JZ-I型校直机精密校直机的控制系统设计
37页 17000字数+论文说明书+7张CAD图纸【详情如下】
JZ-I型校直机精密校直机的控制系统设计论文.doc
JZ-I型校直机精密校直机装配图.dwg
任务书.doc
外文翻译--基于网络的快速原型制造.doc
工作台2号.dwg
机身零号.dwg
校直机液压系统图2号.dwg
活塞.dwg
液压缸设计1号.dwg
联接轴.dwg
目 录
摘要 Ⅰ
Abstract Ⅱ
第一章 绪论 1
1.1校直技术的定义及应用 1
1.2国内现状 2
第二章 校直设备的发展与分类 3
2.1校直设备的发展概况 3
2.2校直设备的分类 5
第三章 压力校直机 7
3.1压力校直机的工作原理 7
3.2压力校直机的分类 7
3.3压力校直机的实例介绍 10
3.3.1机动压力校直机 10
3.3.2普通液压压力校直机 11
3.3.3精密液压校直机 14
3.3.4程序控制液压校直机 18
第四章 JZ-I型校直机 24
4.1用途 24
4.2技术特征 24
4.3结构特点 24
4.3.1加载油缸 25
4.3.2机身 27
4.3.3工件挂悬装置 28
4.3.4工作台 28
4.3.5操纵控制系统 29
4.3.6垫铁 31
4.4校直机的维修调整 31
结论 32
致谢 33
参考文献 34
摘 要
机械、汽车、电机等行业大量使用轴类、杆类零件，这些零件的原材料在粗加工或热处理等过程中不可避免的会出现弯曲变形，如果不进行校直处理会直接影响工件的后序加工和使用，甚至可能出现相当数量的废品。所以为了能获得下道工序所允许的最小切削量或通过精密校直保证工件达到严格的最终设计公差要求，校直机成了工件热处理后不可缺少的关键设备。本人设计的是JZ-I型校直机，该校直机可用于校直单体支柱的油缸与活柱坯料热处理造成的变形，亦可用来校直类似的杆类管类零件。另备胎具也可用于钢板调平、压弯、压装等工作。并且本机可专用于单体液压支柱活柱和油缸的一般变形校直。该机具有拆装使用方便，灵活。
关键词：校直机 液压控制 加载油缸
Abstract
Profession massive use axes class and so on machinery, automobile, electrical machinery, the pole class components, these components raw material in processes and so on rough machining or heat treatment inevitable can appear the bending strain, if does not carry on alignment processing to be able to affect the work piece directly after foreword processing and the use, even possibly appears the considerable amount the waste product. In order to therefore can obtain the smallest cutting quantity which the evil ways working procedure permits or through the precise alignment guarantee work piece achieve the strict finally design common difference request, after alignment machine has become the work piece heat treatment the essential essential equipment. Myself design am JZ-I alignment machine, this alignment machine available the distortion which creates in the alignment monomer prop cylinder and the plunger semifinished materials heat treatment, also available comes the alignment similar pole class tubular goods components. Prepares in addition molds available also in the steel plate leveling, bends, the pressure installs and so on the work. And the this aircraft may use in the monomer hydraulic pressure prop plunger and the cylinder general distortion specially alignment. This machines and tools have the disassembling easy to operate, nimble.
Key word:Alignment machine Hydraulic control Loads the cylinder
第一章 绪论
1.1校直技术的定义及应用
校直技术属于金属加工学科的一个分支，已经广泛应用于日用金属加工业，仪器仪表制造业，汽车、船舶和飞机制造业，石油化工业，冶金工业，建筑材料业，机械装备制造业，以及精密加工制造业。校直技术在广度和深度方面的巨大发展迫切要求校直理论能进一步解决一些疑难问题，推动开发新技术和研制新设备。尤其在党的十六大之后，要求用信息化带动工业化，校直技术也要跟上时代。首先要在校直机设计、制造、校直过程分析、校直参数设定及校直质量预测等方面搞好软件开发；其次要进行数字化校直设备的研制，使校直技术走上现代化的道路，不断丰富金属校直学的内容。
校直技术多用于金属条材加工的后部工序，在很大程度上决定着生产成品的质量水平。校直技术同其他金属加工技术一样在20世纪取得了长足的发展，相应的校直理论也取得了很大的进步。不过理论滞后于实践的现象比较明显。例如校直辊负转矩的破坏作用在20世纪下半叶才得以解决（改集体驱动为单辊驱动，改刚性连接为超越离合连接等），但其破坏作用的机理直到20世纪80年代末才被阐明。另外，就校直理论的总体来看，仍然处于粗糙阶段，首先就是其基本参数的确定还要依靠许多经验算法和经验数据，如辊数、辊距、辊径、压弯量及校直速度等；其次是许多技术现象如螺旋弯废品、校直缩尺、校直噪声、斜辊校直特性、斜辊辊形特性、拉弯变形匹配特性等都缺乏理论阐述；再次是理论的概括性不够，一套公式不仅不能包括各种断面型材，甚至不能包括同类断面而尺寸和材质不同的工件，如弯矩和校直曲率等都缺少通用表达式。20世纪70年代以来，校直技术与校直理论的发展明显加快，如拉弯校直技术很快走向成熟；开发成功平动（万能）校直技术、行星校直技术、全长校直技术、程序控制校直技术、变凸度及变辊距校直技术，以及双向旋转校直技术等；完善了等距双曲线辊形设计法；创立了等曲率递减反弯辊形设计法、校直耗能计算法、主要工艺参数法、两种拉弯制度的定性与定量分析法以及负转矩和超前接触分析法；尤其在利用相对值概念对各种校直过程进行定量分析工作中取得了系统化的成果，为校直技术数字化处理打下了基础。
1.2国内现状
合肥工业大学与合肥压力机械厂，在广泛地市场调研及与国外产品的性能水平对比基础上联合攻关，经过一年多的努力，研究成功最大校直力为100KN的单柱精密校直液压机，1991年1月在合肥通过部级鉴定。
该机采用移动式手动液压伺服控制校直滑块上下运动，在行程最后25mm范围内。可实现滑块位置的精确调整，下死点定位精度在0.05mm以内。
该机为行程控制型精度校直液压机，一个新工人在很短的时间内就可以学会操作，使滑块得到很高的定位精度。该机具有压力、行程和油液温度数字显示和预置功能，并具有压力超限报警、油温超限报警和行程超限系统卸压控制功能，操作方便。
该机的研制成功，提高了我国型材精密校直工艺装备的水平。用于汽车、拖拉机、机床、纺织机械等行业，对轴类、管类、棒料零件进行精密校直，可减少加工余量，提高制件精度和生产效率。该机市场前景广阔，元器件和材料全部国产化，其价格不足目前进口价的1/5。它的开发成功，将会带来很高的经济效益和社会效益。
我国现在主要用Y41系列单柱校正压装液压机进行型材校直，校直力从100~1600KN约七个规格，在“七五”期间平均年产量近千台，产值约2400万元，约占全国液压机总产量的40%，总产值的20%；产品水平低，重复生产多；采用压力型凭经验校直方式，校直精度差，工件质量不稳定，且缺少附件，满足不了精校工艺的需要。因为压装工艺与校直工艺对设备和液压系统要求不一样，放在一起也不一定合理；在国外发达国家很少见到，主要是苏联还在批量生产，目前国内销售形势也不甚好。
第二章 校直设备的发展与分类
机械、汽车、电机等行业大量使用轴类、杆类零件，这些零件的原材料在粗加工或热处理等过程中不可避免的会出现弯曲变形，如果不进行校直处理会直接影响工件的后序加工和使用，甚至可能出现相当数量的废品。所以为了能获得下道工序所允许的最小切削量或通过精密校直保证工件达到严格的最终设计公差要求，校直机成了工件热处理后不可缺少的关键设备。
2.1 校直设备的发展概况
校直技术产生的确切时间尚未找到准确的文字记载。但从文物发掘中看到我国春秋战国时期宝剑的平直度可以使人想象到当时手工校直和平整技术已经达到很高水平。在我国古代人的生活与生产中使用的物品与工具，小自针锥、大到铁杵都要求用校直技术来完成成品的制造。手工校直与平整工艺所用的设备与工具是极简单的，如平锤、砧台等。对大型工件手工校直常借助高温加热进行。古代人在校直及整形的实践中认识到物质的反弹特性，确立了“校直必须过正”的哲理，用之于改造社会也有指导意义。由于中国社会的特殊条件，好多技术停留在手工状态，18世纪末叶到19世纪初叶，欧洲进行了产业革命，逐步实现了用蒸汽动力代替人力，机械化生产代替了手工作坊。19世纪30年代冶铁技术发展起来，当时英国的生铁产量已由7万吨增长到19万吨。增加了2.7倍。19世纪50年代开辟了炼钢技术发展的新纪元。随着平炉炼钢技术的发明，钢产量增长迅速。到19世纪末时，钢产量增加50多倍。钢材产量占钢产量的比重也显著增加。这时已经出现了锻造机械、轧钢机械和校直机械。进入20世纪，以电力驱动代替蒸汽动力为标志，推动了机械工业的发展。英国在1905年制造的辊式板材矫直机大概是我国见到的最早的一台校直机。20世纪初已经有校直圆材的二辊式矫直机。到1914年英国发明212型五辊式，解决了钢管校直问题，同时提高了棒材校直速度。20世纪20年代日本已经制造多斜辊矫直机，20世纪30年代中期发明了 222型六辊式校直机，显著提高了管材校直质量。20世纪60年代中期，为了解决大直径管材的校直问题，美国萨顿公司研制成功313型七辊式矫直机（KTC型校直机）。20世纪真值表状态4为A、B处于踏下为止转向A复位；此刻由于A复位，经管路5和6路都处于卸压状态，7-3仍然处于关闭状态，而7-4由于弹簧失去控制压力，而导通，液控单向阀也因失去控制压力而关闭，则经B、管路4的高压工作液经二位二通阀7-4进入加载油缸的活塞杆腔，而活塞腔的液体由主动高压变成排液背压，使事先处于封闭回液口的交替单向阀仍处于回液口被封闭的状态，回液只能经节流阀7-1，单向阀7-2经A回油箱，由于单向阀7-2，节流阀7-1总过液断面仍然不大，所以加载油缸压头处于高背压下升起，实现慢升，用于减少振动。
真值表状态5为A、B从未踏下位置即经过状态1少许时间，转为B处于踏下位置，这时交替单向阀11已经在弹簧作用下处于打开回液通道状态了，这时踏下阀B，高压液体使二位二通阀7-4处于通的位置，高压液流入加载油缸活塞杆腔，活塞腔的液体不经过8，7-1、7-2回油箱，而是通过大通道的回液管路17，通畅回油箱，实现快升的动作，用于快速离开工件，以便更换工件。
4.3.6垫铁
为了适应校直弯曲较大的工件，本机配备的垫铁可按装安全键。为防止弯曲较大的工件在校直中转动崩出垫铁伤人，安全键置于工作台沟槽与垫铁沟槽中，当校直弯曲度较小的工件，并确信工件不会转动时，也可以不安装安全键，这要由操作者根据具体情况而定。校直不同的工件，选用不同的垫铁。
4.4校直机的维修调整
本校直机虽然可以不打地基安放在任何需要的位置，但必须垫平，确保悬挂装置随遇平衡。
工作台的安装，要保证加载油缸轴线通过被悬挂的标准件中心线，其不平面误差不大于0.2mm，调好后拧紧工作台安装螺栓。
当需拆下加载油缸时，需先卸下工作台，调住加载油缸后，卸下加载油缸下托板，使加载油缸下降，取下加载油缸上的一付大半环，然后将加载油缸提高抽出。拔掉加载油缸中部的六个用于连接的销，加载油缸即可解体。
结论
通过两个多月的收集、整理资料，不断的学习，不断的复习，不断地向老师、同学请教问题，我设计的JZ-I型校直机顺利完成了。
本文通过校直机校直的原理和校直理论，结合四年来所学的相关知识，完成了一台校直机的设计。整个设计过程可以分为三个部分：1.去工厂参观实习。目的是深入生产第一线，充分了解检测的整个过程。2.广泛的收集资料。主要有以下几个途径：在图书馆查资料。充分利用现有资源，节省收集时间。在网上搜索。最大的好处就是方便，效率高，节省费用，而且通过了解信息，能够较快掌握本行业发展动态。去工厂，了解的一些资料包括工人师傅的口述资料。最后就是安心作设计。
在本说明书中按照校直机的机械结构和控制系统进行设计。在机械结构的设计中着重的是机身结构的设计。其中在控制系统设计中，主要应用到了液压缸的工作原理，各种阀的工作原理等知识。
通过毕业设计，锻炼了我寻找资料的问题，锻炼了我遇到问题，思考问题，解决问题的能力。同时，弥补了自己在所学知识上的欠缺。并且对确立以后的发展方向有一定的帮助。
致谢
大学时光弥足珍贵的，大学的四年学习生活时丰富多彩的，是充实而有意义，这大学四年了我一直学着自己从小有着极大兴趣的机械专业，所以专业课方面有了很大的提高，在设计中掌握了大量有关机械设计制造方面的理论知识，毕业实习中又将大量的理论知识运用于实践，为毕业设计打下了实践基础，使我又强化了专业了知识的实际运用能力，收获颇丰。
本论文是在导师副教授的精心指导和帮助下完成的。没有所有辛勤培育我的老师就没有我今天所取得的一切成绩。其间于老师对我学习上的严格要求和生活上的关怀，让我终身难忘。在此表示我最诚挚的感谢和崇高的敬意！另外在此向各位领导、老师及在此次毕业设计中给予我帮助的所有同学表示衷心的感谢。愿我最敬爱的老师们工作顺利，身体健康。
参考文献
1、崔甫.矫直原理与矫直机械.北京冶金工业出版社,2005:137-143
2、芮延年.液压与气压传动.苏州大学出版社,2005:70-76
3、杨培元 朱福元.液压系统设计简明手册.机械工业出版社,1999:4-12
4、蓝恭谦．精密型材校直液压机国内外现状及其发展趋势锻压机械，1991，(4)：48～52．
5、成大先.机械设计手册第四版.化学工业出版社，2002
6、谭伟校直工艺的现状调查[J]渝州大学学报(自然科学版)．1997，14(1)：l8～21
7、钦明浩，柯尊忠，张向军，等．精密矫直机中轴类零件矫直工艺理论研究[J]．机械工程学报，1997，33(2)：48～53
8、陆玉 何在洲 佟延伟.机械设计课程设计.机械工业出版社,2000:191-192
9、单淑梅．液压自动校直机的应用与研究[J]．汽车技术，1998，(11)：27～29
10、李骏 邹慧君 熊国良.压力校直工艺理论研究的现状与发展.机械设计与研究第20卷第4期.69-71
11、翟华，韩春明，蒋守仁，等．轴类零件精密校直行程算法研究
[J]．重型机械，2001，(5)：35～38
12、弓海霞，闫通海，王进礼．钻具校直的理论研究[J]．哈尔滨工
程大学学报．2002，23(3)：116～11
13、单淑梅．液压自动校直机的应用与研究[J]．汽车技术，1998，
(11)：27～29
14、谭伟，校直工艺的现状调查[J]渝州大学学报(自然科学版)．
1997，14(1)：l8～2
15、冯奇斌，吕国强．精密校直机微机检测系统的研究 J]．机械工
艺师，2000，(9)：36～3
川公网安备: 51019002004831号