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工装 夹具 双头锪 组合 机床 自动 及其 plc 设计 图纸 独家

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（ 2）液压夹具部分 序在整个机床 序中的关系及位置如下 输入设备 输入端口编号 接近开关 近开关 近开关 近开关 近开关 近开关 近开关 近开关 近开关 近开关 近开关 近开关 近开关 近开关 程开关 程开关 步 伐式”按钮 定位”按钮 夹紧”按钮 顶料”按钮 进”按钮 退”按钮 主轴”按钮 进”按钮 退”按钮 主轴”按钮 提升机构 /开始工作”按钮 系统开”锁钮 自动”开关选择 手动”开关选择 表 3入设备 输入端口编号 “工作终了”开关选择 送料准备”开关选 择 总停”按钮 钮 液压开”按钮 程开关 程开关 急停”按钮 输出设备 输入端口编号 提升机构电机 伐式送料油缸（上） 伐式送料油缸（下） 位油缸（上） 位油缸（下） 夹紧油缸（松开） 夹紧油缸（夹紧） 夹紧油缸（松开） 夹紧油缸（夹紧） 面主轴电机 面主轴电机 滑台油缸（后退） 滑台油缸（后退） 滑台油缸（快进） 滑台油缸（ 快进） 滑台油缸（工进） 滑台油缸（工进） 料油缸（顶） 料油缸（恢复） 首有料”指示灯 首无料”指示灯 表 3出设备 输入端口编号 “尾有料”指示灯 尾无料”指示灯 加工有料”指示灯 加工无料”指示灯 滑台原位”指示灯 滑台原位”指示灯 滑台终位”指示灯 滑台终位” 指示灯 1 目 录 1 绪论 . 2 件概述 . 2 用机床简述 . 3 简述 . 3 头锪端面倒角组合专机机床概述 . 4 床使用条件 . 5 床的动作程序 . 5 2 总体方案设 计 . 6 计任务 . 6 体方案设计分析 . 6 3 设计计算说明 . 7 . 7 具驱动方式选择 . 7 具的选择及切削力计算 . 9 具夹紧力计算及校核 . 10 型 块设计 . 12 具结构设计 . 13 具夹紧油缸设计 . 13 . 18 . 20 . 21 . 22 编程控制器（ 绍 . 23 . 25 电气控制硬件及操作说明介绍 . 25 转向轴双头锪平面倒角专机行程开关及接近开关说明 . 27 . 28 4 结论 . 35 2 参考文献 . 36 致 谢 . 37 1 绪论 件概述 汽车行驶过程中，经常需要改变行驶方向，即所谓的转向，这就需要有一套能够按照司机意志使汽车转向的机构，它将司机转动方向盘的动作转变为车轮 (通常是前轮 )的偏转动作。 按转向力能源的不同，可将转向系分为机械转向系和动力转向系。 机械转向系的能量来源是人力，所有传力件都是机械的，由转向操纵机构、转向器、转向传动机构三大部分组成。 转向操纵机构由方向盘、转向轴、转向管柱等组成，它的作用是将驾驶员转动转向盘的操纵力传给转向器。 双头锪端面倒角专机就用于加工其中的转向轴的专机设备，图 1示为一简单的转向操纵机构。图 1示为转向轴。 图 1向操纵机构 方向盘 转向轴 3 图 1向轴 （ 材料 16 用机床简述 专 用机床 是一种专门适用于特定零件和特定工序加工 的机床 ，而且往往是组成自动生产线式生产制造系统中，不可缺的机床品种。而目前一些机床厂对其生产的通用机床若作改动时，也习惯用专用机床来取代。比如数控车床由于盘改为专用设计的，这台数控车床则不用原机床型号，而采取编专用机床号的办法。由于专用机床是一种量体裁衣产品，具有高效自动化的优点，是大批量生产企业的理想装备。随着制造技术的进步，数控技术的普及，专用机床的数控化发展也很快，专用机床在生产实践中占有一定的比重。 专用机床及其自动化生产线的制造，与大量生产汽车等性质 不一样，也与普通机床的制造性质不一样，它具有两个极其鲜明的特征：一、是集成性。用户订购专用机床都是要求交钥匙工程，它集加工工艺（含工艺方法及工艺参数），机床、夹具、工具（包含辅助）的开发设计与选择，检验测量（包括进入机床前的毛坯检验、加工中及成品的检验测量）物流的输送，切屑和冷却液的防护与处理等于一体。它不仅仅解决其中的某一问题，而是要解决好涉及较宽的技术领域可能遇到的每一个问题。二、是单一性。专用机床几乎都是单台性生产，要根据用户提出的要求，进行一次性开发，一次性制造，而且还要保证一次性成功 1 。 合机床简述 组合机床是以通用部件为基础，配以按工件特定外形和加工工艺设计的专用部件和夹具，组成的半自动或自动专用机床。它一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方式，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。由于通用部件已经标准化和系列化，可根据需要灵活配置，能缩短设计和制造周期。因此，组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批、大量生产中得到广泛应用，并可用以组成自动生产线。 组合机床一般用于加工箱体类或非凡外形的零件。加工时，工件一般不旋转，由刀具的旋转运 动和刀具与工件的相对进给运动，来实现钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、镗孔、 4 铣削平面、切削内外螺纹以及加工外圆和端面等。有的组合机床采用车削头夹持工件使之旋转，由刀具作进给运动，也可实现某些回转体类零件 (如飞轮、汽车后桥半轴等 )的外圆和端面加工 2 。 组合机床是以通用部件为基础，配以按工件特定形状和加工工艺设计的专用部件和夹具，组成的半自动或自动专用机床。 通用部件按功能可分为动力部件、支承部件、输送部件、控制部件和辅助部件五类。动力部件是为组合机床提供主运动和进给运动的部件 。主要有动力箱、切削头和动力滑台。 支承部件是用以安装动力滑台、带有进给机构的切削头或夹具等的部件，有侧底座、中间底座、支架、可调支架、立柱和立柱底座等。 输送部件是用以输送工件或主轴箱至加工工位的部件，主要有分度回转工作台、环形分度回转工作台、分度鼓轮和往复移动工作台等。 控制部件是用以控制机床的自动工作循环的部件，有液压站、电气柜和操纵台等。辅助部件有润滑装置、冷却装置和排屑装置等。 头锪端面倒角组合专机机床概述 330207新桑车上转向轴双头锪端面倒角专机是专门 为上海汇众汽车制造公司汽车底盘厂新桑车上转向轴（工件图号： 10 号工序，双头豁端面并倒角加工而设计制造的专用设备。 该机床布局为双面卧式，工件不转动，由刀具旋转进行切削。进给运动为液压动力。从人工将坯料加入料库后，工件由料库通过提升机构进入步伐式上料机构，并逐根进入到家具体内定位，夹紧后进行切削加工，加工完毕，再由顶料装置顶出落入到落料箱的整个加工循环过程是自动完成的。机床也备有手动操作。可为调试过程或某一局部加工补缺等情况提供方便。机床的主要部件构成 : 1） 液压滑台 2）动力头 3）外 倒角端面刀 4）虎钳夹具 5）顶料装置 6）内倒角端面刀 7）操作台 8）底座 9）料库 10）提升上料装置 5 11）步伐式送料装置 12）中间底座 13）定位装置（摆动） 14）落料装置 15）落料箱 床使用条件 环境温度： +40 电源电压： 10%15% 380V 床的动作程序 本机床的正常工作状况是全自动的，机床在进入自动操作时其整个工作循环过程的动作程序为： 1）由提升机构逐根从料库中勾出坯料，并向上提升； 2）提升机构将坯料提升至最高位置后坯料滚入到步伐式送料机构的固定架上； 3）步伐式送料机构的活动部分上下运动，使坯料逐步前进； 4）坯料从步伐式送料机构的最尾位置落入夹具体内； 5）定位油缸动作，是坯料在夹具体内准确定位； 6）夹紧油缸动作，使已定位的坯料夹紧（若双头机床则此时定位油缸复位）； 7）液压滑台运动，同时铣削头带动刀具一起旋转，滑台由快进趋进工件后转入工进，对坯料进行切削加工； 8）切削完毕后液压滑台快退； 9）夹紧油缸复位，使夹具放松工件（若单头机床则此时定位油缸复位）； 10）顶料油缸作用，将 工件顶出，落入落料滚道滚入落料箱中，同时顶料油缸复位。 如此反复，一次次循环工作不断进行。 6 2 总体方案设计 计任务 本次设计任务是设计上转向轴双头锪端面倒角专机的夹具部分及其电气控制部分，在充分了解设备结构和功能的基础上，确定自动夹具的总体方案，并进行分析计算；设计定位机构、夹紧机构和顶出机构的结构、液压系统和动作流程，编制 序。 体方案设计分析 参考上转向轴双头锪端面倒角专机的相关资料，确定总体方案如下： 图 2具示意图 夹具其结构参考组合机床用部件相关尺寸进行 设计，电气控制方面，采用 5编程控制器 (其动作流程进行控制，使用接近开关作为夹具原始及终止位置的检测信号，夹紧油缸的快进和工进的变换采用 时功能实现。由 I/O 接口输入的位置信号，输出相应的控制信号给液压系统相应的液压泵电动机及各阀，来控制并驱动液压缸，带动液压夹紧机构，顶出机构和定位机构实现夹具工作运动。 7 3 设计计算说明 具结构及其液压系统设计 具驱动方式选择 夹 具最早出现在 18 世纪后期。随着科 学技术的不断进步，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。 国 际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的 85左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约拥有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔 34 年就要更新 5080左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为 1020左右。特别是近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统 （ 新加工技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求： 1） 能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本 2） 能装夹一组具有相似性特征的工件； 3）能适用于精密加工的高精度机床夹具； 4）能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具； 5）采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率； 6）提高机床夹具的标准化程度。 组合机床是以通用部件为基础，配以按工件特定形状和加工工艺设计的专用部件和夹具，组成的半自动或自动专用机床。 二十世纪 70 年代以来，随 着可转位刀具、密齿铣刀、镗孔尺寸自动检测和刀具自动补偿技术的发展，组合机床的加工精度也有所提高。铣削平面的平面度可达 1000面粗糙度可低达 孔精度可达 6 级，孔距精度可达 专用机床是随着汽车工业的兴起而发展起来的。在专用机床中某些部件因重复使用，逐步发展成为通用部件，因而产生了组合机床。 8 最早的组合机床是 1911 年在美国制成的，用于加工汽车零件。初期，各机床制造厂都有各自的通用部件标准。为了提高不同制造厂的通用部件的互换性，便于用 户使用和维修， 1953 年美国福特汽车公司和通用汽车公司与美国机床制造厂协商，确定了组合机床通用部件标准化的原则，即严格规定各部件间的联系尺寸，但对部件结构未作规定。 驱动方式的选择 一般根据不同的 动力源有以下几 种 驱动方式的夹具 3 ： 1）液压 夹具 ，用于 大批量生产 ， 复杂的自动化生产 加工工序中； 2） 气动夹具 ，用于 大批量生产 ， 适应各种 加工 环境 中； 3） 手动夹具 ，用于 小批量生产 ，加工精度要求 低 的 粗 加工工序中 ； 由于本机床所加工零件时夹具的动作及位置要求简单，加工精 度要求不是很高，用于自动生产线上，故手动夹具不作考虑，在 液压 夹具和气动夹具两种方案中选取合适方案，两种夹具各自的优缺点如下： （ 1） 液压 夹具相对于手动夹具优点： 1）夹紧动作快； 2）夹紧力稳定； 3）操作简单； 4）夹紧力大小和加紧速度可调节； 5）机动夹紧可与机床某部分联接，实现自动加紧的操作； 6）零件通用化，夹具组成机构中很多零件都已通用化和商品化，便于组织生产和购备； 7） 由行程调速阀来控制滑台的快进转工进 ,转换精度高 ； （ 2）液压夹具相对于气动夹具优点： 1）夹紧力大结构紧凑； 2）夹紧刚度高， 调速范围大； 3）易于实现多工位和多工序加工； 4）介质性能好； 5）夹紧力平稳； 6）易于实现动力源共用； 7）自锁性能好； 8）可实现自动夹紧； 9）传动效率高； 通过上述优点的比较，以及考虑到由于是专业机床用于自动生产线上，加工零件频繁，要求夹具易实现加工自动循环，进给次数频繁，即换向及变速容易，工作可靠，安全性高，使用寿命长；且液压夹具为通用部件，有相关具体资料，便于设计参考；再考 9 虑到机床在滑台及送料机构上都使用了液压系统，为了整体系统的统一性，所以最后综合考虑后，决定使用液压夹具的方案。 具的选择及切削力计算 4 目前，我国应用最多的刀具材料是高速钢、硬质合金和陶瓷刀具。 1） 高速钢刀具：韧性、耐磨性和工艺性均较好，刃磨锋利，故又称“锋钢”； 2） 硬质合金：切削速度比高速钢高 4，硬度、耐磨性和耐热性都很高； 3） 陶瓷刀具：具有很高的硬度、高温硬度、耐磨性和化学稳定性以及低摩擦因数，且价格低廉，但强度低、韧性差、热导率低、刀具刃口易破损，故应用范围及其有限，仅用于精加工； 由于本机所加工零件为 16属于高强度结构钢，且加工精度不 高，属于大批量生产，故采用硬质合金刀具。 刀具几何参数主要包括：刀具角度、前面与后面型式、切削刃与刃口形状等。刀具合理几何参数是指在达到加工质量和刀具寿命的前提下并提高生产率、降低生产成本的几何参数。在生产中由于切削条件的差别，确定刀具几何参数的效果也不相同，因此，在根据选择原则和方法基础上所选定的几何参数，应从生产实践认可或作进一步改进后在确定。根据被加工材料，刀具选择原则为： 1）前角选择原则：加工塑性材料、软材料时前角大些；加工脆性材料、硬材料时前角小些。 2）后角选择原则：加 工塑性材料、软材料时，后角取较大值；加工脆性材料、硬材料时，后角取较小值；加工易产生硬化层的材料时，后角取大值。 3）主偏角选择原则：加工高强度、高硬度、热导率小和表面有硬化层的材料，为提高刀具强度和改善散热条件，应选取较小主偏角。 4）刃倾角选择原则：粗车时，为提高刀具强度，选择 0 根据金属切削与刀具实用技术表 2 刀具角度的选择： 00 10r， 00 10， 05s， 075 0 15 选择合理的切削用量，对于保证加工质量、降低加工成本和提高劳动生产率，都具有十分重要的意义。根据切削用量三要素（ f， 刀具耐用度影响程度的不同，在保证刀具经济耐用度的条件下，要取得最高的生产率，应按 f、 顺序来选择切削用量。即：首先应考虑尽可能选取大的切削深度 次尽可能选用大的进给量 f，最后在保证刀具经济耐用度的条件下尽可能选取大的切削速度 根据金属切削与刀具实用技术表 2 10 切削用量的选择： mm/f ， m/ 根据金属切削原理与刀具公式 5 Fr= （ 3 根据数控机床现代加工工艺附录 A6 500N/切削力 500 50N （ 3 具夹紧力计算及校核 在机械加工过程中，工件将受到切削力、离心力、惯性力等外力的作用。为了保证在这些外力作用下，工件仍能在夹具中保持由定位元件所确定的加工位置，而不致发生振动或位移，一般在夹具设计中必须计算夹紧力，将工件可靠的夹紧。计算夹紧力时，通常将夹具和工件看成是一个刚性系统。根据工件 受切削力、夹紧力（大型工件还应考虑工件重力，运动的工件还应考虑惯性力等）的工作情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬时状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧，再乘以安全系数作为实际夹紧力的数值 7 。 根据机床夹具设计手册 表 1 1） 防止工件移动： k 22 （ 3 根据机床夹具设计手册第三版 表 1 3326 （ 3 其中 0（ 3 由表 1736根据机械工程材料表 5 00 11 根 据 机床夹具设计手册第三版 表 1 pK 1.1pK k K p （ 3 6 08 0 2 63 3 2 6 查机床夹具设计手册第三版表 1 安全系数 4321 式中： 1K 基本安全系数；取 K 加工性质系数；取 K 刀具钝化系数；取 K 断续切削系数；取 321 =据机床夹具设计手册第三版 表 1 2=紧力： k 5s i i 2） 防止工件转动： k 22 2 （ 3 根据 机床夹具设计手册第三版 表 1 2 7308 0 4 32 9 4 3 （ 3 k 1 5 5s i s i n 022 夹紧力取较大值 626N 切削力 50N 故 夹紧力大于切削力，在加工工件时夹紧力合适。 工件材料： 16弹性模量： E=206泊松比： = 12 取 V 型块夹紧部分棒料做有限元分析， 得出图 3力变形图 ,变形量为 0允许期间内，故夹紧力安全。 图 3力分析图 型块设计 块定位的优点 8 ： 1） 对中性好，可使工件的定位基准轴线对中在 V 型块两斜面的对称平面上，不会发生偏移且安装方便； 2） 应用范围广，不论定为基准是否经过加工，不论是完整的圆柱面还是局部圆柱弧面，都可采用 V 型块定位。 2 V 型块的计算及选取 V 型块上两斜面间的夹角一般选用 60 、 90和 120，其中以 90应用最多。其典型结构和尺寸均已标准化，设计时可查有关国家标准手册。 故夹角 取 90 13 ，取 ， D=20 （ 3 根据 机床夹具设计手册表 2 N=24 , H=16 , L=45 , B=34 。 （ 3 故 V 型块长 宽 高： 556034 夹具结构设计 本设计夹具的参数定为： 1）夹具夹紧机构工作行程： 30）夹具顶出机构工作行程： 30）夹具定位机构摆动角度： 90 4）切削轴向力： 460N 5）夹紧油缸快进速度： ）夹紧油缸工进速度： ）夹紧油缸快退速度： 由机床相关数据可知，左右夹具夹紧油缸工作情况相同，对其也采取相同的设计，故只对其中一个的设计进行说明。 夹具主要由夹紧机构、定位机构、顶出机构 三部分组成。 参考双头锪组合机床总装图及机床夹具手册，根据实际大小限制，对夹具结构进行设计。具体详见夹具装配图及主要零件图。 具夹紧油缸设计 设计的双头锪端面倒角专机的夹具夹紧油缸液压系统要求完成： 快 进工进快退停止；切削推力 460N，快进行程 20进行程 10进速度 进速度 退速度 动部件重 16N，静摩擦系数 摩擦系数 压缸机 械效率 =速启动时间不大于 。 材料 45钢，密度 103kg/据 V 型块尺寸，估算其重量为 具体 材料 度 7 103kg/据其尺寸，估算其重量为 14 切削推力： 460摩擦力： （ 3 动摩擦力： （ 3 启动惯性力： 6( （ 3 夹紧力： 1626 切削力： 750 启动推力： （ 3 加速推力： )(2 （ 3 快进推力： （ 3 工进推力： 60(/)(4 （ 3 反向启动过程作用力与 小相同，方向相反。 工况运行图 3示 图 3双头锪端面倒角专机液压滑台液压缸工况图 图 3况运行图 要结 构尺寸、初定液压流量 由于左右夹紧油缸工作情况相同，将其 （ 1）工作压力查液压系统设计简明手册 (杨培元、朱福元主编 )，根据表 3 339 。 表 3压设备常用的工作压力表 设备类型 机床 农业机械或中型工程机械 液压机、重型机械起重运输机械 磨床 组合 机床 龙门 刨床 拉床 15 工作压力 p/（ 5 28 8 10 1016 2032 表 3压缸内径 D 与活塞杆直径 d 的关系 按机床类型选取 d/D 按液压缸工作压力选取 d/D 机床类别 d/D 工作压力 p/(d/D 磨床、衍磨及研磨机床 2 床、拉床、刨床 25 、镗、车、铣床 57 3行元件背压估计值 系统类型 背压力 中、低压系统 08单的系统和一般轻载的节流调速系统 油路带调速阀的调速系统 油路带背压阀 用带补液压泵的闭式回路 高压系统 816上 比中压系统高 50%100% 由上述三个表 ,分别取工作压力 1p =4压力 2p =d/D= （ 2） 液压缸内径 D 和活塞杆直径 d 的确定 查液压系统简明手册得求直径公式为 21m a （ 3 2 642 D.参考夹具设计手册机床用液压缸系列的液压缸内径，且考虑到液压缸尺寸规格，取D=45 d=25 （ 3） 液压缸壁厚和外径的计算 1） 液压缸壁厚计算 16 中低压液压系统 ,由其切削加工性能确定液压缸筒壁厚，按薄壁圆筒计算壁厚 10 ： 3 式中 液压缸壁厚（ m）； D 液压缸内径（ m）； 试验压力，一般取最大工作压力的（ （ 取 。 缸筒材料的许用应力。采用锻钢： =110 120 115 则 - 取 =）液压缸外径的计算 3 3）液压缸工作行程的确定 根据液压缸的工作的最大行程00液压缸活塞行程为 L=30 4）缸体长度的确定 液压缸缸体内部长度应等于活塞的行程与活塞的宽度之和。缸体外形长度还要考虑到两端端盖的厚度。 查液压系统设计简明手册， 一般不超过（ 20 30） D，参考机床用 (825）活塞杆稳定性的验算 / （ 3 所以需进行活塞杆稳定性验算，验算过程具体如下： 查新编液压工程手册（雷天觉主编），可知 活塞杆弯曲失稳临界负荷 可按下式计算 2262 10 （ 3 在弯曲失稳临界负荷 ，活塞杆将纵向弯曲。 因此，活塞杆最大工作负荷11 17 （ 3 式中 E 活塞杆材料的弹性模量（ 采用钢材： 310210E （ J 活塞杆横截面惯性矩 )(圆截面 4844 K 安装及导向系数，采用一端固定 ,一端自由，取为 K =2； 安全系数，一般取 则 2268322262 5 1626然， 该液压缸活塞杆的稳定性能很好 ,可靠性高。 6）液压缸各截面积 可得液 压刚各截面积为（图 3液压缸各截面示意图） 图 3压缸各各截面积示意图 221 9 04454 （ 3 2223 04254 （ 3 222222 0 0425454 )() （ 3 按最低 工进速度验算液压缸最小稳定速度，即 18 23m in 0050 . 式中 由产品样本查得 列调速阀 最小流量为 本设计中调速阀安装在回油路上，故液压缸节流腔有效工作面积应选取液压缸有杆腔的实际面积 A=46 2可见，上述不等式能满足，液压缸能达到所需低速。 7）液压缸各工作阶段所需的流量为： 快 进： L / m 1 8 4131 3 工进： L / m i 6 4 4212 （ 3 快退： L / m i 6 4 4312 3 出油缸设计 本设计的顶出油缸的参数定为： 1）活塞杆工作行程： 30）工件重力： 18N 3）快进速度： ）快退速度： 3m/ 和活塞杆直径 d 的确定 参照表 333别取工作压力 1p =4压力 2p =d/D= 查液压系统简明手册得求直径公式为 2121m a 19 D.取 D=30 d=201） 液压缸壁厚计算 中低压液压系统 ,由其切削加工性能确定液压缸筒壁厚，按薄壁圆筒计算壁厚： 中 液压缸壁厚（ m）； D 液压缸内径（ m）； 试验压力，一般取最大工作压力的（ （ 取 。 缸筒材料的许用应力。采用锻钢： =110 120 115 则 - 2）液压缸外径的计算 液压缸工作行程的确定 根据液压缸的工作的最大行程00液压缸活塞行程为 L=30）缸体长度的确定 液压缸 缸体内部长度应等于活塞的行程与活塞的宽度之和。缸体外形长度还要考虑到两端端盖的厚度。 查液压系统设计简明手册，一般不超过（ 20 30） D，参考机床用单向作用型液压缸的液压缸的缸体长度，取 (35 / 查新编液压工程手册（雷天觉主编），可知 20 活塞杆弯曲失稳临界负荷 可按下式计算 2262 10 在弯曲失稳临界负荷 ，活塞杆将纵向弯曲。 因此，活塞杆最大工作负荷式中 E 活塞杆材料的弹性模量（ 采用钢材： 310210E （ J 活塞杆横截面惯性矩 )(圆截面 4944 K 安装及导向系数，采用一端固定 ,一端自由，取为 K =2； 安全系数，一般取 则 2269322262 6 然， 该液压缸活塞杆的稳定性能很好 ,可靠性高。 动油缸的设计 12 摆动液压缸是一种输出轴做往复摆动运动的液压执行元件。它能使负载直接获得往复摆动运动，无需任何变速机构。摆动液压缸有 单叶片和双叶片两种，摆动频率可控制进入缸体的流量大小来实现。 参照机械设计手册 B 型摆动缸技术参数 21 转矩计算式 5)5 （ 3 参照机械设计手册 根据机床实际情况选取号摆动角 90法兰式摆动液压缸。 定液压的流量 力和选择泵的规格 因为该机床除液压夹具外还要好几个液压部分，而液压泵使用的是一台总的，其他液压部分的数据都不知道，所以无法具体确定，这里只给出相关计算公式，具体如下： 泵的工作压力： 3 式中 执行元件最大工作压力； p 为进油管中的压力损失，初算时简单系统可取 杂系统取 上述计算所得的虑到系统在各种工况的过渡阶段出现的动态压力往往超过静态压力。另外考虑到一定的压力储备量，并确保泵的寿命，因此选择泵的额定压力 满足 .6）p。中低压系统去小值，高压 系统取大值。 泵的流量： m a x p（ 3 式中， q(为同时动作的各执行元件所需要量之和的最大值； 系统泄露系数，一般去 液压泵的规格按上 述两个参数查阅相关手册选取。 电动机的选定，先按不同工况下功率较大的值为依据选择电机，然后按以下公式进行验算： nb （ 3 式中， 泵的限定压力； p 时，泵的输出流量； 22 所选电机额定功率 本系统部分主油路流量为 q=15L/油管的允许流速取 v=4m/s，则油管内径尺4/ 9考液压夹具相关资料， 取油管内径 d=15 液压油箱容积，与液压泵情况相同，只给出确定方法：油箱容积按泵的流量 57倍来确定，再参考相关手册选取容量值。 具液压系统 在中小型专用机床的液压系统中，进给速度的控制一般采用节流阀或调速阀，这里使用调速阀对其进行调速。 本系统采用电磁阀的快慢速换接回路，它的特点是结构简单、调节行程比较方便，阀的安装也较容易。 最后把所选择的液压回路组合起来，即可组成图 3示的液压系统原理图。表3统中的各液压元件名称如表 3所示。 图 3头锪组合机床液压夹具液压系统 表 3磁铁动作表 23 工况 10位 + 顶出 + 快进 + + + + 工进 + + 快退 + + 表 3压元件列表 序号 元件名称 序号 元件名称 1 油箱 26 压力表开关 2 滤油器 27 溢流阀 3 液压泵 7、 18、 25 压力继电器 4、 8、 19、 20 单向阀 5、 9、 14、 21 三位四通换向阀 13 减压阀 15、 22 单向调速阀 12 蓄能器 16、 23 二位三通换向阀 6 定位缸 17、 24 夹紧缸 10 顶出油缸 编程控制器（ 绍 可编程控制器（ 称 与个人计算机的 区别，用 示 13 。 在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置，目的是用来取代继电器、执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能，建立柔性的程控系统。国际电工委员会（ 布了对 编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、 计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。 有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。可以预料：在工业控制领域中 ， 制技术的应用必将形成世界潮流 。 双头锪端面倒角专机使用的是 5编程控制器，现在在这简要注释该系统 14 。 5编程控制 器广泛应用于世界范围大多数领域，每个模板化元件处理一特定的任务，所以可以根据起要求扩充其系统，通讯系统可在多个控制器间传 24 递信息， 统提供操作板，监视装置和编程器，以适于各种要求， 很多工业使用 使每个自动控制任务不同， 能适用于不同的工作，无论是简单的开环控制还是复杂的闭环控制， 系统部件： 统由各种