图纸共16张，如下所示
A0-四轴刚性镗削头.dwg
A0-机床尺寸联系图.dwg
A0-箱体.dwg
A1-加工示意图.dwg
A2-主轴.dwg
A3-圆弧齿同步带轮.dwg
A3-电机端盖.dwg
A3-电机轴.dwg
A3-盖.dwg
A3-花键套.dwg
A3-被加工零件工序图.dwg
A4-法兰盘.dwg
A4-法兰盘1.dwg
A4-轴承座.dwg
A4-迷宫环1.dwg
A4-迷宫环2.dwg

目录
1 前言 1
1.1 总体设计 1
1.2 本课题拟解决的问题 1
1.3 解决方案及预期效果决方案 2
1.3.1解决方案 2
1.3.2预期效果 3
2 总体概述 4
2.1工艺路线的确定 4
2.2机床配置型式的选择 5
2.3定位基准的选择 5
2.4滑台型式的选择 5
2.5刀具的选择 6
2.6 切削用量 6
2.6.1切削用量的选择 6
2.6.2计算切削力、切削扭矩及切削功率 6
2.6.3确定主轴类型、尺寸、外伸长度 8
2.7 动力部件工作循环及行程的确定 8
2.8 动力部件的选择 9
2.9 三图一卡 9
2.9.1被加工零件工序图 9
2.9.2加工示意图 10
2.9.3机床尺寸联系图 11
3 组合机床主轴箱设计 12
3.1 概述 14
3.2 绘制主轴箱设计原始依据图 14
3.3 主轴结构形式选择及动力计算 16
3.3.1 主轴结构型式选择 16
3.3.2 主轴材料的选择确定 16
3.3.3 主轴的大致尺寸和形状的确定 17
3.3.4 主轴箱的动力计算 17
3.4 主轴箱传动系统的设计与计算 18
3.4.1 主轴的位置分析 18
3.4.2 花键套的确定 18
3.5 主轴前端密封装置的选用 19
3.6 主轴的强度校核计算 19
3.7 主轴支承轴承的选用 20
3.8 主轴轴承 21
3.9 主轴箱润滑系统的设计 21
4 组合机床传动设计 22
4.1 传动方案拟订 22
4.2 同步带类型的确定 23
4.3带轮的设计 24
4.4带轮挡圈选择 25
5．结论 27
参考文献 28
致谢 29
附录 30

双孔支架镗铰组合机床刚性镗削头及主轴箱设计
摘要：随着生产的发展和专业化程度的提高，很多企业的产品产量越来越大，精度也越来越高。首先，加工时，同时参加工作的刀具少，限制了机床生产率的提高；其次，在加工多孔的工件时，需要对工件进行多次的定位和夹紧，使零件的加工精度和生产率降低；第三，因为在一台机床上总是加工一种工件，使通用机床的部件和机构造成冗余。因此，为了提高生产效率，满足加工要求，本课题设计了用于加工双筋蹄零件的镗铰组合机床之镗削主轴箱。根据被加工零件确定加工孔的数量、位置、切削用量及主轴类型，拟订了主轴箱的传动方式，应用最优化方法传递功率，削减振动，确定传动参数，设计轴的结构，进行如轴、轴承等相关零件的强度校核计算。通过以上设计，实现了两个双筋蹄零件一次加工完成，较好地达到了设计要求。
关键词：组合机床；镗床；主轴箱

The design of the modular machine tool for double rebar and feet parts boring and drilling
Abstract: With the development of industry and improvement of the specialization, the products output of enterprise, is growing, the precision is increased precise high. First, fewer tool in the work at the same time that limiting machine tool productivity; Secondly, it is needed to clamp and position many times in processing that reduce the accuracy and productivity; Third, parts and body of lead to machine tool will lead to redundant if process only one work in some machine tool. Therefore, to improve the machining efficiency and satisfy the processing requirements, the boring headstocks are designed which are used for the unit machine tool, which is used to roughly bore the holes of the double rebar and feet parts. Based on the processed accessory, the number, the position and the machining data of the holes and the form of the principal axis are determined; The driving way of the headstocks are drawn, the power is transmits by the methods of optimization, the driving parameter are determined, the structure of the principal axis are designed and the strength of the parts, such as the strength and the bears, are checked. Trough the design, the four holes of two parts can be finished at one time, and can fulfill the design requirements better.
Key words: unit machine tool; boring machine tool; headstock

一、设计内容
课题来源于盐城市宝利来精密机械制造有限公司，根据双孔支架零件的加工要求，
保证双孔支架零件φ20，φ34两孔的表面粗糙度、尺寸精度，拟设计一台一面粗镗一面
精铰的镗铰组合机床。

二、设计依据
双孔支架零件是焊接件，强度较低，要求加工的零件上的φ20，φ34两孔的表面
粗糙度都为1.6μm，表面精度较高，为保证加工精度和设计要求，拟设计一台可以同
时粗镗和精铰的镗铰机床；为保证表面精度，提高生产率，拟按双面四刀进行加工设
计，一次装夹两个工件。

三、技术要求
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；
3、装卸方便，便于维修、调整；
4、尽量使用通用件，以便降低制造成本；

四、毕业设计物化成果的具体内容及要求

1、设计说明书1份，达1万字以上，且要符合规范要求；
2、设计图样全部用AutoCAD绘制，总的绘图量达3张A0以上；
3、具体设计的图样有：
（1）四轴刚性镗削头总图一张；
（2）部分镗削头零件图；
箱体零件图一张；
箱盖零件图一张；
主轴一张；
带轮一张；
（3）部份零件图。

双孔支架镗铰组合机床刚性镗削头及主轴箱设计

内容简介：: 4110 柴油机机体主油道加工组合机床设计刘玉梅1潘为祥2（1邵阳学院，邵阳 422004）（2神风动力公司，邵阳 422000）of of 110 22004，222000，章编号： 8） 09 要】根据 4110柴油机主油道的的技术要求，在工艺分析的基础上，阐述了 4110 柴油机主油道加工的组合机床设计，该机床设计制造周期短，在实际生产中，动行可靠，操作维护方便。关键词：主油道；组合机床；设计【】to of 110 of of is of 110 It is to 中图分类号：献标识码： A来稿日期： 2007论由设计可以看出，用橡胶和弹簧做成的复合型减振器对低频和高频减振都有很好的效果，可以充分利用橡胶的高阻尼性能和弹簧的低频特性。弹簧喘振是沿弹簧轴线方向发生的低频率、高振幅的震荡现象。这种震荡是一种很大的激振力来源，它会导致系统的强烈机械振动和橡胶超温老化，在很短的时间内造成减振器的破坏，所以不允许弹簧进入喘振区工作。为降低螺旋弹簧的喘振，把螺旋弹簧与防振橡胶串联是有效的。为简化起见，与螺旋弹簧的质量相比，假定防振橡胶的质量可以忽略，换言之，就是不考虑防振橡胶的喘振。这对低于防振橡胶喘振谐振点的频率来说是正确的，螺旋弹簧的喘振从数十赫兹开始发生，防振橡胶则从数百赫兹开始发生，而且由于有内摩擦已不太显著。螺旋弹簧与防振橡胶并联使用的相当多，但对降低喘振谐振点时的传递率效果不大。为此，仍以串联使用为宜。并联使用的目的主要是为了使弹簧特性保持非线性，同时减小弹簧的应力，起到保护弹簧的作用。参考文献1日户原春彦. 防振橡胶及应用. 北京：中国铁道出版社，19892 刘延柱，陈文良，陈立群. 振动力学. 北京：高等教育出版社，20041 引言为了保证内燃机的正常工作，必须对各个相对运动表面，互相摩擦的部位加注润滑油，使其间形成一层油膜成为液态接触，这样可以减小摩擦阻力，减少机件磨损，延长内燃机的使用寿命。而且通过润滑油不断地流过运动零件的表面，带走零件所吸收的和由于相互摩擦产生的热量，使零件的温度不致过高。而相应的这些油道主要分布在机体内，其中主油道的加工为深孔加工。深孔加工工艺复杂，加工比较困难，影响生产率的提高，为此设计了机体主油道孔加工组合机床。2 主油道孔工艺分析4110 柴油机机体主油道孔加工工序简图，如图 1 所示（部分图略）。机体的材料为度为 187机体上布局了三个主油道孔，分别为孔 1 直径 16 421 24直径 19深（ 35）直径 16 a）（b）图 1 主油道孔加工的工序简图机械设计与制造第 9 期8 年 9 55孔的表面粗糙底度 3 孔分别对基准平行度允差不超过以可采底平面及其面上的面两销定位，利用钻削加工达精度要求，孔 2 3于孔深尺寸大，故采用双向钻，孔 1 采用单向钻。3 机床设计该组合机床总体结构包括左右动力箱、左右多轴箱、夹具、刀具接杆、左右液压滑台、中间底坐、夹具系统、液压、电气系统等几大部分。根据机体油道孔的具体位置，采用滑套式液压动力箱和多轴箱，固定式夹具，整体布局确定为卧式双面钻组合机床，如图 2所示。图 2 刀具 105 机型的组合机床主油道双头钻床的左右侧底坐、中间底坐、电器柜、液压站和动力箱，配以新制的左右多轴箱、夹具、刀具组成双面卧式组合多轴钻床，来加工 4110 柴油机机体前后端面上的主油道孔。力部分动力部件是用以实现切削刀具的旋转和进给运动的部件，是液压滑台和动力的组合。机床动力箱的电机提供多轴箱轮系转动和刀具的旋转切削等动力。动力滑台由滑座、滑鞍和驱动装置所组成，在滑鞍上安装动力箱用以配合多轴箱。轴箱多轴箱使各主轴获得一定的位置和转速。该机的多轴箱分左右两个，分别实现右三根主轴和左两根同时进给。多轴箱应用标准结构，其组成零件有齿轮、主轴、传动轴、隔套、轴承、箱体、前盖、后盖主润滑组件。多轴箱组装之后，所有主轴孔轴线对主轴回转达的轴线径向跳动量距轴端外地 10检测轴端外地150检测轴端靠近前端处加径向力 3测其轴向活动量为零。在轴端面加轴向力 5测其轴向活动量为零。具由于三个主油道孔加工深度大，孔 24、孔 35 横穿机体，采用双向钻销，孔 1 单向钻销。要钻削这样的孔，工件安装在夹具上固定不动，刀具做进给。需设置左右钻模架。该夹具，如图 3 所示，由夹具底座、钻模架、钻套、压板、定位销、支承板、推杆杠杆、轴等零部件组成。根据 4110 柴油机的设计与加工艺要求，机体加工过程中，大部分工序以一面两孔定位方工，故加工主油道孔，采用以机体底面和其上的两个工艺孔进行定位，限制六个自由度，实现基准统一和基准重合原则。具体定位时，需设置一初定位块，快速找正机体位置。定位元件选择支承板、圆柱销、菱形销。定位销做成可伸缩式，由一个手柄操纵轴的回转，带动推杆杠杆转动一个角度，来达到定位销的伸缩。原设计的可伸缩定位销采用齿轮齿条，如图4 所示。（a）（b）图 3 、时由于误操作可能会产生一个定位销到位，一个销不到位的现象，现采用一个手柄控制，可实现两销同时伸缩，结构简单，操作方便。4 结束语该组合机床夹具调整灵活，机床运行良好。设计上允分利用原产品 6105 柴油机的组合机床配件，降低成本，缩短了组合机床设计制造周期，为企业节约了大量资金，赢得了时间和效益。参考文献械工业出版社，1975 械工业出版社，1994 械工业出版社，1994第 9 期刘玉梅等： 4110 柴油机机体主油道加工组合机床设计19- - !# !#$ % 环境下组合机床总体设计 &( 系统开发#何培英李月琴（郑州轻工业学院机电工程学院，河南郑州 $%&）摘要：对 !#$ % 进行二次开发，满足组合机床实际设计需求。利用 !#$ % 为用户提供的二次开发工具 & ()*，在 &+,(-./ 平台上进行 & ()* 应用程序开发。设计组合机床设计系统总体框架，阐述系统实现的开发平台及工具、关键技术和运行环境，完成了 !#$ % 环境下的计算机辅助组合机床设计系统开发，达到高效、快捷的组合机床设计目的。关键词：组合机床二次开发 & ()* 应用程序!#$%&() *+! ,-./0 1(23 43%5 6 7%3 /8 43%9:/ !.)( %7 ;%21$?7.,7 A,+.+ ./,.+8,./， C?+./D?;3 39+ ;9 B+E,/. ;?,.+ 9;K L?+ 8+ B+I+;6,./9; M 0,8;I,B+B 8;H ) 3E+B 9; B+I+;6 M 0,66,79,;. 68;/87: ;. B+8K L;97?,.+ 9; B+E,/. ,E 67.+I+;6,./ 679?.;/- 7 7E 9?+ 83.,./ +;.:+O;39 9?+ 8+7,D+B 78+ +9+?+ 7O;39 ;:639+8 7, :;8 :7?,.+ 9; B+E,/. *8;H ) ,83:+ ,E ;:6+9+B， ?+ 7,: ,. B+E,/. ,+.- 3,N ,E 8+7?+8#=;8 =7?,.+ L;； T+ B+I+;6； M 0,8;/87:组合机床设计是根据被加工零件的加工特点、精度、技术要求、装夹情况以及生产率的要求等进行的针对性设计，属于一次性设计。如果采用传统方法设计，工作量大、周期长，不能满足当今市场的要求，因此必须采用术来提高设计效率。目前虽然有关组合机床设计的究较多，如组合机床夹具的开发、组合机床装配模型统、组合机床多轴箱计算机辅助设计、组合机床通用部件参数化绘图系统等。但这些系统都不完整，仅仅是组合机床设计的部分内容，而对组合机床总体设计统研究还很少。张满囤等 V的 “ 组合机床总体方案统的设计与实现 ” 只实现了在境下组合机床总体方案设计的二维参数绘图功能。随着计算机三维实体造型技术的发展，开发出三维的组合机床总体方案设计系统，从而实现通用件、专用件、组合机床整体装配的造型设计及工作仿真等同时进行，以达到缩短设计周期，提高组合机床开发效率的目的。9 结语产品模块化是解决目前制造企业产品的标准化、通用化与定制化、柔性化之间的矛盾的可行方案。而产品模块化目前正在从企业竞争的优势技术，向企业竞争的必备技术转变，是制造业发展的趋势，也势必会对未来市场中的产业细分带来深远的影响。参考文献V 施进发 K 机械模块学 K 重庆：重庆出版社， & 肖正扬 K 自动机械的凸轮机构设计 K 北京：机械工业出版社，第一作者：李军利，男，生，副教授，研究生，主要从事机械设备维修的教学和研究工作。（编辑徐洁兰） # （收稿日期： &! Y Z） # #文章编号： Y!&$如果您想发表对本文的看法，请将文章编号填入读者意见调查表中的相应位置。# 郑州市科技攻关项目（ &X*!&V） !# ! 系统框架组合机床按其功能可分为组合铣床、组合钻床、组合镗床、组合攻丝、组合铰床等，无论何种基本上都是由一些诸如动力头滑台、侧底座、中间底座、主轴箱等，再配以少量的专用零部件组成，其通用零部件约占!$% & $% 。根据组合机床这种结构特点，本系统在 ()*+ , 环境下建立了与组合机床总体设计相关的标准零部件模板库和数据库，利用 ()*+ , 提供的二次开发工具 ()*+ - . /012 进行开发，实现对各个标准零部件的自动选取及参数化造型，按照组合机床的分类特点进行装配得到不同类型的组合机床。同时利用 ()*+ ,软件单一数据库的优势，配置 3*1405 文件，实现由 67模型产生符合我国标准的 87 工程图 8。无论在 67或 87 图形上做尺寸修改，其相关的 67 实体模型或87 图形均自动修改，这样可确保设计数据的正确性，避免发生人工改图的疏漏，使设计质量极大提高。系统的主要模块如图所示。标准零部件选择模块主要实现组合机床中所用标准零部件的自动选取，利用 ()*+ , 三维参数化造型功能建立标准零部件图库，根据加工参数与工艺信息等进行计算分析后由系统自动选取。专用件选择和设计模块用来满足不同类型的组合机床专用零部件的选取和变异造型设计，即根据所加工零件，从专用件库中选择相同或类似的零件。这两部分采用 9:/ 9;)?0A;) 以及 ()*+ , 提供的二次开发工具 - . /012 进行开发。 -?0A;) 为 A;) 的实时编译及执行环境，使我们不用考虑任何设置就可以看到执行结果。因此，借助于 -?0A;) 进行 - . /012 应用程序调试和开发，可方便实现用户化的菜单、对话框、参数化设计、数据库操作和管理等，从而达到高效、快捷的开发目的。= 开发关键技术（）应用程序与 ()*+ , 的无缝集成 - . /012 开发的应用程序与 ()*+ , 的无缝集成是通过类文件（ =3）来实现的。首先在言编辑环境中，编写 - . /012 应用程序，并生成类文件。然后将此应用程序在 ()*+ , 中进行注册（ = 件），这样应用程序就像是 ()*+ , 本身的程序一样。 ()*+ , 系统、 ()*+ - ./012 应用程序和对话框应用程序的无缝集成是系统开发的关键技术之一。一般采用类文件（ = 3方式实现三者之间的通信，如图 8 所示。（ 8）用户菜单开发应用 ()*+ - . /012 提供的一系列函数，利用言编写 - . /012 应用程序，定义菜单项、菜单项提示信息的文本文件，编写类文件在()*+ , 中的注册文件，从而得到用户个性化的菜单 6。（ 6）交互式用户界面设计技术交互式对话框是应用软件不可缺少的用户界面之一。系统根据用户输入的参数与数据库或文件相关联，先从数据库或文件中检索到数据并动态地显示给用户，用户在选择的过程中数据也会动态地变化，满足交互设计需求。基于 -?0A;) 平台进行 - . /012 应用程序开发，可以充分利用其提供的 9 件，使对话框的开发变得十分简单。开发时首先继承 5 类，然后利用 9 件中的组件类设计布局对话框，开发编写各组件相应的事件处理函数 J，图 6 为系统运行时零部件选择的一个用户界面。（ J）数据库操作本系统通过连接。是执行 9:/ 语句的以很容易地把 9:/语句传送到任何关系型数据库中。（ L）自动装配功能在 ()*+ , 环境下实现自动装 !# 配的途径有两种，一是利用 $%& ( 提供的 )*+&,- 模块，它通过建立全局特征来实现产品的自动装配 .。二是定义各个零部件之间的装配配合关系，建立虚拟装配模型，利用 / 0 )123 提供的装配体（组件）访问类和方法，对装配体中的零部件进行编辑操作，并可获取或更改装配体中零部件的信息。第二种方法实现自动装配的基本步骤为： !通过方法 45-%15657&859 取得组件和元件的句柄；对应不同的装配约束方式编程，编写相应的装配函数，主要包括将元件添加到组件某个初始位置上（ :;5&2;-%*12-）； #利用获得的句柄调用编好的函数进行装配。! 运行环境/*6* 语言将程序编译成一个中间的字节码，然后在 /*6* 虚拟机（ /*6* ,*9 7*）上执行。因此，要运行 / 0 )123 应用程序，必须先在计算机上安装/*6* 运行环境 /4( （ /*6* 4,2 系统的设计与实现河北工业大学学报 L）： G! 李月琴，何培英 $%& ( 环境下快速生成符合国标工程图的方法计算机时代， !）：培英，李月琴基于 / 0 )123 的 $%& ( 开发及在夹具设计中的应用煤矿机械， K）： K! 欢，何培英基于 / 0 )123 的 $%& ( 二次界面设计技术制造技术与机床，：胡仁喜，闫彩霞，彭卫平等编著 $%& (2 N 中文版机械设计高级应用实例北京：机械工业出版社，第一作者：何培英，女，生，副教授，硕士，主要研究方向： :J :7、工程图学。（编辑李静） # （收稿日期： N !I） # #文章编号： L! 您想发表对本文的看法，请将文章编号填入读者意见调查表中的相应位置。书讯英汉橡胶塑料机械工程技术词汇何育枢， I 月出版，邮购价： !I 元。本词汇主要包括橡胶塑料机械工程技术上的设计制造所涉及的专业技术词汇，也涉及到橡胶加工专业和塑料加工专业中的技术词汇，约（包括一些常见缩写词）。本词汇可供与橡胶塑料机械专业和橡胶塑料加工专业有关的生产、科研、教学人员使用。收稿日期 : 2008- 03- 26作者简介 : 武涛 ( 1979- ) , 男 , 河北张家口人 , 助教 , 工学硕士 : 可编程控制器 ( 以其极高的可靠性和使用灵活性 , 正在大量的替代传统的继电接触电气控制系统 . 以原有组合机床液压动力滑台为改造对象 , 利用性能优良、价格合理的三菱 0超小型其实施改造 , 并设计出相应的电气控制原理图 , 提高了机床的可靠性和控制精度组合机床 ; 控制系统中图分类号 : 献标识码 : : 1674 200 8 ) 02 4 月保定学院学报 1 卷第 2 期 F 用、自动化程度较高的机床 . 它能完成钻、扩、铰、镗、铣、攻丝等工序和工作台转位、定位、夹紧、输送等辅助动作 , 被广泛应用于大批量生产的机械加工流水线中 , 如汽车零部件制造中的许多生产线 . 动力滑台作为组合机床的一种通用部件 , 通常安装着各种旋转着的刀具 , 其液压系统的功用是使这些刀具做轴向进给运动 , 并完成一定的动作循环 . 动力滑台是一种使用广泛的通用液压动力滑台 , 该滑台由液压缸驱动 , 在电气和机械装置的配合下可以实现多种自动加工工作循环 . 以往采用继电接触控制系统 , 不但接线复杂 , 而且系统经常出现故障 , 可靠性差益广泛应用于机械设备等电器控制中 , 可以使机械加工设备的效率和可靠性提高到一个新的水平 , 采用动力滑台液压系统进行改造 , 能实现控制系统的自动化1力滑台液压系统工作原理动力滑台液压系统由以下一些基本回路构成 : 限压式变量叶片泵和进油路调速阀组成的容积节流调速回路 ; 差动连接快速运动回路 ; 电液换向阀的换向回路 ; 由行程阀、电磁阀和液控顺序阀等联合控制的速度切换回路以及用M 型中位机能电液换向阀的卸荷回路等 . 液压系统的性能就由这些基本回路所决定 . 系统原理如图用电液阀换向 , 用行程阀实现快进速度和工作速度的切换 , 用调速阀使进给速度稳定 . 该液压系统可实现“快进工进停留快退原位停止”等多种自动工作循环快进按下启动按钮 , 电磁铁 1电吸合 , 控制油路进油路线为 : 泵 1 经电磁先导阀 5 左位、单向阀 13 , 进入液动阀 4 的左端油腔 , 液压阀芯向右移动 ; 控制油路回油则从液动阀 4 的右端油腔经节流器和阀 5 的左位回油箱 . 液动阀 4 处于左位 . 主油路进油路为 : 泵 1 单向阀 11 液动阀 4 左位行程阀 9( 常态位 ) 液压缸左腔( 无杆腔 ) . 回油路为 : 液压缸右腔阀 4 左位单向阀 12 阀 9 液压缸左腔 . 由于动力滑台空载 , 系统压力低 , 液控顺序阀 3 关闭 , 液压缸成差动连接 , 且变量泵 1 有最大的输出流量 , 滑台向左快进 ( 活塞杆固定 , 滑台随缸体向左运动 ) 第一工进快进到一定位置 , 滑台上的行程挡块压下行程阀 9 , 使原来通过阀 9 进入液压缸无杆腔的油路切断 . 此时阀 8 电磁铁 3于断电状态 , 调速阀 6 接入系统进油路 , 系统压力升高 . 压力的升高一方面使液控顺序阀 3 打开 , 另一方面使限压式变量泵的流量减小 , 直到与经过调速阀 6 后的流量相同为止 . 这时进入液压缸无杆腔组合机床动力滑台液压系统的造武涛 , 张永博( 华南农业大学工程学院 , 广东广州 510642 )图 1 动力滑台液压系统图注 : 1- 变量泵 , 2- 背压阀 , 3- 顺序阀 , 4- 换向阀 , 5- 先导阀 , 6 、 7- 调速阀 , 8- 电磁阀 ,9- 行程阀 , 10 、 11 、 12 、 13- 单向阀 , 14- 压力继电器学院学报 2 0 0 8 年第 2 期的流量由调速阀 6 的开口大小决定 . 液压缸有杆腔的油液则通过液动阀 4 后经液控顺序阀 3 和背压阀 2 回油箱 ( 两侧的压力差使单向阀 1 2 关闭 ) . 液压缸以第一种工进速度向左运动 3 第二工进当滑台以第一工进速度行进到一定位置时 , 挡块压下行程开关 , 使电磁铁 3 Y A 通电 , 经阀 8 的通路被切断 . 此时油液需经调速阀 6 与阀 7 才能进入液压缸无杆腔 . 由于阀 7 的开口比阀 6 小 , 滑台的速度减小 , 速度大小由调速阀 7 的开口决定 4 停留当滑台以第二工进速度行进到碰上死挡铁后 , 滑台停止运动 . 液压缸有杆腔压力升高 , 压力继电器 Y J 发出信号给时间继电器 , 使滑台在死挡铁上停留一段时间后再开始下一动作 . 滑台在死挡铁上停留 , 主要是为了满足加工端面或台肩孔的需要 , 使其轴向尺寸精度和表面光洁度达到一定要求 . 当滑台在死挡铁上停留时 , 泵的供油压力升高 , 流量减少 , 直到限压式流量泵流量减少到仅能满足补偿泵和系统的泄漏量为止 . 这时处于需要保压的流量卸荷状态 5 快退当滑台在死挡铁上停留一段时间 ( 由时间继电器调整 ) 后 , 时间继电器发出使滑台快退的信号 . 此时电磁铁 1 Y A 断电 , 2 Y A 通电 , 阀 5 和阀 4 处于右位 . 主油路进油路为 : 泵 1 阀 1 1 液动阀 4 右位液压缸右腔 ; 回油路为 : 液压缸左腔单向阀 1 0 阀 4 右位油箱 . 由于此时为空载 , 系统压力很低 , 泵 1 输出的流量最大 , 滑台向右快退 6 原位停止当滑台快退到原位时 , 挡块压下原位行程开关 , 使电磁铁 1 Y A 、 2 Y A 和 3 Y A 都断电 , 阀 5 和阀 4 处于中位 , 滑台停止运动 , 泵 1 通过阀 4 中位卸荷气控制系统的设计2 . 1 输入信号的确定Y T 4 5 4 3 型组合机床动力滑台液压系统的输入信号由点动按钮、行程开关、压力继电器及时间继电器提供 . 为了提高控制系统的可靠性、精准度及灵敏度 , 改造后的新控制系统更换原来压力继电器 , 去除时间继电器改由 P L C 内部计时器提供计时功能 2 . 其他输入信号由常开点动按钮提供 , 如表 1 2 控制对象的确定Y T 4 5 4 3 型组合机床动力滑台液压系统采用电液方式控制 , 由 1 个先导电磁阀5 , 1 个二位二通电磁阀 8 和 1 个一位二通行程阀 9 来调控 . 先导电磁阀 5 的电磁铁 1 Y A 、2 Y A , 二位二通电磁阀 8 的电磁铁 3 Y A 和一位二通行程阀 9 的电磁铁 4 Y A 为 P L C 控制系统的直接控制对象 . 考虑到控制系统操作的直观简易性及安全性 , 增加了工作指示灯 L E D 0 , 第 1 种工作循环指示灯L E D 1 , 第 2 种工作循环指示灯 L E D 2 , 第 3种工作循环 ( 典型工作循环或普通工作循环 ) 灯 L E D 3 , 第 4 种工作循环指示灯 L E D 4 对象信号的确定如表 2 所示 3 方式选择开关的 4 个位置分别对应于 4 种工作循环方式 , 例如 : 1 / 4 选择开关 S W 循环 , S W 2 对应于第二种工作循环 , 此时 L E D 2 亮 3 P L C 资源分配在确定了控制对象、控制内容后 , 对P L C 的 I / O 资源分配如表 3 所提示控制对象信号确定控制对象说明L E D 1 循环工作指示灯L E D 2 循环工作指示灯L E D 3 循环工作指示灯L E D 4 循环工作指示灯L E D 0 工作指示灯1 Y A 先导电磁阀 5 的电磁铁2 Y A 先导电磁阀 5 的电磁铁3 Y A 二位二通电磁阀 8 的电磁铁4 Y A 一位二通行程阀 9 的电磁铁表 1 输入信号的确定输入信号说明S B 动力滑台启动按钮S W 1 1 / 4 选择开关 S W 循环 S W 2 1 / 4 选择开关 S W 循环 S W 3 1 / 4 选择开关 S W 循环 S W 4 1 / 4 选择开关 S W 循环 X K 1 循环工进行程开关X K 2 循环一工进行程开关X K 3 循环一工进行程开关X K 4 循环一工进行程开关S D 压力传感器X K 5 循环二工进行程开关X K 6 循环二工进行程开关X K 7 循环快进行程开关X K 8 循环二工进行程开关X K 9 快退行程开关X K 1 0 原位停止行程开关对象说明 I / 动力滑台启动按钮 X 5S W 1 1 / 4 选择开关 S W 循环 X 1S W 2 1 / 4 选择开关 S W 循环 X 2S W 3 1 / 4 选择开关 S W 循环 X 3S W 4 1 / 4 选择开关 S W 循环 X 4X K 1 循环工进行程开关 X 6X K 2 循环一工进行程开关 X 7X K 3 循环一工进行程开关 X 1 0X K 4 循环一工进行程开关 X 1 1S D 压力传感器 X 1 2X K 5 循环二工进行程开关 X 1 3X K 6 循环二工进行程开关 X 1 4X K 7 循环快进行程开关 X 1 5X K 8 循环工进二行程开关 X 1 6X K 9 快退行程开关 X 1 7X K 1 0 原位停止行程开关 X 0停留计时器 T 0L E D 0 工作指示灯 Y 0L E D 1 循环工作指示灯 Y 5L E D 2 循环工作指示灯 Y 6L E D 3 循环工作指示灯 Y 7L E D 4 循环工作指示灯 Y 1 01 Y A 电磁铁 Y 12 Y A 电磁铁 Y 23 Y A 电磁铁 Y 34 Y A 电磁铁 Y 4表 3 P L C 控制系统 I / O 分配表4 82 . 4 主程序设计依照流程图的设计思想 , 用传统的顺序控制的程序结构 , 根据系统工作循环及电磁铁动作顺序表设计出系统顺序功能图 , 如图 2 . 系统的主程序根据图 2 以转换为中心的编程方式来编写 4 5 P L C 外部接线图P L C 外部接线图 , 输入输出设备、负载电源的类型等的设计应结合系统的控制要求来设定 . 液压动力滑台 P L C 外部接线图如图 3 所示论通过采用 P L C 对原有组合机床的液压动力滑台进行改进 , 可以充分发挥 P L C 可靠性高、接线简单、学习容易、使用灵活等优点 , 克服了原有组合机床在继电器控制方面的弊病 , 保证了系统的控制功能 , 给系统维护和灵活改变控制程序带来很大方便 , 提高了生产效率 , 在生产实际中有一定的推广价值文献 : 1 周振宝 . P L C 在普通铣床数控化改造中的应用 J . 机床电器 , 2 0 0 6( 3 ) : 3 0 - 3 1 . 2 王建方 , 刘海军 . P L C 使用技术 J . 组合机床与自动化加工技术 , 2 0 0 3( 1 2 ) : 6 0 , 6 4 . 3 陈立定 . 电气控制和可编程序控制器的原理及应用 M . 北京 : 机械工业出版社 , 2 0 0 4 . 4 廖常初 . 可编程序控制器的编程方法与工程应用 M . 重庆 : 重庆大学出版社 , 2 0 0 1 .T h e T r a n s f o r m a t i o n o f t h e H y d r a u l i c S y s t e m f o r t h e P o w e r S l i d i n g F e e dT a b l e M o d e l Y T 4 5 4 3 b y U s i n g P L T a o , Z H A N G Y o n g - b o( E n g i n e e r i n g C o l l e g e , S o u t h C h i n a A g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y , G u a n g z h o u 5 1 0 6 4 2 , C h i n a )A b s t r a c t : P L C c o n t r o l s y s t e m a r e r e p l a c i n g t h e c o n v e n t i o n a l r e l a y c o n t a c t o n e s i

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