拔叉加工小型自动线设计【优秀毕业论文 答辩通过】

需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 第 1 章 绪论 自动线生产线是 能实现 产品 生产过程 自动化 的一种 机器 体系 。即通过采用一套能 自动进行 加工 、 检测 、 装卸 、 运输 的 机器设备 ，组成高度 连续 的、完全自动化的 生产线 ，来实现产品的 生产 。是在连续 流水线 基础上进一步发展形成的，是一种先进的生产组织形式。它的发展趋势是：提高可调性，扩大 工艺 范围，提高加工精度和自动化程度，同 计算机 结合实现整体自动化 车间 与自动化 工厂 。 自动生产线之所以称为一个系统 ,是因为它是建立在机械、电子、计算机、传感、驱动、接口等技术的基础上的一门综合技术。它是从系统工程观点出发、应用这些综合技术，根据生产的不 同需要，对它们进行有机的组织与综合，从而实现整体设备的最佳化。因此，自动生产线虽然源于流水生产线与流水生产线有相似之处，但其性能已经远远超过了流水生产线，并有许多明显的不同。最主要的特点是自动生产线具有统一的自动控制系统，有较高的自动化程度，还具有比流水生产线更为严格的生产节奏，工件必需以一定的生产节拍经过各个工位完成预定的加工。 由于生产的产品不同，各种类型的自动生产线的大小不一，结构、功能各异。我们可以把它分五个部分：机械、检测、信息处理、执行机构和接口部分。它们之间的联系如图 1 接 口 执 行 机 构 信息处理 接 口 机 械 本 体 传 感 器 控制 机械连接 检测信号 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 图 1动线联系框图 从功能上看，不论何种类型的自动生产线，都应具备最基本的四大功能：即运转功能、控制功能、检测功能和驱动功能。运转功能在自动生产线中依靠动力源来提供。控制功能的实现在自动生产线中主要由微机、单片机、可编程控制器或者其他一些电子装置来承担。在工作过程中，传感器把信号检测出来、控制装置对其进行存贮、运算、变换等，然后用相应的接口电路向执行机构发出命令完成必要的动作。检测功能主要由位置传感器、直线位移传感器、角位移传感器等来实现。传感器收集着生产线上各种信息。驱动功能主要由电动机 等执行机构完成。整个自动生产线的主体是机械部分。 当今时代 ,由于科学技术的发展 ,自动线生产技术在工业生产中得到了越来越广泛的应用 子等行业中已经设计和制造出大量的类型各异的自动生产线。这些自动生产线的使用，对于提高劳动和生产率和产品的质量，改善工人劳动条件，降低能源消耗，节约材料等方面都取得了显著的成就。 本次设计的是 于加工手扶拖拉机的三种变速拨叉的孔和端面。 小型自动线亦称微型自动线 ,其主要特征是自动线的所有工位 ,都安置在一个整体机座上，因而结构紧凑，体积小。 在工艺特点方面，与回转台式小型组合机床相类似，适合于加工工序不太多的小型工件。但配置的灵活性和工艺的灵活性上要比回转台式小型组合机床优越，在结构和控制系统工程上则有自动线的特征。 大多数小型自动线的加工工位都是直线排列的，而且采用随行夹具。根据随行夹具的返回方式不同，这种自动线有两种配置形式，一种是随行夹具从自动线下方返回；另一种是随行夹具水平返回，自动线呈矩形框式。 小型自动线的控制系统亦有两种类型。一种是集中控制系统，自动线的动力部件及辅助装置都由主分配轴上的凸轮控制；一种是分散控制系统，各种动力部件及 辅助装置各自具有独立的机械、液压或气动传动，自动线所有运动之间的互锁，由电气系统实现。 本设计的自动线加工工位是直线排列，采用随行夹具输送，而随行夹具是采用鼓轮从自动线的下方返回。控制系统采用机械凸轮集中控制方式。除了鼓轮转位及输送带运行外，其余所有动作均采用以液压为动力的机械凸轮集中控制。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 型自动线的设计程序 设计程序可概括如下 ： 订工艺方案，并绘制工序图及加工示意图； 拟订全线的主自动线方案； 确定自动线的总体布局，绘出自动线的总联系尺寸图； 绘制自动线周期表； 对设有充分把握 的某些程序、先进工艺及结构，进行必要的试验工作等。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 第 2 章 拨叉加工小型自动线总体设计 这条小型自动线用于加工手扶拖拉机的三种变速拨叉的孔和端面。拨叉型号为 料为可锻铸铁 两班制工作，年产量为 100000 件 /年。 动线的生产节拍 根据年生产纲领的大小计算出自动线的生产节拍，再与同类产品的流程生产线的节拍对比，作为是否建立自动线的参考。 动线生产节拍计算 （见 1 ） 0(2)1( 21 (2式中 /件）； T 时 /年），一班 制 2360 时 /年，两班制 4650 时 /年；本设计按两班制； N 件）的年产纲领（件 /年）； 杂取低值，简单取高值；本设计取 Q /年）；本设计为 100000（台 /年）； n 件）的数量（件 /台 ）； n=1； 1P 设计取 10%； 2P 设计取 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 件分纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 件的工艺方案的拟订 析毛坯情况 由于零件过于复杂，因而采用铸造的方法，工件的材料是 中抗拉强度为350伸率为 10%。 位基面的选 择 由于拨叉的形状不规则，在自动线上加工没有合适的输送基面，为了实现工序间的输送可采用随行夹具。随行夹具是利用底面两销孔和定位销来实现定位，利用各机床的固定夹具来实现随行夹具的定位夹紧。（一面两销孔） 三种拨叉在随行夹具上是以板面和圆柱外端定位，消除五个自由度。工件由圆柱外端面夹紧。 动线的工艺过程 叉工序图 图 2工表面是孔和端面。 a) 副变速拨叉 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 b) 快挡拨叉 c) 倒挡拨叉 图 2三种拨叉的工序图 动线的工艺过程 输送方向需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 图 2自动线的工艺过程 图中表示自动线共有八个工位，其中工位 1 用于装卸工件， 4、 5、 8 为空工位。 工序 1（工位 2）：双面钻 13孔，每面只钻到全深的三分之一，并粗刮端面。 工序 2（工位 3）： 从一面将 13孔钻通。 工序 3（工位 6）：扩孔到 工序 4（工位 7）：铰孔到 精刮定位用的端面。 动线切削用量的选择 合理的切削用量，是保证自动线加工质量和生产效率的重要因素之一，同时，也是设计自动线时用于计算切削力、切削功率和切削时间的必要数据，是设计机床、夹具、刀具的依据。为了便于正确选择切削用量，需先认识切削用量对切削加工的影响，并了解自动线切削用量的选择特点。 为了减少加工的辅助时间，选用硬质合金刀具，同时考虑毛坯 的材料为 硬度在 120 1 可选用刀具以及切削用量如下： 工序 1：用硬质合金钻头 , 双面钻 直径 孔，每面只钻到全深的三分之一 切削速度： 0 转 速： 00 每转进给量： 每分进给量： 8 工序 2：用硬质合金钻头 ,钻通孔 切削速度： 8 转 速： 80 每转进给量： 每分进给量： 工序 3：用硬质合金钻头 ,扩孔 切削速度： 9 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 转 速： 80 每转进给量： 每分进给量： 工序 4：用硬质合金钻头 ,铰孔 切削速度： 2 转 速： 70 每转进给量： 分进给量： 16 2.构特点 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 动线的总体布置 如图 2图 21 回转鼓轮 2 滑台 3 主轴箱 4 随行夹具 5 驱动装置 6 主输送装置 7 气动扳手 8 机座 9 中间底座 10 液压箱 11 冷却泵箱 12 返回输送油缸 如图所示，全线共有八个工位，其中四个为加工工位，有动力滑台和刚性主轴箱各 五个。除了液压箱和电气柜以外，其它部件都安装在整体铸铁机座上。随行夹具在线上是直线排列，彼此相互紧靠。随行夹具的输送步距为 300顺次经过各个工位之后，自动线需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 未端的回转鼓轮将随行夹具转到下面，由返回输送装置从机座中间送回线首，线首的回转鼓轮再将随行夹具转上来以备装料。 随行夹具的主输送装置、回转鼓轮、返回输送装置之间的关系 如图 2 随行夹具运动方向随行夹具运动方向V V V V 随行夹具输送系统图 动线的主要特点如下： 自动线可以同时加工三种拨叉，随行夹具分成三组，其上装有不同的信号挡块，在输送过程中，通过无触点开关发出不同的信号，控制工位 2 上的复位，以适应三种拨叉不同的孔深。 但是随行夹具总共有十四个，三组中有一组为四个，其余二组各为 5 个，这样加工出来的三种拨叉的数量不等，在均衡生产上还存在问题。 自动线采用了机械 凸轮集中控制方式。自动线除了采用鼓轮转位及输送带运行以外，其余所有动作均采用以液压为动力的机械凸轮集中控制，减少了各动作间的信号连锁、电气、液压元件的数量。自动线的外形整齐、美观、动作间的互锁关系更加稳定可靠。 集中控制的传动系统图如图 2 如图 2靠一个带有齿条 12的双向油缸 1经齿轮 2带动主分配轴 3转动 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 上装有两个用于控制对随行夹具进行插销、拨销的凸轮 4,一个用于控制对随行夹具进行夹紧、松开的凸轮 5；四个圆锥齿轮 6 分别经过圆锥齿轮联轴器等带动各个加工工位上用于控制滑台进给运动的凸轮 7。主分配轴 3 只能作回转运动，回转角度约 3600左右。自动线每完成一个节拍，主分配轴 3 摆动一次。随行夹具的定位夹紧及动力滑台的快进、工进的程序是由各凸轮的曲线和各凸轮在分配轴上的安装位置来保证的，而动力滑台的进给速度和定位夹紧动作速度的调节是靠各工位上进给凸轮的曲线及通过调整油缸 1 的移动速度来实现的。故这种传动系统比完全用机械集中传动具有一定的灵活性。 自动线上的扩铰工位 ,刀具采用套装式扩铰结构，使支承点靠近工件，从而提高了加工精度。 电气部分采用硅晶体 成电路及 体管组成的 程控箱进行程序控制。发信元件采用 2气控制箱上设有边光显示装置，在加工过程中以灯光显示文字和图形。电气控制部分的设计详见第 3章。 1288101167954321图 2集中控制的传动系统图 1 油缸 2 齿轮 3 主分配轴 4 端面凸轮 5 圆柱凸轮 6 锥齿轮 7 进给圆柱凸轮 8 立式滑台 9 卧式滑台 10 夹紧楔块 11 夹紧销 12 齿条 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 动线总联系尺寸图的绘制 自动线总联系尺寸图，主要解决自动线中机床 之间、机床与辅助装置之间以及辅助装置之间的相互关系。它是设计自动线各个部件的依据，也是检查各个部件相互关系的重要资料。 送带步距 如图 2图 2输送带步距图 输送带步距，是指输送带上两个棘爪之间的距离 ,在确定输送带的步距时，既要考虑机床之间有足够的距离，又要尽量缩短自动线的长度。一般通用输送带步距取为 350 1700 1 可按下式确定其大小： 21 (2式中 A 21 其大小与输送带的型号有关，本设计采用带棘爪和摆杆的步伐式工件输送带，且取棘爪高度为 H=15 查 2 得 后备量： 81 前备量： 92 根据已确定的输送带步距 t ，可以选择输送装置的行程长度滑L： 滑L=t +1l (2需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 又根据随行夹具 的尺寸及输送带的结构，决定输送带的步距为 300滑 00+18=318（ 床与其他设备之间联系尺寸的确定 为了安全起见，相邻的运动部件之间的间距，可小于 250大于 600果必需取在 250 600考虑设置防护罩。 对于需要调整而不动的相邻部件之间的间距，一般取 700果其中之一是运动 部件，则这距离还应加大。 床间距离 L 的确定 两台机床之间的距离尺寸 L ，见 1 可按下式求出： 1( (2式中 t n 2 与 3、 6 与 7 之间没有空 工位，则有： 18)10( 3 与 6 之间的空工位 n =2，则有： 543183)12( 设置空工位的目的，主要是为了便于自动线的调整与看管。是否设空工位或者空工位数应设多少，要根据工件大小及具体情况而定。 料高度的确定 对于组合机床自动线，装料高度是指机床底平面至固定夹具上定位面之间的高度尺寸。本设计是对于较小的工件，装料高度可 适当增加，且采用垂直下方返回随行夹具的自动线，装料高度还可适当增加至 1300 道、电气及其它装置配置 为了对自动线进行集中控制，自动线要设置中央操纵台。操纵台上除了要有主令控制装置，工作状态选择开关，控制全线和各工艺设备动作的按钮和开关外，还应当有反映自动线需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 工作状态的信号装置及故障寻检系统。为了便于单机调整，在每台机床及需要经常调整的主要设备上，还应当调整按钮或按钮盒，在自动线全长上要均匀分布一些紧急停止按钮。 序节拍的平衡 述 自动线所需的工序及其加工顺序确定了 以后，还可能出现各工序的生产节拍不相等的情况，如有的工序节拍比自动线生产纲领所要求的节拍些工序将不能完成生产任务；而另外一些工序的节拍又比些工序的设备不满，将不能充分发挥其生产效能。因此，必须平衡各工序的节拍，使实际的节拍与能使自动线取得良好的经济效果。自动线所需要的设备台数，在按工艺流程初步选定了以后，也需要经过平衡工序节拍来核实或适当 增减，才能最后确定下来。 衡工序节拍 首先要按拟订的工艺流程，计算出每一工序的工作循环时间 1 按下式进行： gt=qt+ (2( m i n ) (2式中 包括切入几切出时间； L （即被切削层长度）； 出行程长度（ mm/ 可取为 (1) 工序 1: 双面钻 13 孔 ,每面只钻到孔深的 1/3。 采用通用麻花钻头 2 108 ，主偏角 59 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 由 3 得 22 rr 钻中心孔和盲孔时，。 式中 13 故得 : 已知 : L= 8 则有： m i m i ) 工序 2: 从一面将 13 孔钻通 。 采用通用麻花钻头 2 108 ,主偏角 59 同工序 1式 (2得 , r 钻通孔时， (一般取 14 已知 : L= 则有： m i m i 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 (3) 工序 3: 扩孔 13 至 倒角。 采用锥柄扩孔钻 (氏号为 2)，主偏角 60 由 3 得 22 1 rr c 式中 后的孔径 ( 1d 前的孔径 ( 扩钻和扩孔时， (一般取 24 故有 : 已知 : L= m 3 则有： m i 3 m i ) 工序 4: 铰孔至 采用直柄机用铰刀 (主偏角 15 同工序 3式 (2得 , r 由 3 表 切出长度根据切削深度，取 5。 已知 : L= 16则有： 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 m i 6 m i 每一个工序的工作循环时间故不存在限制性工序。 动线周期表的绘制 述 自动线的周期表列出自动线各台机床及辅助装置的动作顺序、动作时间、自动线的节拍。绘制工作循环周期表要从第一段的第一个运动开始 ,而且 ,各机构的动作 ,应按一定的顺序进行的，它们之间有着严格的互锁要求。 先要计算出自动线的基本工艺时间和辅助时间（见 1 ）。 (1) 基本工艺时间 (2) 输送带向前时间带前t： 制滑前 滑带前 （ 2 式中 滑 滑前一般取滑前V16m/ 制当滑前m/，行程终了可以不用制动或用很小一段制动距离；当移动速度为 716m/，制动时间取制t= 取 滑前， 0制t， 。 故有： 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 m 带前t 输送带向后时间，一般与基本工艺时间重合，返回终点时用缓冲器缓慢，消除冲击，减慢时间可不计。 (3) 工件定位夹紧时间：一般取 取 定位销松开时间 ： 取 (4) 动力滑头的快速行程时间： 快进时间快进t： ( m 快向前快进 （ 2 快退时间快退t： ( m 快向后快退 （ 2 式中： 向前 向后 快头快速行程速度（ m/ 现取 20向前， 50向后， 快( m i n )快进t( m i n )03 制周期表 ： 图 2 由于本自动线是采用 业控制计算机）控制系统，输送带运行的间隙时间必需根据自动线上加 工时间最长的工序确定。此自动线分为四段加工工序，第一段加工工序时间最长。（粗、精刮端面的时间包含在第一段和第四段工序中）。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 自动线的动作循环如图所示，自动线有四个工段，其动作顺序为：按下启动按钮 ,自动线循环开始 ,输送带向前移动到终点 ,同时给四段机床发出定位夹紧信号 ,定位夹紧后 ,给动力滑台发出快进信号 ,动力滑台快进并自动转换为工作进给 ,第四段首先加工完并快速退回原位 ,给夹具发出拔销、松开的信号； 当第四段返回的原位后，给第三段输送带发出向前信号并等待，同时第三段加工完并快速退回原位，给夹具发出拔销、松开的信号 ；第三段退回原位后，给第三段输送带发出向前信号并等待。同时第二段加工完并快速退回原位，给夹具发出拔销、松开的信号；第二段退回原位后，给第二段输送带发出向前信号并等待。等第一段加工完后并快速退回，给夹具发出拔销、松开的信号；第一段退回原位同时给输送带发出向前信号。 这时自动线又重复前述动作，进入下一次自动循环。两次输送带前进的时间间隙为 于第一段的加工时间最长，其余三段即使加工完了还必须处于等待状态，等第一段加工完毕后才进入下一循环。 要专用部件设计： 动装置 驱动装置 是集中控制机构的动力源，如图 2 油缸的活塞杆 1 上有齿条，经齿轮 2 带动分配轴 3 回转。活塞杆的行程可以保证分配轴3 回转一整周。但实际上分配轴不一定要回转一整周。其回转行程和端点位置可以用油缸两端的螺钉调整。分配轴 3 上装有凸轮 4，通过滚子 5 带动板件 6 沉分配轴的轴向移动。板 6上紧固着两根圆杆 7，它通过端部螺纹与中间底座上用于夹紧随行夹具的拉杆 (见下面图 2) 相联，用以控制随行夹具夹紧和松开。分配轴 3 两端的联轴套 8 上还装着两个控制定位销的凸轮 9和 10。凸轮 11作用在行程节流阀 12上，用以控制驱 动装置油缸活塞的移动速度。 分配轴 3通过联轴套 8与加长轴联接后，还要传动各个动力滑台（见图 2因而要承受 较大的扭矩。其受力情况与动力滑台的切削负载、摩擦阻力、以及驱动滑台的凸轮压力角有关，设计时应作具体分析，按承受最大扭矩的情况验算分配轴的刚度。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 节 拍 1 . 7 7 工快速向前定位夹紧拔销松开向 后向 前快速退回加 工快速向前拔销松开定位夹紧向 后向 前快速退回加 工快速向前拔销松开定位夹紧向 后向 前快速退回加 工快速向前拔销松开定位夹紧向 后向 前夹 具 具 具工 件输送带工 件输送带工 件输送带 具工 件输送带四段三段二段一段图 2拨叉自动线循环周期表 间底座 中间底座安装在主输送带下面相应于加工工位地方，共有两个，一个在工位 2 和 3；一个在工位 6 和 7（见图 2它是安装卧式动力滑台的基础部 件，其中还装有随行夹具的定位和夹紧机构。其结构如图 2 如图 2原理为 :轴 1 通过拨爪 2 控制定位销 3。在轴 1 端部固装着法兰 4，法兰盘 5空套在轴 1上， 4与 5之间用一个 5相联。盘 5上的圆柱销 7插在凸轮 (图 2的 9 和 10)的曲线槽中。凸轮转动时使定位销 3 插入或拨出。销 6 用作保险环节，在出现偶需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 然故障时剪断销 6,使定位机构不受损坏。 随行夹具的夹紧是由两根长杆 8通过端部螺纹与驱动装置上的两根圆杆 (2)相联接， 当长杆 8被拉向左移 (见图 2，装在长杆 8上的挡环 9通过弹簧 10推动楔块 11，使顶销 12向上 ,把随行夹具压紧在两个定位平面 于楔块 11的斜角很小，故具 图 2动线驱动装置 1 活塞杆 2 齿轮 3 分配轴 4 凸轮 5 滚子 6 板件 7 圆杆 8 联轴套 9、 10、 11 凸轮 12 节流阀 有自锁功能。当长杆 8 右移时，挡环 13 直接失去楔块 11，使之松开随行夹具。实践证明，只要弹簧 10选择得当，本设计夹紧机构的工作是可靠的。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 在分配轴 14装着 两个锥齿轮 ,通过锥齿轮 16、轴 17和浮动联轴节 18驱动每个动力滑台的传动凸轮。 中间底座上部的滑座 15 是随行夹具的支承件，随行夹具在它上面滑行、定位和夹紧。下部的压板 19，是随行夹具的返回导轨。 力滑台 如图 2 如图 2座的两端面 （见（图 2相接合。联轴器 1 与中间底座的浮动联轴器想接合，将主分配轴的运动传给轴 2，再经离合器 3、轴 4使凸轮5 回转，凸轮的曲线槽推动滚子 6，通过支座 7、丝杆 8使滑台产生进退运动。转动长轴 图 2间底座的结构 1 轴 2 拨爪 3 定位销 4 法兰 5 法兰盘 6 销 7 圆柱销 8 长杆 9 档环 10 弹簧 11 楔块 12 顶销 9 可以使离合器 3 脱开，这时转动法兰 10 可以使凸轮 5 转动 ,从而对滑台台进行手动调整。需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 离合器 3 是不对称的双齿端齿盘，即在整个圆周上只有一个位置可以合上，因而当离合器合上后，凸轮 5 与主分配轴的相位关系就不需要再进行调整。松开夹紧块 11，转动丝杆 8，可以改变滑台与支座 7的相对位置，即调整滑台的原始位置。 滑座的后面 装有无触点行程开关 12 和挡铁 13，挡铁随凸轮一起回转，因而可用来发出主分配轴的位置信号。 滑台各导轨面通过润滑油泵集中供油润滑。润滑油从油管 14 流到滑台后台端分油器 15内，再分两路经节流阀流向导轨。在滑座周围铸有一圈沟槽，用心收集多余的导轨润滑油，以维护机座的整洁。 性主轴 为了使自动线的结构紧凑，省去钻模板而采用了刚性主轴，其结构如图 2 自动线上所用刚性主轴有两种结构形式，一种如图 2示，是用于扩孔和铰孔的刚性主轴。在主轴内部制成小油缸，其活塞杆是一个套装主轴。扩孔时套装 主轴先伸出，进入 工件前面的导向中（图 2位 6）以增加刚性。铰孔时，铰刀装在套装主轴上，使之相对于刚性主轴来说有一定的浮动性。另一种如图 2示，设有伸缩的套装主轴，用于钻孔 和粗刮端面。 图 2动力滑台 1 联轴器 2 传动轴 3 离合器 4 轴 5 凸轮 6 滚子 7 支座 8 丝杆 9 长轴 10需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 法兰 11 夹紧块 12 行程开关 13 挡块 14 油管 15 分油器 b)a)图 2刚性主轴 位油缸 在自动线上加工的三种拨叉，其孔的长度不同。在工位 2（第 1 工序）上从两端面各钻孔长的三分之一，对于每一种拨叉，此不通孔的深度不同。但是滑台进给凸轮升程是恒定的，所以必须相应改变滑台的原始位置来适应钻削不同的孔深。在工位 2的滑台上装有变位油缸，来实现这一控制要求。 变位油缸的结构如图 2 为了使滑台能够实现变位，须装图 2与滑台脱开联接。将变位油缸固定在滑台 1（图 2，联接 杆 9 则以六角端部与丝杆头部的内六角孔相联接。这样，当进给凸轮回转时，系通过滚子、支座、丝杆（见图 2联接杆 9、联接板 8、以及整个油缸带动滑台进退。当管道 A、 具有不同的进、回油状态时，变位油缸就会带着滑台移动，使之处在不同的原始位置上。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 根据滑台所要求的原始位置，油缸的工作状态如表 2 978654321图 2变位油缸结构图 1 滑台 2 油缸盖 3 小活塞 4 缸体 5 浮动活塞 6 油缸盖 7 活塞杆 8 联接板 9 联接杆 表 2位油缸工作状态 钻 孔 深 度 321 滑台相对位置 进 油 回 油 1l 处于最后端位置 B C、 A 2l 滑台向前 15、 A B 34 A、 B 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 第 3 章 电气控制部分设计 述 随着工业自动化水平的提高，对电器的控制要求愈来愈精确。用微机对电机实施精 确位移和速度控制有极大的优越性。数控电机运行系统是由 业控制计算机）发出命令，通过与单片机之间的通信，使单片机产生控制电机运转的脉冲波形，使电机正转、反转、快转、慢转和停止等，还可自成系统自动运行。 本设计自动线控制系统方框图如图 3 时钟时钟8 0 3 1传感器T T L 集成放大电路处控制变 位 油 缸的 电 磁 阀P C F 8 5 748 5 7 4 D C N 1V D C N 1A 2A 1A 0D / L 集成放大电路T T L 集成放大电路T T L 集成放大电路处 控 制变位油缸的电磁阀处 控 制变位油缸的电磁阀处 控 制变位油缸的电磁阀工 位 处电路工 位 处电路工 位 处电路工 位 处电路图 3动线控制系统方框图 其原理如图示：通过差动变压器转换成电压信号，经交流放大器放大并整流后储存在由场效应管组成的储存器中，将切换信号保持一个工作节拍。储存器的输出电压控制零值鉴别器，当储 存器的输出电压大于零值鉴别器的翻转电压时，零值鉴别器便控制钻床的进刀继电器动作，作好钻削的工作准备。当钻削完毕后碰到碰头装置，向输送带发出向前信号，输送带驱动器进行工作。其余的加工阶段实行并行控制。 本设计对钻削动力滑头的两个主要驱动电机进行电气控制设计，实现快进、快退、工进和停止等运动 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 制系统的功能要求： 电机 1和电机 2进给伺服运动控制； 行程控制； 键盘及显示； 面板管理； 其他功能：光电隔离、功率放大、报警急停、复位等； 制主机及 主要芯片的选用及控制原理框图设计 片选择 本控制电路芯片采用 8031 单片机控制，该控制电路包括： 展程序存储器和数据存储器、扩展可编程接口芯片一片、译码器一片、地址锁存器一片、键盘和显示线路、光电隔离和功率放大电路、报警电路、急停和复位等电路、面板管理电路。 微处理器（选用 司的 8031 在方案中已确定使用 列单片机 8031。由 司生产的此型号单片机是一种低功率、高性能的 8 位 处理器芯片。片内无程序存储器（ 128B 的数据存储器（ 与工业标准的 80令集与引脚分布相兼容。它的特点归纳如下： 列中最典型的产品； 宽工件电压范围： 全静态工作方式： 0 24 256 8 位内部 32 条编程 I/O 口线； 2 个 16 位定时 /计数器； 5 个中断源； 可编程串行中断； 低功耗的闲置与掉电模式。 可编程 O 扩展接口（ 8155） 8155 芯片内包含有 256 字节 2 个 8 位和 1 个 6 位的可编程并行 I/O 口， 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 1 个 14 位定 时 /计数器。 8155 可直接与 片机联接，不需要增加任何硬件逻 辑。由于 8031 单片机外接一片 8155 后，就扩展了数据 I/O 端口和定时 /计数器，因而是 片机系统中最常用的外围接口芯片之一。 在 8155 的控制逻辑部件中，设置有一个控制命令寄存器和一个状态寄存器。 8155 的工作方式由 入控制命令寄存器中的控制字来确定。控制命令寄存器只能写入不能读出，8 位控制命令寄存器的低 4 位用来设置 A 口、 B 口和 C 口的工作方式。第 4、 5 位用来确定 B 口以选通输入输出方式工作时是否允许中断请 求。第 6、 7 位用来设置定时 /计数器的操作。 8155 的 A 口、 B 口可工作于基本 I/O 方式或先通方式， C 口可作为输入输出口线，也可作为 A 口、 B 口选通方式工作时的状态控制信号线。其工作情况与 8255 方式 0、方式 1 时大致相同，控制信号的含义也基本一样。另外，在 8155 中还设有一个状态标志寄存器，用来存放 A 口和 B 口的状态标志。状态标志寄存器的地址与命令寄存器的地址相同， 能读出，不能写入。 在 8155 中还设有一个 14 位定时 /计数器，可用来定时或对外部事件计数， 通过程序选择计数长度和计数方式。计数长度和计 数方式由输入给计数寄存器的计数控制字来确定。 统运行原理 电机控制系统的工作原理框图如图 3示。 外部命令信号 信号控制脉冲驱动信号通信接口电路单片机功率放大电路步进电机图 3进电机控制系统的工作原理框图 业控制计算机）是电机控制系统的主机，负责从键盘接收外部命令，通过串行口发送到单片机，然后接收单片机回送的相同数据进行比较，根据数据的情况控制电路。如果相同，表明单片机正确接收命令；如果不相同，则在屏幕上显示出错信息。 控制结束需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 后，可做其他处理工作。 通信接口电路实现 行口信号与单片机 号之间的转换，实现 单片机的正常通信。 单片机负责接收来自 命令，并将其转换成控制脉冲信号，从并行口输出，去控制电机的运行；在脱离 要保证系统能按一定的程序自动运行。 功率放大电路是将单片机并行口输出的控制脉冲信号进行电流和电压放大，驱动电机，使电机随着不同的控制脉冲信号作各种运转。 电机是执行动作的设备，