【正文】 滑塊的加壓點。機架采用圓柱拉桿式預應力結構，加熱預緊后，立柱伸入上下梁部分產生預應力，上下梁在預應力作用下組成一個剛性機架。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的 C 型自動校直機，設有自動、半自動兩種工作模式，采用日本技術及關鍵零部件，由長春試驗研究所生產主機及裝配。該機為“C”型框架機身，最大校直力 100KN，采用移動式手動液壓伺服控制，具有壓力、行程和油溫數字顯示和預置功能，并具有報警功能，配以貫通式送料系統(tǒng)，使校直機具有良好的操作性和自動生產線布置的靈活性，并且使用多壓頭和多鐵砧自動組合工作，校直工藝范圍大，校直精度高，可滿足不同軸類零件的校直工藝要求。s hydraulic system and control system design and ponents (such as: spindle motor, feed motor, inverter, auxiliary institutions top, chuck, etc.) design calculations, selection. Hydraulic system design includes a clamping mechanism, the pressure head pressure mechanism. Control system design includes selection of numerical control system, electrical schematics and their associated drawings drawing.Key words: Alloy tube straightening machine control system411 緒論機械、汽車、電機等行業(yè)大量使用軸類、桿類零件，這些零件的原材料在粗加工或熱處理等過程中不可避免的會出現彎曲變形，如果不進行校直處理就會直接影響工件的后序加工和使用，甚至可能出現相當數量的廢品。在此過程中，主要對合金管校直機的液壓系統(tǒng)和控制系統(tǒng)進行了設計并對重要的元器件（如 ：主軸電機、進給電機、變頻器、輔助機構頂尖、卡盤等）進行了設計計算、選型。液壓系統(tǒng)設計主要包括夾緊機構、壓頭下壓機構。為了獲取 下道工序所允許的最小切削量、減少廢件、提高成品率、節(jié)約加工和原材料的成本和保證工件達到嚴格的最終設計公差要求，自動校直機就成了該類產品熱處理后不可缺少的關鍵設備[1]。該機的研制成功，提高了我國精密矯直工藝裝備的水平，可對軸類、管類、棒料等多種零件進行精密校直，大大提高了校直精度和生產效率[2]。ASC 系列校直機是一種集機械、液壓、氣動控制技術、檢測技術，計算機分析技術為一體的高科技產品，它具備智能化的分析測量系統(tǒng)、可程控的電機、電器、機械、液壓、空壓控制技術。主工作缸采用柱塞缸，缸體與上梁焊成一體，兩個回程缸對稱安裝于上梁的主缸兩側，通過回程缸實現主柱塞的空程快速前進和回程。該機還帶有自動上下料裝置。德國DUNKES公司生產從1002000KN共11個規(guī)格的手動伺服單柱精密液壓校直機。該系列校直機為閉式，組合結構床身，通過電子系統(tǒng)控制工件的回轉和夾緊，可編程控制器可精心編程記憶和主要故障防護、數據存儲, 及對校直過程進行控制等。隨著液壓伺服控制技術的發(fā)展，液壓伺服系統(tǒng)的應用越來越廠泛，隨之液壓 伺服控制也出現了一些新的特點： (1)環(huán)境和任務復雜，普遍存在較大程度的參數變化和外負載干擾及交聯(lián)耦合的影響。針對以上特點，對近代液壓伺服控制策略提出了下述要求： (1)應盡量滿足系統(tǒng)的靜、動態(tài)精度要求，嚴格的優(yōu)化設計使系統(tǒng)做到快速而無超調。 (5)系統(tǒng)應有較高的效率。校直工藝理論是實現軸類零件校直的理論基礎，合金管校直機是實現管形零件校直工藝的專用設備。該項目對制造行業(yè)中因熱處理和機械加工導致軸心線彎曲變形的管類，研究管形零件的校直工藝理論和合金管校直機控制系統(tǒng)設計等問題，實現管形零件高效率、高質量的比較準確的校直，進一步提高我國機械裝備制造業(yè)水平，提升我國機械產品和機械裝備的國際競爭力。2 合金管校直機床校直工藝理論方面的研究，主要內容集中在校直工藝的機理研究、校直工藝主要參數的確定與計算、校直過程的智能控制研究等幾個方面。[3]該合金管校直機的運動過程是先由上料機構和操作人員將合金管放入工作臺，工作臺在電機的驅動下向前移動。構成三點彎力學加載模式。 3)校直工藝決策程序能根據校直工件彎曲程度，將工件按照由粗加工到精加工不同要求，順序采取四種不問的校直策略。校直與彎曲是兩個相反的工藝過程，但它們的變形機理是相同的，通常不同金屬都有大小不等的彈性極限，即使在塑性變形條件下仍然伴隨著彈性變形。而純塑性變形是指在相當大的變形程度或在相當高的變形溫度時，忽略不計其很小的彈復能力而假定的一種理想狀態(tài)。如圖2．1所示，磊為初始彎曲變形量，瓦為反彎變形量。2 校直下壓量的計算問題 校直實際上是零件受人為控制的多次微小彈塑性變形過程。：反彎撓度為δw，彈復撓度為δf，殘留撓度為δc。設其初始撓度為δ0，則壓點處校直下壓量為：δ=δ0+δw .由頂尖驅動作高速的旋轉運動及工件作相應的軌跡運動所組成的復合運動，完成合金管校直機校直壓頭下壓以達到校直目的。結構特點是機身為開式結構,可三面觀察和接近工作區(qū)并且裝卸工件方便。由于是整體式機身在工作中上下梁承受彎曲和剪切。由于機身受力后產生變形,根據材料力學原理變形指標有兩種方法:(l)上下梁內側在工作油缸中心線上的兩點,在公稱載荷作用下的相對位移。對剛度指標采用了在公稱載荷作用下,工作油缸中心線的角位移不大于三分度到五分度。在工作現場各種干擾較大,傳感器動作頻繁,因此采用了帶小信號放大器傳感器,解決了信號傳遞過程中的干擾[6]。對于形狀特殊工件還能用矢量分割方法,對可校工作面進行校正。液壓泵為校直機提供動力源。氣動控制單元提供了工件校直部位的定位選擇和驅動工件旋轉測量等動作。向PLC控制中心反饋信號以便監(jiān)視動作執(zhí)行情況,有效的避免了誤動作,保證了工件及設備的安全[7]。本章小結本章介紹了校直機的主要工作流程。由于校直的工藝要求，該數控系統(tǒng)需要三軸聯(lián)動。拖板伺服電機采用的是HFKP43伺服電機,壓頭伺服電機采用的是HFSP352伺服電機。與MRJ3系列配套的高性能伺服電機編碼器采用了分辨率為262144脈沖/轉的絕對位置編碼器，速度環(huán)路頻率響應提高到900HZ，具有高速/大轉矩特性，所以比MRJ2S系列具有進行更高精度控制的能力。根據合金管校直機校直工藝及運動分析，設計該合金管校直機控制系統(tǒng)的整個控制過程如下（其中I表示PLC信號的輸入，O表示PLC信號的輸出）：（1）程序開始；（2）操作人員站在安全位置，在工控機上面輸入各參數PLC(I*1)；（3）操作人員開始裝夾工件；（4）裝夾完成后開始啟動電源，校直機開始工作。（2） 運行指示燈（綠色）：系統(tǒng)處于自動運行狀態(tài)。（6） 啟動（SB1）：運行數控程序（數控系統(tǒng)處于自動運行模式時有效）。（9） 檢測（SB5）:按下此鍵后位移傳感器開始工作，工件開始旋轉，對工件的徑向跳動差值進行測量，并通過D/A轉換器將信號轉換成數據模量后反饋給工控機，工控機通過系統(tǒng)計算出下壓量發(fā)出指令驅動液壓系統(tǒng)，此時壓頭開始工作。（13） X（SB10）：使工件沿B軸負向移動。（17） A（SB14）：使工作臺沿A軸負向轉動。然后就本課題所涉及的合金管校直的控制面板作出了一個簡單的設計，并對各個按鈕的功能作出了簡單的介紹。2 頂尖液壓機構校直機進行校直時，兩端頂尖夾持工件，夾持前工件中心孔軸線略低于頂尖中心線，夾持后工件與頂尖同軸。大椎齒輪背面加工出凹槽，圓柱活塞一端與槽配合，另一端裝在液壓缸定子葉片的孔中，端部裝有彈簧，柱塞在彈簧作用下一端始終與凹槽接觸[9]。當然，對于測量機構的位置進行了固定。介紹了JMC2410運動控制卡與工控機之間的相互關系。JMC2140技術規(guī)格如下所示：單卡可控制4軸；最大脈沖輸出頻率5Mpps,支持T型速度曲線、S型速度曲線加速/減速；支持運行中改變速度（飛行加/減速）；支持非對稱加速、減速；28bit位置計數器，計數范圍：134,217,728 to +134,217,727；內置位置比較器，條件滿足可產生中斷，并支持比較輸出；支持位置鎖存，可產生中斷；支持任意兩軸間直線插補；支持編碼器輸入；支持手輪輸入；支持板號設置，同一系統(tǒng)最大可支持16張JMC2410；20路隔離數字輸入（DI）。WYDC系列產品是將傳感器線圈和電子線路安裝在一個不銹鋼管里，實現了機電一體化，具有較強的抗干擾能力。 40℃+200℃（耐高低溫）高精度：%高分辨率：供電電壓：6VDC 9VDC 15VDC輸出電壓：0——5V 0——177。 輸出電流：0——10mA 3 數據采集卡通過對本課題的工藝要求和前面的分析，采用研華USB 4711A多功能數據采集模塊。通過以上的敘述，: 驅動系統(tǒng)的設計計算及選型1主軸電機主軸電機采用MRJ3系列進給電機系列調速三相異步電動機。該電機具有節(jié)能，無極調速范圍寬，噪聲低，振動小等優(yōu)點以及低速恒轉矩輸出、高速恒功率輸出之機械特性，該系列電機安裝尺寸和功率等級完全符合IEC標準，通用性和互換性較好，外殼防護等級為IP54，冷卻方式為IC416，工作制為SI，采用F級絕緣，≤55kw為Y接法，＞55kw為△接法。具有很高的負載特性。m2；J2————齒輪Z2的轉動慣量，kg絲杠傳動時傳動系統(tǒng)折算到馬達軸上的總轉動慣量：其中：J1————齒輪Z1及其軸的轉動慣量， kg絲杠傳動時傳動系統(tǒng)折算到馬達軸上的總轉動慣量：其中：J1————齒輪Z1及其軸的轉動慣量， kg絲杠傳動時傳動系統(tǒng)折算到馬達軸上的總轉動慣量：其中：J1————齒輪Z1及其軸的轉動慣量， kg再進行選型時注意幾個要點：輸入輸出（I/O）點數的估算，考慮