自动钻床的总体方案设计
钻床的设计步骤范文
钻床的设计步骤范文钻床是一种用于在工件上进行钻孔加工的机床。
钻床的设计步骤包括市场调研、功能设计、结构设计、材料选择和制造工艺规划等方面。
以下是一个详细的设计步骤：1.市场调研市场调研是进行钻床设计的首要步骤。
通过了解市场需求和竞争对手的情况，可以更好地确定设计目标和产品定位。
市场调研还可以帮助分析现有钻床的优缺点，为新产品的设计提供参考与依据。
2.功能设计在市场调研的基础上，需要对钻床的功能进行设计。
主要包括钻孔深度、加工直径范围、钻头速度和进给速度等方面。
功能设计的核心是满足市场需求和提高产品竞争力。
3.结构设计结构设计是钻床设计的关键步骤。
在结构设计中，需要考虑机床的稳定性、刚性和减震性能。
结构设计还需要合理安排机床的各个部件，包括床身、主轴箱、工作台、进给装置和冷却装置等。
可以使用计算机辅助设计（CAD）软件进行结构设计，以提高设计效率和准确性。
4.材料选择钻床的结构部件需要选择合适的材料。
常用的材料有铸铁、钢材和铝合金等。
材料的选择需要综合考虑强度、刚度、重量和成本等因素。
同时，还需要注意防锈和耐腐蚀性能，以提高钻床的使用寿命。
5.制造工艺规划在完成设计后，需要规划钻床的制造工艺。
制造工艺规划包括选择适当的加工方法和设备，确定加工顺序和工艺参数，以及编制工艺流程卡和生产计划等。
制造工艺规划的目标是提高生产效率、降低成本和确保产品质量。
6.钻床的加工制造在制造工艺规划完成后，可以开始进行钻床的加工制造。
加工制造包括材料准备、加工零件、组装和调试等步骤。
在加工零件的过程中，需要保证加工精度和表面质量。
组装和调试时，需要注意各个部件的安装顺序和相互配合。
7.试验和检验钻床制造完成后，需要进行试验和检验。
试验的目的是验证钻床的性能和功能是否符合设计要求。
检验的目的是检查钻床的质量和外观是否符合标准。
试验和检验可以采用不同的方法和设备，包括静态和动态试验、测量和检查等。
8.质量控制质量控制是钻床制造的重要环节。
数控钻床X—Y数控工作台设计
数控钻床X—Y数控工作台设计引言：数控钻床是一种应用数控技术进行钻孔加工的机床。
X—Y数控工作台是数控钻床中的一个重要部件，它能够提供X轴和Y轴方向的运动，实现工件的精确定位和加工。
本文将对数控钻床X—Y数控工作台的设计进行讨论和探索。
一、需求分析：在进行数控钻床X—Y数控工作台的设计之前，我们首先需要对其需求进行全面的分析。
数控钻床X—Y数控工作台主要用于钻孔加工，因此需要具备以下功能和性能：1.能够实现X轴和Y轴方向的精确运动，并能够快速定位；2.具备高精度定位和加工能力，满足不同工件的加工需求；3.高刚度和稳定性，能够承受较大的切削力；4.操作简单、易于维护。
二、设计方案：基于需求分析，我们可以提出以下设计方案：1.结构设计：选用高刚度的结构设计，采用铸铁或钢材作为材料，增加机床的稳定性和刚度。
2.运动系统设计：采用直线导轨和滚珠丝杠作为定位和传动机构，实现X轴和Y轴的准确运动控制。
3.控制系统设计：采用数控系统进行控制，通过编程控制钻孔的位置、进给速度等参数。
4.电气系统设计：选用高品质驱动器和电机，确保工作台的平稳运行。
5.人机界面设计：设计直观、易操作的人机界面，方便操作员进行钻孔程序的编写和工作台的操作控制。
6.安全设计：设置安全装置，如急停按钮、防护罩等，确保操作人员的人身安全。
三、具体实施：1.结构设计：针对工作台的刚性需求，选用铸铁作为主要结构材料，通过有限元分析等方法进行结构优化设计，确保机床的稳定性和刚度。
2.运动系统设计：选用高精度直线导轨和精密滚珠丝杠，通过传感器和编码器实时反馈位置信息，实现更精确的定位和运动控制。
3.控制系统设计：选用先进的数控系统，通过编程控制钻孔位置、进给速度等参数，实现自动化运行和高效率加工。
4.电气系统设计：选用高品质电机和驱动器，结合合适的减速装置，确保工作台的平稳运行和高速加工。
5.人机界面设计：设计直观、易操作的人机界面，可以通过触摸屏或键盘等方式进行操作，方便操作员进行加工参数的设置和调整。
自动钻床课程设计说明书
自动钻床课程设计说明书半自动钻床一、设计题目及原始数据设计加工所示工件ф12mm 孔的半自动钻床。
进刀机构负责动力头的升降，送料机构将被加工工件推入加工位置，并由定位机构使被加工工件可靠固定。
半自动钻床设计数据参看下表。
半自动钻床凸轮设计数据表二、设计方案提示1.钻头由动力头驱动，设计者只需考虑动力头的进刀（升降）运动。
2. 除动力头升降机构外，还需要设计送料机构、定位机构。
各机构运动循环要求见下表。
机构运动循环要求表3. 可采用凸轮轴的方法分配协调各机构运动。
三、设计任务1.半自动钻床至少包括凸轮机构、齿轮机构在内的三种机构；2.设计传动系统并确定其传动比分配，并在图纸上画出传动系统图；3. 图纸上画出半自动钻床的机构运动方案简图和运动循环图；4.凸轮机构的设计计算。
按各凸轮机构的工作要求，自选从动件的运动规律，确定基圆半径，校核最大压力角与最小曲率半径。
对盘状凸轮要用电算法计算出理论廓线、实际廓线值。
画出从动件运动规律线图及凸轮廓线图；5.设计计算其他机构；6.编写设计计算说明书；目录第一章：所设计的机构述 (1)1.1功能要求 (1)1.2设计任务要求 (2)1.3原动机的选择原理 (2)1.4传动机构的选择和工作原理 (2)第二章：功能分解图，执行机构动作 (4)2.1功能分解 (4)2.2执行构件的选择 (4)第三章：运动方案的选择与较 (5)3.1进刀机构 (5)3.2送料机构 (6)3.3定位机构 (8)3.4减速机构 (9)3.5绘制系统运动转换功能 (10)3.6 用形态学矩阵法创建机械系统运动方案 (10)第四章：工作循环图 (11)第五章：执行机构设计过程及尺寸计算 (12)5.1送料机构分析 (12)5.2 凸轮摆杆机构的设计 (13)5.3 凸轮推杆机构的设计 (14)5.4 行星轮系的计算 (15)第六章：机构运动总体方案图 (17)附录. 凸轮设计分段图轮廓图和设计结果 (18)定位凸轮图形 (18)进刀凸轮图形 (19)夹紧凸轮图形 (21)机构三维图形 (22)总结 (29)参考文献 (30)第一章：所设计的机构概述1.1功能要求该系统由电机驱动，通过变速传动将电机的1400/min降到主轴的2r/min，计要求的机床的进料机构工作行程等于35mm，动力钻头工作行程大于18mm，与传动轴相连的各机构控制送料，定位，和进刀等工艺动作，最后由凸轮机通过齿轮传动带动齿条上下平稳地运动,这样动力头也就能带动刀具平稳地上下移动从而保证了较高的加工质量半自动钻床机能够实现送料、定位、和孔的一体化功能。
全自动双面钻电气控制系统设计
前言在20世纪六七十年代，为了适应计算机、数字控制、机器人、大规模集成电路等高新技术的发展，美国通用汽车公司(GM)为适应汽车型号的不断翻新，提出了“结合计算机灵活、通用、功能完备以及继电控制简单、易懂、操作方便、为大家所熟悉”优点，面向工业现场、面向控制过程、面向实际问题，即使是不熟悉计算机的人，经过简单训练也可直接编程的一种新型电子化的自动控制装置来代替传统继电-接触控制的设想。
随着电子信息与计算机技术的迅速发展，机加工设备的控制也不断向自动化、集成化、智能化方向迈进。
可编程序控制器(PLC)与智能化人机界面的结合将使工业控制技术得到全新发展。
双面钻床是对棒料两面同进行钻孔或扩孔的专用机床，要求改造设计成具有良好人机界面的全自动床我们将触摸屏和可编程序控制器相结合应用于该机床控制控制系统中，仅可以替代传统的控制面板、开关、按钮、和一般的键盘操作，替代笨重的继电器控制柜，而且可将控制参数和工作状态等在线显示，还可以动画和曲线的形式描绘自动控制的过程，使操作更为简单，性能更为优越。
PLC课程设计是电气控制类专业学生需要完成的教学实践任务，主要是通过使用PLC语言设计规定任务的电气控制装置，是有关专业教学重要的实践环节。
目录目录第1章概述 (3)1.1 被控对象概述 (3)1.2 设计要求 (5)1.3 设计任务 (5)第2章控制方案确定 (6)2.1 继电器控制方案 (6)2.2 微机控制方案 (6)2.3 PLC控制方案 (7)2.4 结论 (8)第3章控制系统的硬件设计 (9)3.1 电动机主电路和控制电路的设计 (9)3.2 PLC控制系统设计 (10)第4章控制系统的软件设计 (12)4.1软件的组成部分 (12)4.2 手动子程序设计 (12)4.3自动子程序设计 (13)4.4 公用子程序设计 (16)4.5 控制系统顺序功能图设计 (16)第5章控制系统的调试 (18)5.1公用子程序调试 (18)5.2自动子程序的调试 (18)电气信息学院课程设计评分表 (21)第1章 概述1.1 被控对象概述全自动双面钻是针对棒料两面同时进行钻孔或扩孔加工的专用机床，这种机床自动化程度高，能自动上、下料，自动进、退，并具有可靠的危险区保护措施，其结构示意图如图1所示。
全自动双面钻电气系统设计(上理大)
一、设计任务书1.设备概况介绍全自动双面钻是对棒料两面同事进行钻孔或扩孔加工的专用机床。
这种机床的自动程度高。
能自动上、下料，自动进、退倒，并且有可靠的危险区保护装置。
其结构示意图如图10-21所示。
双面钻是由液压系统控制进给运动，动力头的主轴由Y100L1—4(2.2kW)电动机驱动，各运动采用行程原则控制，动力头进退及上、下料采用液压传动，液压泵电动机为Y100L2—4（3kW）。
2.设计要求1）料斗中有料时，按下开工按钮后，能自动工作下去，实现自动循环。
2）当只要求加工一只零件时，要求加工完毕能自动退回原味，并自动停车。
3）动力头主轴、滑台能点动操作，以便调整钻孔深度。
4）主轴主要求单向运转，离开原位能自动启动，回到原位则自动停止。
5）单机操作能进行一面加工，并且能实现自动循环。
6）具有紧急停止和危险区保护环节。
7）具有必要的显示、保护、连锁环节。
二、设计过程1.主电路设计1）由接触器KM1,KM2,KM3，KM4分别控制液压泵电动机、冷气泵电动机、主电动机的运转2）由熔断器FU1,FU2,FU3,FU4实现短路保护,由热继电器FR1,FR2,FR3实现过载保护；3）由隔离开关QF 作为电源控制；4）为保证准确停位,并考虑前进与后退运动均由同一型号的电动机拖动,故停车时可采用一直流电源实现能耗制动,直流电源可采用低压交流电源经单相桥式整流得到，能耗制动由接触器KM4控制。
（二）控制电源的设计控制电源采用110v交流电压、照明灯采用24v电压、指示灯采用6v电压，查《简明电工手册》，选用型号为110的变压器（三）控制电路的设计（1）电机控制电路的设计：1）油泵和冷却泵的运转情况分别由KM1,KM2控制，并且使用基本的“启—保—停”的控制电路；油泵电机的开关分别为SB8和SB10，冷却泵的开关分别为SB7和SB9。
2）为保证两台电动机同时启动，同时停车，两台同型号的动力头电动机的运转由一个接触器KM3控制，其中能耗制动过程由KM4控制，制动时间由时间继电器KT来确定；过载保护由FR3常闭触头串在动力头及能耗控制回路中实现；SB5为启动按钮，SB6为停止按钮。
小型钻床设计范文
小型钻床设计范文摘要：本文详细介绍了小型钻床的设计，并提供了设计流程和关键步骤。
设计过程中考虑了钻孔直径、钻孔深度、主轴转速、工作台和进给机构等方面的要求。
设计方案基于机械原理和材料力学，并进行了必要的材料选择和结构分析。
最后，对设计方案的性能和可行性进行了评估，并给出了改进方案和建议。
1.引言小型钻床是一种常用的钻孔设备，广泛应用于机械加工、电子制造、仪器仪表等领域。
本文旨在设计一台简单、实用和高效的小型钻床，以满足用户对钻孔的需求。
2.设计流程设计一台小型钻床需要经过以下流程：（1）确定设计要求：包括钻孔直径、钻孔深度、工作台尺寸等要求；（2）确定设计方案：基于机械原理和材料力学，选择合适的结构和材料；（3）进行结构分析：使用有限元分析或其他方法对设计方案进行结构分析和优化；（4）材料选择：选择合适的材料，考虑材料的特性和成本等因素；（5）进行性能评估：对设计方案进行性能评估，评估其钻孔质量、加工效率和使用寿命等方面的指标；（6）设计细节：进行具体零件设计，并进行装配和调试。
3.设计要求（1）钻孔直径：根据需求确定钻孔直径范围，一般在5mm至20mm之间；（2）钻孔深度：根据需求确定钻孔深度范围，一般在50mm至200mm之间；（3）主轴转速：根据原材料和钻头直径确定合适的主轴转速范围，一般在500rpm至2000rpm之间；（4）工作台尺寸：根据工件尺寸确定工作台尺寸，确保工件稳定和固定。
4.设计方案本文设计的小型钻床采用立式结构，在主轴旁边设置工作台，并配备进给机构。
设计方案基于以下原理：（1）驱动原理：主轴通过电机驱动，产生旋转运动；（2）传动原理：电机通过皮带、齿轮等传动装置将运动传递给主轴；（3）进给原理：工作台通过进给机构控制运动，实现钻孔进给。
5.结构分析为了保证小型钻床的稳定性和耐用性，需要进行结构分析。
可以使用有限元分析软件进行结构分析，评估各零件的应力和变形情况。
根据分析结果进行优化设计，确保设计方案符合要求。
PLC钻床控制设计
PLC钻床控制设计概述：计算机数控钻床是一种高精度、高效率的加工设备，广泛应用于各种行业，如航天、汽车制造、电子、机械等。
PLC（可编程逻辑控制器）主要用于自动化控制系统中，具有良好的可编程性、可靠性和灵活性。
本文将介绍PLC钻床控制的设计方案，并详细论述其原理和实施步骤。
一、PLC钻床控制系统的需求分析PLC钻床控制系统要实现的基本功能有：启动、停止、前进、后退、速度控制、井控制等。
在此基础上，可以增加一些高级功能，如自动换刀、自动计数、故障报警等。
针对不同的需求，可以选择不同的PLC型号和结构，以实现相应的功能。
二、PLC钻床控制系统的设计原理PLC钻床控制系统的设计基本原理是将电气信号转化为逻辑信号，然后通过PLC进行逻辑运算和控制输出。
该系统由传感器、PLC、执行器和输入输出设备等组成。
传感器用来感知工件的位置、速度等信息，然后将这些信息转化为电信号，并发送到PLC。
PLC接收到信号后，进行逻辑运算和控制输出，将控制信号发送给执行器，从而实现钻床的运动和控制。
三、PLC钻床控制系统的实施步骤1.确定控制对象和控制要求，明确设计目标。
2.选择适合的PLC型号和结构，根据具体的需求确定输入输出点数和功能。
3.设计电路图和布线方案，将传感器、PLC、执行器和输入输出设备等连接起来。
4.编写PLC控制程序，包括输入输出设备的配置、逻辑运算和控制输出的处理等。
6.连接电源，进行正式的测试和调试，调整相关参数，确保系统正常运行。
7.编制操作说明书和维护手册，提供给使用者参考。
四、PLC钻床控制系统的优势1.灵活性好：通过调整PLC程序和参数，可以实现各种不同的加工要求。
2.可靠性强：PLC控制系统具有较高的可靠性和稳定性，能够长时间稳定运行。
3.易于维护：PLC钻床控制系统的维护工作相对较简单，可以通过软件进行故障检测和排除。
4.自动化程度高：PLC钻床控制系统可以实现全自动化运行，提高生产效率和质量。
钻床的自动化改造及进给系统设计任务书
毕业设计(论文)任务书课题名称钻床的自动化改造及进给系统设计系/专业班级学号学生姓名日期指导教师签字：教研室主任签字：系教学主任签字：2009年月日一、毕业设计（论文）课题的背景、在机床加工中钻床的加工工作量在总制造工作量中占有很大的比重。
钻床为孔加工机床，按其结构形式不同可以分为摇臂钻床、立式钻床、卧式钻床、深孔钻床、多轴钻床等。
主要用来进行钻孔、扩孔、绞孔、攻丝等。
长期以来我国的机械机械制造工业中孔类加工多数由传统钻床来完成，但是传统的钻床在大批量生产时存在许多的不足之处：（1）自动化程度不高.，难以进行大批量的生产；（2）工作效率低，且工人的工作环境恶劣；（3）占用人力较多，操作固定不变易出错；（4）精度不高，工件装夹费时；（5）加工产品质量不高；针对以上传统钻床的不足之处及生产中存在的问题，我们有必要对传统钻床进行结构改进。
通过对传统钻床手动的进给系统、夹紧系统及人工送料系统的改进和设计，从而提高产品质量和生产效率，实现自动化，降低劳动强度及工作量。
二、毕业设计（论文）的内容主要介绍了台式钻床的改造和设计，通过导入液压进给系统和PLC控制系统将台式钻床改造为自动钻床，并可通过PLC实现自动控制。
设计过程按照机床的一般设计步骤先进行总体方案的确定，然后再分别对进给系统、传动系统和控制系统进行具体设计。
设计的目标在于通过导入液压进给系统和PLC控制系统，改造后的钻床能实现自动化连续生产、改善产品的加工质量、提高劳动生产效率；降低工作人员劳动强度和工作量；钻床系统能够工作平稳，满足工作要求；经济因素合理。
三、毕业设计（论文）的要求与数据（一）毕业设计要求：1、绘图要求：（1）毕业设计绘图工作量不少于三张A1计算机绘制图纸；（2）装配图零件图计算机进行绘图2、设计说明书的撰写要求：（1）设计说明书应包括中文摘要、关键词（2～5个）、目录、正文以及参考文献等，其中正文部分应不少于5000字，参考文献不少于10篇。
数控钻床设计方案
数控钻床设计方案数控钻床设计方案一、设计原则1. 提高钻床的自动化水平，减少人力投入，提高生产效率；2. 保证钻孔加工的精度和质量；3. 提高钻孔的稳定性和可靠性。
二、设计内容1. 机械设计a. 选择高精度的导轨滑块，保证钻床的运动精度；b. 选用高刚性的工作台和机床床身，提高整体刚性；c. 设计双主轴结构，实现同时加工两个工件，提高生产效率。
2. 控制系统设计a. 选用数控系统，实现钻床的自动化控制；b. 设计合理的控制算法，提高钻孔加工的精度；c. 增加编码器反馈回路，实时监测并校正加工误差。
3. 液压系统设计a. 选用高品质的液压元件，保证系统的可靠性和稳定性；b. 设计合适的液压缸结构，实现工作台和主轴的运动控制；c. 增加压力传感器和温度传感器，实时监测液压系统的工作状态。
4. 电气控制系统设计a. 选用高品质的电气元件，提高系统的可靠性和稳定性；b. 设计合理的电气接线图和电气控制箱布局，提高系统的安全性；c. 增加故障报警器和断电保护装置，保证钻床的安全运行。
5. 系统性能测试和优化a. 进行钻孔加工的模拟实验和试验加工，检测钻床的加工精度；b. 对系统进行连续工作测试和负载测试，检测系统的稳定性和可靠性；c. 根据测试结果对系统进行调整和优化，提高钻床的性能和工作效率。
三、预期效果1. 钻床整体性能提升，加工精度和质量得到保证；2. 降低人力成本，提高生产效率，提高经济效益；3. 提高工作环境的安全性，减少事故发生的可能性；4. 增加钻床的使用寿命，降低维修和保养成本。
综上所述，这份数控钻床设计方案将通过机械设计、控制系统设计、液压系统设计、电气控制系统设计等方面对钻床进行全面改造和优化，提高钻孔加工的精度、稳定性和自动化水平，以此来提高钻床的生产效率和经济效益。
夹板自动钻床总体设计任务书
夹板自动钻床总体设计任务书第一章夹板自动钻床总体设计§1-1 拟定方案确定方案我们小组在接到夹板自动钻床的设计课题后，进行了工艺方案的拟定。
为了使工艺方案制定的先进、合理，我们在陈震华老师的指导下，从认真分析被加工——主夹板零件图开始，先后4次深入到杭州手表等单位调查研究，全面了解该夹板零件的结构特点。
我们了解到手表厂加工的零件形状是圆形的，而我们所加工的零件是个类似半圆的。
于是我们先考虑到圆形工作台，但最后经组员一起讨论，结合陈震华老师的指导意见，我们还是决定用直线式的工作台。
手表厂加工的是24个孔，圆形工作台，而我们加工的孔数是15个，这样当我们采用直线式时机床总体尺寸势必有所增加。
我们根据所加工孔的尺寸精度、表面粗糙度等方面的技术要求，采用的定位装置、工艺方法及生产率要求等，跟厂里有多年制造经验的楼老师和工人一起分析它们的优点和缺点。
总结设计等方面的内容，在手表厂的调研讨论，同时在与陈震华老师的反复讨论后，拟定了工艺方案。
我们也大量收集了相关书籍和资料，到各大书店、图书馆查阅了有关资料，这给我们以后的设计带来了许多的方便。
在拟定加工孔的方案时，我们分析了以下几种方案：1、钻削：对一般孔的加工可用钻削方案，对我们这种薄形盘类零件上的孔更适合加工，而且这种加工机床的运动形式简单，工序集中，提高生产率，在大批量生产中，采用多轴钻。
2、镗削：一般是对孔径较大的毛坯进行加工，而我们所加工的孔径很小，不适合我们的方案。
3、铣削：由于孔径很小，铣刀无法对孔的内表面进行加工，而且铣削最主要还是用于加工平面。
分析了以上几种方案，比较后得出结论：选用第1种方案，钻削后，对精度较高的孔再进行忽油槽。
§1-2技术分析通过第一阶段的调查研究，根据现有机床同类使用特点，以及有关技术方面等要求，依据定制总体设计方案，确定分析过程。
一、工件分析1、被加工工件见主夹板零件图。
2、工件材料选用H62铜，直径Φ48.5，厚度1mm，为盘类零件，工件体积小，重量轻（附铜合金性能表）二、加工工艺分析因孔径较小，采用钻削方案即可。
机械综合设计Ⅰ项目设计说明书-自动钻床送进机构设计说明书
自动钻床送进机构设计说明书班级：组长：学号：指导老师：目录第一章问题的提出.............................................................................................. - 1 -1.1项目背景 (1)1.2设计要求 (1)第一章设计方案的选择...................................................................................... - 2 -2.1关键问题 (2)2.2本项目采用方案 (4)第三章机构运动分析.......................................................................................... - 5 -3.1确定凸轮尺寸 (5)3.2确定各构件尺寸 (7)第四章机构仿真.................................................................................................. - 9 -4.1凸轮仿真 (9)4.2钻头运动曲线 (10)第五章强度校核................................................................................................ - 11 -5.1凸轮压力角验算 (11)5.2凸轮材料选择 (13)结束语........................................................................................................................ - 14 - 参考文献.................................................................................................................... - 15 - 附录............................................................................................................................ - 16 -第一章问题的提出1.1 项目背景钻床指主要用钻头在工件上加工孔的机床。
多轴钻床项目实施方案
多轴钻床项目实施方案一、项目背景多轴钻床是一种自动化工业设备，主要用于进行钻孔加工。
在现代工业生产中，钻孔是一项常见的加工工艺，广泛应用于金属加工、木材加工、塑料加工等领域。
传统的钻孔方式多为手工操作，效率低下，且存在一定的安全隐患。
而多轴钻床能够通过电脑控制，自动进行钻孔加工，大大提高了生产效率和安全性。
由于多轴钻床具有较高的自动化程度，可以同时进行多个钻孔，因此在一些大规模生产、高精度加工的领域表现出了广泛应用的前景。
然而，由于多轴钻床的机械结构复杂，对设备的控制和维护要求较高，因此项目实施方案显得尤为重要。
二、项目目标1.实现多轴钻床的设备选型：根据项目需求和实际情况，选择合适的多轴钻床设备，包括机械结构、控制系统、钻头等。
2.进行设备安装和调试：按照设备厂家提供的安装和调试方案，对多轴钻床进行安装和调试工作，确保设备能够正常工作。
3.编写控制程序：根据生产需求，编写多轴钻床的控制程序，实现自动化操作和钻孔加工。
4.进行人员培训：对操作和维护多轴钻床的相关人员进行培训，使其熟悉设备的操作和维护流程，以确保设备的正常运行。
5.实现生产线的整合：将多轴钻床与其他设备（如输送带、机械臂等）进行整合，建立完善的生产线，实现高效生产。
三、项目实施步骤1.项目立项和需求确认：明确项目的立项目标，与相关部门进行沟通，确认多轴钻床的具体需求。
2.设备选型和采购：根据需求确认的结果，选定合适的多轴钻床设备，并进行采购。
3.设备安装和调试：按照设备厂家提供的安装和调试方案，进行设备的安装和调试工作，确保设备能够正常工作。
4.编写控制程序：根据生产需求，编写多轴钻床的控制程序，实现自动化操作和钻孔加工。
5.人员培训：对操作和维护多轴钻床的相关人员进行培训，使其熟悉设备的操作和维护流程，以确保设备的正常运行。
6.生产线整合：将多轴钻床和其他设备进行整合，建立完善的生产线，实现高效生产。
7.规范和监控：制定设备使用和维护的规范，并进行定期监控和维护，保证设备的正常运行。
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1= 绪论1.1 问题分析及其对策1.1.1 现代制造业的发展状况金属切削加工是指利用刀具切除被加工零件多余材料的方法，是机械制造行业中最基本的加工方法，金属切削加工过程是由金属切削机床来实现的。
金属切削机床是用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器。
在现代机械制造行业中，随着加工零件方式多样化及工艺合理化的发展的要求，加工零件的方法也呈现出多样化，如：除切削加工外，还有铸造、锻造、焊接、冲压、挤压和辊轧等，在这其中机床切削加工的工作量约占总制造工作量的40%～60%(其中钻床占11.2%),所以在目前的机械制造行业中金属切削机床是主要的加工设备。
而机床的技术性能又直接影响机械制造行业的产品质量和劳动生产率，所以为了提高国家的工业生产能力和科学技术水平，必须对机床的发展作出新的要求。
随着机械工业的扩大和科学技术的进步，尤其是计算机的出现和数控技术的发展，我国的机械制造行业正朝着自动化、精密化、高效率和多样化的方向发展。
我国机床工业自1949年建立以来，虽然在短短的时间内取得了很大的成就，但与世界先进水平相比还有较大的差矩。
就现状看，主要表现在：我国机床工业起步晚、技术不成熟；大部分高精度和超精度机床的性能还不能满足要求，精度保持度也差，特别是高效自动化和数控机床的产量、技术水平和质量等方面都明显落后。
据有关部门统计我国数控机床的产量仅是全部机床产量的1.5%，产值数控化仅为8.7%（至1990年底）；我国数控机床基本上是中等规格的车床、铣床和加工中心等，而精密、大型、重型或小型数控机床还远远不能满足要求；另外我国机床在技术水平和性能方面的差矩也很明显，机床理论和应用技术的研究也明显落后。
所以我们要不断学习和引进国外先进科学技术，大力发展研究，推动我国机床工业的发展。
1.1.2 问题的提出由以上现状分析我们可以看出，在机床加工中钻床的加工工作量在总制造工作量中占有很大的比重。
钻床为孔加工机床，按其结构形式不同可以分为摇臂钻床、立式钻床、卧式钻床、深孔钻床、多轴钻床等。
主要用来进行钻孔、扩孔、绞孔、攻丝等。
长期以来我国的机械机械制造工业中孔类加工多数由传统钻床来完成，但是传统的钻床在大批量生产时存在许多的不足之处：（1）自动化程度不高.，难以进行大批量的生产；（2）工作效率低，且工人的工作环境恶劣；（3）占用人力较多，操作固定不变易出错；（4）精度不高，工件装夹费时；（5）加工产品质量不高；针对以上传统钻床的不足之处及生产中存在的问题，我们有必要对传统钻床进行结构改进。
通过对传统钻床手动的进给系统、夹紧系统及人工送料系统的改进和设计，从而提高产品质量和生产效率，实现自动化，降低劳动强度及工作量。
1.1.3 问题的分析以及解决方案当前传统钻床问题的存在主要在于自动化程度、生产效率、工作环境及产品质量。
在生产过程中，手动的操作、繁锁的装夹、大量生产力的投入和单一的生产流程导致了钻床加工的自动化程度低、生产效率低、工作环境恶劣和产品质量不高，因此，我们要解决的问题在于如何实现钻床加工的自动化、减少生产力的投入生产和与其它工艺流程相结合，同时也要考虑经济问题。
经过分析，我们可以从机构设计和控制系统两方面去考虑。
通过对钻床机构的改造来实现自动化控制的要求，提高产品的加工精度及质量；通过导入先进的控制系统来进行自动操控，从而实现自动化，便于导入到其它生产流程中去。
为了解决问题和便于设计改造，我们将钻床分为传动系统、进给系统、夹紧系统、送料系统和控制系统五个部分，下面分别对各部分的问题提出解决方案：（1）传动系统为满足改进后的加工及工作要求，在作出相应的计算后对传动系统进行改进和调整。
（2）进给系统传统的钻床主轴进给系统主要由主轴、主轴套筒、主轴套筒镶套、齿轮齿条和轴承等组成。
主轴在加工时即要作旋转运动，也要作轴向的进给运动。
机床主轴被装置在主轴套筒内，套筒放置在主轴箱体孔的镶套内，主轴上侧由花键连接。
机床加工时，旋转运动由花键传入，而进给运动则由齿轮通过齿条带动套筒在镶套内运动。
为了实现自动化控制的要求，主轴进给机构改进主要有：主轴旋转运动依然由电动机传入，而进给则由液压传动替代手动的齿条传动，通过液压控制系统来实现进给动作。
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（3）夹紧系统传统钻床的夹紧主要是手工操作，由夹具夹紧工件。
为了便于实现自动化控制，工件夹紧由夹具完成，动力源由夹紧液压缸导入，通过液压控制系统来实现夹紧动作的自动化。
（4）送料系统在生产过程中，钻床的送料主要由人工输入，这使得投入了大量的生产力，消耗了大量的工时，使的生产率不高，为此我们通过导入自动送料系统来减少生产力的投入和工时的消耗。
自动送料系统机构传动要根据生产的需求作出相应的设计需求，动力源可由电机或液压系统传入，二者均可实现自动化控制。
（5）控制系统当前机床控制系统主要由计算机数控、继电器电气控制和PLC控制等，由于继电器电气控制系统，其联动关系复杂，维修困难，故障率高，经常影响正常生产，计算机数控造价高、系统复杂，而PLC控制系统可靠性好、造价低、抗干扰能力强、柔性好、编程简单、使用方便、扩充灵活、功能完善，所以我们利用PLC 控制技术来实现对进给系统、夹紧系统和送料系统的液压控制系统的控制。
1.2 本文研究的内容及目标本文主要是通过应用机床设计的一般方法对传统钻床的机构和控制系统进行设计及改进。
研究的主要内容是普通台式钻床传动系统的改进、进给系统的设计、进给系统液压缸的设计和PLC控制系统的设计等四个方面。
其中重点在于进给系统、进给系统液压缸和PLC控制系统的设计。
进给系统设计主要是解决主轴高速旋转与轴向进给两个自由度的实现；进给系统液压缸设计包括液压缸的设计、液压缸与主轴的配合和液压缸油路控制； PLC控制系统的设计主要是通过应用PLC控制程序来实现对液压油路的动作控制及钻床加工过程的动作控制。
我们通过对传统台式钻床的改进及设计，要达到的目标在于通过改进钻床能够实现工作自动化，最终能满足以下要求：（1）能实现自动化连续生产，改善产品加工质量，提高生产效率；（2）降低工作人员劳动强度和工作量；（3）钻床系统工作平稳，满足工作要求；（4）经济因素合理；1.3 本章小结本章节主要对现代机械制造业作了简单的总概括，并对机床切削加工作出分析。
提出当前金属切削加工中存在的一些问题，以及针对钻床加工现存的缺点作出剖析，提出对传统钻床改造的必要性和可行性，并对改造的任务和目标作出简述。
通过对改造任务和目标简述，为设计方案的确定了设计对象。
2 自动钻床的总体方案设计总体方案设计的构思和方案拟定关系到产品的功能是否齐全、性能是否优良、经济效益是否显著，因此，我们要确定良好的总体方案设计思想，保证产品的功能、经济效益和实用性能。
总体方案设计的内容主要包括以下几个方面：（1）执行系统的方案设计；（2）原动机类型的选择和传动系统的方案设计；（3）控制系统的方案设计；（4）总体布局设计；（5）辅助系统的设计；为了完成普通台式钻床的改造及进给系统的设计，我们依循机床设计的一般步骤确定自动钻床的总体方案设计。
2.1 自动专用钻床已知条件和设计要求的概述本文对普通台式钻床的自动化改造及进给系统设计是以某五金工具厂钢丝钳生产线的自动化改造为背景。
已知：加工对象为钢丝钳，加工工序为在钢丝钳上钻削直径为φ12mm（钻床最大钻削直径）的通孔，钢丝钳材料为Q235。
改造后的全自动钻床应满足以下设计要求：（1）满足自动连续生产，且生产率为3把/分钟；（2）自动化改造应是机械、电气和液压的有机结合；（3）传动系统设计应包含切削力计算、电动机选择、传动装置设计、床身结构设计等；（4）设计重点为钻床液压进给系统之进给油缸设计；（5）自动控制系统应以PLC与手动相结合的方式实现；2.2 自动钻床的工艺路线分析与确定与传统台式钻床的加工工艺路线相比较，改造后的全自动钻床基本动作有很大的调整，这其中主要是导入了自动化加工动作。
结合设计及生产要求，确定工艺路线如下：启动（电源及控制模块）→自动送料→自动夹紧→主轴快进→主轴工进→主轴停留→主轴快退→夹具松开→出料→为了完成自动化加工，自动钻床按照上述工艺路线进循环行动作来完成成批工件的加工过程。
根据工艺流程，可确定自动钻床的动作流程图如下（图2-1）：图2-1自动钻床动作流程图2.3 执行系统的方案设计执行系统是机械系统中的重要组成部分，直接完成机械系统预期工作任务。
机械执行系统的方案设计是机械系统总体方案设计的核心，是整个机械设计工作的基础。
本文自动钻床的执行系统主要包括钻头加工和进给液压缸驱动进给。
2.3.1 执行系统的功能原理设计功能原理设计决定产品的技术水平、工作质量、传动方案、结构型式、制造成本等。
因此在进行钻床的功能原理设计时，我们应当考虑钻床功能的可行性、先进性和经济性。
普通台式钻床的改造主要是实现自动化功能。
改造后全自动钻床能实现自动化连续生产，提高了生产率，符合了工厂的生产需求，适应了现代机械加工业的发展要求。
2.3.2 执行系统的运动规律本文设计的重点在于钻床液压进给系统之进给油缸设计，也就是用液压缸驱动来替代手动进给。
根据设计，我们要分析的运动规律包括钻头切削运动和进给液压缸驱动进给运动。
钻头加工运动包括旋转切削运动和钻头直线进给运动。
进给液压缸驱动进给运动要完成驱动主轴进给，为直线运动。
钻床执行系统的运动规律如下图示（图2-2）：图2-2 自动钻床运动规律简图2.3.3 执行机构的形式设计在进行执行机构的形式设计时，要遵循以下原则：满足执行构件的工艺动作和运动要求、尽量简化和缩短运动链、尽量减小机构尺寸、选择合适的运动副形式、考虑动力源的形式、使执行系统具有良好的传力和动力特性、使机械具有调节某些运动参数的能力和保证机械的安全运转。
考虑以上设计原则，在实现钻头的旋转切削运动时，动力源与主轴之间的执行机构我们选择带轮传动；在实现钻头的直线进给运动时，我们选择能够往复运动的液压缸。
2.3.4 执行系统的协调设计执行系统协调设计原则：满足各执行机构动作先后的顺序性要求、满足各执行机构动作在时间上的同步性要求、满足各执行机构在空间布置上的协调性要求、满足各执行机构在操作上的协同性要求、各执行机构的动作安排要有利于提高劳动生产率、各执行机构的的布置要有利于系统的能量协调和效率的提高。
自动钻床的主轴带轮传动减少了传动链，且可过载保护；液压缸驱动进给不需要改变运动形式，且易于实现自动化控制。