【正文】 1 正文 第 一 章 緒論 一 、 組合機(jī)床概述 組合機(jī)床是針對(duì)特定工件，進(jìn)行特定加工而設(shè)計(jì)的一種高效率自動(dòng)化專用加工設(shè)備， 這類設(shè)備大多能多刀同時(shí)工作，并且具有自動(dòng)循環(huán)的功能 。 組合機(jī)床是隨著機(jī)械工業(yè)的不斷發(fā)展，由通用機(jī)床、專用機(jī)床發(fā)展起來的。通用機(jī)床一般用一把刀具進(jìn)行加工，自動(dòng)化程度低、輔助時(shí)間長、生產(chǎn)效率低，但通用機(jī)床能夠重新調(diào)整，以適應(yīng)加工對(duì)象的變化。專用機(jī)床可以實(shí)現(xiàn)的多刀切削，自動(dòng)化程度較高，結(jié)構(gòu)較簡單，生產(chǎn)效率也較高。但是，專用機(jī)床的設(shè)計(jì)，制造周期長，造價(jià)高，工作可靠性也較差。專用機(jī)床是針對(duì)某工件的一定 工序設(shè)計(jì)的，當(dāng)產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)，工件的結(jié)構(gòu)，尺寸稍有變化時(shí)，它就不能繼續(xù)使用。在綜合了通用機(jī)床、專用機(jī)床優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生了組合機(jī)床。 組合機(jī)床通常由標(biāo)準(zhǔn)通用部件和加工專用部件組合構(gòu)成，動(dòng)力部件采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)或采用液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，由電氣系統(tǒng)進(jìn)行工作自動(dòng)循環(huán)的控制，是典型的機(jī)電或機(jī)電液一體化的自動(dòng)加工設(shè)備。 常見的組合機(jī)床，標(biāo)準(zhǔn)通用部件有動(dòng)力滑臺(tái)各種加工動(dòng)力頭以及回轉(zhuǎn)工作臺(tái)等，可用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，也可用液壓驅(qū)動(dòng)。各標(biāo)準(zhǔn)通用動(dòng)力部件組合構(gòu)成一臺(tái)組合機(jī)床時(shí)，該機(jī)床的控制電路可由各動(dòng)力部件的控制電路通過一定的連接電路組合構(gòu)成。 多動(dòng)力部件構(gòu)成的組合機(jī)床，其控制通常有三方面的工作要求：第一方面是動(dòng)力部件的點(diǎn)動(dòng)和復(fù)位控制。第二方面是動(dòng)力部件的半自動(dòng)循環(huán)控制。第三方面是整批全自動(dòng)工作循環(huán)控制。 組合機(jī)床具有生產(chǎn)率高、加工精度穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。因而，在汽車、柴油機(jī)、電機(jī)、機(jī)床等一些具有一定生產(chǎn)批量的企業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。目前，組合機(jī)床的研制正向高效、高精度、高自動(dòng)化和柔和性化方向發(fā)展。 本文所用組合機(jī)床為四工位組合機(jī)床，該機(jī)床由四個(gè)滑臺(tái)，各載一個(gè)加工動(dòng)力頭，組成四個(gè)加工工位，除了四個(gè)加工工位外，還有夾具，上下料機(jī)械手和進(jìn)料器，四個(gè)輔助裝置以及 冷卻和液壓系統(tǒng)共 14 個(gè)部分。機(jī)床 2 的四個(gè)加工動(dòng)力頭同時(shí)對(duì)一個(gè)零件的四個(gè)端面以及中心孔進(jìn)行加工，一次加工完成一個(gè)零件，由上料機(jī)械手自動(dòng)上料，下料機(jī)械手自動(dòng)取走加工完成的零件，零件每小時(shí)可加工 80 件。該機(jī)床的俯視示意圖如下： 圖 四工位組合機(jī)床示意圖 二 、 控制流程 當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕后，上料機(jī)械手向前，將零件送到夾具上，夾具夾緊零件，進(jìn)料裝置進(jìn)料，然后四個(gè)工作滑臺(tái)向前，四個(gè)加工動(dòng)力頭同時(shí)加工，加工完成后，各工作滑臺(tái)退回原位，接下來下料機(jī)械手向前抓住零件，夾具松開，下料機(jī)械手帶料退回原位并松開，完成一個(gè)工作循環(huán)。 要求組合機(jī)床能以手動(dòng)、半自動(dòng)、全自動(dòng)三種工作方式工作。全自動(dòng)工作方式為一個(gè)工作循 環(huán)結(jié)束后，自動(dòng)進(jìn)入下一個(gè)工作循環(huán)；半自動(dòng)工作方式為一個(gè)工作循環(huán)結(jié)束后，機(jī)床將停車于初始狀態(tài)；手動(dòng)方式是用于手動(dòng)調(diào)整的。 第 二 章 電路設(shè)計(jì) 一 、 主電路設(shè)計(jì) 3 （一） 設(shè)計(jì)要求 (1)主軸電動(dòng)機(jī)單方向起動(dòng)，要求有過載及短路保護(hù)。 (2)液壓泵電動(dòng)機(jī)單方向起動(dòng)，過載及短路保護(hù)。 (3)冷卻泵電動(dòng)機(jī)單向工作，過載及短路保護(hù)。 （ 二 ） 元件選用 根據(jù)上面要求，要選用三臺(tái)電動(dòng)機(jī)： M1——控制主軸的電動(dòng)機(jī)； M2——控制液壓泵的電動(dòng)機(jī)； M3——控制冷卻泵的電動(dòng)機(jī)。 再根據(jù)電動(dòng)機(jī)的控 制要求選擇元件： QF——控制總電源的斷路器，實(shí)現(xiàn)短路和過載保護(hù)； FU1～ FU3——控制各電動(dòng)機(jī)短路保護(hù)； KM1——控制主軸電動(dòng)機(jī)單向工作； KM2——控制液壓泵電動(dòng)機(jī)工作； KM3——控制冷卻泵電動(dòng)機(jī)工作； FR1～ FR3——用與各電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)控制 。 （ 三 ）作出草圖如下 圖 二 、 控制電路設(shè)計(jì) （一） 設(shè)計(jì)要求 主軸電動(dòng)機(jī) M1 和液壓泵電動(dòng)機(jī) M2 可以同時(shí)起停，也可以單獨(dú)起停。 4 要求在動(dòng)力頭工作進(jìn)給時(shí)，冷卻泵電動(dòng)機(jī) M3 才接通，但也可以隨時(shí)調(diào)整。 （二） 元件選用 KM1～ KM3——控制 M1～ M3 單向起動(dòng)動(dòng)作接觸器； SB1——總停按鈕； SB SB3——M1 與 M2 起動(dòng)按鈕； SB SB5——M1 與 M2 停止按鈕； SB6——冷卻泵電動(dòng)機(jī)（ M3）調(diào)整按鈕； SB7——冷卻泵電動(dòng)機(jī)單獨(dú)停止按鈕； SA1——控制 M1 與 M2 的同時(shí)與單獨(dú)起停開關(guān)； SA2—實(shí)現(xiàn)動(dòng)力頭工進(jìn)時(shí)自動(dòng)起動(dòng)與手動(dòng)調(diào)整的開關(guān)； FR1～ FR3——M1～ M3 過載保護(hù)熱繼電器； SA3——照明開關(guān)； HL1——電源指示燈； EL——照明燈。 （三） 控制電路草圖 根據(jù)所選元件與工作要求畫出控制電路圖， 如下圖： 圖 控制電路圖 （四） 工 作原理 5 (1)主軸起動(dòng) 首先合 QF→HL1 燈亮，表示電源供電正常 按下 SB2→KM1 （ +） →KM1 主閉 →M1 起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，拖動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)， KM1輔閉自鎖。 (2)主軸停止 按 SB4（或 SB1） →KM1 （ –） →KM1 主復(fù)位 →M1 停止。 (3)液壓泵起動(dòng) 按 SB3→KM2 （ +） KM2 主閉 →M2 起動(dòng)，提供高壓油，為液壓系統(tǒng)工作準(zhǔn)備， KM2 輔閉自鎖。 (4)液壓泵停止 按 SB5→KM2 （ –） →RM2 主復(fù)位 →M2 停止。 (5)主軸與液壓泵同時(shí)工作 首先將 SA1 打開向左位置 按 SB2