多工位机床概述 2

多工位机床概述 2
多工位机床概述 2

多工位机床概述

多工位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。多工位机床一般采用多轴、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,多工位机床兼有低成本和高效率的优点。

多工位机床的发展

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。

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。

主要任务与内容

本论文是以可编程序控制器为基础,对四工位机床自动控制系统进行自动化控制。主要任务是深入了解电气控制系统各方面的知识,熟练地掌握PLC控制技术各方面的理论知识及其应用,逐渐提高对电气控制系统进行设计的实际工作能力,懂得运用所学的理论知识与实际情况相结合。

本论文在具体分析基于可编程序控制器的四工位组合机床自动控制系统的基础上,对该控制系统的软件和硬件进行具体的研究和设计。同时,对可编程序控制器在工业应用中的一些问题也进行了一定的讨论。

通过采用可编程控制器对原有组合机床的技术改进,克服了原有组合机床在继电器控制系统方面的弊病,提高了机床的可靠性和控制精度,给系统维护和灵活改变控制程序带来很大方便,提高了生产率。

四工位机床控制系统概述

多工位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,组成的半自动和全自动专用机床。多工位机床一般采用多轴、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。四工位机床有四个加工工位。其十字轴示意图如2.1所示,它由四个加工工位组成,每个工位有一个工作滑台,并有一个加工动力头。除了四个加工工位外,还有夹具、上下料推杆和进料装置四个辅助装置以及冷却装置。同时为了系统的自动运行,利用两个传送带用来传送未加工的和已加工的零件

1——工作滑台; 2——主轴; 3——夹具; 4——上料推杆; 5——进料装置; 6——下料推杆; 7——传送带1; 8——传送带2。

8 7 6 5 4

3

2

1 IV 工

II 工位

III 工位 I 工位 冷却系统

控制系统的简要工作过程

四工位机床自动控制系统主要分为九个相对独立的控制部分:工作滑台、加工动力头、传送带1、传送带2、上料推杆、下料推杆、夹具、进料装置及冷却系统。

控制系统的具体控制过程框图如图2.2所示。

图2.2 控制系统的具体控制过程框图

启动 上料推杆 夹具夹紧 放料装置

工作滑台

I 、III 工位加工

延时

II 、IV 工位加工 下料推杆 行程开关 夹紧压力传感器 进料压力传感器 行程开关

行程开关 放料压力传感器

传送带1、2 光电开关

PLC 工作原理

可编程序逻辑控制器(PLC )采用微处理器作为控制系统的核心,内含存储器、运算器、控制器,根据工业控制过程的特点,进行专门的电路设计,是一种通用的标准的工业控制计算机。PLC 的输入、输出模块与主模块组装在一起,不需要另外的接口,可以直接与行程开关、传感器及驱动执行机构的电磁线圈等连接在一起,使控制系统比较简单。PLC 根据类似于继电器控制系统的梯形图进行程序设计,简单明了。与继电器控制、微机控制相比较,PLC 性能价格低,功率价格适中。PLC 控制的原理方框图如图2.5所示。

图2.5 PLC 控制系统原理框图

表2.1列出了可编程控制器与继电器逻辑控制系统的比较,表2.2列出了可编程控制器与通用的微型计算机的比较。

表2.1 PLC 与继电器逻辑控制系统的比较

比较项目 继电器逻辑

可编程控制器

控制逻辑 体积大,接线复杂,修改困难 体积小、接线少、控制灵活,易于扩展 控制速度 动作速度为几十毫秒,易触点抖动

每条指令执行时间在微秒级,无触点抖动

触点数量 4—8对,易磨损

任意多个,永不磨损 工作方式 并行工作

串行循环扫描

设计与施工 设计、施工、调试必须顺序进行 系统设计后,施工与程序设计可同时进行, 可靠性与可维护性 寿命短,可靠性与可维护性差 寿命长有自诊断功能,可靠性高 ,易维护

价格

使用机械开关、继电器等,价格便宜

使用大规模集成电路,初期投资高

PLC 传送带

上料推杆

夹具

滑台

加工动力头

冷却

进料装置

表2.2 PLC与微型计算机的比较

比较项目可编程控制器微型计算机

应用范围工业控制科学计算、数据处理、通信等

程序设计一般为梯形图语言,易于学习和掌握程序语言丰富,需专门的软件和硬件知识系统功能自诊断、监控等配有较强的操作系统

工作方式循环扫描方式及中断方式中断方式

可靠性极高,抗干扰能力强,长期运行抗干扰能力差,不能长期运行

体积与结构结构紧凑,体积小,外壳坚固,密封结构松散,体积大,密封性差,通过上述控制器的比较,可知PLC是理想的四工位机床控制器,所以选用

PLC控制四工位机床。

控制系统分析

控制系统分析

根据课题设计要求及四工位机床的自动控制系统的特点,对系统的控制分析如

下:

1.用夹紧压力传感器来检测压力,用它来检测夹具的夹紧程度,当压力达到夹

紧压力传感器中设定值时,夹具夹紧装置不再运动。夹具的夹紧与放松由双线圈

两位电磁阀驱动气缸来实现的。

2.滑台共有四个,在滑台的前端则有四个加工动力头,滑台主要是用来载着四

个动力头滑动,从而以便加工动力头加工零件,滑台运动由行程开关控制,其运

动则由双线圈两位电磁阀驱动气缸来实现的。

3.在动力头对零件进行加工时,为了确保零件达到工艺要求,不应该四工位同

时加工,那样由于压力过大并且会出现工位与工位之间加工动力头的碰面而造成

破坏,但一个一个工位慢慢的加工则效率低下,所以在这当零件固定后,四个工

作滑台同时运动,但四工位并不同时加工,而是I、III工位先加工,延时一点时间后,II、IV工位再进行加工。在动力头的设计上,用电动机驱动加工头,在以往的设计上,一般会设计电动机正反转驱动电力头,在这则没必要,只要电动机正转就可以那,因为在这里并不是电动机正转向前加工,反转向前加工。而是由滑台载着电动机前进和后退。

4.在输送未加工的零件的过程中,为了不造成在前端的零件的堆积,在上料推杆抓取零件的部位,安装了一个光电开关,当那有一个零件时,通过光电开关感应到零件后,通过光电开关切断传输带1的运行,而当零件被上料机械手取走后,又通过光电开关启动输送带。而对与输送加工完毕的零件,因为不会造成零件的累积,只需直接将输送带连至装放加工完的零件的仓库就可以那,在此设计中将传送带2安装在下料推杆的正下方,这样由下料推杆送来的零件直接掉入到传送带2上。

5.在这有两个推杆部分,一个用来上料,一个用来下料。当光电开关导通时,上料推杆抓取输送带传来的零件、前进、到位后、松开放下零件,而后退回到原始起点。在零件加工完毕后,下料推杆开始取走零件,它的工作原理与上料推杆一样。在推杆的操作过程中,启动与后退由按钮控制,而前进、后退这些循环的工作则有行程开关控制。

6.在这个系统中,为了减少成本,采用了大量的电磁阀取代电动机,使的系统结构简洁实用,例如,滑台的正反运动、上料器正反运动均采用双线圈两位电磁阀来实现。

7.整个系统要求运行安全可靠,适应连续化生产的需要

PLC控制系统I/O点数的估算

由四工位机床自动控制系统的PLC自动控制结构框图以及信号传输图可得:电气控制系统要求3个压力传感器分别用来检测夹具的夹紧压力、进料装置的进料压力、进料装置的放料压力。1个光电开关用来检测传送带1上的零件的到来,还需要12个位置开关,这些位置开关分别用来控制四个滑台以及上、下料推杆的运动行程。输出则主要是控制滑台、加工动力头、进料装置、上下料推杆、冷却、夹具等装置,其中滑台的往返运动、上下料推杆的来回运动由双线圈两位电磁阀来实现、而加工动力头则由电动机带动。

可编程序控制器

检测

夹紧压力进

控制

料推杆夹

前进后退夹

退

退

1

2

PLC控制系统程序的编制

由上述的PLC控制系统流程图可写出系统梯形图,系统梯形图见附录C。在PLC控制系统程序的编制过程中,用到了一些有意义的指令,如步进顺控指令,状态初始化指令等。

4.2.1 步进顺控指令的运用

1. 状态转移图

状态转移图也称功能图也称功能图。一个控制过程可以分为若干个阶段,这些阶段称为状态。状态与状态之间由转换分隔。相邻的状态具有不同的动作,当相邻两状态之间的转换条件得到满足时,就实现转换,即上面状态的动作结束而下一状态的动作开始,可用状态转移图描述控制系统的控制过程,状态转移图具有直观、简单的特点,是设计PLC顺序控制程序的一种有力工具。状态器软元件是构成状态转移图的基本元件。FX2N系列PLC有状态器1000点(S0~S999)。其中S0~S9共10个叫初始状态,是状态转移图的起始状态。

2. 步进顺控指令及其编程

步进指令有STL和RET两条。STL是步进开始指令,RET是步进结束指令,状态转移图与梯形图有严格的对应关系。每个状态器有三个功能,即驱动有关负载、指定转移目标和指定转移条件。

(1)传送带1、2的控制程序的编制

当初始条件满足时,传送带1、2开始运动,而当传送带1上的光电开关有信号时,传送带1、2停止,其程序如下所示。

当按下启动按钮,程序由状态S2进入到状态S20,输出Y26、Y27,即传送

带1、2运动,当光电开关有信号时,即X17导通,进入到状态S21,同时状态S20复位,传送带1、2停止。

(2)上料推杆程序的编制

由系统的加工工艺要求知道,上料推杆在光电开关检测到零件到位,传送带1、2停止时开始前进,其行程由行程开关的终点限位开关控制。其程序编制如下

(3)夹具、进料程序的编制

夹具主要是当零件到来时,夹具开始夹紧,通过夹紧压力传感器来检测夹具是否夹紧,进料和夹具夹紧同时进行,不同的是它是通过放料压力传感器来检测是否还需要继续放料,其程序编制如下。

(4)工作滑台以及加工动力头程序的编制

工作滑台是载着加工动力头前进与后退的,它运动的行程由行程开关控制,它是在零件固定后开始运行的,它分为两部分,一部分是I、III工作滑台及其加工动力头,另一部分是II、IV工作滑台及其加工动力头,其中II、IV工位在I、III工位10秒后才动作。其中I工作滑台及加工动力头的程序编制如下。

(5)下料推杆程序的编制

下料推杆是在零件加工完后推走零件的,它运动的范围是由其行程开关控制的,在下料推杆工作的同时,四个加工动力头均停止,其程序编制如下。

4.2.2 状态初始化指令

状态初始化指令是对初始化状态进行说明及定义,当M8000继电器接通时,有关内部继电器及特殊继电器的状态自动设置了有关定义状态,其中[S]指定输入端运行模式,即X20~X27自动定义:

X20:手动操作;X21:回原点;X22:单步;X23:循环运行一次;X24:连续运行(自动);X25:回原点启动;X26:自动运行启动;X27:停止。

4.3 PLC控制系统程序的调试

根据系统的特点与工艺要求编制好程序后,在实验室对本系统的程序作了以下的调试:

1. 滑台与加工动力头部分:滑台的各个动作是有顺序性的,因此,在调试过程中,就把滑台各动作的行程开关改成了定时器,各个动作的输出改用指示灯来显示,并且对指示灯进行循环控制。加工动力头的动作同样有先后之分,在设计中采用了定时器来控制。为了很好的描述工作的层次性,在操作时清楚的明白上一个动作与下一个动作,可适当加长定时时间。

2. 传送系统部分:传送系统部分主要是实现电机的顺序控制与电机启动的顺序关系。2个指示灯分别代表两台电机,当按下启动按钮时,指示灯1先亮;同时

指示灯2亮,而后当传送带1上的光电开关导通时,传送带1停止,那么指示灯1停止,同时指示灯2也停止。因为在这次设计中,只强调传送带1的停止和运行受光电开关的控制,对于传送带2不做任何要求,在程序中将传送带1、传送带2放在一个状态中,它们同步。如果按下紧急停机按钮,则指示灯1、2同时熄灭。

3. 上、下料推杆部分:推杆的前进、后退可通过实验器材旋转盘来实现,前进与后退是两个反过程,旋转盘的正转和反转明显地表示出了这个现象。而其行程则由实验器材旋转盘上传感器来控制,选定旋转盘上的两个传感器点作为限位开关,当旋转盘转到选定的两个位点时,传感器感应到信号,旋转盘停止转动。

4. 零件检测程序的实现:光电开关的输入可改为按钮输入,人为地给予其信号,当按下按钮时,看对应传送带1的指示灯是否熄灭,在指示灯1熄灭的同时十分指示灯2也熄灭,若没有,则通过光电开关对传送带1上零件的检测以及传送带1、2的控制有故障。

四工位组合机床控制系统设计

四工位组合机床控制系统的设计 【摘要】 作为现代机械设备实现传动与控制的重要技术手段,液压技术在国民经济各领域得到了广泛的应用。与其他传动控制技术相比,液压技术具有能量密度高﹑配置灵活方便﹑调速范围大﹑工作平稳且快速性好﹑易于控制并过载保护﹑易于实现自动化和机电液一体化整合﹑系统设计制造和使用维护方便等多种显著的技术优势,因而使其成为现代机械工程的基本技术构成和现代控制工程的基本技术要素。液压压力机是压缩成型和压注成型的主要设备,适用于可塑性材料的压制工艺。如冲压、弯曲、翻边、薄板拉伸等。也可以从事校正、压装、砂轮成型、冷挤金属零件成型、塑料制品及粉末制品的压制成型。 四工位组合机床由四个工作滑台,各带一个加工动力头,组成四个加工工位。除了四个加工工位外,还有夹具,上下料机械手和进料器四个辅助装置以及冷却和液压系统共四个部分。机床的四个加工动力头同时对一个零件的四个端面进行加工。一次加工完成一个零件。要求具有全自动、半自动、手动三种工作方式,总体的控制流程,当按下启动按扭后,上料机械手向前,将零件送到夹具上,夹具加紧零件,同时进料装置进料,之后上料机械手退回原位,进料装置放料,然后四个工作滑台向前,四个加工动力头同时加工(洗端面),加工完成后。由四工位加所实现的是加工按次序加工。本次加工按次序分为在一工位装卸、二工位打中心孔、三工位钻孔、四工位加工螺纹。 本文运用大学所学的知识,提出了四工位组合机床的结构组成、工作原理以及液压回转工作台液压系统、动力头液压系统的组成,构建了四工位组合机床机械、液压控制系统总的指导思想,从而得出了该四工位组合机床的优点是高效,经济,并且运行平稳的结论。 关键词:液压技术四工位组合机床液压系统结论

卧式钻孔组合机床多轴箱设计

前言 本设计需要综合运用大学四年所学的知识,同时还需进一步学习各方面相关的知识,发挥创新能力。本设计作为一名机械工程学院机电专业学生的毕业设计,满足毕业设计的要求,难度及工作量适中,在内容上力求简明扼要、严格精选。 本设计论文包括以下几大部分内容:中英文摘要、绪论、第一章机床总体设计、第二章多轴箱部件设计、第三章多轴箱零件校核及总结和参考文献。 本设计全部采用最新的国家标准和技术规范,以及标准术语和常用术语。 本设计全部由机械工程学院XXX教授指导,在设计中承蒙张教授和本设计组中同学的支持和帮助,为本人提供了许多宝贵的意见和建议、资料,在此表示衷心的感谢! 由于本人水平有限,在设计中难免有错误和不妥之处,恳请各位老师批评指正!

目录 前言 (1) 中文摘要 (Ⅰ) 英文摘要 (Ⅲ) 绪论 (1) 第一章、组合机床总体设计 (5) 1-1、组合机床工艺方案的制定 (5) 1-2、组合机床切削用量的选择 (6) 1-3、组合机床配置型式的选择 (6) 1-4、组合机床的总体方案设计 (7) 第二章、多轴箱部件设计 (13) 2-1、多轴箱设计 (13) 2-2、主轴设计 (13) 2-3、齿轮布置 (13) 2-4、多轴箱的润滑,手柄轴的设置 (17)

第三章、多轴箱零件校核 (19) 3-1、轴的校核 (19) 3-2、齿轮的校核 (22) 3-3、轴承的选择与校核 (24) 总结 (26) 参考文献 (27)

摘要 本论文主要说明组合机床设计的基本过程及要求。组合机床是按高度集中原则设计的,即在一台机床上可以同时完成同一种工序或多种不同工序的加工。组合机床发展于工业生产末期,与传统的机床相比:组合机床具有许多优点:效率高、精度高、成本低。它由床身、立柱、工作台、及电源一些基本部件及一些特殊部件,根据不同的工件加工所需而设计的。 在组合机床上可以完成很多工序,但就目前使用的大多数组合机床来说,则主要用于平面加工和孔加工两大类工序。论文主要内容包括四大部分:(1)、制定工艺方案通过了解被加工零件的加工特点、精度和技术要求、定位夹紧情况、生产效率及机床的结构特点等,确定在组合机床上完成的工艺内容及加工方法,并绘制被加工零件工序图。 (2)、组合机床的总体设计确定机床各部件之间的相互关系,选择通用部件和刀具的导向,计算切削用量及机床生产效率、绘制机床的尺寸联系图及加工示意图。 (3)、组合机床部件设计包括专用多轴箱的设计,传动布局合理,轴与齿轮之间不发生干涉,保证传动的平稳性和精确性。专用主轴设计、轴承的选用及电机的选择等。 (4)、液压装置的设计液压滑台、定位夹紧装置均为液压控制。并采用了许多液压控制阀,保证了运动的平衡性,循环性和精确性。 另外,本文还涉及到大量的设计和计算,包括: (1)、主轴的选择和传动布置,以保证加工过程中被加工零件的精度; (2)、传动轴的设计和校核,以保证轴的刚度; (3)、齿轮的设计、计算,对齿轮的强度和刚度进行校核; 多轴箱部分是本次设计的重要环节,本次设计中它的设计既要保证工作台的运动的合理、平衡和准确,又要满足工作要求。在本文中的大量设计、计算使它在理论上满足了设计和工作的要求。

某钻孔卧式组合机床多轴箱设计

优秀设计 本科毕业论文 某钻孔卧式组合机床多轴箱设计

某钻孔卧式组合机床多轴箱设计 摘要 本课题设计了某零件钻孔工位移动工作台卧式组合机床多轴箱。在设计中,根据被加工的零件图计算确定了箱体的尺寸大小,通过钻孔工序切削用量的确定,再计算出钻孔工序的切削参数,进而计算动力参数,由动力参数选择了动力箱。然后制定传动方案。根据传动方案及设计需求选定所用的轴、轴承、齿轮、油泵和其它与之配套的零件,并计算出主轴和传动轴的坐标。最后对本设计选用的轴、轴承、齿轮进行了校核。通过本设计实现钻孔在同一机床上加工,同时使用多把刀具并在几个方面对工件进行加工,达到较高的工序集中程度,从而获得较高的生产率。 多轴箱是组合机床的核心部件。它是选用通用零件,按专用要求进行设计的,在组合机床设计的过程中,是工作量较大的部件之一。它是根据工序图和加工示意图所确定的工件加工孔的数量和位置,切削用量和主轴类型设计的传递各主轴运动的动力部件。其动力来自通用的动力箱,与动力箱一起安装于进给滑台,可完成钻,绞等加工工序。本设计可实现了多孔的一次加工完成,提高了工作效率。 关键词:组合机床;多轴箱;钻孔;齿轮;轴

Abstract This subject has certain parts design of drilling horizontal combination machine tools moving workbench workstation Multi-axle Box. In the design, according to the calculated by processing components determines the size of the box, through the drilling process of cutting parameter determination, then calculates the cutting parameters of drilling process, and then calculating dynamic parameters of the dynamic parameter selection, power box. Then driving scheme. According to the transmission scheme and design requirements of shaft, selected bearings, gears, pumps and other ancillary components, and calculate transmission shaft and the coordinates. Through the design on the same machine processing drilling tools, use more in aspects of the work piece machining, achieve high concentration process, so as to achieve higher productivity. Multi-axle box is a combination of the core components of machine tools. It is the choice of generic parts, according to specific design requirements, in combination of machine tool design process, is the workload of one of the larger components. It is based on processes and process schematic diagram of the work piece determined by the number and location of holes, cutting consumption and spindle type of design momentum of our campaign to pass the spindle parts. Its power comes from a common power boxes and power boxes are installed on the feed slide units, to be completed by drilling, twisting and other manufacturing processes. This design can be achieved through a porous enough for processing and increase working efficiency. Key words :Modular machine tool;Multi-axle Box;Drilling;Gear;Axis

第一章数控机床概述

第一章数控机床概述 第一节数控机床的产生与发展 随着社会生产和科学技术的不断进步,各类工业新产品层出不穷。机械制造产业作为国民工业的基础,其产品更是日趋精密复杂,特别是在宇航、航海、军事等领域所需的机械零件,精度要求更高,形状更为复杂且往往批量较小,加工这类产品需要经常改装或调整设备,普通机床或专业化程度高的自动化机床显然无法适应这些要求。同时,随着市场竞争的日益加剧,企业生产也迫切需要进一步提高其生产效率,提高产品质量及降低生产成本。 一种新型的生产设备——数控机床就应运而生了。 1948年帕森斯公司(Parsons)正式接受美国空军的委托,与麻省理工学院(MIT)伺服机构实验室(Servo Mechanism Laboratory of the Massachusetts Institute of Technology)合作,于1952年试制成功世界上第一台数控机床试验性样机。1959年,美国克耐·杜列克公司(Keaney & Trecker)首次成功开发了加工中心(Machining Center)。 1.1数控机床的发展简况 第1代数控机床:1952年~1959年采用电子管元件构成的专用数控装置(NC)。 第2代数控机床:从1959年开始采用晶体管电路的NC系统。 第3代数控机床:从1965年开始采用小、中规模集成电路的NC系统。 第4代数控机床:从1970年开始采用大规模集成电路的小型通用电子计算机控制的系统(CNC)。 第5代数控机床:从1974年开始采用微型计算机控制的系统(MNC)。 微型计算机控制系统 1.计算机直接数控系统 所谓计算机直接数控(Direct Numerical Control,DNC)系统,即使用一台计算机为数台数控机床进行自动编程,编程结果直接通过数据线输送到各台数控机床的控制箱。 2.柔性制造系统 柔性制造系统(Flexible Manufacturing System,FMS)也叫做计算机群控自动线,它是将一群数控机床用自动传送系统连接起来,并置于一台计算机的统一控制之下,形成一个用于制造的整体。 3.计算机集成制造系统 计算机集成制造系统(Computer-Integrated Manufacturing System,CIMS),是指用最先进的计算机技术,控制从定货、设计、工艺、制造到销售的全过程,以实现信息系统一体化的高效率的柔性集成制造系统。 1.2我国数控机床发展概况 1958年开始并试制成功第一台电子管数控机床。1965年开始研制晶体管数控系统,直到20世纪60年代末至70年代初成功。从20世纪80年代开始,先后从日本、美国、德国等国家引进先进的数控技术。如北京机床研究所从日本FANUC公司引进FANUC3、FANUC5、FANUC6、FANUC7系列产品的制造技术;上海机床研究所引进美国GE公司的MTC-1数控系统等。 1.3数控机床的发展趋势 从数控机床技术水平看,高精度、高速度、高柔性、多功能和高自动化是数控机床的重要发展趋势。 数控系统都采用了16位和32位微处理器,标准总线及软件模块和硬件模块结构,内存容量扩大到1MB以上,机床分辨率可达0.1 m,高速进给可达100m/min,控制轴数可达16个。

攻螺纹组合机床的多轴箱设计说明书

摘要 本设计介绍了攻螺纹组合机床的多轴箱的设计,其中包含了零件加工工艺的确定,设计中首先要了解工件的加工工艺路线及工序的计算,确定攻螺纹主轴的直径,初步选用电机型号及机床各部分部件。编制三图一卡。在多轴箱设计中,确定传动系统,计算主轴坐标,传动部件的校核及主轴箱的总图绘制。 本设计将钻孔、攻丝两工艺结合为一体,降低了机器成本,而且节省了加工时间,提高了工作生产效率。 关键词:箱体组合机床总体设计攻丝多轴箱

Abstract The design on the Box axlebox more than the design, which includes parts of the processing technology of identification, design is first necessary to understand the workpiece in the processing line and process of calculation to determine Tapping the spindle diameter, the initial choice of motor Model and some parts of the machine. Figure 1 of the three cards the processing parts process map, diagram processing, machine tools Contact size map, machine tool productivity calculation card. In multi-axle box design, drive system established to calculate coordinates spindle, transmission parts of the spindle box and check the total mapping. This design will be drilling, tapping combination of the two as one and reduce the cost of machinery, processing and save time, improve the work efficiency of production. Key words:Box ,The Combination of Machine,Design,multi-axle Box Tapping

最新四工位组合机床的plc控制系统设计

湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书 题目:四工位组合机床控制系统设计 专业机电一体化 班级一体化11510班 姓名梁巨江 指导教师王少华 年月日

目录 目录 (1) 第1章绪论 0 1.1 组合机床概述 0 1.2 控制流程 (1) 第2章电路设计 (2) 2.1 主电路设计 (2) 2.2 控制电路设计 (2) 2.3 电控系统输入输出信号 (4) 第3章 PLC概述与方案论证 (7) 3.1 PLC概述 (7) 3.2 方案论证 (7) 第4章电气控制系统硬件设计 (11) 4.1 选择PLC机型 (11) 4.1.1 结构选择 (11) 4.1.2 I/O点选取原则 (11) 4.1.3 确定PLC机型及扩展模块 (12) 4.2 设计输入输出信号地址表 (12) 4.3 设计PLC控制系统电气原理图 (14) 4.4 设计PLC控制系统操作面板 (15) 第5章控制系统软件设计 (17) 5.1 设计PLC控制系统工作循环流程图 (17) 5.2 设计PLC控制系统初始化梯形图程序 (18) 5.3 设计PLC控制系统手动及显示梯形图程序 (18) 5.4 设计PLC控制系统状态转移图与梯形图程序 (18) 5.5 实验室电气原理图仿真及程序调试 (24) 结论 (25) 参考文献 (26)

第1章绪论 1.1 组合机床概述 组合机床是针对特定工件,进行特定加工而设计的一种高效率自动化专用加工设备,这类设备大多能多刀同时工作,并且具有自动循环的功能。 组合机床是随着机械工业的不断发展,由通用机床、专用机床发展起来的。通用机床一般用一把刀具进行加工,自动化程度低、辅助时间长、生产效率低,但通用机床能够重新调整,以适应加工对象的变化。专用机床可以实现的多刀切削,自动化程度较高,结构较简单,生产效率也较高。但是,专用机床的设计,制造周期长,造价高,工作可靠性也较差。专用机床是针对某工件的一定工序设计的,当产品进行改进,工件的结构,尺寸稍有变化时,它就不能继续使用。在综合了通用机床、专用机床优点的基础上产生了组合机床。 组合机床通常由标准通用部件和加工专用部件组合构成,动力部件采用电动机驱动或采用液压系统驱动,由电气系统进行工作自动循环的控制,是典型的机电或机电液一体化的自动加工设备。 常见的组合机床,标准通用部件有动力滑台各种加工动力头以及回转工作台等,可用电动机驱动,也可用液压驱动。各标准通用动力部件组合构成一台组合机床时,该机床的控制电路可由各动力部件的控制电路通过一定的连接电路组合构成。 多动力部件构成的组合机床,其控制通常有三方面的工作要求:第一方面是动力部件的点动和复位控制。第二方面是动力部件的半自动循环控制。第三方面是整批全自动工作循环控制。 组合机床具有生产率高、加工精度稳定的优点。因而,在汽车、柴油机、电机、机床等一些具有一定生产批量的企业中得到了广泛应用。目前,组合机床的研制正向高效、高精度、高自动化和柔和性化方向发展。 本文所用组合机床为四工位组合机床,该机床由四个滑台,各载一个加工动力头,组成四个加工工位,除了四个加工工位外,还有夹具,上下料机械手和进料器,四个辅助装置以及冷却和液压系统共14个部分。机床的四个加工动力头同时对一个零件的四个端面以及中心

组合机床终结版

1.组合机床是以大量的约(70%--90%)通用部件为基础,配以少量专用部件,对一种或若干种工件按预先确定的工序进行加工的机床。 2.组合机床的特点:①设计制造周期短,经济效益好②自动化程度高,产品质量稳定,劳动强度低③与一般机床相比,结构稳定,工作可靠,使用和维修方便④产品加工质量靠工艺装备保证,对工人技术水平要求不高⑤其通用部件可以重复使用,不必另行设计制造⑥能更好的适应大规模和自动化生产需要。 2.组合机床常用的通用部件:动力部件、输送部件、支承部件、控制部件、辅助部件。(1)动力部件有四种:①机床主运动动力部件:形成机床切削速度或消耗主要动力的工作运动部件。②机床进给运动动力部件:使工件的多余材料被去除的工作运动部件。③既能实现主运动又能实现进给运动的动力部件④为单轴头变化主轴转速的跨系列通用部件。(2)输送部件:它具有定位和夹紧装置,用于安装工件并运送到预定工位的通用部件。如回转工作台、移动工作台、回转毂轮和自动线的输送装置等。(3)支承部件:用于安装动力部件和输送部件等的通用部件——侧底座、立柱、立柱底座和中间底座等。(4)控制部件:用于控制具有运动功能的各个部件,以保证实现组合机床工作循环。(5)辅助部件:除上述部件以外的其他部件,例:冷却、润滑、排屑以及自动线的清洗装置,气动或液压夹紧装置和机械扳手等。 3.组合机床的配置形式:1.大型组合机床的配置形式:①固定式夹具的单工位组合机床②移动式夹具的(多工位)组合机床③转塔主轴箱式组合机床。2.小型组合机床的特点和配置形式:特点:①加工工件材料品种多②部件综合刚读低,机床不宜加工多层壁的同轴孔工件③避免粗、精加工工位同时切削,防止粗加工的振动影响精加工质量④一般为多刀、多工位加工⑤工作台面积小,夹具和动力部件易发生碰撞⑥生产效率高。配置型式:①固定式夹具的单工位组合机床②移动式夹具的(多工位)组合机床. 4.组合机床自动线的分类:直接输送式、间接输送、悬挂式输送。的联接方式:刚性联接、柔性联接。 5.组合机床柔性化的主要途径:①自动换箱式组合机床②自动换刀式组合机床③手动换箱式组合机床 6.动力滑台:由滑座、滑鞍和驱动装置等组成,是实现组合机床直线进给运动的动力部件。根据驱动方式的不同分为:液压滑台、机械滑台、数控滑台。 7.机械滑台与液压滑台的用途、工作循环和导轨型式完全一样。液压滑台与机械滑台的主要区别是:液压滑台优点:{无级调速,变换进给量方便,可安装压力继电器,机床运行安全,机床较易实现加工自动循环。缺点:成本高,温度变化对系统的性能有较大影响,漏油污染环境,维修较困难。}机械滑台有1HJ、1HJb、1HJc三个系列。其中1HJ、1HJb 两系列有普通级、精密级两个精度等级,其刚度、热变形较小,进给稳定性高,常用于粗加工和半精加工,1HJc系列为高精度级机械滑台,适用于精加工。本系列机械滑台属于有级变速,适用于大批、大量生产企业。最新开发的NC—1HJ系列交流伺服数控机械滑台:调整进给量方便,滑鞍定位准确,适用于多品种和小批量生产企业。交流伺服机械滑台除具有一般机械滑台的用途外,还使进给系统具有易调、快调和无级调速的优点。这种交流伺服机械滑台在变转速、进给量、生产节拍等方面具有较大的柔性。是组合机床及其自动线实现宽范围调速、滑台位控准确以及能执行数控机床加工工件程序的先进动力部件。 8.对支承部件的要求:①足够静刚度②较好的动特性③良好的热特性④小内应力 9.组合机床设计的步骤:(1)拟定方案阶段: ①制定工艺方案:确定机床完成的工艺内容及其加工方法,决定刀具种类、结构型式、数量及切削用量等②确定机床配置型式及结构方案:根据工艺方案决定机床型式和总体布局一,保证要求的设计结构、工作精度和生产率。③总体设计:包括“三图一卡”,即被加工零件工序图,加工示意图,机床联系尺寸图和生产率计算卡.(2)技术设计阶段:根据已确定的工艺和结构方案,按照加工示意图和机床联系尺寸图进行部件设计,绘制夹具、多轴箱装配图.(3)工作设计阶段:①绘制所有专用零件图并绘制出润滑、冷却管路系统图及机床总图②编制机床说明书,制订机床精度检验、调整、试车规范等有关验收标准。 联系尺寸图应考虑的问题:1夹具轮廓尺寸的确定2机床装料高度3中间底座轮廓尺寸4多周箱轮廓尺寸10.影响组合机床方案制定的主要因素:①被 加工零件的加工精度和加工工序②被加工零 件特点③被加工零件的生产批量④机床使用 条件。 11.确定工艺方案的原则:粗、精加工工序的 安排:大批量生产,确定工艺流程宜粗、精 工序分开进行,优点:①工件能较好冷却, 减少热变形及内应力变形影响,对精度要求 高的零件,更需如此安排②避免粗加工振动 对加工精度、表面粗糙度的影响。③有利于 精加工机床保持持久的精度④机床结构简 单,便于维修、调整。 12.工序集中程度提高会带来的问题:①工序 过分集中会使机床结构复杂,可靠性降低, 影响生产率的提高②工序过分集中导致切削 负荷加大,往往由于工件刚性不足及变形等 影响加工精度。 13.提高工序集中程度时,应注意:①适当考 虑单一工序②互相间有位置精度要求的工序 应集中在同一工位或同一台机床上加工③大 量的钻、镗工序应分开,不要集中在同一个 多轴箱完成④确定工序集中时,必须充分考 虑零件是否因刚性不足而在较大的切削力、 夹压力下变形对加工精度带来不利影响⑤工 序集中时,需考虑粗、精加工工序的合理安 排及由于多轴箱结构及设置导向的需要。 14.组合机床切削用量选择的特点:①切削用 量比一般万能机床单刀加工低30%②组合 机床多轴箱的所用刀具用一个进给系统,为 标准动力滑台。要求所有刀具的每分钟进给 量相同,且等于动力滑台的每分钟进给量。 15.确定切削用量应注意的问题:①尽量合理 利用所有刀具,充分发挥其性能②复合刀具 选切削用量时,应考虑刀具的使用寿命。进 给量通常按复合刀具最小直径选择,切削速 度按复合刀具的最大直径选择③选择切削用 量时,应注意零件生产批量的影响(刀具耐 用度不低于一个工作班,最少不低于4h)④ 在确定钅忽镗孔切削速度时,当镗孔主轴需 要周向定位时,各镗轴转速应相等或成整数 倍⑤切削用量选择应有利于多轴箱设计⑥需 考虑所选动力滑台的性能。 16.被加工零件工序图的作用:表示了组合机 床的工艺内容,加工部位尺寸、精度、表面 粗糙度、加工用定位基准、夹压部位等的图 纸。是组合机床设计的主要依据,也是制造、 使用、检验和调整机床的重要技术文件。内 容:①被加工零件的形状和轮廓尺寸及与本 机床设计有关的部位的结构形状及尺寸②加 工用定位基准、夹压部位及夹压方向③本道 工序加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度、 形状位置尺寸及技术要求。④必要的文字说 明(如:被加工零件编号、名称,材料、硬 度,重量及加工部位).注意事项:①突出加 工部位(用粗实线),本道工序保证的尺寸、 角度等,均在尺寸数值下面粗实线或标记, 或黑框格框起来②加工部位位置尺寸由定位 基准注起(应将零件图上的不对称位置尺寸 公差换算成对称尺寸公差) 17.加工示意图的一、作用:反映零件加工 工艺方案,是组合机床设计的主要图纸之一, 是整台组合机床布局和性能的原始要求,是 调整机床、刀具及试车的依据。二、内容: ①应反映机床的加工方法、加工条件及加工 过程②根据加工部位特点及要求,决定刀具 类型、数量、结构、尺寸③决定主轴的结构 类型、规格尺寸及外伸长度④选择标准或设 计专用的刀杆、浮动卡头、导向装置等,决 定它们的结构、参数及尺寸⑤标明主轴、接 杆、夹具与工件的联系尺寸、配合及精度⑥ 确定并标注主轴的切削用量⑦决定机床动力 部件的工作循环及工作行程。三、注意事项: ①按比例用细实线绘出工件加工部位和局部 结构的展开图(同一多轴箱上结构尺寸相同 的主轴可只画一根,但必须在主轴上标注轴 号。)②主轴分布可不按真实距离绘制,但当 被加工孔间距很小或导向装置径向尺寸较大 时,相邻主轴必须按严格比例绘制,以便检 查相邻主轴、刀具、导向等是否干涉③主轴 从多轴箱端面画起。四、选择导向装置时: (1)导向的主要参数包括:导套的直径及公 差配合,导套的长度、导套离工件端面的距 离等。(2)钻模板往往不能设置在机床夹具 上,而是将它与多轴箱连接并随之运动,这 就是活动钻模板。 如下情况采用活动钻模板:①在多工位组合 机床上,各工位上加工工序不同,机床工作 中工件要在工序间转换运动。②在单工位组 合机床上,在工件内壁上钻孔时,为使导向 套尽量靠近加工部位又不影响工件装卸③在 具有随行夹具输送方式的组合机床自动线 上,若要求刀具导向装置尽量靠近加工部位, 又不妨碍工件运输④采用可调多轴箱以适应 多品种加工,在变更工件品种时,需要更换 钻模板,为了方便,采用活动钻模板。 选取装料高度H考虑主要因素:车间里运送 工件的滚到高度,工件最低空位置,多轴箱最 低主轴高度、中间底座、夹具等高度。 设计与采用活动钻模板的要点如下:①活动 钻模板必须以一定的部位同机床夹具定位② 设计钻模板应当使其有足够的刚性③安排机 床工作循环时,应注意:在动力部件转为工 件进给后而刀具尚未切削工件之前完成活动 钻模板同机床夹具之间的定位以保证定位可 靠④钻模板设计应考虑工作行程中是否与其 它部件相撞,便于工件装卸及调整,更换刀 具方便⑤活动钻模板用的导向、定位元件大 多已通用化,设计时可参考有关资料。 五、影响联系尺寸的关键刀具(最长的刀具) 的确定:从保证加工终了时多轴箱端面到工 件端面间距离尺寸最小来确定全部刀具、接 杆、导向、刀具托架及工件之间的联系尺寸。 其中,须标注主轴端部外径和内孔经(D/d 1 )、 外伸长度,刀具各段直径及长度,导向的直 径、长度、配合,工件至夹具之间需标注工 件距导套端面的距离。/多轴箱端面至工件端 面之间的轴向距离是加工示意图上最重要的 联系尺寸。 六、工作行程长度组成:1工作进给长度2快 速退回长度3动力部件总行程长度动力部件 的工作循环(包括快速引进、工作进给、快 速退回)及工作行程的确定:①快退长度= 快进+工进②总行程=后背量+快退+前背量。 前背量是指:因刀具磨损或补偿制造、安装 误差,动力部件尚可向前调节的距离。后背 量是指:考虑刀具从接杆或接杆连同刀具一 起从主轴孔中取出所需要的轴向距离。 18.机床联系尺寸图的一、作用:是简化的机 床总图;可用来检验机床各部件相对位置及 尺寸联系是否满足要求;通用部件的选择是 否合适;为进一步进行多轴箱、夹具等专用 部件、零件的设计提供依据。二、内容:① 表明机床的配置型式及总体布局②各部件的 外形尺寸、相互联系尺寸及运动尺寸③主要 专用部件的轮廓尺寸④各通用部件型号及规 格⑤电动机型号、功率及转速⑥机床各部件 的分组号。三、动力部件的选择的主要因素: ①切削功率②进给力(∑F<F进)③进给速 度(所选择的快速行程速度应小于动力滑台 规定的快速行程速度。所选切削用量的每分 钟工作进给速度应大于动力滑台额定的最小 进给量,一般比动力滑台额定的最小进给量 大50%)④行程(所确定的动力部件总行程 应小于所选动力滑台的最大行程。)⑤多轴箱 轮廓尺寸⑥动力滑台的精度。四、联系尺寸 图应考虑的主要问题:①夹具轮廓尺寸的确 定②机床装料高度H(指工件安装基准面至 地面的垂直距离。H 4 =H 1 +H 5 +H 2 +H 3 +0.5+h 1 -h min 或H 4 =H 6 +H 7 +H 8 。H 4 -装料高度,h 1 -多轴箱最低 主轴中心线至箱体底平面的高度,H 1 -侧底座 高度,H 2- 滑座高度,H 3 -滑座上导轨平面至滑 台体上平面的距离,H 5 -调整垫的厚度,0.5- 多轴箱底平面至滑台体上平面的间隙,h min - 工件上最低孔到工件安装基准面的垂直距 离,H 6 -中间底座高,H 7 -夹具底座高度,H 8 - 支承块或支承钉高度。)③中间底座轮廓尺寸 ④多轴箱轮廓尺寸(宽度B=b+2b 1, 高度 H=h+h 1 +b 1 .b-工件在宽度方向相距最远的两 孔距离,b 1 -最边缘主轴中心距箱体外壁的距 离,h-工件在高度方向相距最远的两孔距离, h 1 -多轴箱最低主轴中心线至箱体底平面的 高度,) 七、中间底座长度方向尺寸:L=(L 1左 +L 1右 +2L 2 +L 3 )-2(l 1 +l 2 +l 3 ),L 1 -加工终了位置(左 325右330),多轴箱端面至工件端面间的距 离,L 2 -多轴箱厚度(325),L 3 -沿机床长度方 向工件的尺寸,l 1 -机床长度方向上,多轴箱 与动力滑台的重合长度,l 2 -加工终了位置, 滑台前端面至滑座前端面的距离;l 3 -滑座前 端面至侧底座前端面的距离(100)。 19.a尺寸的选择:当机床不采用切削液时, a尺寸最小可取10~15mm;当机床采用切削液 时,考虑中间底座周边有回收冷却液及排屑 的沟槽,a尺寸一般不小于70~100mm。复杂 的组合机床,a须视具体情况为方便而定. 20.机械生产率计算卡:理想生产率Q=60/T 单 ;实际生产率Q 1 =A/K;负荷率η 负 =Q 1 /Q× 100%(η<1) 21.手柄轴的作用:供更换、调整刀具和多轴 箱装配及维修检查主轴精度时回转主轴用。 结构特点:端部为正六边形螺母,并伸出多 轴前盖外,以备套上手柄之用。也可用它来 代替一根传动轴。装配要求:为了扳动省力 轻便,手柄轴转速尽量高些;手柄轴位置应 靠近工人操作位置;其周围应有足够大空间, 保证手柄轴回转时不碰到主轴。 22.润滑油泵的装配要求:①油泵轴的位置尽 量靠近油池,离油面高度不大于400~500mm ②油泵轴的转速视工作条件而定,主轴数目 多时,油泵转速应高些③为了便于维修,油 泵齿轮最好布置在第一排④油泵的安置要使 其回转方向保证进油口到排油口转过 270°。 23.多轴箱中定位销到多轴箱侧壁的距离(E) 值,当多轴箱宽度B≤500mm时,E=25mm,当 多轴箱宽度B>500mm时,E=50mm。

四工位组合机床plc课程设计

一、设计目的 本课程设计是电气工程专业教学计划中不可缺少的一个综合性教学环节,是实现理论与实践相结合的重要手段。它的主要目的是培养学生综合运用本课程所学知识和技能去分析和解决本课程范围内的一般工程技术问题,建立正确的设计思想,掌握工程设计的一般程序和方法。通过课程设计使学生得到工程知识和工程技能的综合训练,获得应用本课程的知识和技术去解决工程实际问题的能力。 二、设计任务及要求 设计任务 四工位组合机床由四个工作滑台各载一个加工动力头,组成四个加工工位完成对零件进行铣端面、钻孔、扩孔和攻丝等工序的加工,采用回转工作台传送零件,有夹具、上、下料机械手和进料器四个辅助装置以及冷却和液压系统。系统中除加工动力头的主轴由电动机驱动以外,其余各运动部分均由液压驱动。机床的四个动力头同时对一个零件进行加工,一次加工完成一个零件。 本机床共有连续全自动工作循环、单机半自动循环和手动调整三种工作方式。连续全自动和单机半自动循环的控制要求为:按下启动按钮,上料机械手向前,将待加工零件送到夹具上,同时进料装置进料,然后上料机械手退回原位,送料装置放料,回转工作台自动微抬并转位,接着四个工作滑台向前,四个动力头同时加工,加工完成后,各工作滑台退回原位,下料机械手向前抓住零件,夹具松开,下料机械手退回原位并取走已加工完的零件,完成一个工作循环,并开始下一个工作循环,实现全自动工作方式。如果选择预停,则每个工作循环完成后,机床自动停止在初始位置,等到再次发出启动命令后,才开始下一个循环,这就是半自动循环工作方式。 1.根据控制对象的用途、基本结构、运动形式、工艺过程、工作环境和控制要求,确定控制方案。 2. 绘制主轴电动机的电气原理图、控制系统的PLC I/O接线图和梯形图,写出指令程序清单。 3.选择电器元件,列出电器元件明细表。 4.编写设计说明书。 设计要求 1、所选控制方案合理,所设计的控制系统能够满足控制对象的工艺要求,并且技术先进,安全可靠,操作方便。 2.所绘制的设计图纸符合国家标准局颁布的GB4728-84《电气图用图形符号》、GB6988-87《电气制图》、GB7159-87《电气技术中的文字符号制定通则》。 3.所编写的设计说明书应重点突出,层次清楚,条理分明,篇幅不少于7000字。

汽车变速箱钻孔组合机床后多轴箱设计开题报告 (13)

毕业设计(论文)开题报告 题目:汽车变速箱钻孔组合机床后多轴箱设计

注:1. 正文:宋体小四号字,行距20磅。 2. 开题报告由各系集中归档保存。 参考文献 [1] 徐旭东,周菊琪.现代组合机床技术及其发展[J] .中国机械工程,1995,(6):12-13. [2] 谢家瀛.组合机床设计简明手册[M].北京:机械工业出版社,1996.1-89. [3] 孙恒,陈作模、葛文杰.机械原理[M].北京:机械工业出版社,2006.1-88. [4] 濮良贵,纪名刚.机械设计[M].北京:高等教育出版社,2006.22-63 [5] 钱云峰,殷锐.互换性与技术测量[M].北京:电子工业出版社,2011.35-49 [6] 卢秉恒.机械制造技术基础[M].北京:机械工业出版社,2008.100-120. [7] 彭得利.变速器箱体专用钻床主轴箱的设计[J].装备制造技术,2011,(3):23-26. [8] 云继夏,陆文欣,韩遂太.曲拐传动多轴箱的设计[J].组合机床通讯,1978,(4):27-47. [9] 刘文信.组合机床多轴箱齿轮强度的验算[J].组合机床,1983,(10):1-3. [10] 许玉改.钻、扩、铰孔共用一个主轴箱的组合机床设计[J].科技信息,2012,(27):111-112. [11] 张亚慧.钻攻复合主轴箱的设计[J]. 组合机床与自动化加工技术,2001,(10):49-51. [12] 李运保,郭动针,冯云峰.钻孔、攻螺纹主轴的共箱设计[J]. 组合机床与自动化加工 技,2000,(1):15-16.

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四工位组合机床的PLC控制系统设计论文

毕业设计报告书 题目:四工位组合机床的PLC控制系统设计 专业机电一体化技术 班级 姓名 指导教师

目录 第一部分设计任务与调研 (1) 第二部分设计说明 (2) 第三部分设计成果 (17) 第四部分结束语 (18) 第五部分致谢 (19) 第六部分参考文献 (20)

第一部分设计任务与调研 1.毕业设计的主要任务 本次设计的主要任务:以四工位组合机床为基础,用三菱PLC对该机床的PLC 控制系统进行设计,满足机床的加工制造需求。 本次设计达到的目标要求: (1)多刀同时工作,并且具有自动循环的功能; (2)电气系统可进行工作自动循环的控制,控制电路可由各动力部件的控制电路通过一定的连接电路组合构成; (3)本次设计所用组合机床为四工位组合机床,该机床由四个滑台,各载一个加工动力头,组成四个加工工位,除了四个加工工位外,还有夹具,上下料机械手和进料器,四个辅助装置以及冷却和液压系统共14个部分。机床的四个加工动力头同时对一个零件的四个端面以及中心孔进行加工,一次加工完成一个零件,由上料机械手自动上料,下料机械手自动取走加工完成的零件,零件每小时可加工80件。该机床的示意图如下: 图1.1 四工位组合机床示意图 1.工作台 2.主轴 3.夹具 4.上料机械手 5.进料器 5.下料机械手

2.设计的思路、方法 (1)设计思路 当按下启动按钮后,上料机械手向前,将零件送到夹具上,夹具夹紧零件,进料装置进料,然后四个工作滑台向前,四个加工动力头同时加工,加工完成后,各工作滑台退回原位,接下来下料机械手向前抓住零件,夹具松开,下料机械手带料退回原位并松开,完成一个工作循环。 要求组合机床能以手动、半自动、全自动三种工作方式工作。全自动工作方式为一个工作循环结束后,自动进入下一个工作循环;半自动工作方式为一个工作循环结束后,机床将停车于初始状态;手动方式是用于手动调整的。 (2)设计方法 首先进行现场调研,根据企业工人的使用习惯、使用诉求制定设计目标;制定设计路线图;选择电器配件;根据设计路线图和电器配件,进行PLC程序的编写和校验;完成电气线路的连接与安装;最后进行试车。

汽车变速箱钻孔组合机床后多轴箱设计开题报告

毕业设计(论文)开题报告 题目:汽车变速箱钻孔组合机床后多轴箱设计

用多位主轴箱、可换主轴箱、编码随行夹具和刀具的自动更换,配以可编程序控制器(PLC、数字控制(NQ等,能任意改变工作循环控制和驱动系统,并能灵活适应多种加工的可调可变的组合机床。另外,近年来组合机床加工中心、数控组合机床、机床辅机等在组合机床行业中所占份额也越来越大。由于组合机床及其自动线是一种技术综合性很高的高技术专用产品,是根据用户特殊要求而设计的,它涉及到加工工艺、刀具、测量、控制、诊断监控、清洗、装配和试漏等技术。我国组合机床及其组合机床自动线总体技术水平比发达国家相对落后,国内所需的一些高水平组合机床及自动线几乎都从国外进口。工艺装备的大量进口势必导致投资规模的扩大,并使产品生产成本提高。因此,市场要求我们不断开发新技术、新工艺、研制新产品,由过去的“刚性”机床结构,向“柔性”化方向发展,满足用户需要,真正成为刚柔兼备的自动化装备。 80年代以来,国外组合机床技术在满足精度和效率要求的基础上,正朝着综合成套和具备柔性的方向发展。组合机床的加工精度、多品种加工的柔性以及机床配置的灵活多样方面均有新的突破性进展,实现了机床工作程序软件化、工序高度集中、高效短节拍和多功能知道监控。组合机床技术的发展趋势是: (1)广泛应用数控技术 国外主要的组合机床生产厂家都有自己的系列化完整的数控组合机床通用部件,在组合机床上不仅一般动力部件应用数控技术,而且夹具的转位或转角、换箱装置的自动分度与定位也都应用数控技术,从而进一步提高了组合机床的工作可 靠性和加工精度。广州标致汽车公司由法国雷诺公司购置的缸盖加工生产线,就是由三台自动换箱组合机床组成的,其全部动作均为数控,包括自动上下料的交换工作台、环形主轴箱库、动力部件和夹具的运动,其节拍时间为58秒。 (2)发展柔性技术 80年代以来,国外对中大批量生产,多品种加工装备采取了一系列的可调、可 变、可换措施,使加工装备具有了一定的柔性。如先后发展了转塔动力头、可换主轴箱等组成的组合机床;同时根据加工中心的发展,开发了二坐标、三坐标模块化的加工单元,并以此为基础组成了柔性加工自动线(FTL)。这种结构的变化,既可以实现多品种加工要求的调整变化快速灵敏,又可以使机床配置更加灵活多样。 (3)进一步提高工序集中程度 国外为了减少机床数量,节省占地面积,对组合机床这种工序集中程度高的产品,继续采取各种措施,进一步提高工序集中程度。如采用十字滑台、多坐标通用部件、移动主轴箱、双头镗孔车端面头等组成机床或在夹具部位设置刀库,通过换刀加工实现工序集中,从而可最大限度地发挥设备的效能,获取更好的经济效益。 2.本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施 2.1本课题研究的主要内容

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