【正文】 ...................................................... 34 擬定液壓系統(tǒng)圖 .................................................................................. 34 選擇基本回路 ............................................................................ 34 調(diào)速回路與油路循環(huán)形式的確定 .................................... 34 油源形式的確定 ............................................................... 35 換向與速度換接回路的確定 ............................................ 35 保壓回路確定 .................................................................. 35 泄壓回路確定 .................................................................. 36 組成系統(tǒng)圖 ............................................................................... 36 液壓元、輔件的選擇 .......................................................................... 38 選擇液壓泵及其驅(qū)動(dòng)電機(jī) ......................................................... 38 液壓泵工作壓力的計(jì)算 ................................................... 38 液壓泵流量的計(jì)算 ........................................................... 38 液壓泵及其驅(qū)動(dòng)電機(jī)規(guī)格的確定 .................................... 38 其他元、輔件的選擇 ................................................................ 39 液壓裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .............................................................................. 41 液壓油的污染控制 .............................................................................. 42 結(jié)論 ................................................................................................................. 43 參考文獻(xiàn) .......................................................................................................... 45 致謝 ................................................................................................................. 46 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 1 第一章 緒論 引言 隨著全球經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展 ,軸桿類零件在機(jī)械、汽車等行業(yè)的應(yīng)用量與日俱增。在軸類零件的加工過程中 ,校直是必不可少的一道工序。以往 校直普遍采用簡(jiǎn)易型的壓力機(jī) ,經(jīng)人工測(cè)量和修正再由檢查人員檢驗(yàn)。工序復(fù)雜、勞動(dòng)強(qiáng)度大、校直精度不高 ,操作者的技術(shù)熟練程度對(duì)生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量都有很大影響。隨著整體工業(yè)水平的提高以及軸類品種多樣化、產(chǎn)量的增加、質(zhì)量精度要求的不斷提高 ,自動(dòng)校直這種先進(jìn)的生產(chǎn)制造工藝應(yīng)運(yùn)而生 ,為適應(yīng)軸類生產(chǎn)的自動(dòng)化、高效率、高精度及流水作業(yè)等要求 ,自動(dòng)軸類校直機(jī)成為工件熱后校直不可缺少的關(guān)鍵設(shè)備。自動(dòng)軸類校直機(jī)實(shí)現(xiàn)了軸的自動(dòng)旋轉(zhuǎn)測(cè)量和自動(dòng)校直。 國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)、產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀 在我國(guó)，校直機(jī)領(lǐng)域一直處于原始的低水平階段，大多 數(shù)企業(yè)校直軸桿類零部件時(shí)，普遍采用簡(jiǎn)易型的壓力機(jī)，由人工測(cè)量、校直、再由檢查人員檢驗(yàn)。工序復(fù)雜、勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率和控制精度低下，操作者的技術(shù)熟練程度對(duì)生產(chǎn)效率和質(zhì)量的穩(wěn)定性都有很大的影響。在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家里，由于勞動(dòng)力成本高，在熱后校直工序普遍采用自動(dòng)化程度很高的校直設(shè)備。它不僅提高了生產(chǎn)效率和質(zhì)量控制精度，而且也直接避免了人的因素對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響。因此，在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都有一些專門的校直機(jī)制造公司和研究機(jī)構(gòu)，知名度較高的有德國(guó) MAE公司、意大利 GALDABINI 公司、美國(guó)的 TAA TRANDING 公司、日 本的東和精機(jī)株式會(huì)社和國(guó)際計(jì)測(cè)器株式會(huì)社等。他們生產(chǎn)的校直機(jī)都已經(jīng)有了較高的技術(shù)內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 2 水平，集中表現(xiàn)在自動(dòng)化、智能化、測(cè)量精度高、生產(chǎn)節(jié)拍快等方面。在國(guó)內(nèi)，我所的液壓式自動(dòng)軸類校直機(jī)產(chǎn)品僅以較高的性價(jià)比、人性化的設(shè)計(jì)、快捷的售后服務(wù)占據(jù)了一部分市場(chǎng)份額，而在諸多方面與國(guó)外產(chǎn)品還存在一定的差距。 1994 年起，長(zhǎng)春試驗(yàn)研究所與日本國(guó)際計(jì)測(cè)器株式會(huì)社合作生產(chǎn)了 ASC 系列自動(dòng)校直機(jī)。該系列校直機(jī)是引進(jìn)日本國(guó)際計(jì)測(cè)器株式會(huì)社上世紀(jì)八十年代技術(shù)的 C 型自動(dòng)校直機(jī)，采用日本技術(shù)及關(guān)鍵零部件，由長(zhǎng)春試驗(yàn)研究所生產(chǎn)主機(jī)及裝配。該校 直機(jī)有智能化的分析測(cè)量系統(tǒng)、可程控的電機(jī)、電器、機(jī)械、液壓、 氣 壓控制技術(shù)。長(zhǎng)春試驗(yàn)研究所于 2021 年開發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的ASC—Ⅱ 系列自動(dòng)校直機(jī)，該系列自動(dòng)校直機(jī)有 C 型和門型兩種規(guī)格，測(cè)控系統(tǒng)采用帶有彩色液晶顯示的一體化工作站，友好、靈活的人機(jī)界面、向用戶開放的技術(shù)條件為適應(yīng)用戶多品種、多規(guī)格的軸桿類零部件的生產(chǎn)與擴(kuò)展提供了極大的方便。 日本東和精機(jī)株式會(huì)社生產(chǎn)的 ASP 系列智能型校直機(jī)能自動(dòng)檢測(cè)工件在三維方向上的撓度，以計(jì)算結(jié)果為基礎(chǔ)，選出校直點(diǎn)，控制滑塊行程值及校正撓度值。檢測(cè)裝置包括：計(jì)算機(jī)控制的軸 直線度檢測(cè)系統(tǒng)，以千分表指示修正點(diǎn)的順序號(hào)和撓度值，以數(shù)字開關(guān)輸入最小校正值，通過彎曲形式的識(shí)別， 并 選擇出滑塊的加壓點(diǎn)。該機(jī)還帶有自動(dòng)上下料裝置。 德國(guó)的 MAE 公司發(fā)展了 ADS2. 5RH 型 25KN 和 ADSF63RH 型 630KN 閉式全自動(dòng)校直機(jī)，該系統(tǒng)帶有與材料性能有關(guān)的自動(dòng)優(yōu)化工藝軟件，并以可編程的微處理器控制校直和測(cè)量順序。其功能有：最多可選配 8 個(gè)通道位置的測(cè)量、修正和存儲(chǔ)系統(tǒng)；數(shù)字鍵盤的屏幕顯示終端并有人機(jī)對(duì)話系統(tǒng)；以直觀的文字和圖形信息和完善的工作程序，能精確控制工件校直位置順序和最終校直結(jié)果；有存儲(chǔ)大量修正結(jié)果的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)功能，并提供外設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)連接的接口。適用于校內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 3 直中、大批量生產(chǎn)的具有規(guī)則形狀的對(duì)稱件。 MULLERWEINGARTEN 公司生產(chǎn)了用于校直軸類零件的全自動(dòng)液壓校直機(jī) RRE 系列 (100 1000KN)。該系列校直機(jī)承載框架采取封閉式結(jié)構(gòu)，組合結(jié)構(gòu)床身剛性好，由電控系統(tǒng)控制工件的回轉(zhuǎn)和夾緊，可編程控制器可進(jìn)行編程存儲(chǔ)和主要故障監(jiān)測(cè)報(bào)警、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及對(duì)校直動(dòng)作執(zhí)行過程進(jìn)行控制等。還配備不合格工件自動(dòng)篩選系統(tǒng)、超聲波裂紋監(jiān)控裝置、自動(dòng)上下料機(jī)械手等。 隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展 ，開發(fā)高技術(shù)附加值的精密自動(dòng)校直機(jī)系列產(chǎn)品及其配套附件，完善測(cè)控手段和裝置，提高產(chǎn)品的功能和性價(jià)比，這對(duì)以質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的國(guó)內(nèi)產(chǎn)品替代進(jìn)口產(chǎn)品，節(jié)約外匯、提高經(jīng)濟(jì)效益，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力等都具有廣闊的前景。 校直機(jī) 發(fā)展前景 現(xiàn)在已經(jīng)有的產(chǎn)品中有 帶自動(dòng)上下料機(jī)構(gòu)的門型全自動(dòng)校直機(jī)，在工作方式上， C 型校直機(jī)采用壓頭機(jī)構(gòu)位置固定，通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪齒條機(jī)構(gòu)控制移動(dòng)工作臺(tái)的方式來切換工件軸向校直點(diǎn)，；而門型校直機(jī)是采用工作臺(tái)固定，通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠副控制移動(dòng)壓頭機(jī)構(gòu)的方式來切換工件軸向校直點(diǎn)，壓頭移動(dòng)速度快、系統(tǒng)慣量 小，切換工件軸向校直點(diǎn)時(shí)門型機(jī)的定位優(yōu)于 C 型機(jī)。當(dāng)校直點(diǎn)左右有足夠空間時(shí)，兩種機(jī)型差別不大。校直機(jī)的工作臺(tái)上定位和夾緊部件采用積木式設(shè)計(jì)，以適應(yīng)各種可動(dòng)支承、測(cè)量單元、摩擦驅(qū)動(dòng)裝置、頂尖式回轉(zhuǎn)中心的安裝與調(diào)整，同時(shí)也方便了易損零部件的維修與更換，更有利于用戶對(duì)新產(chǎn)品零部件校直工序的切換與擴(kuò)展。 而且產(chǎn)品具有可編程控制中心 （ PLC） 和計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)?？删幊炭刂浦行氖切Ｖ睓C(jī)的關(guān)鍵組成部分。校直機(jī)繁雜而有序的動(dòng)作都是在它的程序控制下執(zhí)行內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 4 完成的。 PLC 與計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)相互通訊并協(xié)調(diào)控制各執(zhí)行部件有序的進(jìn)行夾緊、測(cè)量 、校直部位選擇、加壓修正等動(dòng)作。 超高精度的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、安全可靠的輸入輸出系統(tǒng)、適應(yīng)各種工作環(huán)境的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，配備大屏幕彩色液晶顯示器、高專業(yè)水準(zhǔn)的軟件包，全中文的人機(jī)交互界面，豐富多彩的圖文顯示、可打印的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)輸出等構(gòu)成了校直機(jī)的計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)。軟件設(shè)計(jì)方面，我們應(yīng)用了獨(dú)特的校直理念，其中點(diǎn)振式修正可以大大提高校直速度，向量分解式修正是專門針對(duì)帶有 D 形截面或表面局部淬火的工件（如轉(zhuǎn)向器齒條）而開發(fā)設(shè)計(jì)的，這一類工件通常由于外形的不規(guī)則或各個(gè)方向上熱處理不均勻，導(dǎo)致其不同的方向上機(jī)械特性存在差異，如 果使用傳統(tǒng)的校正方式很難達(dá)到產(chǎn)品的技術(shù)要求。向量分解式修正可以在不同的方向上建立不同的修正模型進(jìn)行校正，出色的解決了這類工件難于校直的問題。 在軟件實(shí)現(xiàn)上，采用 C 語言進(jìn)行編程， C 語言在工業(yè)控制領(lǐng)域的卓越表現(xiàn)使得這種校直機(jī)的軟件包在代碼的執(zhí)行速度和穩(wěn)定性方面表現(xiàn)出色；全中文的人機(jī)交互界面更加符合中國(guó)人的使用習(xí)慣，同時(shí)使操作人員更加容易理解掌握；可任意擴(kuò)展的工件參數(shù)存儲(chǔ)，滿足了一機(jī)多用的要求；完善的故障自診斷系統(tǒng)可使操作人員迅速排查設(shè)備故障；測(cè)量動(dòng)態(tài)波形顯示可以非常直觀的發(fā)現(xiàn)工件的圓度誤差、毛刺、凹坑等工件表 面缺陷。最為難能可貴的是我們擁有對(duì)整套系統(tǒng)的再開發(fā)能力和技術(shù)隊(duì)伍，甚至可以針對(duì)特殊工件和用戶提出的合理要求進(jìn)行專門的設(shè)計(jì)，達(dá)到與用戶在技術(shù)上的互動(dòng)，以便于出色地發(fā)揮設(shè)備的功能和效率。 從現(xiàn)有的校直機(jī)產(chǎn)品中可以看出，未來的校直機(jī)是越來越智能化，慢慢的追求人機(jī)對(duì)話。 隨著機(jī)械加工能力的提高和軟件的發(fā)展，校直機(jī)的校直精度會(huì)有大大的提高，而且機(jī)器的自動(dòng)化和智能化會(huì)得到更大的提高。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 5 第二章 校直機(jī)概述 校直機(jī)結(jié)構(gòu)組成 ASCⅡ 系列自動(dòng)軸類校直機(jī)是一種集多技術(shù)門類、多系統(tǒng)的復(fù)雜技術(shù)產(chǎn)品 ,從系統(tǒng)學(xué)的角度可將 ASCⅡ 系列校直機(jī)劃分為主機(jī)框架支承單元、液壓控制系統(tǒng)單元、氣動(dòng)控制系統(tǒng)單元、工件檢測(cè)系統(tǒng)單元、動(dòng)作控制系統(tǒng)單元。各系統(tǒng)單元的有機(jī)配合使校直機(jī)能夠完成自動(dòng)校直的功能。校直機(jī)的系統(tǒng)框圖如圖 所示。 圖 ASCⅡ 型軸校直機(jī)系統(tǒng)組成圖 ASCⅡ 系列自動(dòng)軸類校直機(jī)由主機(jī)框架等 5 個(gè)系統(tǒng)單元組成。校直機(jī)按加載方式可分為兩種 :機(jī)械式校直機(jī)、液壓式校直機(jī)。與機(jī)械式相比液壓校直機(jī)的加載能力高且工作比較平穩(wěn)、噪音低 ,適合于較大載荷能力的校直機(jī)產(chǎn)品。液壓傳動(dòng)是通過流體介質(zhì)來傳遞壓力、所以流量和流動(dòng)方向很容易 進(jìn)行控制或調(diào)節(jié) ,且操縱方便。通過電氣控制系統(tǒng)對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行控制 ,能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的順序動(dòng)作和遠(yuǎn)程自動(dòng)化操作。液壓元件的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化 ,使得液壓系統(tǒng)在校直機(jī)上。下面簡(jiǎn)要介紹液壓式 ASCII 型自動(dòng)軸類校直機(jī)的 5 個(gè)系統(tǒng)單元的功能。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 6 校直機(jī)工作原理 如圖 所示 ,校直機(jī)的校直過程是一個(gè)帶有反饋的閉環(huán)循環(huán)控制過程。當(dāng)操作者將工件放在自動(dòng)校直機(jī)上并按下自動(dòng)啟動(dòng)按鈕之后 ,校直機(jī)進(jìn)入自動(dòng)校直過程。先由 PLC 程序指令發(fā)出信號(hào)給氣動(dòng)系統(tǒng)單元 ,回轉(zhuǎn)中心氣缸前進(jìn)使回轉(zhuǎn)中心頂尖前進(jìn)夾緊工件 ,然后調(diào)速電機(jī)接受指 令開始驅(qū)動(dòng)工件旋轉(zhuǎn) ,此時(shí)光電編碼器隨工件一同旋轉(zhuǎn)檢測(cè)工件旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)及相位 。同時(shí)常接觸式的測(cè)量裝置測(cè)量工 件的徑向跳動(dòng) ,此徑向跳動(dòng)差值由杠桿機(jī)構(gòu)傳遞給位移傳感器 ,傳感器將徑向跳動(dòng)差值轉(zhuǎn)化為電訊號(hào) ,并與脈沖式編碼器采集的相位數(shù)據(jù)同時(shí)傳輸給計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) ,計(jì)算機(jī)根據(jù)程序公式給出修正量 ,由 PLC 控制伺服調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)頂尖使工件的最大彎曲點(diǎn)方向豎直向上 ,然后 PLC 程序控制工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)或絲杠驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn) ,通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)可動(dòng)工作臺(tái) (或油缸 ) 左右移動(dòng)選擇修正點(diǎn) ,后油缸帶動(dòng)壓頭下降進(jìn)行下壓修正工件完成一次校直 循環(huán)。經(jīng)再次數(shù)據(jù)測(cè)量判斷 ,如果工件徑跳達(dá)到要求則校直結(jié)束。如果不合格則繼續(xù)執(zhí)行上述校直循環(huán)過程。圖 是其工作流程。 圖 ASCⅡ 型軸校直機(jī)工作流程圖 內(nèi)