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一台两缸
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机床
液压
系统
设计
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一台两缸顺序动作专用组合机床的液压系统设计,一台两缸,顺序,动作,专用,组合,机床,液压,系统,设计
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空军航空维修技术学院毕业设计（论文）任务书一、设计课题题目：（05）设计一台两缸顺序动作专用组合机床的液压系统，要求液压系统：1、工作循环：A缸水平向左快进-A缸水平向左工进-A缸死挡铁停留-B缸垂直向上快进-B缸垂直向上工进-B缸垂直向下快退-B缸原位停止-A缸水平向右快退-A缸原位停止2、A、B缸快进速度为4m/min、快退速度为5m/min,工进速度20100mm/min;3、A、B缸进给最大行程为400mm，其中工进行程200mm;4、A、B缸最大切削力为12000N,运动部件自重均为8000N；5、启动换向时间0.05s;6、导轨为平导轨，静摩擦系数为0.2，动摩擦系数为0.1。二、设计内容及要求：1、液压系统：（1）设计液压系统图（含：工作循环图、电磁铁及其他元件动作表、液压系统 原理图、液压元件目录表，用一张2号图纸打印）； （2）设计液压缸（B缸）并绘制液压缸组件装配图（用一张1号图纸打印）；2、设计液压系统的电气控制原理图（含：工作循环图、电磁动作表电气控制系统原理图、电气元件目录表，用一张2号图纸打印）；3、PC编程（指令表、梯形图、功能图、PLC外部接线图），以实现自动控制；（功能图和接线图画在一张3号图纸上梯形土图用一张3号图纸）;4、设计说明书一份(不少于30页),应有:封面、目录、封底、任务书、毕业小结、参考文献及书目、致谢等内容。5、要求：（1）图纸为计算机绘图并打印，同时提交电子文档。（2）设计说明书为打印稿，同时提交电子文档（3）时间安排；请于4月10日之前，将毕业设计的电子文档发给老师，由指导老师于5月15日之前将毕业设计中存在的主要问题提交给学生。请于5月30日之前，将修改后的毕业设计寄回系里。迟交的按学校规定进行一定的处理。如发现毕业设计及论文雷同，双方均按不及格处理。*学院毕业设计（论文）设计课题题目：设计一台两缸顺序动作专用组合机床的液压系统专 业 系： 机 械 制 造 工 程 系专 业： 机电一体化班 级： 机电*班姓 名： *学 号： 13 号指 导 老 师： *空军航空维修技术学院毕业设计（论文）任务书一、设计课题题目：（05）设计一台两缸顺序动作专用组合机床的液压系统，要求液压系统：1、工作循环：A缸水平向左快进-A缸水平向左工进-A缸死挡铁停留-B缸垂直向上快进-B缸垂直向上工进-B缸垂直向下快退-B缸原位停止-A缸水平向右快退-A缸原位停止2、A、B缸快进速度为4m/min、快退速度为5m/min,工进速度20100mm/min;3、A、B缸进给最大行程为400mm，其中工进行程200mm;4、A、B缸最大切削力为12000N,运动部件自重均为8000N；5、启动换向时间0.05s;6、导轨为平导轨，静摩擦系数为0.2，动摩擦系数为0.1。二、设计内容及要求：1、液压系统：（1）设计液压系统图（含：工作循环图、电磁铁及其他元件动作表、液压系统 原理图、液压元件目录表，用一张2号图纸打印）； （2）设计液压缸（B缸）并绘制液压缸组件装配图（用一张1号图纸打印）；2、设计液压系统的电气控制原理图（含：工作循环图、电磁动作表电气控制系统原理图、电气元件目录表，用一张2号图纸打印）；3、PC编程（指令表、梯形图、功能图、PLC外部接线图），以实现自动控制；（功能图和接线图画在一张3号图纸上梯形土图用一张3号图纸）;4、设计说明书一份(不少于30页),应有:封面、目录、封底、任务书、毕业小结、参考文献及书目、致谢等内容。5、要求：（1）图纸为计算机绘图并打印，同时提交电子文档。（2）设计说明书为打印稿，同时提交电子文档（3）时间安排；请于4月10日之前，将毕业设计的电子文档发给老师，由指导老师于5月15日之前将毕业设计中存在的主要问题提交给学生。请于5月30日之前，将修改后的毕业设计寄回系里。迟交的按学校规定进行一定的处理。如发现毕业设计及论文雷同，双方均按不及格处理。目录第一章 绪论4第二章 液压系统设计5第一节 明确液压系统设计要求5第二节 分析液压系统工况5第三节 确定液压缸的主要参数6第四节 初选液压缸的工作压力、流量和功率7第五节 液压系统原理图的拟订10第六节 选择液压元件14第三章 机床电器原理图的设计16第一节 设计概述和设计要求 16第二节 电器元件的选择 17第四章 PLC编程设计 20第一节 PLC设计的概述及要求20第二节 PLC功能图I/O接线图和梯形图的设计 20第五章 致谢25第六章 参考文献26第一章 绪论 主要介绍了一台两缸顺序动作专用组合机床的液压系统、电气控制系统、液压缸的设计和计算过程，以液压系统设计指导进行电气控制线路等设计。在设计液压系统的过程中还对进给缸进行了设计，同时，还对液压缸进出油口工序的设计以及流量、流速的控制与设计。第二章 液压系统设计 第一节 明确液压系统设计要求1、工作循环：A缸水平向左快进-A缸水平向左工进-A缸死挡铁停留-B缸垂直向上快进-B缸垂直向上工进-B缸垂直向下快退-B缸原位停止-A缸水平向右快退-A缸原位停止2、A、B缸快进速度为4m/min、快退速度为5m/min,工进速度20100mm/min;3、A、B缸进给最大行程为400mm，其中工进行程200mm;4、A、B缸最大切削力为12000N,运动部件自重均为8000N；5、启动换向时间0.05s;6、导轨为平导轨，静摩擦系数为0.2，动摩擦系数为0.1。第二节 分析液压系统工况1、A液压缸在工作过程各阶段的负载为：启动加速阶段：快进阶段：工进阶段：快退阶段2、B液压缸在工作过程各阶段的负载为：启动加速阶段：快进阶段：工进阶段： 快退阶段： 将液压缸在各阶段的速度和负载值列于表1中：表1工作阶段速度v/(ms-1)）负载F/NA快进阶段00678889A工进阶段 00003-0.0016714222.2A快退阶段0.08314598.6B缸启动加速阶段10104.3B快进阶段006788889B工进阶段000030.0016722222.2B快退阶段0.0830第三节 确定液压缸的主要参数一、初选液压缸的工作压力由负载值大小查表9-3，参考同类形组合机床，取液压缸工作压力为2MP。二 、确定液压缸的主要结构参数1、A 进给缸1液压缸内径和活塞杆直径设计由表1得最大负载为快退阶段的负载F=14598.6N则查设计手册按液压缸内径系列列表将以上计算值圆整为标准直径，取D1=100mm.因工作压力p5Mpa,所以d1=0.5D=50mm,由于快进速度与快退速度不相等,故采用一般连接：由D1=100mm，d1=50mm,算出进给缸无杆腔有效作用面积AI1=78.5cm2, 有杆腔作用面积AI2=58.9cm2工进若采用调速阀,查产品样本,调速阀最小流量故能满足最低稳定性要求.2活塞组件活塞组件由活塞杆和连接件等组成.随工作压力、安装方式和工作条件的不同。但由于本系统是轻载，所以才用螺纹连接。活塞受油压的作用在缸内做往复运动，则其外圆表面应当耐磨并有防锈能力，故活塞杆外圆表面有时需镀铬。密封装置3密封装置主要是用来防止液压油的泄漏，液压缸因为是依靠密闭油液容积的变化来传递动力和速度，故密封装置的优势，将直接影响液压缸的工作性能。而活塞是往复运动的时候活塞两端压力高，而Y型密封圈一般适用于工作压力小于20Mpa、工作温度为-30+100C。、速度小于0.5m/s的场合，因此选用Y型密封圈。缓冲装置4当液压缸拖动质量较大的部件作往复运动时，运动部件具有很大的动能，这样，当活塞运动到液压缸的终端时，会与端盖发生碰撞，产生很大的冲击和噪声，会引起液压缸的损坏，故还要有缓冲装置。当缓冲柱塞进入到缸盖内孔时，回油路被柱塞堵住，只能通过节流阀回油，调节节流的开度，可以控制回油量，从而控制活塞的缓冲速度。当活塞反向运动时，压力油通过单向阀很快进入液压缸内，并作用在活塞的整个有效面积上，故活塞不会因为推力不足而产生启动缓冲现象。这一缓冲装置可以根据负载情况调整节流阀的开度大小，改变缓冲压力的大小，故选用可调节流孔式缓冲装置。2、B垂直缸1垂直缸内径和活塞杆直径的设计垂直缸的工作压力由表1得，最大负载为工进阶段负载F=22222.2N则查表9-3，参考同类形组合机床，取液压缸工作压力为3MP。 查设计手册按液压缸内径系列表将以上计算值圆整为标准直径：取D2=100mm,同样取d2=50mm;由D2=78.5cm2,有杆腔面积A22=58.9cm22液压缸缸筒长度L液压缸缸筒长度L由液压缸最大行程、活塞宽度、活塞导向长度、活塞杆密封长度和特殊要求的其他长度确定。 缸筒的最大行程 活塞宽度 导向长度（加工在端盖上） 活塞杆密封长度 挡圈厚度 （两片） 锁紧螺母厚度 (2M20) 后端盖（有缓冲装置）厚度 B4取40mm 则缸筒长度 3液压缸校核因液压缸工作为轻载运行，可选用无缝钢管壁厚0.08D=8mm,取=6mm,活塞杆直径为d=60mm,无需校核，强度足够。4活塞组件活塞组件由活塞杆和连接件等组成。随工作压力、安装方式和工作条件的不同。但由于本系统是轻载，所以才用螺纹连接。活塞受油压的作用在缸筒内作往复运动，因此活塞具备一定的强度和良好的耐磨性。则活塞由钢材料铸造而成。同时活塞杆在导向套内往复运动，则其外圆表面应当耐磨并有防锈能力，故活塞杆外圆表面有时需镀铬。5密封装置密封装置主要是用来防止液压油的泄漏，液压缸因为是依靠密闭油液容积的变化来传递动力和速度，故密封装置的优势，将直接影响液压缸的工作性能。而活塞是往复运动的时候活塞两端压力高，而Y型密封圈一般适用于工作压力小于20Mpa、工作温度为-30+100C。、速度小于0.5m/s的场合，因此选用Y型密封圈。6缓冲装置当液压缸拖动质量较大的部件作往复运动时，运动部件具有很大的动能，这样，当活塞运动到液压缸的终端时，会与端盖发生碰撞，产生很大的冲击和噪声，会引起液压缸的损坏，故还要有缓冲装置。当缓冲柱塞进入到缸盖内孔时，回油路被柱塞堵住，只能通过节流阀回油，调节节流的开度，可以控制回油量，从而控制活塞的缓冲速度。当活塞反向运动时，压力油通过单向阀很快进入液压缸内，并作用在活塞的整个有效面积上，故活塞不会因为推力不足而产生启动缓冲现象。这一缓冲装置可以根据负载情况调整节流阀的开度大小，改变缓冲压力的大小，故选用可调节流孔式缓冲装置。则B缸装配图如图B缸装配图。 第四节 算液压缸的工作压力、流量和功率1、复算工作压力根据表9-5,本系统的背压估计只值可在0.50.8Mpa范围选取,故暂定:工进时:Pb=0.8Mpa; 快进时:Pa=0.5Mpa液压缸在工作循环各阶段的工作压力P11后又用公式(9-10)、（9-11）或（9-12）等公式计算。A缸快进阶段 A工进阶段A快退阶段B缸快进阶段B工进阶段B快退阶段2、计算各缸的输入流量因为快进速度0.067m/s,快退速度0.083m/s,最大工进速度0.0017m/s,则液压缸各阶段的输入流量为:A缸快进阶段工进阶段Qv1=A11XV3=78.5X10-4X0.0017m3/s=0.013x10-3m3/s=0.8L/min快退阶段3、计算各缸的输入功率A缸快进阶段工进阶段快退阶段B缸快进阶段工进阶段快退阶段将以上进给缸的压力流量和功率值整理列入下表:工作阶段工作压力p11/MPa输入流量qv1(L/min)输入功率P11/kwA缸快近阶段27.90.260工进阶段2.410.80.031快退阶段3.1529.31.544B缸快进阶段6.047.90.785工进阶段3.430.80.045快退阶段0.6729.30.328第五节 液压系统原理图的拟订 根据组合机床的设计任务和工况的分析,该机床对调速范围、低速定性有一定要求，因此速度控制是该机床要解决的主要问题，速度调节、换接和稳定性是该机床液压系统设计的核心。 1、速度控制回路的选择 本机床的进给运动要求有较好的低速稳定性和速度负载特性，故采用调速阀调速。这样有三样方案供选择，进油节流调速、回油节流调速、限压式变量泵加调速阀的容积节流调速。本系统的小功率系统、效率和发热问题并不突出；钻镗属于连续切削加工，切削力变化不大，而是正负载，在其他条件相同的情况下，进油节流调速比回油接流调速能获得更低的稳定调速。故本机床液压系统采用调速阀的进油节流调速，为防止孔钻通过时发生前冲，应在回路上加背压阀。 由表1.2得知，液压系统的供油主要为低压大流量和高压小流量两个阶段，若采用单个定量泵，显然功率损失大，功率低。为了提高系统效率和节约能源，所以采用双泵供油回路。 由于选定了节流调速方案，所以油路采用开式循环油路。 此外，根据本机床的运动和要求，选用单杆活塞式液压缸；为了使快进和快退速度不相同，故使用一般连接增速回路。 2、 换向回路和顺序动作回路的选择 本系统对换向平稳性的要求不是很高，所以选用价格较低的电磁换向阀控制的换向回路。为了便于一般连接，选用二位三通、二位五通电磁换向阀。由于此回路用于使两缸按预定的顺序动作，所以选择顺序动作回路，用压力续电器进行控制。 3、压力控制回路的选择 由于采用双泵供油回路，故用外空顺序阀实现低压大量泵卸荷，用溢流阀调整高压小流量泵的供油压力。为了观察调整压力，在液压泵的出口处、背压阀和液压缸无杆腔进口处设测压点。将上述所选定的液压回路进行归并，并根据需要作必须的修改调整，最后画出液压系统原理如图液压系统原理图。 第六节 选择液压元件 1、选择液压泵 由表1.2可知工进阶段液压缸的工作压力最大，若取进油路总压力损失P1=0.5Mpa,则液压泵最高工作压可按公式(9-13)算出:因此,泵是额定压力可取将表1-2的流量值带入式(9-14),可分别求出快速以及工进阶段泵的供油流量.快进、快退时泵的流量为：工进时泵的流量为：考虑到节流阀系统中溢流阀的性能特点，须加上溢流阀稳定工作的最小溢流，一般取3L/min, 所以小流泵的流量为：查产品样本，选用小泵排量v=6mL/r的YB1型双联叶片泵，额定转速n=960r/min.则小泵的额定流量为：因此，大流量泵的流量为：查产品样本，选用大泵排量mL/r的YB1型双联叶片泵，额定转速n=1450r/min.则大泵的额定流量为：由于qvN2接近QVp2基本可以满足要求。故本系统选用一台YB1-16/6型双联叶片泵。由表1-2和表1-3得，快退时的功率最大，故按快退时估算电动机的功率，若取快退时进油路是压力损失p1=0.2Mpa.液压泵的总效率：p=0.7.则电动机的功率为: 查电动机产品样本，选用Y112M-4型异步电动机。P=4kw.n=1440r/min.2、选用液压阀根据所拟定的液压系统原理图。计算分析通过各液压阀的最高压力和最大流量，选择各液压阀的型号规格，列于下表 元件表如下序号元件名称通过流量去qv/(L/min)型号规格1双联叶片泵44.33YB1-16/62溢流阀5.18YF3-10B3调速阀1L-25B4溢流阀5.18YF3-10B5二位二通电磁换向阀2123D1-25B6三位五通电磁换向器44.3335EF3Y-E10B7压力继电器DP1-63B8单向阀5.18AF3-Ea10B9过滤器44.33XU-J40X8010单向阀39.5AF3-Ea10B11行程阀12顺序控制阀26.95XF3-10B13压力计Y-100T14压力计开关KF3-E3B15三位四通电磁换向器44.3335EF3Y-E10B3、选择辅助元件油管内径一般可参照所接元件的型号尺寸确定，也可按管路元件允许流速进行计算，本系统油管选10x1无缝钢管，油箱容量：第四章 机床电器原理图的设计第一节 设计概述和设计要求一台两缸顺序动作专用组合机床是性能优良应用广泛的普通机床，进给的最大行程为400mm，其中工进行程200mm.1、电动机的选择根据设计要求需要一台电动机来驱动液压泵，设该电机为M，则电动机的型号选择为：液压泵的电机M选为Y112M-4（4KW、8.8A、1440r/min）2、主电路设计液压泵电机M，由于电动机的功率较大，额定电流为8.8A，但该电动机在工作时是常时间工作，则控制电动机的接触器为KM。由于工作时间较长，则还要有短路保护和过载保护。3、控制电源设计考虑到安全可靠和满足照明及指示灯的要求，采用控制变压TC供电。其一次则为交流380V，二次则为交流127V、36V、和6. 3v。其中127V提供接触器和中间继电器的线圈。36V交流安全电压提供给局部照明电路，6.3V提供给电路。4、控制电路设计主电机M的控制，该电机由驱动按钮SB1和停止按钮SB4进行操纵，可得到M的控制电路如图5、局部照明与信号指示灯电路设计设置照明灯EL和灯开关SA和照明回路熔断器FU3，可设三相电源接通指示灯HL2（绿色），在电源开关QS接通以后立即发光显示，表示机床电气线路已处于供电状态。另设指示灯HL1（红色）表示液压泵电动机是否运行。此两指示灯HL1和HL2可分别由接触器KM的常开和长闭触点进行切换通电显示 综合如下图第二节 电器元件的选择1、电源开关的选择 电源开关QS1的选择主要考虑电动机M的额定电流和起动电流，而在控制变压器TC二次侧的接触器及继电器线圈，照明灯和显示灯在TC一次产生的电流相对来说较小，因而可不作考虑，已知M额定电流为8.8A，由于电动机的功率较大，则额定电流放大1.5倍，为13.2倍A。因电源开关的额定电流就选15A左右，具体选择QS为：三极转换开关（组合开关）为：HZ10-25/3型，额定电流为25A。2、热继电器的选择据电动机M的额定电流选择如下，FR1应该选用JR16-20/3D，热元件额定电流为16A,额定电流调节范围为1016A，工作使调整电流为13.8A。3、接触器的选择因为液压泵电动额定电流为8 .8A，控制回路电源127V，需要主触电三对，辅助常开触电两对，辅助常闭触电一对。所以接触器KM应选用CJ10-20型接触器，主触电额定电流20A，线圈电压127V。4、中间继电器的选择中间继电器KA1、KA2、KA3和KA4，由于在本系统中电动机的额定电流较大，所以这些中间继电器可以选普通的JZ7-44型交流中间继电器代替接触器进行控制，每个中间继电器常开闭触点各四对，额定电流为5A，线圈电压127V。5、熔断器的选择熔断器FU1对M进行短路保护，额定电流为8.8 A，则可选RL1-15型熔断器，配用10A的熔体；熔断器FU2和FU3的选择将同控制变压器的选择结合进行。6、按钮的选择两个起动按钮SB1和SB2，可选择LA-18型按钮，黑色，两个停止按钮KT3的常闭触点和SB4选择LA-18型按钮，红色7、照明灯及开关的选择照明灯EL和灯开关SA成套购置，EL可选用JC2型，交流360V、40W。8、指示灯选择指示灯HL1和HL2，都可选ZSD-0型，6.3v 、0.25A分别为红色和绿色9、压力继电器的选择压力继电器是在一定压力下工作的，则应选在工进时压力大一点的压力，才能实现停留这一阶段，所以选用交流板式DP-10B型。3A、360A 。10、行程开关的选择行程开关是机床在工作运行时改变为工作的状况，为了能使工作继续运行，行程开关有自动复位，则五个常开自动复位行程开关SQ1、SQ2、SQ3、SQ4和SQ5，均可选LX12-2型，300V、4A。11、控制变压器的选择控制变压器可实现高低压电路隔离，使得控制电路中的电器元件，如按钮，行程开关和接触器及中间继电器线圈等同电网电压不直接相接，提高了安全性，另外各种照明灯，指示灯和电磁阀等执行元件的提供电压有多种，有时也需要控制变压器降压提供，常用的控制变压器有BK-50、100、150、200、300、400、和1000等型号，其中的数字为额定功率（VA）一次侧电压一般为380V和220V二次侧电压一般为交流6.3V,12V,24V,36V和27V。控制变压器具体选用时要考虑所需要电压的种类和进行容量计算。控制变压器的容量P可以根据由它提供的最大工作负载所需要的功率来计算，并留有一定的余量。这样可得经验公式：式中Pi为电磁元件的吸持功率和灯负载等其他负载消耗的功率；K为变压器的容量储备系数，一般取1.11.5,虽然电磁线圈在起动吸合时消耗功率较大，但变压器有短时过载能力。故式子中，对电磁器件仅考虑吸持功率。 对本设计而言，接触器KM的吸持功率为12W，中间继电器KA1、KA2、KA3和KA4的吸持功率为12W，而照明电路EL的功率为40W，指示灯HL1和HL2的功率都为1.15W，易算出总功率为89.15W。若取K为1.15。则算得 p约等于102.5W，因此控制变压器TC可选用BK-100A，380V，220V/127，36，6.3V易算得KM、KA1、KA2、KA3、KA4线圈电流及HL1和HL2电流之和小于4A，EL的电流也小于2A ，故熔断器FU2和FU3可选用RL1-15型，熔体4A。这样就可以在电气原理图上作出电气元件目录表电气元件目录表序号符号名称型号规格数量1M液压泵电机Y112M-44KW，8.8A1440r/min12QS1三极转换开关HZ10-25/3三极，500V，25A13KM交流接触器CJ10-2020A，线圈电压127V14KA1-KA4交流中间继电器JZ7-445A，线圈电压127V75FR1热继电器JR16-20/3D热元件额定电流16A，整定电流13。8A16FU1熔断器RL1-15500V熔体10A17FU2，FU3熔断器RL1-15500V熔体2A28TC控制变压器BK-100100VA,380V/127,36,6.3V19SB1，SB2控制按钮LA-185A，黑色210SB3，SB4控制按钮LA-185A红色211SQ1SQ5行程开关LX12-2500V,4A512HL1，HL2指示灯ZSD-06.3V绿色红色213EL，SA照明灯及开关JC236V,40W各114KP1压力继电器DP-10B3A,360V1 第四章 PLC编程设计第一节 PLC设计的概述及要求根据加工要求，该系统的工作循环由进给缸和夹紧缸共同完成，而进行PLC在设计时主要考虑系统在工作进给，则工作循环如下：A缸快进A缸工进A缸缸停留B缸快进-B缸工进-B缸快退B缸停止A缸快退A缸停止第二节 PLC功能图I/O接线图和梯形图的设计一、控制要求，根据系统原理图1-2中电磁动作表所示。在电气原理图中用压力继电器来控制死挡铁停留，功能图二、PLC采用FX1N系列，其选择元件如下 1、中央处理单元为CPU 2、存储器选用RAM 3、输入/输出（I/O）单元 输入选用交流220V输入，输出选用继电器输出 4、电源选用单相交流电源，额定电压为AC220V，额定频率为50Hz,电压允许范围为 85-264V，瞬间停电时间10ms以下。 5、编程器 主要选用键盘，显示器和通用接口等组成， 主要任务是输入程序，调试程序和监控程序执行。 6、辅助继电器选用M8002 7、定时器T选用10ms时钟脉冲计数器 8、智能接口模板 选用高速计数模板三、设计过程 电动机已启动，按下SB2，A缸向左快进，触碰SQ2A缸左工进，死挡铁A缸停留，0.05s后B缸垂直向上快进，触碰SQ3，B缸垂直向上工进，触碰SQ4，B缸垂直向下快退，触碰SQ5，B缸原位停止0.05s后A缸向右快退，触碰SQ1，A缸原位停止。 所对应接口如下： 1、I/O接线图 2、功能图如下3、 根据梯形图以及电气原理图来实行控制电路工作过程，梯形图如下 四、根据梯形图写出以下控制指令表0LD M80021LD2OR3ANB4OR5ANI6ANI7OUT8LD9AND10OR11ANI12ANI13OUT14LD15OR16ANI17ANI18OUT19LD20OUTSP23LD24OR25OUT26OUT27OUT28LD29OR30ANI31ANI32OUT33LD34OR35ANI36OUT37LD38OR39ANI40OUT41LD42OUTSP45LD46OUT47END第五章 致谢大学三年的学习以及毕业论文画了一个句号。感谢长沙航空职业技术学院，给了我生活学习的空间，感谢机械系及各位老师对我的殷勤教诲,很荣幸在大学里被吸收成为中共党组织中的一员，感谢党，我会把党的工作宗旨放到第一位，投身到工作学习中去。感谢同学们对我工作和学习的支持，三年的学习生活，无论是工作或学习以及做人，使我收益非浅，我因航院而感到自豪。此次设计，我的指导老师是张云湘老师，在他的指导与帮助，给我提出很多建议，使我很快就进入设计状态，在此我只有向他表示感谢！祝他事业不断晋升，心想事成！时光伴随我走过每一个日日夜夜，使我得到了很好的磨练，在此我特别感谢母亲和姐姐及姐夫对我经济和精神的大力支持，同时也感谢关心我的亲戚、朋友们，他们的支持是无私的，我深深感激他们。三年的大学生活对我来说是充实的，大学里我无法对老师及家人和朋友作任何补偿，因此，我学习比较刻苦，以表达他们对我的关怀。无论怎样，将来我都会努力工作，刻苦学习，把社会的事业当成自己的事业，回报于社会，为创建和谐社会贡献一分力量。第六章 参考文献液压设计手册 第三册 赵菊初、周玉 等编 国防工业出版社出版，1999.10液压传动 第二版 丁树摸 北京 机械工业出版社出版，1999.12机床电气控制 第三版 王炳实 主编 北京机械工业出版社，2004.5 可编程控制器应用技术,2004年5月第一版 陈琳主编 化学工业出版社出版, 2008126附录：外文资料与中文翻译外文资料：The Development Of Machine Tool Technologyand automatic line Machine Tool and Machine Tool Automatic Line is a dedicated and efficient automation technology and equipment, at present, it is still a high-volume machinery to achieve efficient, high quality and economical production of key equipment, which is widely used in automobiles, tractors, diesel and compressed machines and many other industrial production. In particular, the automotive industry, is a combination of machine tools and automatic lines largest user. Such as the German Volkswagen plant in Salzgitter engine plant, used in the early 90s metal-cutting machine tool is automatic line (60%), machines (20%) and processing center (20%). Clearly, the mass production of the machinery industry, a lot of used equipment is a combination of machine and automatic line. Therefore, combination machine tool and its automatic line level of technical performance and integrated automation, the large extent determines these industries, a product of the production efficiency, product quality and business organization of production Jiegou, Yezai determine a companys products competitiveness. 现代组合机床和自动线作为机电一体化产品，它是控制、驱动、测量、监控、刀具和机械组件等技术的综合反映。 Combination of machine tools and automatic lines of modern mechatronic product as it is to control, drive, measure, monitor, tool and machinery components such as a comprehensive reflection of technology. 近20年来，这些技术有长足进步，同时作为组合机床主要用户的汽车和内燃机等行业也有很大的变化，其产品市场寿命不断缩短，品种日益增多且质量不断提高。 The past 20 years, these technologies have made considerable progress, as well as a combination of machine tool user industries such as automobile and internal combustion engines, there are big changes in the market life of their products continue to shorten, increasing variety and quality improved. 这些因素有力地推动和激励了组合机床和自动线技术的不断发展。 These factors effectively promote and encourage the combination of machine and automatic line technology continues to evolve. 1 A combination of varieties of key development tools 在组合机床这类专用机床中，回转式多工位组合机床(图2)和自动线占有很重要的地位。 In the combination of these special purpose machine tools, the rotary multi-station machines (Figure 2) and automatic line plays an important role. 因为这两类机床可以把工件的许多加工工序分配到多个加工工位上，并同时能从多个方向对工件的几个面进行加工，此外，还可以通过转位夹具(在回转工作台机床上)或通过转位、翻转装置(在自动线上)实现工件的五面加工或全部加工，因而具有很高的自动化程度和生产效率，被汽车、摩托车和压缩机等工业部门所采用。 Because these two types of machine parts can be assigned to many manufacturing processes on multiple processing station, and also from several different directions on the workpiece surface processing, In addition, you can also switch to digital clamp (work in rotation machine tool) or by translocation, flip device (in the automatic line) to achieve a five-face machining parts or all of processing, so they have a high degree of automation and production efficiency, a car, motorcycle and compressors and other industrial sectors used. 根据有关统计资料，德国在19901992年期间，回转式多工位组合机床和自动线的产量约各占组合机床总数的50%左右。According to statistics, Germany in 1990 and 1992, combined multistation rotary machine and automatic production lines around each combination of machine tool about 50% of the total. 应指出，回转式多工位组合机床实际上是一种特殊型式的小型自动线，适合于加工轮廓尺寸250mm的中小件。 Be noted that multi-station rotary machine is actually a combination of special types of small automatic lines for processing outline size of 250mm of small pieces. Compared with the automatic line, in the processing of the same parts of the case, the combination of multi-station rotary machine tool operations share is about a small area than the automated line 2 / 3.2、 beat time to further reduce the automatic line 目前，以大批量生产为特征的轿车和轻型载货车，其发动机的年产量通常为60万台左右，实现这样大的批量生产，回转式多工位组合机床和自动线在三班运行的情况下，其节拍时间一般为2030秒，当零件生产批量更大时，机床的节拍时间还要更短些(表1)。 At present, characterized by mass production of cars and light trucks, the engines output is usually around 60 million units, to achieve such a large volume production, multi-position rotary combination of machine tools and automatic lines in the case of three-shift operation , the tact time is generally 20 to 30 seconds, when the greater part of production volume, the machine cycle times should be shorter (Table 1). In the 70s, automatic line to achieve such a short beat, often used side by side duplex or set the two-lane approach, that is, determining the automatic line of the beat, the longest processing operation processes through the same process in parallel two station, if more restrictive process, then the same through the use of two automatic lines to balance the automatic line system processing rhythm. 显然，这样就要增加设备投资和作业面积。 Apparently, this would increase the investment in equipment and operating area. 缩短基本时间的主要途径是采用新的刀具材料和新颖刀具，以通过提高切削速度和进给速度来缩短基本时间。 The main way to shorten the basic time is the introduction of new materials and novel tool tool to enhance the cutting speed and feed through to shorten the basic time rate. 例如，德国大众汽车厂在加工铝合金缸盖燃烧室侧面时，采用PCD铣刀，铣削速度高达3075m/min，进给速度达3600mm/min；又如，在镗削灰铸铁缸体的缸孔时，采用装有三个可转位CBN刀片的新颖镗刀头，切削速度达800m/min，进给速度为1500mm/min，加工深度为146mm的缸孔，其实际加工时间仅为5.8s，比传统加工工艺可缩短2/3的加工时间。 For example, the German Volkswagen plant in the processing of aluminum alloy cylinder head combustion chamber side, the use of PCD milling cutters, milling speeds of up to 3075m/min, feed speed 3600mm/min; another example, in boring gray cast iron cylinder block of the cylinder bore When used with three indexable boring head new CBN inserts, cutting speed up to 800m/min, feed rate 1500mm/min, processing depth of 146mm the cylinder bore, the actual processing time of only 5.8s, compared traditional processing process can be shortened 2 / 3 of the processing time. 缩短辅助时间主要是缩短包括工件输送、加工模块快速引进以及加工模块由快进转换为工进后至刀具切入工件所花的时间。 Reduce the auxiliary time is shortened, including parts delivery, processing and rapid introduction of the module and processing module is converted to work by the fast-forward to the tool after the cut into the workpiece into the time spent. To shorten this part of the air travel time, generally used to improve workpiece (workpiece direct transmission) or the accompanying fixtures and processing module transmission speed fast speed. 目前，随行夹具的输送速度可达60m/min或更高些，加工模块快速移动速度达40m/min。 At present, the accompanying transmission speeds up to 60m/min fixture or later some, fast-moving speed of processing modules 40m/min. At present, the accompanying high-speed conveyor fixture common control with electro-hydraulic proportional valve or cyclonical driven conveyer. The late 70s, Honsberg body in its processing of automatic transmission line on the use of electro-hydraulic proportional valve controlled delivery device. Movement of the conveyor curves. As the electro-hydraulic proportional valve control system has a good start and braking performance, and the system structure is simple, so far, this conveyor being used by many automated line.3、the rapid progress of flexible combination machine 十多年来，作为组合机床重要用户的汽车工业，为迎合人们个性化需求，汽车变型品种日益增多(图5)，以多品种展开竞争已成为汽车市场竞争的特点之一，这使组合机床制造业面临着变型多品种生产的挑战。 10 years, as the combination of machine tools important to the users automobile industry, to meet the individual needs of people, cars become growing varieties (Figure 5), a multi-species competition has become one of the characteristics of market competition car, making Machine Tool Manufacturing industry faces many varieties of variant production challenges. 为适应多品种生产，传统以加工单一品种的刚性组合机床和自动线必须提高其柔性。 To meet the multi-species production and processing of a single species of conventional machine tools and automatic lines rigid composite to improve its flexibility. In the 70s, numerical control system reliability has been greatly improved, it is to late 70s and early 80s, as Alfing, Hller-Hille and Ex-cell-o and other companies have developed a flexible machining modules, and automatic line ( FTL), from CNC machine tools and flexible combination of automatic line has increased every year. 1988 to 1992, Japan Machine Tool and automatic line (including some other form of special machine tools) production NC rate has reached 32% 39%, output NC rate of 35% to 51%; the German Machine Tool and automatic line production The NC rate of 18% and 62%, 45% of the value NC 66% (Table 2). These figures show that over the past decade, the development of NC machine tool combination is very rapid. Should be noted that since the 90s into the car even more intense market competition, product market and further reduce the life of the new models and shorter development cycle (now usually 35 months), car varieties growing, so automotive industry to flexible automation increasing demand for technical equipment. Such as Toyota Motor Corporation, in the end of this centurys goal is to subordinate the factory the company flexible manufacturing systems coverage reached 100%.很显然，组合机床及其自动线在保持其高生产效率的条件下，进一步提高其柔性就愈来愈具有重要意义。 Obviously, combination machine tool and its production line while maintaining its high productivity conditions, further enhancing its flexibility on the more important. 组合机床的柔性化主要是通过采用数控技术来实现的。Flexible modular machine tool is mainly through the use of numerical control technology to achieve. Development of flexible modular machine tool and an important prerequisite for flexible automatic line is the development of CNC machining module, which has a long history of development of processing technology for the development of CNC machining center modules to provide a mature experience. NC modules formed by the flexible modular machine tool and flexible automatic lines, can be changed through the application and the automatic tool changer CNC program to automatically replace the multi-axle box and change the processing itinerary of the working cycle, cutting parameters and processing location, in order to adapt to change type variety of processing. 柔性组合机床和柔性自动线用的数控加工模块，按其数控坐标(轴)数，主要有单坐标(Z)、双坐标(XZ、YZ、ZU和ZB等)和三坐标(XYZ)加工模块；按其主轴数，有单轴和多轴加工模块，也有单轴和多轴复合加工模块。Single-axis machining module by the NC slide and spindle assembly (or axle box, including for multi-axle box) form. Two-axis machining module by the cross slide and spindle CNC Components, such as two-coordinate CNC milling module. Column moving type CNC coordinate processing module (Figure 6), the tool can be realized in the three coordinate movement, according to workpiece varieties and processing tasks with Tool, tool change and the required mechanical hand tools, high Flexible. This processing module is flexible automatic line processing of multi species one of the most important modules. 立柱移动式CNC三坐标加工模块可利用X轴和Y轴的联动来实现周边铣削工艺，特别是在铣削象变速箱体这类刚性较差的工件时，可采用较小直径的铣刀，实现高速(切削速度达2500m/min)周边铣削，由此减小加工时的切削力和工件的变形。 Mobile column CNC machining module can make use of X coordinate axis and Y axis of the linkage to achieve the peripheral milling process, particularly in the milling body such as the transmission of less rigid workpiece, we can use smaller diameter cutter, high-speed (cutting speed up to 2500m/min) milling around, thus reducing processing time of cutting force and workpiece deformation. This is more than double coordinate milling module for milling cutters with large diameter to be superior. Multi-axis machining module is another important module, mainly for processing box and disc type work flexible combination of machine tools and flexible automatic lines.这类模块有多种不同的结构形式，但基本上可分为自动换箱式多轴加工模块(图7)、转塔式多轴加工模块(图8)和回转工作台式多轴加工模块(图9)。 How such module structure of different forms, but basically can be divided into automatic processing module for box-type multi-axis (Figure 7), turret multi-axis machining module (Figure 8) and multi-axis machining module Rotary Table (Figure 9). As for box-type module automatically be set in a special multi-axle box to store more and more libraries axle box, it can be used to process more parts of different species. 而转塔式和回转工作台式多轴加工模块，由于在转塔头和回转工作台上允许装的多轴箱数量有限(一般为46个)，所以这种加工模块只能实现有限品种的加工。 The turret and multi-axis machining module Rotary Table, due to the turret head and turn the table to allow installation of a limited number of multi-axle box (usually 4 to 6 months), so this processing module can only achieve limited variety of processing. 在自动线上采用CNC三坐标加工模块和转塔式多轴加工模块，不仅可实现不同品种工件的加工，而且在自动线节拍时间内(如果节拍时间允许的话)，这类加工模块还可以在同一个加工工位上通过其自动换刀或换箱，依次实现多道加工工序(粗镗、半精镗和精镗；钻孔、扩孔和攻丝)，从而减少自动线的加工工位数，缩短自动线的长度。 CNC Coordinate with automatic online processing modules and turret multi-axis machining modules, not only enables workpieces of different varieties, but also in the automatic line beat of time (if time permits, then the beat), this type of processing module can also be in the same processing station on the exchange through its automatic tool changing or box, and then click to realize multi-channel processing operation (rough boring, semi-fine boring and precision boring; drilling, reaming and tapping), thereby reducing the processing work automatically line the median, Automatic line to shorten the length. 单轴和多轴复合加工模块是一种三坐标数控加工模块，可通过自动换刀或自动更换多轴箱而实现单轴加工或多轴加工。 Single and multi-axis coordinate complex processing module is a CNC machining modules, can be automatically replaced by ATC, or multi-axle box and the realization of single-axis machining or multi-axis machining.值得提及的是，在80年代中期德国Honsberg公司推出的CNCMACH模块化系统(图10)是很有特色的一种模块化系统，该系统充分应用模块化结构原理，在作为系统基础模块的CNC三坐标模块上，通过增减各种不同的功能模块，拼装成各种不同坐标或不用工艺用途的加工模块。 It is worth mentioning that in the mid 80s the company introduced CNCMACH Germany Honsberg modular system are characteristic of a modular system, modular structure of the full application of the principle as a basic module of the CNC system CMM module, through changes in various functional modules, assembled into a variety of different processes do not use coordinates or processing modules. Specifically, from the coordinates, except coordinate, it can also form two-coordinate and single-axis machining module; view from the Tool can be installed in libraries and multi-axle box tool libraries, can be realized individually or axle box of tools automatic replacement can also be followed to achieve the replacement tool and multi-axle box. CNCMACH系统，不仅在机械结构方面，而且在控制和软件等方面也是模块化的。 CNC MACH system, not only in the mechanical structure, but also in control and software is modular and so on. Therefore, the use of the system modules can be easily assembled into flexible transfer lines (FTL), flexible manufacturing cell (FMC) or flexible manufacturing system (FMS). In addition to the various CNC machining modules, the robot and servo-driven machine tools and jigs is also flexible combination of a key component of flexible automatic lines. Particularly in the flexible nature of automatic online, now more common use of air-frame gantry robot automatic loading and unloading workpieces, for workpiece transfer position or flipped. For the handling of different workpieces can be set in the automatic line next to the gripper base in order to achieve the automatic gripper change. Fixture equipped with servo drives, to adapt to different job families in the automatic clamping work pieces. 该线采用的数控加工模块有四个双坐标数控铣削模块、六个数控转塔式多轴加工模块和六个数控三坐标加工模块。 The line used in CNC machining module has four double-axis NC milling module, six CNC turret CNC multi-axis machining module and six coordinate processing module. Secondary station and the cleaning station operations by the robot workstation installation folder. As the composition of automatic wire processing module is NC, when the transformation process from a workpiece to another workpiece processing, simply by changing the NC program on the line, without the need for machinery, adjustment and modification. 4、 the increasing degree of integrated automation近十年来，为进一步提高工件的加工精度和减少工件在生产过程中的中间储存、搬运以及缩短生产流程时间，将工件加工流程中的一些非切削加工工序(如工序间的清洗、测量、装配和试漏等)集成到自动线或自动线组成的生产系统中(图15)，以实现工件加工、表面处理、测量和装配等工序的综合自动Over the past decade, in order to further improve the machining accuracy of workpiece and the workpiece during the production process to reduce intermediate storage, handling and production processes to shorten the time the workpiece machining process in some non-cutting operations (such as inter-process cleaning, measurement, assembly and leak testing, etc.) integrated into the automated line or automatic line production system consisting of (Figure 15), in order to achieve workpiece machining, surface treatment, measurement and assembly processes of integrated automation. 清洗 Clean：In the automatic line and automatic line consisting of production systems, cleaning equipment, parts of the process is mainly used for cleaning and parts between the final cleaning. 工件的工序间清洗主要是为下一道工序创造必要的工作条件。 Between the cleaning processes the workpiece is mainly for the next process to create the necessary conditions of work. For example, the workpiece blank in the painting before, after processing the workpiece datum, deburring, the measurements carried out before and a variety of cleaning before assembly. 当今，鉴于我们人类赖以生存的环境日益受到工业污染的破坏，环境保护已引起人们的普遍重视。 Today, in view of the survival of our human environment is increasingly damaged by industrial pollution; environmental protection has attracted much attention. 近年来，国内外越来越关注工业清洗对环境的污染。 In recent years, more and more concerned with industrial cleaning at home and abroad on the environment. 这就促使许多工业部门的零件清洗转向应用水剂清洗(采用酸性、中性或碱性清洗液，清洗液中主要含有磷酸盐、活性剂和络合剂等)，这种水剂清洗主要根据工件清洗质量要求而采用喷淋(分散清洗)和浸渍(集中清洗)两种工艺。 This has prompted many industries move on aqueous parts cleaning washing (using acidic, neutral or alkaline cleaning liquid, cleaning liquid containing mainly phosphate, active agents and complexing agents, etc.), primarily on the basis of such aqueous cleaning workpiece quality requirements and use of cleaning spray (distributed cleaning) and immersion (concentrated cleaning) are two processes. 基于环境保护、现场操作工人的保健和清洗工艺的合理化等要求，目前，清洗机已普遍采用封闭式布局，整个清洗过程是自动进行的，设备控制采用可编程控制器，并自动监控所有机械动作和工艺技术参数。 Based on environmental protection, health care workers, field operations and cleaning process of rationalization and other requirements, now, cleaning machine has been widely used closed-end layout, Zheng Ge cleaning process is automatic and programmable controller equipment control, and automatic monitoring of all mechanical action and technical parameters. In such washing machines integrated evaporation, filtration, material recovery and processing devices, as shown in Figure 16 is a German Benz steering shell cleaning process. The washing machine is closed layout, the cleaning process is conducted in a closed system, through a cleaning fluid purification support system to achieve the recycling of cleaning fluid. In this system, as a purification unit is a core component of purification and recycling modules cleaning. The module consists of ultra-fine filters and evaporator joint composition, use of the integrated purification equipment and cleaning fluid produced by distilled water, re-used for parts cleaning and rinsing. 5、Automatic measurement 在自动线上采用自动测量旨在对工件的加工质量进行监控。 Automatic line automatic measurement of the workpiece to the processing quality control. In recent years, due to the increasingly automated line to shorten cycle times, the accuracy of the workpiece and the measurement and also become increasingly demanding production conditions, therefore the automatic measurement system must not only work with high speed and high work precision, and to have strong anti-environmental interference (such as chips, dust, steam coolant, oil, vibration and temperature, etc.) capability or some interference with the measurement system can automatically compensate the amount of performance. 在自动线上，自动测量可分为加工前测量和加工后测量。 The automatic line, automatic measurement can be divided into pre-processing measurement and processed measurements. 加工前测量是在工件加工前通过测量以确定工件的特征，并利用测量结果来调整刀具相对于工件待加工部位的位置，然后进行相应的加工。 Processing before the measurement is in the workpiece before the workpiece by measuring to determine the characteristics and use measurements to adjust the tool position relative to the location of the workpiece to be processed, and then processed accordingly. For example, when the bottom plane of the milling cylinder head, in order to ensure that the depth of the combustion chamber to the bottom plane deviation for the smallest size (which directly affect the engine performance bias), it uses the measurement control milling. Milling before the cylinder head is found in the accompanying fixtures and clamping, and then use various pneumatic measuring head measuring the depth of each chamber, calculated from the average maximum and minimum values, and then use that value by the corresponding control to adjust milling head position relative to the workpiece further milling. 近年来，在自动线上，工件精加工后普遍进行100%的检验测量，为此，在精加工工位后设置测量工位。 In recent years, the automatic line, the workpiece generally 100% after finishing the test measured, therefore, in the finishing station after setting measurement station. Figure 17 shows the cylinder head intake and exhaust valve seat and the catheter hole integrated precision automatic measuring devices. The device uses four pneumatic measuring head at the same time the four seat and catheter measurements. Measurement of the measurement head cone seat with about 50m wide circular slot nozzle, hole in the heart catheter measuring stick with the same measuring nozzle. When the mandrel speed the introduction of catheter holes to seat the centering and aligning cone, it is through the specially designed bearing to achieve, and the conical seat by means of spring to measure the geometric precision of the measurement head to impose certain paste together to make the measurement head against the seat of the cone. When connected to compressed air for measurement, can be discharged through the nozzle from the gas ring to measure the amount of.组合机床未来的发展将更多的采用调速电动机和滚珠丝杠等传动，以简化结构、缩短生产节拍；采用数字控制系统和主轴箱、夹具自动更换系统，以提高工艺可调性；以及纳入柔性制造系统等。 Machine Tool future development will be more so with speed control motor and ball screw drive to simplify the structure, reduce the production cycle; digital control system and the spindle box, the clamp replacement system, to improve the process adjustability; and into the flexible manufacturing systems.阀座锥角误差 组合机床和自动线的技术发展组合机床和组合机床自动线是一种专用高效自动化技术装备，目前，由于它仍是大批量机械产品实现高效、高质量和经济性生产的关键装备，因而被广泛应用于汽车、拖拉机、内燃机和压缩机等许多工业生产领域。其中，特别是汽车工业，是组合机床和自动线最大的用户。如德国大众汽车厂在Salzgitter的发动机工厂，90年代初所采用的金属切削机床主要是自动线(60%)、组合机床(20%)和加工中心(20%)。显然，在大批量生产的机械工业部门，大量采用的设备是组合机床和自动线。因此，组合机床及其自动线的技术性能和综合自动化水平，在很大程度上决定了这些工业部门产品的生产效率、产品质量和企业生产组织的结构，也在很大程度 决定了企业产品的竞争力。 现代组合机床和自动线作为机电一体化产品，它是控制、驱动、测量、监控、刀具和机械组件等技术的综合反映。近20年来，这些技术有长足进步，同时作为组合机床主要用户的汽车和内燃机等行业也有很大的变化，其产品市场寿命不断缩短，品种日益增多且质量不断提高。这些因素有力地推动和激励了组合机床和自动线技术的不断发展。 1、组合机床品种的发展重点 在组合机床这类专用机床中，回转式多工位组合机床(图2)和自动线占有很重要的地位。因为这两类机床可以把工件的许多加工工序分配到多个加工工位上，并同时能从多个方向对工件的几个面进行加工，此外，还可以通过转位夹具(在回转工作台机床上)或通过转位、翻转装置(在自动线上)实现工件的五面加工或全部加工，因而具有很高的自动化程度和生产效率，被汽车、摩托车和压缩机等工业部门所采用。 根据有关统计资料，德国在19901992年期间，回转式多工位组合机床和自动线的产量约各占组合机床总数的50%左右。应指出，回转式多工位组合机床实际上是一种特殊型式的小型自动线，适合于加工轮廓尺寸250mm的中小件。与自动线相比，在加工同一种工件的情况下，回转式多工位组合机床所占作业面积要比自动线约小2/3。2、自动线节拍时间进一步缩短 目前，以大批量生产为特征的轿车和轻型载货车，其发动机的年产量通常为60万台左右，实现这样大的批量生产，回转式多工位组合机床和自动线在三班运行的情况下，其节拍时间一般为2030秒，当零件生产批量更大时，机床的节拍时间还要更短些(表1)。在70年代，自动线要实现这样短的节拍，往往要采用并列的双工位或设置双线的办法，即对决定自动线节拍的、工序时间最长的加工工序要通过并联两个相同的加工工位，如果限制性工序较多时，则通过采用两条相同的自动线来平衡自动线系统的加工节拍。显然，这样就要增加设备投资和作业面积。缩短基本时间的主要途径是采用新的刀具材料和新颖刀具，以通过提高切削速度和进给速度来缩短基本时间。例如，德国大众汽车厂在加工铝合金缸盖燃烧室侧面时，采用PCD铣刀，铣削速度高达3075m/min，进给速度达3600mm/min；又如，在镗削灰铸铁缸体的缸孔时，采用装有三个可转位CBN刀片的新颖镗刀头，切削速度达800m/min，进给速度为1500mm/min，加工深度为146mm的缸孔，其实际加工时间仅为5.8s，比传统加工工艺可缩短2/3的加工时间。 缩短辅助时间主要是缩短包括工件输送、加工模块快速引进以及加工模块由快进转换为工进后至刀具切入工件所花的时间。为缩短这部分空行程时间，普遍采用提高工件(工件直接输送)或随行夹具的输送速度和加工模块的快速移动速度。目前，随行夹具的输送速度可达60m/min或更高些，加工模块快速移动速度达40m/min。目前，随行夹具高速输送装置常用的有电液比例阀控制的或摆线驱动的输送装置。70年代末期，Honsberg公司在其加工变速箱体的自动线上就采用了电液比例阀控制的输送装置。该自动线长18.2m，有12个加工工位，输送步距为1400mm，输送重量为7000kg，输
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