由于對(duì)機(jī)床的性能及操作不熟悉,常常產(chǎn)生誤操作。為此我們?yōu)榱朔乐勾祟惏踩鹿实陌l(fā)生就提出了為傳統(tǒng)機(jī)床設(shè)計(jì)ー個(gè)自動(dòng)安全保護(hù)裝置。而在我校的金工實(shí)習(xí)基地中,C6132A是主要的車削加工的傳統(tǒng)機(jī)床。由于我校實(shí)習(xí)基地的C6132A型車床缺少必要的安全保護(hù)措施,學(xué)生在裝卸エ件時(shí),如果不小心誤動(dòng)機(jī)械操作手柄,會(huì)引起主軸電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行,造成設(shè)備和學(xué)生人身事故，為此增加了以行程開關(guān)為主的安全保護(hù)裝置。在下面的我們將以C6132A型車床為例，來介紹傳統(tǒng)機(jī)床的特點(diǎn),并對(duì)C6132A電路進(jìn)行合理的改造,對(duì)學(xué)生的安全起到保護(hù)作用。.1C6132A型車床臥式車床的加工對(duì)象,主要是軸類零件和直徑不太大的盤類零件。故一般采用臥式布局。為了適應(yīng)右手操作的習(xí)慣，主軸箱布置在左端。而C6132A型車床又是臥式車床中應(yīng)用最廣的,在本章中將主要以C6132A型車床為例來介紹傳統(tǒng)機(jī)床。圖1.1C6132A型車床C6132A型車床主要是有主軸箱(Handstock)、刀架(Toolslide)、進(jìn)給箱(Feedbox)＞尾座(Tailstock)、溜板箱(Apron)、床身(Bed)六大部分組成,C6132A型車床其外形如上圖所示。.2總體方案問題的提出C6132A型車床是我校實(shí)習(xí)エ廠的加工機(jī)床,每年都擔(dān)負(fù)著學(xué)生機(jī)加工實(shí)習(xí)的繁重任務(wù)。但是由于安全保護(hù)環(huán)節(jié)欠缺,并且參加實(shí)習(xí)的學(xué)生都是第一次參加,對(duì)設(shè)備的性能不熟悉和操作不熟悉容易發(fā)生意外,從而導(dǎo)致設(shè)備和人身事故。比如:未取下扳手就啟動(dòng)車床導(dǎo)致扳手在離心力下飛出;部分長(zhǎng)頭發(fā)女生不按老師要求戴安全帽;加工過程中刀架與三角卡盤相碰等等都很可能對(duì)人身和設(shè)備的造成傷害。特別是學(xué)生常常忘記取下扳手就啟動(dòng)車床導(dǎo)致扳手在離心カ下飛出,造成的這類事故引起了我的注意。因此,我針對(duì)學(xué)生常常忘記取下扳手就啟動(dòng)車床導(dǎo)致扳手在離心力下飛出,造成的事故，并根據(jù)學(xué)校實(shí)習(xí)エ廠的要求，我們對(duì)C6132A型車床進(jìn)行了必要的安全技術(shù)改造。我們的設(shè)計(jì)應(yīng)該是考慮的學(xué)生由于初次使用車床,在裝夾完工件后忘記取下扳手,就啟動(dòng)車床,在離心力的作用扳手飛出,從而造成事故,因此,我們就應(yīng)該設(shè)計(jì)一個(gè)裝置，提醒學(xué)生取下扳手。怎樣才能做到這一點(diǎn)呢?我們利用扳手去控制一個(gè)開關(guān),當(dāng)這個(gè)開關(guān)閉和時(shí)才能啟動(dòng)車床的電路,有兩種控制電路的方法可以實(shí)現(xiàn)這ー點(diǎn):控制這個(gè)車床的電路和控制主軸電機(jī)的電路。所以我們要對(duì)C6132A車床的控制線路進(jìn)行分析:1.2.2C6132A型車床電路控制線路圖L2C6132A型車床電路控制線路圖下面我們將對(duì)該電氣控制線路作一簡(jiǎn)耍的分析:(1)主電路分析主電路中共有三臺(tái)電動(dòng)機(jī)。Ml為主軸電動(dòng)機(jī),帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)和刀架作進(jìn)給運(yùn)動(dòng);M2為冷卻電動(dòng)機(jī);M3為刀架快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)。三相交流電源通過轉(zhuǎn)換開關(guān)QS!引入,主軸電動(dòng)機(jī)M!有接觸器KM1控制啟動(dòng),熱繼電器FR1為主軸電動(dòng)機(jī)Ml的過載保護(hù)。冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2有接觸器KM2控制啟動(dòng),熱繼電器FR2為冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2的過載保護(hù)。接觸器KM3為控制刀架快速移動(dòng)的電動(dòng)機(jī)M3啟動(dòng)用,因快速電動(dòng)機(jī)M3是短期工作,故可不設(shè)過載保護(hù)。(2)控制電路分析控制變壓器TC二次側(cè)輸出UOV電壓作為控制回路的電源:(a)主軸電動(dòng)機(jī)Ml的控制:按下啟動(dòng)按鈕開關(guān)SB2,接觸器KM!的線圈獲電吸合,KM1主觸頭閉合,主軸電動(dòng)機(jī)Ml啟動(dòng)。按下蘑菇形停止開關(guān)按鈕SB1,電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。(b)冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2的控制：只能在接觸器KM1獲電吸合,主軸電動(dòng)機(jī)Ml啟動(dòng)后,合上開關(guān)SA使接觸器KM2線圈獲電吸合,冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2オ可能啟動(dòng)。(c)刀架快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)的控制：刀架快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3的啟動(dòng)是由安裝在進(jìn)給操作手柄頂端的按鈕開關(guān)SB3來控制的,它與交流接觸器KM3組成點(diǎn)動(dòng)控制環(huán)節(jié)。將操作手柄扳到所需的方向,壓下按鈕開關(guān)SB2,接觸器KM3獲電吸合,電動(dòng)機(jī)M3獲電啟動(dòng),刀架就向指定方向快速移動(dòng)。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,并根據(jù)測(cè)試結(jié)果我們繪制了機(jī)床電氣控制線路原理圖,如圖1.3所示。(a)圖是改造前的控制線路,(b)圖是改造后的控制線路。圖L3機(jī)床電氣原理圖圖中SQ1、SQ2是與機(jī)械操作手柄聯(lián)動(dòng)的行程開關(guān)。當(dāng)操作手柄處于中間（零位）位置:SQ1ヽSQ2都不受壓;當(dāng)操作手柄處于向上（正轉(zhuǎn)）位置:SQ1受壓,SQ2不受壓;當(dāng)操作手柄處于向下（反轉(zhuǎn)）位置：SQ1不受壓,SQ2受壓。其控制線路工作原理如下：合上Iff冷卻泵電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)丨ー操作手柄必須處于中間（零位）位置:中間繼電器KA自鎖,為車削加工作準(zhǔn)備丨ー操作手柄必須處于向上（正轉(zhuǎn)）位置:受壓一常開觸點(diǎn)閉合,得電一主軸電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)加工I-操作手柄必須處于向下（反轉(zhuǎn)）位置:受壓一常開觸點(diǎn)閉合,得電一主軸電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)加工此機(jī)床線路有如下控制特點(diǎn)：a.主軸電動(dòng)機(jī)M2正、反向運(yùn)行的互換必須經(jīng)過中間位置;b.若線路突然斷電,待電源恢復(fù)后,必須重新操作手柄,主軸電動(dòng)機(jī)M2才能正常運(yùn)行;c.裝卸工件時(shí)操作手柄必須處于中間（零位）位置。這樣一來就存在這樣的問題:如果操作員在裝卸エ件時(shí)不小心誤動(dòng)操作手柄,就會(huì)引起主軸電動(dòng)機(jī)M2正、反向運(yùn)行,在離心力的作用下扳手飛出造成設(shè)備和人身事故。這就要求我們必須對(duì)此機(jī)床控制線路進(jìn)行技術(shù)改造,即設(shè)置ー保護(hù)裝置。1.2.3方案的提出通過車床的電路控制分析,利用扳手去控制一個(gè)開關(guān),當(dāng)這個(gè)開關(guān)閉和時(shí)才能啟動(dòng)車床的電路,兩種可以控制電路的實(shí)現(xiàn)方法如下:(1)控制這個(gè)車床的電路,即在這個(gè)電源開關(guān)后加一個(gè)保護(hù)裝置,使裝置能夠控制這個(gè)車床的電路,沒有取下扳手放進(jìn)保護(hù)裝置的話,整個(gè)車床就不能啟動(dòng)。這個(gè)方法顯然不符合我們的生產(chǎn)實(shí)習(xí)的,因?yàn)槊看稳?、上工件都要使真?zhèn)€車床都停下來，這樣就會(huì)減短車床的使用壽命,而且增加操作的麻煩。(2)控制主軸電機(jī)的電路。因?yàn)楫?dāng)主軸電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)才能使扳手在離心力的作用飛出造成事故,所以我們?cè)O(shè)計(jì)個(gè)裝置能夠控制主軸電機(jī)的電路就可以了。怎樣才能在避免裝卸工件的時(shí)不小心按動(dòng)開關(guān)使免主軸電機(jī)突然啟動(dòng)呢?我們?cè)谘b卸エ件的時(shí)候都要使用的扳手,那么我們?cè)O(shè)計(jì)的保護(hù)裝置也應(yīng)該要用到扳手,這樣只有一個(gè)扳手,就能夠避免在做這一件工作的時(shí)候,另外一件事發(fā)生。增設(shè)ー保護(hù)環(huán)節(jié),使得此環(huán)節(jié)在裝卸エ件時(shí)能夠斷開控制線路,使線路不可能エ作,否則控制線路自動(dòng)恢復(fù)正常,基于此種設(shè)想，所以我們采用行程開關(guān)、套筒和裝卸工件用的扳手配合完成保護(hù)功能。圖中SQ為保護(hù)環(huán)節(jié)中的開關(guān),此線路工作原理如下:.裝卸工件后,扳手插入套筒一SQ壓合中間繼電器KA得電自鎖ー為正常的車削加工作準(zhǔn)備;.裝卸工件時(shí),扳手拔出套筒一SQ自動(dòng)回恢復(fù),中間繼電器KA不可能得電ー此時(shí)不論機(jī)械操作手柄處于何位置一KM1、KM2都不可能得電f主軸電動(dòng)機(jī)都不會(huì)啟動(dòng)運(yùn)行—從而起到預(yù)期的保護(hù)作用。由此可見我們選擇開關(guān)的重要性,即開關(guān)的選擇決定了整個(gè)保護(hù)裝置。根據(jù)對(duì)機(jī)床線路的測(cè)試結(jié)果，選擇的開關(guān)必須滿足下列要求:a.可用于短時(shí)重復(fù)動(dòng)作;b.體積小且動(dòng)作可靠;；c.需要一對(duì)常開、一對(duì)常閉開關(guān);d.能夠自動(dòng)復(fù)位;e.能夠承受較大的沖擊カ,且使用壽命長(zhǎng);f.適用于交流380V,5A的控制電路。因此,我們?cè)O(shè)計(jì)裝置時(shí),主要對(duì)開關(guān)的選擇提出兩種方案,使扳手能夠通過套筒準(zhǔn)確的作用在開關(guān)上，.根據(jù)以上要求我們可以選用DZ47TP型紅外線控制開關(guān)。當(dāng)扳手插入套筒后由于重力的作用使開關(guān)閉合,SQ閉合，為正常的車削加工作準(zhǔn)備這樣就可以啟動(dòng)主軸電機(jī)了。當(dāng)扳手取下后,開關(guān)能夠自動(dòng)斷開,從而是SQ斷開,主軸電機(jī)的電源斷開,電機(jī)停止工作,就可以用扳手取下工件了。圖1.4DZ47-1P紅外線開關(guān).還可以選擇行程限位開關(guān),作用也與先前討論的基本相同,都是當(dāng)扳手插入套筒后由于重力的作用使開關(guān)閉合，SQ閉合,為正常的車削加工作準(zhǔn)備這樣就可以啟動(dòng)主軸電機(jī)了。當(dāng)扳手取下后,開關(guān)能夠自己斷開,從而是SQ斷開，主軸電機(jī)的電源斷開,電機(jī)停止工作,就可以用扳手取下工件了。2.4方案的比較前兩種方案外部裝置均相同,方案一的中心裝置為ー紅外線開關(guān),方案二的中心裝置為ー限位開關(guān)。在本章節(jié)將著重比較兩種方案,以確定最終的設(shè)計(jì)方案。方案ー,二在調(diào)試中出現(xiàn)的問題很多,如:al線路的觸點(diǎn)連接不牢;bl套筒與行程開關(guān)安裝尺寸出現(xiàn)偏差等。這些現(xiàn)象最終得到很好的解決。經(jīng)過試用,反映此裝置非?？煽俊⒎奖?、有效。但是方案二有更多的優(yōu)點(diǎn):（1）采用接近開關(guān),工作無接觸無磨損，使用壽命長(zhǎng)，而且控制簡(jiǎn)單、方便、可靠性好。（2）能防止扳手從卡盤上飛出造成的事故。（3）是機(jī)電一體化的新產(chǎn)品,經(jīng)濟(jì)實(shí)用,具有推廣價(jià)值。通過兩種方案的介紹,我們看到兩種方案各有其優(yōu)缺點(diǎn)。而且兩種裝置的外部結(jié)構(gòu)都是相同的,它們的主要不同是由于所選的行程開關(guān)不同。針對(duì)此種情況,我們將主要通過比較兩種行程開關(guān)的優(yōu)缺點(diǎn)來確定最終的設(shè)計(jì)方案,下面將對(duì)此作詳細(xì)的介紹。紅外線開關(guān)是一種非接觸型的物體檢測(cè)裝置,它的工作原理是當(dāng)開關(guān)被接觸時(shí),它的紅外線發(fā)射器就能發(fā)出紅外線,當(dāng)ー邊的接收器接收到信號(hào)后就能控制SQ并能給出相應(yīng)的控制信號(hào)去控制繼電器或其他電器。行程開關(guān)（國(guó)外常稱為位置傳感器）是反映工作機(jī)械或運(yùn)動(dòng)部件的行程,以發(fā)出檢測(cè)、定位、聯(lián)鎖、保護(hù)及控制等命令的主令電器。行程開關(guān)包括微動(dòng)開關(guān)、限位開關(guān)及接近開關(guān)等,前兩種是指有觸點(diǎn)開關(guān),后一種是指無觸點(diǎn)開關(guān)。因?yàn)橛杏|點(diǎn)開關(guān)具有某些突出的優(yōu)點(diǎn),所以用途非常廣泛,其用量也遠(yuǎn)大于無觸點(diǎn)開關(guān)。紅外線開關(guān)應(yīng)用可以提高機(jī)床設(shè)備的可靠性和安全性,但是它初投資要比行程開關(guān)高ー些,接近開關(guān)的單價(jià)為20元左右,而行程開關(guān)只需3-5元。事實(shí)±,我們應(yīng)該看到,機(jī)床經(jīng)過改造后所節(jié)省的維修、備件及機(jī)場(chǎng)停機(jī)待修的費(fèi)用要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于它的初投資。因此,這種改造在經(jīng)濟(jì)效益上也是令人滿意的。1.2.5方案的選擇與確定通過比較我們看到兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，由于行程開關(guān)價(jià)格便宜,方便可靠,經(jīng)試用取得了令人滿意的效果,故我們最后選定將行程開關(guān)中的限位開關(guān)作為裝置的主要外構(gòu)件。此設(shè)計(jì)的總體方案為:設(shè)計(jì)ー個(gè)安全裝置,可以防止沒有取下扳手的情況下,機(jī)床無法啟動(dòng)。裝置的結(jié)構(gòu)由于只是起到開關(guān)的作用,且僅和一個(gè)扳手相關(guān)聯(lián),從成本上考慮只需ー個(gè)長(zhǎng)方體盒體就可以了,安裝的位置考慮到方便,就安裝在左手邊的主軸箱上。整個(gè)裝置要實(shí)現(xiàn)的工作過程:當(dāng)卡盤扳手放入套筒后,卡盤扳手壓在墊塊上。墊片通過螺釘固定在箱體上,同時(shí)壓在開關(guān)的觸頭上。釘固定在箱體的固定位置上。這時(shí)候卡盤扳手通過墊片及墊塊的作用與開關(guān)的活動(dòng)觸頭接觸,由于扳手的重力作用將開關(guān)的活動(dòng)觸頭壓下,使開關(guān)閉合,即進(jìn)ー步說使整個(gè)電氣控制電路接通，使機(jī)床正常工作。以達(dá)到我們的設(shè)計(jì)要求。1.3總體分析在這一部分我們主要介紹所設(shè)計(jì)的裝置在各個(gè)方面的可行性分析和它在價(jià)格方面的分析。1.3.1保護(hù)裝置的可行性分析在這里我們主要從兩個(gè)方面對(duì)裝置的可行性進(jìn)行分析,即裝置在安裝方面的可行性和裝置在執(zhí)行方面的可行性分析。(1)保護(hù)裝置安裝的可行性分析我們所設(shè)計(jì)的裝置主要是為了起到自動(dòng)安全保護(hù)的作用,那么此裝置究竟能不能達(dá)到設(shè)計(jì)的目的,很關(guān)鍵的一點(diǎn)就是看它安裝到機(jī)床上的設(shè)計(jì)參數(shù)是否合理.在機(jī)床添加了自動(dòng)安全保護(hù)裝置后,能否使機(jī)床正常工作,且不影響工作人員的正常操作?；谶@一考慮,我們將對(duì)裝置在機(jī)床上的安裝作詳細(xì)的論述。我們所設(shè)計(jì)的裝置的外形尺寸是非常小巧的,它的大小比例只占到整個(gè)機(jī)床體積的很小一部分。我們?cè)诎惭b時(shí),考慮到機(jī)床的實(shí)際情況以及人的操作習(xí)慣，決定將裝置安裝在車床的主軸箱上。我們的裝置主要是防止學(xué)生在金工實(shí)習(xí)時(shí)，在裝卸完工件后,忘了把卡盤扳手從卡盤上取下,而使扳手從車床上飛出,造成安全事故?？紤]到這些,我們就要將裝置安裝在卡盤附近,以便于學(xué)生將卡盤扳手放入其中。最好的位置是學(xué)生在裝卸完工件后,隨手就可以觸到的位置,由此我們選擇了主軸箱是個(gè)十分可行的方案。再者,我們考慮到裝置與車床的連接是殼體之間的聯(lián)接,由此我們可以選擇在殼體和箱體上開孔,之后用螺釘聯(lián)接的方案。這樣可以極大的使安裝空間縮小,并且使聯(lián)接更加穩(wěn)定、牢固。裝置的具體安裝實(shí)施已經(jīng)在前面提到了。經(jīng)過以上的分析,可以看出傳統(tǒng)機(jī)床的自動(dòng)安全保護(hù)裝置的安裝方案在實(shí)施過程中是十分可行的。(2)保護(hù)裝置使用的可行性分析我們的裝置已經(jīng)設(shè)計(jì)完成,那么它究竟能不能按照我們的意愿進(jìn)行工作呢。那就要看裝置的各個(gè)組件是不是按照我們的設(shè)計(jì)所動(dòng)作了,即部件的執(zhí)行是否可行,在這一部分我們要對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)論述。我們的整個(gè)裝置的各個(gè)組件是放在ー個(gè)長(zhǎng)方體的箱體中的,且是豎直固定在車床的主軸箱上的。在箱體的最底端放置著墊塊,它的作用是支撐開關(guān)。開關(guān)就安裝在墊塊之上,并且利用兩個(gè)對(duì)稱的螺釘緊緊固定在箱體上。而墊片遠(yuǎn)離開關(guān)的一端利用對(duì)稱的兩個(gè)螺釘固定在箱體底面上,而另一端壓在開關(guān)的活動(dòng)觸頭上。因我們選擇LX5T1系列的行程開關(guān),其觸頭十分靈敏，為保證在只有墊片在其上不使開關(guān)閉合的條件,我們利用安裝在墊片上的兩螺釘上的螺母,調(diào)節(jié)墊片的具體位置,使墊片剛剛觸在開關(guān)的活動(dòng)觸頭上即可。LX5T1系列的小柱塞式行程開關(guān),適用于交流50Hz,電壓380V,直流220V的控制電路中，作為限制各種機(jī)構(gòu)和行程之用,其使用壽命比較長(zhǎng),適合此保護(hù)裝置。那么卡盤扳手插入套筒后,由于重力的作用,扳手就壓在了墊片上，并且通過墊片將壓カ傳到開關(guān)的活動(dòng)觸頭上,使開關(guān)閉合,電路接通。首先,扳手在插入金屬套筒后要不能使扳手卡在套筒中。這在設(shè)計(jì)套筒時(shí)就已經(jīng)考慮到了,套筒與扳手之間要存在著一定的間隙,保證可以使卡盤扳手可以順利通過并壓在墊片上。其次,墊片不能完全的固定。這在設(shè)計(jì)墊片時(shí)也作了考慮,墊片的一端是可以通過兩個(gè)螺釘調(diào)節(jié)的,而另一端是壓在開關(guān)的活動(dòng)觸頭上的。再有,開關(guān)的活動(dòng)觸頭要足夠靈敏而且開關(guān)要非常穩(wěn)定在性能上。這些在設(shè)計(jì)和選擇開關(guān)時(shí)都已作了詳細(xì)的說明,在這里就不多說了。經(jīng)過以上的分析,可以看出傳統(tǒng)機(jī)床的自動(dòng)安全保護(hù)裝置在裝置的各個(gè)部分動(dòng)作的執(zhí)行上也是非?？茖W(xué)的,是可行的。L3.2保護(hù)裝置的成本分析在這個(gè)裝置的成本方面我們主要考慮到每個(gè)裝置的成本都非常低,而且不容易估計(jì)。因此，我們可以選擇ー批裝置來分析裝置的成本。在下面的計(jì)算中,我們統(tǒng)ー選取20,000件來計(jì)算整個(gè)裝置的成本。裝置的成本我們主要從裝置的材料的價(jià)格、開關(guān)的價(jià)格以及各個(gè)部分的加ェ幾個(gè)方面來考慮的。開關(guān)方面,我們選擇LX5-11型限位開關(guān),它的價(jià)格3.00元/臺(tái),那么我們的開關(guān)成本就是60000兀。套筒的材料我們選擇熱軋無縫鋼管,它的價(jià)格為5000元/噸。而我們的套筒的質(zhì)量大約為100克左右,而考慮到我們?cè)诩庸r(shí)可能會(huì)浪費(fèi)?定的材料,因此我們計(jì)其質(zhì)量為120克。那么,這批裝置的質(zhì)量就為2400千克。那么這批裝置的套筒成本就是12000元。箱體及箱蓋的材料我們可以選擇熱軋普碳薄鋼板,它的價(jià)格為4000元/噸。而我們的箱體的質(zhì)量大約為100克左右。同樣的考慮到加工,我們計(jì)其質(zhì)量為120克。那么,這批裝置的質(zhì)量就為2400千克。那么我們的箱體及箱蓋的成本就為9600元。墊片的材料選擇普通硬脂塑料,它的價(jià)格為7500元/噸。墊片的質(zhì)量為20克左右,同樣考慮加工余量,我們計(jì)算其質(zhì)量為30克。那么這批裝置的質(zhì)量為600千克。那么墊片的成本為4500元。螺釘?shù)某杀竟灿?jì)為15000元。我們的裝置要經(jīng)過車削、銃削等加工,我們同樣計(jì)算它的成本為80000元。通過以上的分析計(jì)算,我們可以計(jì)算出這批裝置的總成本為:M=60000+12000+9600+4500+1500+80000=167600元那么可知每個(gè)裝置的成本為九元左右。通過以上的分析,我們看到我們所設(shè)計(jì)的裝置可以以很小的成本完成很重要的功能,可以說我們的裝置是非常合理的。.3.3エ藝分析(1)壓片的工藝分析由于扳手的中心是空的用來扳動(dòng)螺母的,如果直接放到觸頭上有可能與觸頭接觸不到,所以增加了壓片,這樣只要把扳手插入套筒壓片在扳手的重力作用下壓下觸頭的作用。所以它的材料必須要滿足一定的強(qiáng)度,有一定的韌性,和抗沖擊的能力。它的結(jié)構(gòu)為長(zhǎng)60-70mm寬35-45mm的片。用螺釘固定在裝置的底部,保證其安裝尺寸,從它到底部的距離為30-40mm。此結(jié)構(gòu)合理又經(jīng)濟(jì)。加工方便形狀簡(jiǎn)單。由［3］表常用工程塑料及型オ選用不飽和聚酯塑料。它的機(jī)械性能良好。耐熱耐燃。耐化學(xué)試劑,透光,耐氣候老化,用于制造電エ電器,汽車車身等。材料經(jīng)濟(jì)合要求。要把它切割成長(zhǎng)為67mm,寬為45mm的塊。選用［2］普通機(jī)床C6132D型,刀片選用表8.2-1GB5244-85A312(2)套筒的工藝分析此零件是安全保護(hù)裝置中的ー個(gè)主要零件,其功能是用來插放扳手，讓扳手放入時(shí)能壓下安全裝置的限位開關(guān)的觸頭。套筒是以限位開關(guān)的觸頭為裝配基準(zhǔn)安裝在安全裝置的外殼上的。配以ー個(gè)螺母用以固定套筒。螺紋用采用車刀車削而成。它無技術(shù)要求,視圖、尺寸完全正確;選用HT110的鐵管。此材料對(duì)強(qiáng)度無要求，零件鑄造應(yīng)カ小,不用人工時(shí)效處理，減震性,鑄造性能良好。(3)裝置的外殼的工藝分析用HT110的鐵板切割并焊接而成。其主要加工尺寸為在上面加工孔。在殼體上加工七個(gè)用以用于安裝ゆ4mm的孔,在其下底面加工ーe10mm的孔用與接線用。在殼蓋上加工四個(gè)ゆ4mm的孔,用與安裝殼蓋。選擇加工設(shè)備及工裝設(shè)備:切割時(shí)選用普通車床C6132D型,刀片用A312焊接時(shí)選用［2］焊條E4322型。該型接與電源交流直流正反接。エ藝性能良好接縫較凸,適用于高速,單道,主要焊接低炭鋼薄板。鉆孔時(shí)選用Z4012由［7］表10.1-1臺(tái)式鉆床,鉆頭由表10.2-5選用直麻花鉆GB1435-85o螺紋攻絲時(shí)由［7］表16.2-2選用S4006B型臺(tái)式鉆床。此裝置的外殼形狀合理加工方便,形狀簡(jiǎn)單,材料經(jīng)濟(jì)符合此設(shè)計(jì)的要求和材料標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格。.安全保護(hù)裝置的具體設(shè)計(jì)在前面的章節(jié)中,我們已經(jīng)選定了本次設(shè)計(jì)的方案,下面我們將主要對(duì)所設(shè)計(jì)的自動(dòng)安全保護(hù)裝置的機(jī)械部分、電路控制部分以及總裝部分作一詳細(xì)的介紹。保護(hù)裝置的電路設(shè)計(jì)我們對(duì)C6132A型車床進(jìn)行了必要的安全技術(shù)改造。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,并根據(jù)測(cè)試結(jié)果我們繪制了機(jī)床電氣控制線路原理圖,如圖2.1所示。（a）圖是改造前的控制線路,（b）圖是改造后的控制線路。圖2.1機(jī)床電氣原理圖圖中SQ1、SQ2是與機(jī)械操作手柄聯(lián)動(dòng)的行程開關(guān)。當(dāng)操作手柄處于中間（零位）位置:SQ1ヽSQ2都不受壓;當(dāng)操作手柄處于向上（正轉(zhuǎn)）位置:SQ1受壓,SQ2不受壓;當(dāng)操作手柄處于向下（反轉(zhuǎn)）位置:SQ1不受壓,SQ2受壓。其控制線路工作原理如下:合上| ?冷卻泵電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)I一操作手柄必須處于中間（零位）位置:中間繼電器KA自鎖,為車削加工作準(zhǔn)備丨ー操作手柄必須處于向上（正轉(zhuǎn)）位置:受壓一常開觸點(diǎn)閉合,得電ー主軸電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)加工I-操作手柄必須處于向下（反轉(zhuǎn)）位置:受壓~常開觸點(diǎn)閉合,得電ー主軸電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)加工此機(jī)床線路有如下控制特點(diǎn)：a.主軸電動(dòng)機(jī)M2正、反向運(yùn)行的互換必須經(jīng)過中間位置;b.若線路突然斷電,待電源恢復(fù)后,必須重新操作手柄,主軸電動(dòng)機(jī)M2才能正常運(yùn)行;c.裝卸工件時(shí)操作手柄必須處于中間（零位）位置。從圖沖可以看出，改造后的機(jī)床控制線路主要是在原來的主控制線路上添加了一個(gè)簡(jiǎn)單的行程限位開關(guān)。有了這個(gè)開關(guān)后我們機(jī)床的車削加工就和卡盤扳手聯(lián)系起來了：在我們裝卸完工件后,如果忘了把卡盤扳手從卡盤上取下就開動(dòng)機(jī)床時(shí),這時(shí)候限位開關(guān)就開始起作用了,這時(shí)候限位開關(guān)不受壓（不閉合）線路處于開路狀態(tài),故車床無法正常工作:而相反的,只有把卡盤扳手放在自動(dòng)安全保護(hù)裝置的套筒中壓下限位開關(guān),這時(shí)候整個(gè)控制線路オ是閉合的,車床才能正常工作。2.2保護(hù)裝置的機(jī)械設(shè)計(jì)2.2.I開關(guān)的選擇及確定由于在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中要經(jīng)常進(jìn)行工件的裝卸,我們就要求我們選擇的行程開關(guān)的壽命要長(zhǎng)久。一臺(tái)開關(guān)電器的容許操作次數(shù),即壽命,是ー個(gè)重要的技術(shù)指標(biāo)特別是對(duì)于操作頻繁的開關(guān)電器。例如接觸器,這一指標(biāo)更是評(píng)價(jià)質(zhì)量的主要依據(jù)。開關(guān)電器的壽命指標(biāo)有兩個(gè):機(jī)械壽命，是指開關(guān)電器不需耍修理或不更換機(jī)械零件的條件下,能承受的無載操作次數(shù);另ー個(gè)是電壽命,是在規(guī)定的條件下,開關(guān)電器不需要修理或更換零件而能承受的負(fù)載操作次數(shù)。前者主要決定于電器機(jī)械結(jié)構(gòu)的牢固程度以及機(jī)械零部件的機(jī)械強(qiáng)度,后者主要決定一觸頭的耐磨性。與機(jī)械結(jié)構(gòu)相比,觸頭部分的磨損更為嚴(yán)重,這主要是由于接通和分?jǐn)噙^程中觸頭上產(chǎn)生的電弧造成的侵蝕所致。而影響電弧侵蝕的主要因素有:電流強(qiáng)度、電壓、操作頻率、接觸壓カ、接頭材料和滅弧介質(zhì)等。而觸頭材料本身的物理性能、化學(xué)性能、電氣性能、電接觸性能等是影響觸頭材料耐磨程度的主要因素,即觸頭材料是決定電觸頭壽命的關(guān)鍵因素。因此研究觸頭材料的抗電弧侵蝕能力具有實(shí)際意義。為了提高電器的工作可靠性和確定過載能力,有必要研究電器在長(zhǎng)期、短時(shí)和反復(fù)短時(shí)工作制下的發(fā)冷卻過程和過載能力計(jì)算。還要研究導(dǎo)電部分在大電流但作用時(shí)間極短情況下,電器的發(fā)熱升溫計(jì)算，校驗(yàn)導(dǎo)體在短時(shí)升溫下的可靠程度。電觸頭是開關(guān)電器的關(guān)鍵部件,而觸頭材料又是制約電觸頭性能的主要因素。觸頭材料性能的好壞將直接決定整個(gè)電器或系統(tǒng)的使用壽命及運(yùn)行可靠性。(a)行程開關(guān)簡(jiǎn)介行程開關(guān)(國(guó)外常稱為位置傳感器)是反應(yīng)工作機(jī)械或運(yùn)動(dòng)部件的行程，以發(fā)出檢測(cè)、定位、聯(lián)鎖、保護(hù)及控制等命令的主令電器。行程開關(guān)包括微動(dòng)開關(guān)、限位開關(guān)及接近開關(guān),后ー種是指無觸點(diǎn)開關(guān)。因?yàn)橛|點(diǎn)開關(guān)具有某些突出的優(yōu)點(diǎn),所以用途極為廣泛,其用量也遠(yuǎn)大于無觸點(diǎn)開關(guān)。有觸點(diǎn)開關(guān)的主要優(yōu)點(diǎn)是:（1）靠具有一定外力作用的擋鐵（擋塊）,將推桿或滾輪等操作頭壓制ー定的行程或轉(zhuǎn)角オ使常開、常閉觸頭進(jìn)行轉(zhuǎn)換,因此不易受周圍環(huán)境條件（如溫度，濕度等）變化、電源電壓波動(dòng)及其它機(jī)械碰撞等的影響。（2）重復(fù)定位精度（重復(fù)位置誤差）較高,有觸點(diǎn)開關(guān)的重復(fù)定位精度是指!0次測(cè)量的讀數(shù)中，平均與最大值（或最小值）之差不超過規(guī)定值。微動(dòng)開關(guān)一般為0.03?0.15mm,限位開關(guān)一般為0.「0.3mm,新產(chǎn)品有達(dá)0.05mm的。（3）價(jià)格比較便宜,微動(dòng)開關(guān)一般ー只僅幾元錢,限位開關(guān)每只約15、35元。主要缺點(diǎn)是:由于擋鐵與推桿或滾輪間,動(dòng)觸頭與靜觸頭間有接觸,所以有磨損,使操作頻率及壽命受到一定限制。無觸點(diǎn)開關(guān)的主要優(yōu)點(diǎn)是：（1）當(dāng)動(dòng)作片處于開關(guān)的感應(yīng)面時(shí),無接觸、無壓カ地發(fā)出切斷和閉合電路信號(hào),從而無磨損,使操作頻率及壽命增高,操作頻率可達(dá)5?50HZ。壽命則取決于構(gòu)成開關(guān)的分立元件、后膜、薄膜以及集成電路等半導(dǎo)體電子元器件的失效期。（2）重復(fù)定位精度高。無觸點(diǎn)開關(guān)重復(fù)定位精度是指開關(guān)在規(guī)定的條件下,連續(xù)2次測(cè)得的動(dòng)作距離之差,其值一般在0.03mm左右，有的可達(dá)0.01mm。（3）密封性好（?般采用環(huán)氧樹脂封固）,反應(yīng)速度快等。主要缺點(diǎn)是:環(huán)境溫度變化及電源電壓波動(dòng)會(huì)引起動(dòng)作距離和重復(fù)定位精度的變化,價(jià)

格較有觸點(diǎn)開關(guān)高(每支價(jià)格約70元左右)等。(b)行程開關(guān)的選擇比較根據(jù)以上的所提到的內(nèi)容,下面將對(duì)方案中的具體開關(guān)做具體的分析,以便選出最理想的開關(guān)。由于我們所選的方案…中的開關(guān)為行程開關(guān)中的限位開關(guān),下面我們將對(duì)行程開關(guān)中比較適合本設(shè)計(jì)的開關(guān)做深入的探討和比較,這其中主要是從開關(guān)的外形尺寸及價(jià)格因素等方面進(jìn)行比較。16.5mox.ML-7110(8」?ヌ。ドコキdO54.0m2ヽ2-M.2m221.竺く16.5mox.ML-7110(8」?ヌ。ドコキdO54.0m2ヽ2-M.2m221.竺く圖2.2ML-7110該圖為最新的ML-7120型行程開關(guān),適用于交流50Hz,電壓380V,直流220V的控制電路中,作為限制各種機(jī)構(gòu)和行程之用。每臺(tái)應(yīng)該是在10左右,這種型號(hào)的行程開關(guān)能夠更好的完成工作的要求。圖2.3LX5系列行程開關(guān)適用范圍:適用于交流50Hz,電壓380V,直流220V的控制電路中,作為限制各種機(jī)構(gòu)和行程之用。表2-2-1基本參數(shù)LX5系列行程開關(guān)產(chǎn)品名稱型號(hào)規(guī)格單位出廠價(jià)裝箱數(shù)小柱塞式中柱塞式緩沖柱塞式二節(jié)滾輪短杠桿式二節(jié)滾輪短杠桿式滾輪長(zhǎng)桿式防護(hù)式LX5-11臺(tái)3.001000LX5-11H厶3.70800LX5-028厶3.70800LX5-029ム3.70800LX5-11Dム3.70800LX5-11N厶3.70800LX5-11Q/1厶10.00200（c）行程開關(guān)的選擇原則及選定對(duì)以上提到的各種開關(guān),可以看到每種都有其各自的優(yōu)缺點(diǎn),而要最終選定我們所需要的開關(guān)就要遵循以下的原則:（1）要選擇機(jī)械壽命高的開關(guān)有觸點(diǎn)開關(guān)的機(jī)械壽命是由開關(guān)制造廠規(guī)定的:擋鐵運(yùn)動(dòng)速度不大于0.5m/min＞操作頻率1000~2400HZ、操作カ（對(duì)于微動(dòng)開關(guān),要求不大于10倍的動(dòng)作カ,對(duì)于限位開關(guān),如是截止式的作用在滾輪推桿上,或滾輪轉(zhuǎn)臂式的作用在轉(zhuǎn)臂上的カ都不大于5倍的動(dòng)作カ,這些カ可停留1分鐘,當(dāng)除去外力后,開關(guān)應(yīng)無機(jī)械損壞,仍能正常工作,這些是作為合格的考核標(biāo)準(zhǔn)）及ー些電氣參數(shù)等。結(jié)合組合機(jī)床的具體使用情況,從操作頻率看,遠(yuǎn)小于制造廠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),而碰壓開關(guān)的速度卻比制造廠規(guī)定的都高，有的還高很多。雖然是這樣高的速度,開關(guān)仍能完成電路的轉(zhuǎn)換。但以具有一定操作カ,有用這樣高的擋鐵運(yùn)動(dòng)速度碰壓開關(guān),并且有的開關(guān)不工作時(shí)被壓時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于制造廠規(guī)定的停留1分鐘的實(shí)驗(yàn)條件,這樣經(jīng)長(zhǎng)期工作對(duì)開關(guān)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)會(huì)有很大不利。綜上所述,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選用機(jī)械壽命高的開關(guān),以延長(zhǎng)使用期限。(2)要選擇性價(jià)比高的開關(guān)開關(guān)的價(jià)格是選擇開關(guān)的主要因素,但是不是說只要是價(jià)格低的開關(guān)就是我們所要選擇的開關(guān)。在選擇開關(guān)時(shí)我們要考慮所給開關(guān)它的性能參數(shù)與所給的價(jià)格的比值,根據(jù)這ー參數(shù)來選擇。如果ー個(gè)開關(guān)它的價(jià)格很低,我們只是考慮到降低成本就選擇,而不去考慮開關(guān)的相關(guān)的技術(shù)參數(shù)那就有可能出現(xiàn)我們所選的開關(guān)不能達(dá)到我們的要求的,即不能達(dá)到我們的設(shè)計(jì)目的，這樣我們的設(shè)計(jì)就沒有意義了。相反的如果一個(gè)開關(guān)的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)都非常好,并且比我們?cè)O(shè)計(jì)的要求要好,那我們?nèi)ミx擇這樣的開關(guān)也是不可取的。因?yàn)檫@樣的開關(guān)一般價(jià)格就比較高,我們要是用了這種開關(guān)那我們的設(shè)計(jì)成本無形當(dāng)中就提高了很多，這樣就會(huì)使我們的產(chǎn)品不能得到廣泛的推廣。綜上所述,我們?cè)谶x擇開關(guān)時(shí)應(yīng)該選擇性價(jià)比高的開關(guān),以便我們的開關(guān)能夠得到廣泛的推廣利用,達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。(3)要選擇外形尺寸合適的開關(guān)開關(guān)的外形也是選擇開關(guān)的ー個(gè)因素,但是不是決定因素。開關(guān)的外形將會(huì)影響到我們所設(shè)計(jì)的裝置的外觀,考慮到產(chǎn)品外觀的美觀及所使用的實(shí)際環(huán)境,我們要是所選的開關(guān)能夠符合我們的外觀要求。比如,我們所要設(shè)計(jì)的裝置是ー個(gè)比較小的裝置,如果我們所選擇的開關(guān)外形尺寸很大,那我們的裝置就要相應(yīng)的變大,將會(huì)占用很大的空間,而我們的裝置是安裝在車床的主軸箱上的,如果太大將不利于加工的操作。綜上所述,我們?cè)谶x擇開關(guān)時(shí)要選擇外觀尺寸合適的開關(guān),以達(dá)到我們的設(shè)計(jì)要求。綜合考慮以上的各種因素,我們最后選定了行程開關(guān)中的LX5-1I型開關(guān)。LX5-11型開關(guān)外形小巧,質(zhì)量穩(wěn)定,價(jià)格適中,壽命長(zhǎng),完全符合設(shè)計(jì)要求。

一ー壓頭彈簧

動(dòng)觸頭

ー靜觸頭2.4LX5-11行程開關(guān)電器原理圖2.2.2裝置的材料及加工エ藝(a)裝置各個(gè)部分的作用整個(gè)裝置是安裝在C6132A型車床上用來避免發(fā)生安全事故的。這其中的主耍部分是一個(gè)外購(gòu)件-限位開關(guān),它是保證裝置可以達(dá)到自動(dòng)安全保護(hù)目的的主要裝置。套筒是將扳手順利壓在限位開關(guān)上的連接裝置。而整個(gè)箱體是保證整個(gè)裝置固定在車床上的。(b)確定裝置的生產(chǎn)類型已知裝置的要求滿足年產(chǎn)量20,000件,而裝置的質(zhì)量不足IKg,故可確定其生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。故初步確定工藝安排的基本傾向?yàn)?加工過程劃分階段;エ藝適當(dāng)集中;加工設(shè)備以通用設(shè)備為主:大量采用專用公裝。(c)裝置各個(gè)部分的機(jī)械加工エ藝過程設(shè)計(jì)套筒的設(shè)計(jì)套筒主要是保證卡盤扳手能夠順利與墊片接觸的圓筒狀的連接裝置。其沒有特別的工藝要求,也不要求和與卡盤扳手有很好的配合,只要能使卡盤扳手能夠順利通過即可,即它們之間有一定的間隙。考慮到其無明顯的技術(shù)要求和表面粗糙度的要求，我們可以直接選擇壁厚為1-2mm的鋼管即可,這其中只要要求鋼管的內(nèi)徑要在30mm左右,其選材可以為比較通用的H110鋼管。在加工時(shí)考慮到其為軸套類零件,我們?cè)诩庸r(shí)主要選擇鋼管的兩端中心孔為只要的定位基準(zhǔn)。要加工為我們所要求的尺寸時(shí),我們主要是選擇車削加工為主。我們首先將其車為長(zhǎng)度為35mm的短鋼管為待加工料,把兩端面車平臺(tái)即可。那么，套筒的加工エ藝路線設(shè)計(jì)為:下料ー車兩端面。箱體及箱蓋的設(shè)計(jì)箱體及箱蓋的作用主要是使裝置的各個(gè)組件可以放在其中,并使整個(gè)裝置安裝在車床的主軸箱上。其表面無特別的粗糙度要求,我們可以直接選擇厚度為1mm的鐵片或普通鋼片為待加工料。整個(gè)箱體及箱蓋主要的加工表面是端面及在表面較孔、鉆孔及攻絲。我們可以確定其機(jī)械加工エ藝路線為:車各個(gè)端面一鉆箱體上表面中28孔ー較箱體下表面①5孔ー較箱體下表面2-①3孔ー較箱體底面4一中4孔一較箱體底面2-中3孔ー錢箱蓋4一中4孔一錢箱蓋2一中3孔。表2-2-2箱體及箱蓋的加工エ藝過程

ェ序號(hào)ェ序工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)加工設(shè)備000車車箱體各個(gè)端面車箱蓋各個(gè)端面某端面普通車床010鉆鉆箱體上表面①4孔中心孔臺(tái)鉆或立鉆020鉆鉆箱體下表面中28孔鉆箱體下表面2-03孔劃線臺(tái)鉆030鉆鉆箱體底面4-04孔劃線臺(tái)鉆040鉆鉆箱蓋4-04孔鉆箱蓋2-03孔劃線臺(tái)鉆050刷漆將箱體,箱蓋涂上ー層油漆刷子墊塊及墊片的設(shè)計(jì):墊塊的作用是支撐開關(guān)使開關(guān)可以與墊片接觸。它的表面沒有表面粗糙度的要求,只要求它的上下表面平整即可。我們可以直接選擇大小合適的樹脂片。而墊片的作用主要是在開關(guān)和卡盤扳手之間起到?個(gè)連接,使卡盤扳手間接壓在開關(guān)的觸頭上。它的材料我們可以選擇厚度為2.5mm左右的樹脂片。它們的加工エ藝路線為:加工各自的端面一在墊片上較孔。表2-2-3墊塊及墊片的加工エ藝過程ェ序號(hào)ェ序工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)加工設(shè)備010鉆鉆墊片上03孔劃線臺(tái)鉆020銃銃墊塊的各個(gè)端面某個(gè)端面普通銃床2.3保護(hù)裝置的總裝設(shè)計(jì)在這ー節(jié)中我們主要介紹裝置的各個(gè)部分是如何組裝在?起的以及裝置是如何安裝在機(jī)床上的。2.3.1保護(hù)裝置的組裝我們由上面的介紹知道我們所設(shè)計(jì)的裝置是由許多部分組成的,那么他們是如何最后成為我們所設(shè)計(jì)的裝置的呢,我們的裝置又是如何按照我們的設(shè)計(jì)要求工作的呢,這里我們將做詳細(xì)的介紹。箱體主要通過焊接連接在一起;箱體和箱蓋主要通過四個(gè)緊固螺釘釘在ー?起;箱體與套筒通過焊接固定在箱體上;墊片與箱體也通過兩個(gè)個(gè)螺釘固定在箱體上;開關(guān)與箱體通過兩個(gè)螺釘固定在箱體上。整個(gè)裝置工作過程:當(dāng)卡盤扳手放入套筒后,卡盤扳手壓在墊塊上。墊片通過螺釘固定在箱體上,同時(shí)壓在開關(guān)的觸頭上。釘固定在箱體的固定位置上。這時(shí)候卡盤扳手通過墊片及墊塊的作用與開關(guān)的活動(dòng)觸頭接觸,由于扳手的重力作用將開關(guān)的活動(dòng)觸頭壓下,使開關(guān)閉合,即進(jìn)一步說使整個(gè)電氣控制電路接通,使機(jī)床正常工作。以達(dá)到我們的設(shè)計(jì)要求。3.2保護(hù)裝置的安裝關(guān)于裝置的安裝確實(shí)動(dòng)了不少腦筋,由于考慮到C6132A型車床的床身較短,且便于安裝和操作,最后我們決定把裝置固定在C6132A車床的主軸箱旁,電氣開關(guān)盒的蓋板上,并采用螺栓固定。圖、加工及安裝尺寸通過以上的實(shí)施設(shè)計(jì)我們已經(jīng)完成了對(duì)我們所提出的方案。在設(shè)計(jì)中我們把重點(diǎn)主要放在了對(duì)整個(gè)裝置的制造加工以及選材的設(shè)計(jì)上,在這方面我們投入了很大的精力;同時(shí)也對(duì)裝置的組裝,開關(guān)的選擇及裝置的最后的安裝都做了詳細(xì)的設(shè)計(jì)。3.機(jī)床自動(dòng)安全系統(tǒng)的發(fā)展當(dāng)代社會(huì)生產(chǎn)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展正以科學(xué)技術(shù)的不斷變革為主要線索而展開,科學(xué)化技術(shù)已成為當(dāng)代社會(huì)生產(chǎn)技術(shù)中的中堅(jiān)力量和發(fā)展中的技術(shù)的總稱。近兒十年來涌現(xiàn)出的眾多尖端技術(shù)、新興技術(shù)和高技術(shù)，標(biāo)志著人類社會(huì)生產(chǎn)能力已達(dá)到了一新的水平。新技術(shù)革命連鎖新產(chǎn)業(yè)革命的浪潮正在席卷全球,ー場(chǎng)以推進(jìn)技術(shù)進(jìn)步為焦點(diǎn)世界范圍的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)大戰(zhàn)迫在眉睫,甚至爭(zhēng)奪的觸角已伸向宇宙空間。這是人類社會(huì)文化發(fā)展史上的一次劃時(shí)代的轉(zhuǎn)變。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家,自動(dòng)化成為改造傳統(tǒng)工業(yè)和發(fā)展新產(chǎn)業(yè)的基本目標(biāo)。它們正在利用電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)的結(jié)合把工業(yè)機(jī)器人用于生產(chǎn),使機(jī)械化轉(zhuǎn)向自動(dòng)化,從而大大提高了生產(chǎn)率,降低了成本,增強(qiáng)了競(jìng)爭(zhēng)能力。機(jī)床安全系統(tǒng)是機(jī)床中的ー個(gè)重要組成部分,當(dāng)出現(xiàn)不同類型的事故時(shí),與之對(duì)應(yīng)的安全保護(hù)裝置將發(fā)揮其各自的作用,以確保操作者的人身安全或機(jī)床不發(fā)生損壞等惡性事件。其中紅外線技術(shù)和數(shù)控技術(shù)的發(fā)展大大增強(qiáng)了人和設(shè)備的安全系數(shù)。紅外檢測(cè)技術(shù)原理及應(yīng)用紅外檢測(cè)技術(shù)以其特有的非接觸、實(shí)時(shí)快速、形象直觀、準(zhǔn)確度高、適用面廣等ー系列優(yōu)點(diǎn),備受國(guó)內(nèi)外工業(yè)企業(yè)用戶的青睞。目前。在エ業(yè)生產(chǎn)過程、產(chǎn)品質(zhì)量控制和監(jiān)測(cè)、設(shè)備的在線故障診斷和安全防護(hù)以及節(jié)約能源等方面,紅外檢測(cè)技術(shù)都發(fā)揮著非常重要的作用。尤其是近20年來,隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,紅外測(cè)溫儀在技術(shù)上得到了迅速發(fā)展，其性能不斷完善。功能不斷增強(qiáng)，適用范圍也不斷擴(kuò)大。紅外檢測(cè)是ー種非接觸式在線監(jiān)測(cè)的高科技技術(shù),它集光電成像、計(jì)算機(jī)、圖像處理等技術(shù)于一體,通過接收物體發(fā)射的紅外線，將其溫度分布以圖像的方式顯示于屏幕,從而使檢測(cè)者能夠準(zhǔn)確判斷物體表面的溫度分布狀況。具有實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、快速、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)。它能夠檢測(cè)出設(shè)備細(xì)微的熱狀態(tài)變化，準(zhǔn)確反應(yīng)設(shè)備內(nèi)、外部的發(fā)熱狀況。對(duì)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的早期缺陷及隱患非常有效。紅外檢測(cè)技術(shù)能夠?qū)﹄姎庠O(shè)備的早期故障缺陷及絕緣性能做出可靠的預(yù)測(cè),使傳統(tǒng)的預(yù)防性維修提高到預(yù)知狀態(tài)檢修，這也是現(xiàn)代電カ企業(yè)發(fā)展的方向。尤其是現(xiàn)代電カ工業(yè)向著超高壓、大容量、大機(jī)組的方向迅速發(fā)展,對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定、電カ系統(tǒng)的可靠運(yùn)行,提出了越來越高的要求。隨著紅外檢測(cè)技術(shù)的日臻完善,利用其實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)和診斷電氣設(shè)備絕緣故障已得到了迅速發(fā)展。紅外檢測(cè)技術(shù)在電カ行業(yè)的應(yīng)用,對(duì)提高電氣設(shè)備的可靠性及有效性,提高運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益，降低維修成本都具非常意義。紅外線或稱紅外輻射就是電磁波譜中比微波波長(zhǎng)短、比可見光光波長(zhǎng)的電磁波,波長(zhǎng)范圍在〇.75 'lOOOpum,紅外線具有電磁波的共同特征,以橫波的形式在空間傳播,在真空中和光線的傳播速度相同。紅外線輻射是自然界存在的一種最廣泛的電磁波輻射,是基于任何物質(zhì)在常規(guī)環(huán)境下都會(huì)產(chǎn)生自身的分子和原子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng),并不停的輻射出紅外能量,分子和原子的無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)越劇烈,輻射的能量就越大。自然界中任何物體只要溫度高于絕對(duì)零度(一273.15C)就會(huì)產(chǎn)生自發(fā)的電磁波輻射,故有不可估量的應(yīng)用價(jià)值2數(shù)控技術(shù)的發(fā)展數(shù)控技術(shù)是機(jī)械加工技術(shù),微電子技術(shù),監(jiān)控檢測(cè)技術(shù),計(jì)算機(jī)技術(shù),自動(dòng)控制技術(shù)等多種學(xué)科的集成,是ー門新興而又發(fā)展十分迅速的高新技術(shù),對(duì)機(jī)電エ業(yè)及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有十分重要的作用。實(shí)現(xiàn)數(shù)控后人就可以遠(yuǎn)離機(jī)器操作,減少人發(fā)生事故,更甚，數(shù)控技術(shù)是發(fā)展自動(dòng)化技術(shù)的基礎(chǔ)。以數(shù)控技術(shù)為核心的數(shù)控機(jī)床,加工中心具有代表性的,高水平的機(jī)電一體化產(chǎn)品;以CNC組成的柔性加工系統(tǒng)(FMS)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)則是當(dāng)代機(jī)電一體化技術(shù)的頂峰,代表了當(dāng)今世界自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的前沿。有關(guān)數(shù)控技術(shù)的研究,主要是研究出更好的具有高效率、高精度、高自動(dòng)化、高可靠性的設(shè)備ー數(shù)控機(jī)床,能滿足各種加工要求,提高生產(chǎn)率,改善產(chǎn)品質(zhì)量,增加經(jīng)濟(jì)效益。數(shù)控機(jī)床的發(fā)展,依賴數(shù)控技術(shù)的不斷進(jìn)步,二者關(guān)系極為密切,所以也常常以數(shù)控機(jī)床的發(fā)展代表數(shù)控技術(shù)的發(fā)展水平。數(shù)控技術(shù)的廣泛使用給機(jī)械制造業(yè)生產(chǎn)方