摘要
本次毕业设计是拨叉加工小型自动线设计。主要介绍加工手扶拖拉机的三种CTZ6型变速拨叉的孔和端面的小型自动线，能同时地加工三种变速拨叉，采用随行夹具输送，并达到所要求的精度要求。该自动线加工工位是直线排列，随行夹具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，并利用单片机控制输送带运行节拍为一个生产节拍。
关键词：小型自动线 拨叉加工 随行夹具 生产节拍 专用部件
Abstract
The graduation project is a fork of small automated line design process. Introduces three CTZ6 type walking tractor processing speed shift fork hole and face a small automatic line, can simultaneously process three types of speed shifting fork, with accompanying clamp delivery, and achieve the required accuracy. The automatic line is a linear array processing station, accompanied by drum fixture below the return from the automatic line, the control system uses mechanical cam centralized control, and use of SCM as a production conveyor belt running rhythm beat.
Key words: small automatic production line of fork processing accompanied by the beat-specific parts fixture
目录
第1章 绪论 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1
1.1 自动线的概念．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1
1.2 本次小型自动线的设计程序．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
第 2章 拨叉加工小型自动线总体设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
2.1 CTZ6型拨叉加工自动线 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
2.2 自动线的生产节拍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
2.2.1 自动线生产节拍计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.....4
2.3 零件的工艺方案的拟订．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
2.3.1 分析毛坯情况 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. .5
2.3.2 定位基面的选择 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．...5
2.4 自动线的工艺过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 5
2.4.1 拨叉工序图 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 5
2.4.2 自动线的工艺过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6
2.4.3 自动线切削用量的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.. 7
2.5 自动线的总体布置及结构特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 8
2.5.1 自动线的总体布置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. 9
2.5.2 自动线的主要特点如下．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. 10
2.6 自动线总联系尺寸图的绘制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 12
2.6.1 输送带步距t的确定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. 12
2.6.2 机床与其他设备之间联系尺寸的确定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 13
2.6.3 机床间距离的确定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. .13
2.6.4 装料高度的确定 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．..13
2.6.5 管道、电气及其它装置配置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.13
2.7 工序节拍的平衡．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. 14
2.7.1 概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.. 14
2.7.2 平衡工序节拍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. 14
2.8 自动线周期表的绘制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. 17
2.8.1 概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.. 17
2.8.2 绘制周期表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. 18
2.9 主要专用部件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. 19
2.9.1 驱动装置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. 19
2.9.2 中间底座．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. 20
2.9.3 动力滑台．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. 22
2.9.4 刚性主轴．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. 23
2.9.5 变位油缸．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. 24
第3章 电气控制部分设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．..26
3.1 概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 26
3.2 系统总体设计方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 27
3.2.1 控制系统的功能要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27
3.2.2 控制主机及主要芯片的选用及控制原理框图设计．．．．．．．．．．．．．．．27
芯片选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 27
系统运行原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28
控制电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 29
总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31
参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32
第1章 绪论
1.1自动线概述
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1-1所示：
图1-1 自动线联系框图
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.在机械制造、电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CTZ6型拨叉加工小型自动线，用于加工手扶拖拉机的三种变速拨叉的孔和端面。
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。
1.2 小型自动线的设计程序
设计程序可概括如下：
⑴订工艺方案，并绘制工序图及加工示意图；
⑵ 拟订全线的主自动线方案；
⑶ 确定自动线的总体布局，绘出自动线的总联系尺寸图；
⑷ 绘制自动线周期表；
⑸ 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。
第2章 拨叉加工小型自动线总体设计
2.1 CTZ6型拨叉加工自动线
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CTZ6，材料为可锻铸铁KT350-10，按两班制工作，年产量为100000件/年。
2.2 自动线的生产节拍
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。
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