目录
1 前言 1
1.1 课题内容 1
1.2 课题来由 1
1.2.1 课题背景 1
1.2.2 课题要求 1
1.3 组合机床国内外发展概述 1
1.4 本课题主要解决的问题和总体设计思路 2
2 组合机床总体设计 3
2.1 总体方案论证 3
2.1.1 工艺方案的拟订 3
2.1.2机床配置形式的选择 3
2.1.3定位基准的选择 4
2.1.4滑台型式的选择 4
2.2确定切削用量及选择刀具 4
2.2.1选择切削用量 4
2.2.2计算切削力、切削扭矩及切削功率 6
2.2.3选择刀具结构 7
2.3组合机床总体设计——三图一卡 7
2.3.1被加工零件工序图 7
2.3.2 加工示意图 7
2.3.3机床尺寸联系总图 10
2.3.4机床生产率计算卡 12
3镗模设计 14
3.1镗模设计的基本要求和步骤 14
3.1.1镗模设计的基本要求 14
3.1.2 镗模的设计步骤 14
3.2定位与导向方案的确定 14
3.2.1零件的工艺性分析 14
3.2.2定位方案的论证 15
3.2.3导向装置 15
3.3夹紧方案的确定 16
3.3.1夹紧装置的确定 16
3.3.2夹紧力的确定 17
3.3.3气缸的选择 18
3.4夹具体的设计 18
3.5 误差分析 18
4 结论 22
参考文献 23
致谢 24
附录 25

柴油机气缸体三面粗镗组合机床总体及镗模设计
摘要：组合机床是以系列化、标准化的通用部件为标准，配以少量的专用部件组成的一种高生产率专用机床。它具有自动化程度较高，加工质量稳定，工序高度集中等特点。本次课题是设计一台加工S195型柴油机气缸体水箱面、油底壳面和后盖板面孔系的粗镗组合机床，具体进行总体设计和镗模设计。被加工零件为S195型柴油机气缸体，工件材料为HT200，三个面共加工13个孔，工件一次装夹，三面同时加工。为满足设计要求，进行工艺设计，确定所需的“三图一卡”。机床配置型式为单工位三面卧式组合机床，刀具选用镗刀。根据工艺过程的需要对工件的定位夹紧方式进行分析，设计满足使用的夹具，夹紧方式为液压夹紧。本组合机床，成本低，工作可靠，结构简单，装卸方便，便于维修、调整，加工精度高，操作使用方便，减轻了工人的劳动强度，提高了劳动生产率。
关键词：组合机床；总体设计；夹具设计.

The Overall and Jig Design of Three-side Boring Modular Machine Tool for Cylinder Body of Diesel Engine
Abstract: The modular machine tool is based on serialization and standardization of the general components of the standards, coupled with a small number of special components, which is consisted of a special high productivity machine. It has such characteristics, high degree of automation , stable process quality, highly working procedure centralize. The subject design is a Three-side boring modular machining tool which processes water tank face, oil rind face and back cover board face of S195 cylinder body of diesel engine. The overall and jig design is important. Processed parts for cylinder block of S195 diesel engine, the tap of workpiece material is HT200, it bores 13 holes on the three faces, the workpiece is fixed one time, the three faces are processed at the same time. To meet the requirements of the design, process design is necessary. “Three plans and one card” is needed to be ascertained. The positioning model of machine tool is single working procedure horizontal modular machine tool, it is selected bore. According to the needs of technics process, it will analyse orientation and clamp methods of workpiece and design the necessary jig. The clampling means is hydraulic pressure clamping. The modular machine tool has such characteristics, low-cost, reliable work, simple structure , assemble and disassemble convenience, ease of maintenance and adjust, highly processing precision, easy to operate, reducing the workers’ labor intensity, and it enhances the productivity.
Key words: Modular machine tool; Overall Design; Design of jig.
一、设计内容
设计一台加工S195柴油机气缸体三面孔的卧式粗镗组合机床，具体进行总体设计
和镗模设计。主要内容有：
1．总体设计
1）制定工艺方案，确定机床配置型式及结构方案。
2）三图一卡设计，包括：
(a) 被加工零件工序图， (b) 加工示意图，(c) 机床联系尺寸总图，
(d) 生产率计算卡。
2．镗模设计
(a) 镗模装配图，(b) 夹具体零件图，(c) 其它零件图，(d) 有关计
算、校核等。

二、设计依据
1．课题来源：江淮动力集团；
2．产品名称：S195柴油机；
3．被加工零件：气缸体（附零件图）；
4．工件材料：HT200；
5．加工内容：粗加工缸套孔Φ115H11，Φ108H11，Φ107H11；曲轴孔Φ192H11，
Φ75H11，表面粗糙度均为Ra6.3。粗加工平衡轴孔Φ50M11；凸轮轴孔Φ45H11，
Φ34H11；调速轴孔Φ24V11，起动轴孔Φ36H11，表面粗糙度均为Ra12.5。
6．机体的上下，左右，前后六个面均已加工成为成品，其余为毛坯。
7. 生产纲领：年产量5万件，二班制；
8. 批量：本机床设计、制造一台；

三、设计要求
1．机床应能满足加工要求，保证加工精度；
2．机床应运转平稳，工作可靠，结构简单，装卸方便，便于维修、调整；
3．机床尽量选用通用件，以便降低制造成本；
4．夹具设计要求定位合理，夹紧可靠，结构简单，操作简便；
5．设计图样总量：折合成A0幅面在3张以上；工具要求：应用计算机软件绘图；过
程要求：装配图需提供手工草图；
6．毕业设计说明书按照学校规定的格式规范统一编排、打印，字数不少于1万字；
7．查阅文献资料10篇以上，并有不少于3000汉字的外文资料翻译；
8．到相关单位进行毕业实习，撰写不少于3000字实习报告；
9．撰写开题报告。

柴油机气缸体三面粗镗组合机床总体及镗模设计

内容简介：: 外文翻译专业机械设计制造及其自动化学生姓名汤国海班级 53 学号 0510110313 指导教师王正刚 1 有限时间热力学：优化活塞行动改进的发动机性能著汤国海译摘要利用有限时间热力学方法发现奥托循环的优先时间路径及摩擦和热渗漏。最优性由工作的最大化周期定义 ; 系统被控制在一个特定的频率内，因此系统便能获得最大动力。结果是每一个常规近正弦的发动机提高了大约 10%的效率 (第二定律效率 )。关键词热力学；活塞；发动机；行程；有限时间有限时间热力学是引伸常规热力学相关原则上横跨主题的整个间距，从最抽象的水平到广泛的应用。方法是根据广义热力学潜力的创立 (1)为包含时间或对在限制之中的条件估计在系统之内 (2)和在产生对应于那些广义潜力的极值的最佳路径的计算。迄今为止，有限时间热力学的工作集中于较为理想化的模型 (2存在性定理(2)，且全部集中在抽象方面。这项工作是希望作为一个步骤连接在实用的有限时间热力学方面涌现了的抽象热力学概念，工程学方面的课题，一台实用机器的设计的原则。在这个报告中，我们用接近理想的奥多周期来研究内燃机模型，但由于频率限制使得在实际的发动机中是以二主要损失的形式存在。我们通过 “控制 ”时间改善活塞运动来优化发动机的性能。结果，没有进行一项详细的工程学研究，我们能够通过受活塞的时间路径的影响和优化活塞行动获得效率的改善的估计来了解是怎么损失的。型我们的模型是基于标准的四冲程奥托循环。这包括进气冲程、压缩冲程、作功冲程和排气冲程。我们在这里简要地描述这个模型和发现优化活塞行动的使用方法及基本特点。在别处将给一个详细的介绍。我们假设，压缩比、空燃比、燃油消耗率和时间全部是固定的。这些制约因素有两个目的。首先，他们利用减少优化问题来找到活塞运动。并且，他们保证在这分 2 析没考虑的性能准则与那些是为一个实用的发动机做比较的。放松这些限制中的任一个可能进一步改善性能。我们采取的损失是热渗漏和摩擦。这两个是依靠效率来影响系统的时间反应。热泄漏假设是圆筒的瞬间表面和与在工作流体和墙壁之间的温差比例 (即，牛顿热耗 )。由于这个温度区别最大是在作功冲程，热渗漏是只包含在这个冲程中。摩擦力与活塞速度成正比，对应于润滑良好的金属表面；因此，摩擦损失也直接与速度正方形有关。这些损失在所有冲程中是不同样的。高压在作功冲程使它的摩擦系数高于在其他冲程。进气冲程得益于。我们优选的作用是确定每循环的最大功率。由于燃料消费和周期是固定的，这也与最大化效率和平均功率是等效的。在寻找优选的活塞行程时，我们首先分离了有能量和无能量的冲程。非特指，但确定的时间 t 是指作功冲程中无能量冲程剩下的时间。循环的两个部分优选以一个限制时间和然后结合找到每循环的总工作量。时间 t 的作功冲程后来变化了，并且这个过程会被重覆，直到净工作量达到最大值。采取一个简单形式来描述无能量冲程的最佳活塞运动。在每个冲程的大多数时间，由于摩擦损失与速度的二次方成比例，最宜的运动依赖于速度常数。在冲程的末期，活塞以允许的最大效率加速并且减速。由于摩擦损失在进气冲程较高，与其他两个相比，这个最佳的解决办法是把更多的时间分配到这个冲程。活塞速度与作用时间的关系显示在图1 中。由于热泄漏的出现，作功冲程更难优选。问题是通过使用最优控制理论的变化技术解决的 (8)。利用实际情况的非线性的微分方程产生活塞的运动方程式。这些都是实际数值。整个循环运动的结果显示在图 1 上。 3 图 1 活塞速度与作用时间的关系，从作功冲程开始。最大允许的加速度是 2 x 104 m/ 活塞行动的不对称的形状在作功冲程中的摩擦和热泄漏损失之间交替出现。在冲程初气体是热的，能产生高效率，并且散热率高。在作功冲程中得益于活塞速度高。这个冲程被选出，气体冷却率和热泄漏相对于摩擦损失减少。结果，当作功冲程进行时，最佳路径的移动速度更低。解决的办法在加速度和上首先获得了极大的加速度然后迅速减速。后者情况以“收费公路 ”解决方案在其他环境下产生一个交叉结果 (9)。在这些速度之间以最高效率进行加速和减速，使系统尽量的在它的最佳的向前和向后速度操作下尽可能延长。这样，系统花费同样多时间尽可能沿它的最佳路径移动。 3 结果计算的参量从参考 10 中获取，在给定的摩擦系数下，通过参考 10 中的变量调整摩擦损失的大小。那些参量在表 1 中给出。一些典型的情况下的计算结果见表 2，但在一个标准近正弦运动下，他们与常规奥托循环的发动机相比有同一压缩比。为了优化发动机使第一列的常规发动机最大值，活塞加速度被限制在 5 x 10 m3/ ，使得有效利用率 (有用功与可逆功的比率，也称第二定律效率 )稍微提高。如果发 4 动机的活塞允许有 4 个时间的加速度，有效率将增加 9%；如果加速度是不受强制的，有效率比以前将增加 11%。表 1 发动机参数 * 发动机参数：压缩比 =8 在最小容积的活塞位置 =1 厘米位移 = 7 缸直径 (b) = 缸容量 (v) = 400 期 (t) = 秒 /3600转每分钟热力学参量：压缩冲程作功冲程最初的温度 333K 2795K 摩尔气体定热容量容量缸壁温度 (T) = 600 K 可逆循环的动能 ( 可逆的能力 ()= 瓦损失条件：摩擦系数 (a) = 12.9 kg/泄漏系数 (K)= 1305 千克 / (度 /每循环的时间损耗和摩擦损失的能量 = 50 J *参量数据根据参考书目 10. 5 表 2 结果 (所有能量单位用焦耳 ) t，在作功冲程上所用的时间；功冲程完成的工作量；每循环的净工作量；摩擦损失的能量；作中的热泄漏损失的能量； Q，热泄漏；作功冲程结束时的温度；，有效利用率。这些改善是显而易见的，但不是最有利的。如果传统发动机的总损失是保持大约固定的常数，但是减少高于 80%的热耗和低于 60%的摩擦损失，有效利用率获得提高，到达传统发动机有效利用率的 17%以上。当润滑油流过发动机的最高温度附近时，在这个分析过程中的改善的主要来源是热耗的减少。这就是为什么在较大的摩擦力下改善发动机的热泄漏和降低摩擦损失比发动机使用更好的绝缘材料要好，。最后，在相应时间内为优化发动机和为它的传统对应部分，它是指导研究活塞运动的最佳路径的方法。活塞的位置和作用时间的关系显示在图 2 上在结束时，让我们强调在这工作中说明了一个热力学的系统非传统的优化被方法。而不是控制热效率、热容量、传热、摩擦系数、冷却水温度，或者热力发动机的其他通常参量，我们控制了发动机容量时间路径。我们感谢士为我们做到有用的评论和建议。我们的部分经费由育基金提供。 6 图 2 在作功、排气、进气和压缩冲程中优化的 ( )和传统的 ( )活塞运动比较；最佳路径的最大加速度被限制在 2 x 104 m3/78, 4, 1986981 by . S. 0637 . 9, 1980 of to of is by of is to at a so is an of 0% in of a is an in of to is on of 1) or on 2) on of to on on 2on 2), on of is as a in of of a In we a of to in in We of As a a we to by of to in by is on of an a a an we of to A be We of to in to a of We to be of of is to be to of to is on is on is to be to to to in in a to we is is to In we An t to of to of to t of a a of of of At of at on to to as a of is to of by of 8). of of as a of is 1 of on At of of of is It is to on of As is of to to as on a in 9). to as as at by at In as as or 10 in of to of in 10. . of of , a (of to is is x 103m/of of If is to of %; if is in up 1%. If of to to 0% 0% in 7% of of in of in is in of is is is it is to of in of as a of is 2. In us a by of or of we of We r. in by a . R. (1973) 8 (1981) 2. P., B. & R. S. (1977) A 14,20943. F. L. & B. (1975) J. 43, 224. B., R. S., A. & P. (1977) A 15, 20865. M. (1979) A 19, 127212776. P., A., B. & R. S. (1980) A 21, 21157. D., I. & J. (1978) J. 69, 38988. & M. C. (1971) 9. A., (1970) D). 10. C. F. (1966) 1, 1582, 19第 33 卷第 3 期2001 年 5 月四川大学学报（工程科学版）F =001文章编号： 10092001） 03 闭环数控系统及其开放性研究刘晓彬，徐晓秋，刘胜青（四川大学制造科学与工程学院，四川成都 610065）摘要：论述了开放式数控系统的基本原理以及兼容性、互换性、可移植性和扩展性等特点。介绍了以步进电机为饲服电机的床闭环数控系统的基本原理改进的时间分割法，改进的时间分割法使以步进电机为驱动电机的闭环数控系统易于实现。对开放式数控系统的实现做了研究：通过制定标准和协议，实现系统的开放性；对开放式数控系统进行层次模块化设计：物理层、软件层设计。介绍了床闭环数控系统的特点及开放性。本系统具有良好的兼容性和扩展性，成本低。关键词：开放式数控系统；时间分割法中图分类号：献标识码： C s 10065， In of C as C C to be We C of C s C is C 纪 90 年代以来，数控系统出现了基于一代开放式数控系统。传统的封闭式专用系统，没有一个强有力的体系结构支撑，不能进行可靠的软件扩展，不能满足用户二次开发。因此，为适应数控联网能力等个性化要求，创建一个新的强有力的开放性体系结构是数控发展的必然趋势。一些发达国家针对面临的问题和开放式数控发展的必然趋势，以设计生产开放式数控系统为目标，相收稿日期： 2000 简介：刘晓彬（ 1974-），男，硕士生方向：微机数控及自动化出了各自的开放式体系结构规范，如美国的划，欧盟的划，日本的划等。国内很多高校近几年在基于新一代开放式数控系统领域做了许多研究，并取得了很大的转机，但是都还不具备开放式数控系统的本质特性。各系统所采用的体系结构并不一致，尚未解决开放式数控系统的平台问题，并且相互间缺乏兼容性和互换性。四川大学金工实习中心为提高教学和生产实践，对一台床进行闭环数控改造，并对开放式数控系统进行了大量的研究，取得了丰硕的成果。1 开放式数控系统特点及原理开放式数控系统是近几年来才发展起来的数控系统，以通用微机为平台，建立标准化的应用程序接口，统一实时的通信系统直接提高了数控系统对不同需求的适应性，具有强有力的结构支撑，能进行可靠的软件扩展并满足用户的二次开发，系统之间具有兼容性和互换性。开放式数控系统利用软件实现所有控制功能，使硬件系统最小化；通过制定标准和协议，实现系统的开放性。开放式数控系统的核心问题仍然是控制刀具或工件的运动，加工出零件的表面形状，其插补原理仍然是硬件插补或软件插补，插补方法分为基准脉冲插补和数据采样插补。其中基准脉冲插补适用于以步进电机为驱动装置的开环数控系统，数据采样插补适用于闭环、半闭环以及直流和交流伺服电机为驱动装置的位置采样控制系统。2 基本原理及改进的时间分割法在本系统中的应本原理该系统是在四川大学工业培训中心原有的车床开环数控系统的基础上进行的，以步进电机为传动源。传统的程序循环延时方法虽具有实现方法简单，编程容易、可靠性高，但是要占用理时间，效率低，在闭环控制系统中，时还要进行数据采样及数据的分析处理。本系统在时间分割法的理论基础上，利用外部定时 /计数器的溢出信号向请中断，中断服务程序完成步进电机的控制和计算机系统的中断恢复及计数器重新置数。由于定时 /计数器独立于处理器而不占用时间，完成数据采集及处理等工作；步进电机两次中断的时间间隔就相当于延时，从而提高了步进电机的效率。进的时间分割法在本系统中的应用时间分割法的插补计算原理是根据进给速度计算出每个固定时间内（下一个插补周期）的进给量段值，并根据加工轨迹的特点计算出下一周期各个联动坐标轴的位置增量值，然后将该位置增量值变换成各个坐标轴方向上的均匀移动。这个固定的时间段称为插补周期；计算各个轴的位移增量值并变换成各个坐标方向的均匀位移称为粗插补；而实现各个坐标轴的移动过程称为精插补。通常粗插补由软件完成，精插补则由饲服控制系统软件和硬件完成。我们在时间分割法的基础上，经过不断的改进，研制出了适合于步进电机作伺服元件的插补方法改进的时间分割法。改进的时间分割法的插补运算仍然分为粗插补和精插补。以直线插补为例：在粗插补中，通过该算法占用的指令数计算出的插补运算时间，以及通过反馈采样周期、精度、速度确定插补周期通过进给速度及该插补直线段的终点坐标 e 计算出本插补周期的各个坐标的位移X 及Z；通过反馈采样和比较环节计算得本次插补周期内各轴位移实际的进给量并换算成相应的脉冲数圆整得采用冲分配法，利用脉冲分配数组 X i 、 Z j 分配 X、 Z 轴的脉冲数。在精插补中，将粗插补中分配完成的脉冲数组X i 、 Z j 送入脉冲发送的中断服务子程序中，中断服务子程序由 8253 可编程定时 /记数器产生的中断调用；应中断后，转入脉冲发送中断服务子程序，判断脉冲数组相应的内容，若数组内容为 1，就向硬件端口发送脉冲，若为 0，则不发，从而完成了本次插补周期内将各轴步进电机的进给脉冲的协调分配。3 开放式数控系统的实现研究开放式数控系统实际上是对通用标准的遵从。即只要遵循通用的数控标准就可以实现系统的兼容，即具有开放性。所谓系统是指实际数控系统中与通用标准有关的各部分。所以开放系统是指实际数控系统中与通用标准有关的部分。所以开放系统和通用标准一样，是一个抽象的东西，它的目的是为协调系统的标准的开发提供一个共同的基础，从而易于实现异构数控系统之间的兼容，它只是一种技术规范，而不是具体系统实现的工程规范。目前在国内还没有统一的开放式数控系统标准，我们在研究国内外有关资料的同时，对开放式数控系统的研制提出了许多建设性的构想。放式数控系统的层次功能模块化设计1）物理层设计物理层是开放式数控系统的最底层，保证其功能实现的协议是第一物理连接的机械、电气、功能和过程特性的规范。开放式数控系统的物理层包括输入模块、饲服模块、反馈模块、驱动模块、机床本体以及通信模块组成。物理层对各模块的机械、电气、功能和过程特性加以规范，并形成标准。39第 3 期刘晓彬，等：床闭环数控系统及其开放性研究本系统则由输入装置、通用微机、反馈系统、伺服机构、放大电路、总线接口和机床本体组成。硬件系统的模块化设计便于制定标准的硬件接口。系统结构如图 1 所示。图 1 系统结构框软件层设计软件层是开放式数控系统的层次结构的最高层，直接面向用户，实现编译、设置、手工操作、直线插补、圆弧插补、采样、升降速控制、刀具补偿、丝杆补偿、帮助等功能。本系统采用了作系统平台，用分段式的内存管理机制，其应用程序在内存中虚地址与物理地址具有一一对应的关系。 0 列芯片可在三种模式下工作：实模式、保护模式、式。在实模式下工作的统虽只具有 1 寻址能力，但利可以同硬件直接打交道。因此在实时控制特别是在实时性特别高的控制系统中，采用统可以圆满的完成任务。系统采用了当今决大多数软件都采用的面向对象的程序设计方法），用 C+ + 语言编写。软件系统模块包括，编译程序，插补程序，加工控制程序，显示程序等。程方法的引入及程序的模块化设计使软件易于扩充和重用，并提高了软件开发效率和维护性。系统的特点及开放性1）实现了全软件控制。本系统实现全软件控制使系统的硬件达到了最小化；采用 C + + 编写的应用程序，完成了诸如信息处理、刀补运算、插补计算、加减速控制、伺服控制等基本功能以及位置控制、速度控制、矢量变换控制等功能，以及数据采集、发送控制脉冲；硬件只是完成信号的放大、转换等电气特性的匹配，因此软件易于二次开发。通过制定硬件、软件接口的标准及协议，即实现系统的开放性。2）解决了操作平台的问题。采用了作系统。在实模式下工作的统虽只具有 1 址能力，但是可以同硬件直接打交道。因此在实时控制特别是在实时性特别高的控制系统中，采用统可以圆满的完成任务。3）采用了步进电机为伺服电机。交、直流伺服电机较之步进电机具有更多的优点，但本系统是在原有的开环控制系统的基础上进行的，并且可能采用交、直流伺服电机使机床本体传动系统的性能不一定满足要求，因此仍然采用了步进电机，成本低。4）采用了改进的时间分割法。由于采用了步进电机为伺服电机，因此，在传统的时间分割法的基础上，此系统采用改进的时间分割法。专门设计的精插补中断服务程序，使伺服系统的精度和速度较之开环系统得到了很大的提高。5）由于以控制机，易于通过网络监测、控制；易于实现离线编程。4 结束语该系统具有良好的继承性、交互性、兼容性和互换性，并且易于二次开发，易于实现离线编程；由于成本低，开放性好，该系统适用于当前我国普通车床的经济性闭环数控系统改造。当今技术发展日新月异，网络技术、智能控制的引入更将推动数控技术的进步。参考文献： 1 刘荣忠技术 M ：成都科技大学出版社， 1998. 2 黄大贵数控技术 M ：电子科技大学出版社，1996. 3 廖刚型闭环数控车床软件的编制 D ：四川大学， 1999.（编辑杨蓓）49 四川大学学报（工程科学版）第 33 卷常州工学院学报气缸盖定位孔钻扩铰立式组合机床的系统设计与程序控制汪建中常州工学院 , 江苏常州摘要本文以机电液与技米的结合为出发查、 , 开展了气缸盖定位孔钻扩铰立式组合机床的系统设计 , 着重研究了技米在组合机床上的应用方法 , 为组合机床实现机电一体化并适应不断变化的生产需要提供了一种有效途径。关键词组合机床设计自动循环程序控制中图分类号文献标识码随着电子计算机技术的迅速发展 , 可编程序控制器在机械设备上 , 尤其在具有自动循环的组合机床上应用得越来越多。组合机床传统的控制方式是用继电器一接触器控制 , 如果对于这种传统的控制方式加以改进 , 使用技术就可以大大提高机床的灵活性和自动化程度 , 使由组合机床组成的加工系统也能适应工件的变换和产品的更新换代 , 这对于目工位前不断变化的自动化生产线满足中小批量生产是很受欢迎的。本文采用钻孔一程序控制器配置于气缸盖定位孔钻扩铰立式组合机床上 , 由此建立的控制系统功能完善、时间响应快、整体性好、接线简单、编程容易、可以在线调整工作程序、使组合机床的性能得到了较大提高。工位扩孔气缸盖定位子钻扩铰立式组合机床设计机床的加工要求这台机床用于加工柴油机气缸盖上的二个定位孔一们转豁。采用液压回转工作台 , 在工作台上设定四个工位 , 其中三个工位用于切削加工 ,另一个工位用于上下料 , 布置如图所示。主轴箱上安装把刀具 , 钻扩铰刀具各把 , 一次工作循环中 , 所有刀具同时加工 , 每个工件经过三个工步完成定位孔的加工。机床的总布局和自动工作循环机床的总布局如图所示 , 它主要由立柱、液压滑台、动力箱、主轴箱、电气装置、底座、液压回转工作台以及液压传动系统、专用夹具、润滑装置、冷却装置等组成。液压滑台安装在立柱上 , 配有平衡机构 , 由液压驱动使其沿立柱导轨上下升降完成进给运动。滑台上安装了动力箱和主轴箱。主电动机的运动经动力箱减速后输入主轴箱 , 使主轴箱的各刀具旋转实现切削运动。液压回转工作台是工件的输送部件 , 在液压和电气联合控制下 , 使工作台上的工件顺序进入加工图加工工位布置图。正正狐狐狐狐一一拓司滋一卜目目卞卞汁汁土立柱液压滑台动力箱主轴箱电气装置底座液压回转工作台图机床的总体布局收稿期一一第期汪建中气缸盖定位孔钻扩铰立式组合机床的系统设计与程序控制工位。液压传动如图所示。选用液压传动的突出优点是能够无级调速 , 输出功率较大 , 滑台和工作台的起动、制动和换向易于实现自动化。气缸盖定位孔钻扩铰立式组合机床以下简称组合机床的自动工作循环为滑台带动主轴箱快速复位 , 主电机停转。卸去已加工工件并装入待加工工件。回转工作台自锁销脱开并抬起。工作台旋转、缓冲、反靠、夹紧。滑台快进、动力箱起动、刀具旋转。滑台工进及终端延时停留。上述过程的动作顺序由程序控制 , 要求机床能实现两种工作状态调整工作滑台前进、后退、工作台转位可单位操作。自动工作每次加工结束 , 同时完成装卸工件 , 滑台退回原位 , 此后工作台自动转位开始下一次的加工程序。动作周期表工作台顺时针回转 , 被加工工件一次装夹后 , 从第工位到第工位 , 工作台转一周的时间周一工一又不不二刁目目 ,载载二二二二二场场场尸尸尸尸尸尸尸尸尸尸招招招招招招招招招诬只只图液压传动原理图。装卸工件的辅助时间与机床的加工时间重合。动作时间的安排见表。工位时间可根据工件的加工节拍和切削用量进行调整 , 在线修改功能特别适应这种需要。表动作周期表表电磁铁动作顺序魏魏娜工件件卜卜 , 抉崔崔崔主主主快进进进巨巨抽抽 , 工进进进。 ”停停停网网网电电电机机机卜卜 , 电咧咧卜卜压电机机一一五滤滤哭丫 “ 丫人 ,园园 , , , , , , , ,得得得电到到沈失乞回回回抬起起门门门门口口门门阅阅臼臼口口口口口口转转转转转转转转转转转转转转转转转转转转转转转转转转转转转转转转转转转转转, 回转转门门门门门门门门门门曰曰门门口口口口作作作作作作作作作作作作作作作作作作作作作作作作作作作作作作作作作作作作作吞吞吞反旅旅门门门门门门门门同同门门口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口夹夹夹紧紧口口口口口口门门口口同同口口口口口口离离离合书脱开开口口口口口口阅阅阅阅口口口口口口油油油缸复位位门门门门口口门门同同曰曰口口口口口口动动动快进进门门门门门门门门口口口口口口力力力力力力力力力力力力力力力力力力力力力力力力力力力力力力力力力力力力力箱箱箱工进进口口口口口口门门口口口口口口口口快快快退退口口口口口口口口口口口口口口口口停停停止止口口口口口口口口口口口口口口口口控制系统组合机床的顺序动作在监控之下严格按表的时间节拍完成。随时检测来自按钮、行程开关、传感器等装置和元件输入的信息并进行逻辑运算 , 当检测到状态发生改变时 , 控制系统就作出反应 , 通过已编制的加工程序 , 发出相应的指令执行上述的控制任务。接口分配组合机床给的信息 , 来自机床操作面板上各种按钮、滑台和工作台上各种行程开关、速度和压力传感器等输入的信息 , 其中包括机床的起停、冷却液开关 , 工作台抬起一一夹紧一转位、滑台进退以及各部件的限位开关等保护装置的信号。向机床输出的信息为控制机床的执行指令 , 它控制液压系统电磁阀、主电路接触器等 , 确保机床各执行部件实现预定的运动。尤的接口编排见图。机床的电气控制原理按照机床工作过程工艺要求 , 为组合机床设计的电气控制原理如图所示。液压回路转换采用电磁阀控制 , 而则控制液压系统各电磁阀元件动作。以继电器形式输出 , 工作值为表示 “ 通 ” , 为。表示 “ 断 ” , 所接负载电磁元件的动作见表。一常州工学院学报年主控回路主电路集中控制动力箱主电动机 , 、液压泵电动机和冷却泵电动机。。】起动一动力箱离开原位 , 主轴带动刀具旋转。动力箱原位指示工作台原位指示工作台夹牙指示主轴刀具转动液压泵起动冷却泵起动起动一按瓜石一下起动键 , 一得电并自锁 , 便连续运转 , 并且接通回转工作台和滑台的控制回路。起动。主轴箱工进时 , 驱动冷却泵打出冷却液。三只电机还可用按键分别直接起停。, 液压回转工作台控制回路液压回转工作台完成工步的转换 , 与其相对应的逻辑循环工作状态为锁紧装置打开及工作台抬起一动力翎下降动力箱七升动力粗工进自动卜动转工作台抬起铂悦开工作台落下梢锁紧工作台回转曲条缸复位作台级冲离合器脱开执行元件输输输干干输输。州州入入入入出出出出出出状状状状状碱碱态态态态态态态态态寄寄寄寄寄寄寄寄寄寄扁扁存存存存储器器器存存存存存存器器器器器器器器器器黔黔丽丽丽丽丽丽丽丽履履履履履履履履口口口口口口口口赢赢赢赢赢赢赢赢蕊蕊蕊蕊蕊蕊蕊蕊蕊蕊蕊蕊蕊蕊蕊赢赢赢赢赢赢赢赢赢丽丽丽丽丽丽丽丽赢赢赢赢赢赢赢赢赢赢赢赢赢赢赢赢匾匾匾匾匾匾匾匾赢赢赢赢赢赢赢赢以闷编编程器器图输人输出信号接口二二牡一 , 。 , 月 , 。 “ 或二二二件件一一一门门门甘皿皿创了了平墙兰汪汪汪汪汪汪汪汪汪汪汪汪汪汪汪二 , 卜绷一目飞飞一斗标二刁 , 竺叮丁丁, 习竺二二川川川川川川川川川川川川川川川川川下袱二。犷 , 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