【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)動電機 ......................................................... 38 液壓泵工作壓力的計算 ................................................... 38 液壓泵流量的計算 ........................................................... 38 液壓泵及其驅(qū)動電機規(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 .............................................................................. 41 液壓油的污染控制 .............................................................................. 42 結(jié)論 ................................................................................................................. 43 參考文獻 .......................................................................................................... 45 致謝 ................................................................................................................. 46 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 1 第一章 緒論 引言 隨著全球經(jīng)濟的不斷發(fā)展 ,軸桿類零件在機械、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 校直普遍采用簡易型的壓力機 ,經(jīng)人工測量和修正再由檢查人員檢驗。工序復雜、勞動強度大、校直精度不高 ,操作者的技術(shù)熟練程度對生產(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 ,自動校直這種先進的生產(chǎn)制造工藝應(yīng)運而生 ,為適應(yīng)軸類生產(chǎn)的自動化、高效率、高精度及流水作業(yè)等要求 ,自動軸類校直機成為工件熱后校直不可缺少的關(guān)鍵設(shè)備。自動軸類校直機實現(xiàn)了軸的自動旋轉(zhuǎn)測量和自動校直。 國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)、產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀 在我國，校直機領(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，普遍采用簡易型的壓力機，由人工測量、校直、再由檢查人員檢驗。工序復雜、勞動強度大、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)達國家里，由于勞動力成本高，在熱后校直工序普遍采用自動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產(chǎn)品質(zhì)量的影響。因此，在工業(yè)發(fā)達國家都有一些專門的校直機制造公司和研究機構(gòu)，知名度較高的有德國 MAE公司、意大利 GALDABINI 公司、美國的 TAA TRANDING 公司、日 本的東和精機株式會社和國際計測器株式會社等。他們生產(chǎn)的校直機都已經(jīng)有了較高的技術(shù)內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 2 水平，集中表現(xiàn)在自動化、智能化、測量精度高、生產(chǎn)節(jié)拍快等方面。在國內(nèi)，我所的液壓式自動軸類校直機產(chǎn)品僅以較高的性價比、人性化的設(shè)計、快捷的售后服務(wù)占據(jù)了一部分市場份額，而在諸多方面與國外產(chǎn)品還存在一定的差距。 1994 年起，長春試驗研究所與日本國際計測器株式會社合作生產(chǎn)了 ASC 系列自動校直機。該系列校直機是引進日本國際計測器株式會社上世紀八十年代技術(shù)的 C 型自動校直機，采用日本技術(shù)及關(guān)鍵零部件，由長春試驗研究所生產(chǎn)主機及裝配。該校 直機有智能化的分析測量系統(tǒng)、可程控的電機、電器、機械、液壓、 氣 壓控制技術(shù)。長春試驗研究所于 2021 年開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的ASC—Ⅱ 系列自動校直機，該系列自動校直機有 C 型和門型兩種規(guī)格，測控系統(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)與擴展提供了極大的方便。 日本東和精機株式會社生產(chǎn)的 ASP 系列智能型校直機能自動檢測工件在三維方向上的撓度，以計算結(jié)果為基礎(chǔ)，選出校直點，控制滑塊行程值及校正撓度值。檢測裝置包括：計算機控制的軸 直線度檢測系統(tǒng)，以千分表指示修正點的順序號和撓度值，以數(shù)字開關(guān)輸入最小校正值，通過彎曲形式的識別， 并 選擇出滑塊的加壓點。該機還帶有自動上下料裝置。 德國的 MAE 公司發(fā)展了 ADS2. 5RH 型 25KN 和 ADSF63RH 型 630KN 閉式全自動校直機，該系統(tǒng)帶有與材料性能有關(guān)的自動優(yōu)化工藝軟件，并以可編程的微處理器控制校直和測量順序。其功能有：最多可選配 8 個通道位置的測量、修正和存儲系統(tǒng)；數(shù)字鍵盤的屏幕顯示終端并有人機對話系統(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；有存儲大量修正結(jié)果的統(tǒng)計數(shù)據(jù)功能，并提供外設(shè)的標準數(shù)據(jù)連接的接口。適用于校內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 3 直中、大批量生產(chǎn)的具有規(guī)則形狀的對稱件。 MULLERWEINGARTEN 公司生產(chǎn)了用于校直軸類零件的全自動液壓校直機 RRE 系列 (100 1000KN)。該系列校直機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，可編程控制器可進行編程存儲和主要故障監(jiān)測報警、數(shù)據(jù)存儲及對校直動作執(zhí)行過程進行控制等。還配備不合格工件自動篩選系統(tǒng)、超聲波裂紋監(jiān)控裝置、自動上下料機械手等。 隨著電子技術(shù)和計算機應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展 ，開發(fā)高技術(shù)附加值的精密自動校直機系列產(chǎn)品及其配套附件，完善測控手段和裝置，提高產(chǎn)品的功能和性價比，這對以質(zhì)優(yōu)價廉的國內(nèi)產(chǎn)品替代進口產(chǎn)品，節(jié)約外匯、提高經(jīng)濟效益，增強市場競爭力等都具有廣闊的前景。 校直機 發(fā)展前景 現(xiàn)在已經(jīng)有的產(chǎn)品中有 帶自動上下料機構(gòu)的門型全自動校直機，在工作方式上， C 型校直機采用壓頭機構(gòu)位置固定，通過電機驅(qū)動齒輪齒條機構(gòu)控制移動工作臺的方式來切換工件軸向校直點，；而門型校直機是采用工作臺固定，通過電機驅(qū)動滾珠絲杠副控制移動壓頭機構(gòu)的方式來切換工件軸向校直點，壓頭移動速度快、系統(tǒng)慣量 小，切換工件軸向校直點時門型機的定位優(yōu)于 C 型機。當校直點左右有足夠空間時，兩種機型差別不大。校直機的工作臺上定位和夾緊部件采用積木式設(shè)計，以適應(yīng)各種可動支承、測量單元、摩擦驅(qū)動裝置、頂尖式回轉(zhuǎn)中心的安裝與調(diào)整，同時也方便了易損零部件的維修與更換，更有利于用戶對新產(chǎn)品零部件校直工序的切換與擴展。 而且產(chǎn)品具有可編程控制中心 （ PLC） 和計算機處理系統(tǒng)?？删幊炭刂浦行氖切Ｖ睓C的關(guān)鍵組成部分。校直機繁雜而有序的動作都是在它的程序控制下執(zhí)行內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 4 完成的。 PLC 與計算機處理系統(tǒng)相互通訊并協(xié)調(diào)控制各執(zhí)行部件有序的進行夾緊、測量 、校直部位選擇、加壓修正等動作。 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)控制計算機，配備大屏幕彩色液晶顯示器、高專業(yè)水準的軟件包，全中文的人機交互界面，豐富多彩的圖文顯示、可打印的數(shù)據(jù)統(tǒng)計輸出等構(gòu)成了校直機的計算機處理系統(tǒng)。軟件設(shè)計方面，我們應(yīng)用了獨特的校直理念，其中點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)計的，這一類工件通常由于外形的不規(guī)則或各個方向上熱處理不均勻，導致其不同的方向上機械特性存在差異，如 果使用傳統(tǒng)的校正方式很難達到產(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行校正，出色的解決了這類工件難于校直的問題。 在軟件實現(xiàn)上，采用 C 語言進行編程， 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；全中文的人機交互界面更加符合中國人的使用習慣，同時使操作人員更加容易理解掌握；可任意擴展的工件參數(shù)存儲，滿足了一機多用的要求；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；測量動態(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整套系統(tǒng)的再開發(fā)能力和技術(shù)隊伍，甚至可以針對特殊工件和用戶提出的合理要求進行專門的設(shè)計，達到與用戶在技術(shù)上的互動，以便于出色地發(fā)揮設(shè)備的功能和效率。 從現(xiàn)有的校直機產(chǎn)品中可以看出，未來的校直機是越來越智能化，慢慢的追求人機對話。 隨著機械加工能力的提高和軟件的發(fā)展，校直機的校直精度會有大大的提高，而且機器的自動化和智能化會得到更大的提高。 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 5 第二章 校直機概述 校直機結(jié)構(gòu)組成 ASCⅡ 系列自動軸類校直機是一種集多技術(shù)門類、多系統(tǒng)的復雜技術(shù)產(chǎn)品 ,從系統(tǒng)學的角度可將 ASCⅡ 系列校直機劃分為主機框架支承單元、液壓控制系統(tǒng)單元、氣動控制系統(tǒng)單元、工件檢測系統(tǒng)單元、動作控制系統(tǒng)單元。各系統(tǒng)單元的有機配合使校直機能夠完成自動校直的功能。校直機的系統(tǒng)框圖如圖 所示。 圖 ASCⅡ 型軸校直機系統(tǒng)組成圖 ASCⅡ 系列自動軸類校直機由主機框架等 5 個系統(tǒng)單元組成。校直機按加載方式可分為兩種 :機械式校直機、液壓式校直機。與機械式相比液壓校直機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產(chǎn)品。液壓傳動是通過流體介質(zhì)來傳遞壓力、所以流量和流動方向很容易 進行控制或調(diào)節(jié) ,且操縱方便。通過電氣控制系統(tǒng)對液壓系統(tǒng)進行控制 ,能實現(xiàn)復雜的順序動作和遠程自動化操作。液壓元件的標準化、系列化、通用化 ,使得液壓系統(tǒng)在校直機上。下面簡要介紹液壓式 ASCII 型自動軸類校直機的 5 個系統(tǒng)單元的功能。 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 6 校直機工作原理 如圖 所示 ,校直機的校直過程是一個帶有反饋的閉環(huán)循環(huán)控制過程。當操作者將工件放在自動校直機上并按下自動啟動按鈕之后 ,校直機進入自動校直過程。先由 PLC 程序指令發(fā)出信號給氣動系統(tǒng)單元 ,回轉(zhuǎn)中心氣缸前進使回轉(zhuǎn)中心頂尖前進夾緊工件 ,然后調(diào)速電機接受指 令開始驅(qū)動工件旋轉(zhuǎn) ,此時光電編碼器隨工件一同旋轉(zhuǎn)檢測工件旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)及相位 。同時常接觸式的測量裝置測量工 件的徑向跳動 ,此徑向跳動差值由杠桿機構(gòu)傳遞給位移傳感器 ,傳感器將徑向跳動差值轉(zhuǎn)化為電訊號 ,并與脈沖式編碼器采集的相位數(shù)據(jù)同時傳輸給計算機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) ,計算機根據(jù)程序公式給出修正量 ,由 PLC 控制伺服調(diào)速電機驅(qū)動回轉(zhuǎn)頂尖使工件的最大彎曲點方向豎直向上 ,然后 PLC 程序控制工作臺驅(qū)動電機或絲杠驅(qū)動電機旋轉(zhuǎn) ,通過傳動機構(gòu)帶動可動工作臺 (或油缸 ) 左右移動選擇修正點 ,后油缸帶動壓頭下降進行下壓修正工件完成一次校直 循環(huán)。經(jīng)再次數(shù)據(jù)測量判斷 ,如果工件徑跳達到要求則校直結(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 型軸校直機工作流程圖 內(nèi)