45#刀柄拉刀机构-机械毕业设计

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Before work , tools will be automatically installed within the axle by the manipulator ,which is used for the exchanging of the tools . The nail ,which is installed in the handle of the tools, will be carried in the head of the shaft . When the hydraulic-system get the signal of clamping , the left of its electromagnetic-changing valve will get electricity and work .The hydraulic- oil get into the left of the hydraulic-vat , the piston moves right,which is pushed by the hydraulic-oil . Meanwhile , the shaft moves right on the effect of the plate-shaped spring , which takes the nail . When the piston arrives the predetermined-position , the switch, which is fixed on the piston , will send the controlled signal , which makes the electromagnetic-changing valve of the hydraulis-system lose electricity and get back to the middle position . At the same time , the shaft keeps its position , and the tool is clamped well . So the system is ready for the work .When the work is over or the mechanism need to change tools , the system will send the relative signals to the broach mechanism . As the hydraulic-system get the corresponding signal , the right of the electromagnetic-changing valve get electricity and work . And the hydraulic-oil get into the right of the hydraulic-vat , the piston moves left . Meanwhile , the shaft moves left and arrives the predetermined-position on the effect of the piston . When the piston arrives the predetermined-position , the switch, which is fixed on the piston , will send the controlled signal ,which makes the electromagnetic-changing valve of the hydraulis-system lose electricity and get back to the middle postion . At the same moment , the shaft keeps its position .The task of the graduating-design is to design a 45#-handle broach mechanism , on the basis of the provided conditions. Its purpose is to deepen the comprehension of the NC machine tools and consolidate the corresponding knowledge of machine ,which is learned in the four years .Keywords: the 45#-handle broach mechanism , hydraulic, electromagnetic-changing valve 目 录中文摘要I英文摘要II第一章 绪论1第二章 拉刀机构总体结构的分析22.1 拉刀机构设计的目的22.2 拉刀机构原理的分析2第三章 拉刀机构主要零件的设计、计算及其强度校核53.1 机械零件设计的性质和任务53.2 机械零件设计准则和设计步骤53.3 主轴主要参数的确定63.3.1主轴前轴颈D1的选取63.3.2 主轴内孔直径d的确定63.3.3 主轴前端悬伸量a的确定73.3.4 主轴支承跨距L的确定93.4 碟形弹簧的选择与计算93.4.1 碟形弹簧的特点103.4.2 碟形弹簧的计算123.4.3 碟形弹簧的技术要求123.5 拉杆的设计与计算及其相应的强度的校核133.5.1 标准钢球的选取133.5.2 拉杆的尺寸确定173.6 螺纹联接的设计与计算203.6.1 螺纹基本尺寸的确定203.6.2 螺母的选取233.6.3 垫片的选取233.7 拉杆套的设计与计算243.8 液压缸的设计与计算253.8.1液压缸的载荷组成与计算253.8.2 液压缸主要参数的确定26第四章 气、液压系统设计374.1 液压系统设计概述374.2 气、液压传动的特点374.2.1 液压传动与其它传动比较的优点374.2.2气压传动特点384.3 气、液压传动原理394.4 液压元件的选择404.4.1 确定液压泵的最大工作压力Pp404.4.2 确定液压泵的流量Qp404.4.3 选择液压泵的规格414.4.3液压阀的选择414.4.4油箱容量的确定424.5 液压系统的性能验算424.5.1 回路压力损失验算424.5.2 油液温升验算42第五章 电气自动控制设计435.1 概述435.2 可编程控制器（PLC）的编程435.2.1 PLC的概述435.2.2 PLC的编程445.2.3 PLC接线图45第六章 总结46参考文献47致谢48第一章 绪论随着科学技术的发展，机电产品日趋精密复杂。产品的精度要求越来越高、更新换代的周期也越来越短，从而促进了现代制造业的发展。尤其是在宇宙、车工，造船，汽车和模具加工行业，用普通机床加工（精度低，效率低，劳动度大）已无法满足生产要求，从而一种新型的用数字程序控制的机床应运而生。这种机床是综合运用了计算机技术、自动控制、精密测量和机械设计的新技术的机电一体化典型产品。数控机床是一种装有程序控制系统（数控系统）的自动化机床。该系统能够逻辑的处理具有使用号码，或其他符号编码指令（刀具移动轨迹信息）规定的程序。具体的讲，把数字化了的刀具移动轨迹的信息输入到数控装置，经过编码、运算，从而实现控制刀具与工件的相对运动，加工出所需要的零件的机床，简称数控机床。 数控机床的加工原理：按照零件加工的技术要求和工艺要求，编写零件的加工程序，然后将加工程序输入到数控装置，通过数控装置控制机床的主轴运动、进给运动、更换刀具，以及工件的夹紧与松开，冷却、润滑泵的开与关，使刀具、工件和其他辅助装置严格按照加工程序规定的顺序、轨迹和参数进行工作，从而加工出符合图纸要求的零件。数控机床的结构：数控机床主要有控制介质、数控装置、伺服系统和机床本体四个部分组成。这次毕业设计的课题，就是数控机床本体部分45#刀柄拉刀机构的设计。设计的任务是在拉刀力为5000N、主电机功率为5.5KW的条件下设计一个45#的刀柄拉刀机构。设计内容包括：拉刀机构的机械结构、液压系统、电气系统等等。此次设计主要应用三个原理：机构原理、液压驱动原理、电器控制原理。此说明书共分为五大部分：总体结构分析、机构设计、液压系统设计、电气控制设计、总结。设计过程中参考了诸多文献，列表附说明书末页。第二章 拉刀机构总体结构的分析2.1 拉刀机构设计的目的拉刀机构是数控机床的核心部件（主轴）中一个重要的机构，而数控机床又是最典型的机电设备。作为机电专业的学生，以数控机床中的机构作为毕业设计的课题是非常合适的。而数控机床中的拉刀机构是机床主轴中很具代表性的机构，所以以45#拉刀机构作为毕业设计的课题是很合理的。通过做这次毕业设计，可以巩固和加深我们四年来所学的与本专业相关基础理论知识。并且可以把我们课堂所学的理论与生产实际相结合，做到理论也实践相结合的目的。机械设计制造及其自动化专业是为了培养从事机械设计、制造行业的人才而开设的专业。而拉刀机构设计不仅培养设计者对机械的认识、运用能力,而且也增进了对机械工业发展的了解和认知。拉刀机构的设计涉及：机械设计原理、液压、气压、电气传动及单片机、PLC、可编程控制器等控制系统与