【正文】 ...... 12 支承剛度 ........................................................ 13 軸向 總剛度 ...................................................... 13 總彈性變形量 (單邊 ) .................................................. 13 電機的選定 .......................................................... 14 驅動轉矩 ........................................................ 14 檢校 ................................................................ 15 絲杠理論容許軸向載荷 ............................................ 15 絲杠工作容許軸向載荷 ............................................ 15 臨界轉速 ........................................................ 15 允許工作轉速 .................................................... 15 第 4章 基于 PRO/E 的沖床自動送料機構裝配圖 ................................ 16 沖床自動送料機構重要組件零件圖 ...................................... 16 導向桿 .......................................................... 16 導向桿座 ........................................................ 17 絲杠 ............................................................ 17 絲杠螺母 ........................................................ 17 本科畢業(yè)設計 III 軸承支座 ........................................................ 18 沖床自動送料機構組件絲杠繪制過程 .................................... 18 結論 ..................................................................... 21 結束語 ................................................................... 23 參考文獻 ................................................................. 25 致謝 ..................................................................... 26 第 1 章 引言 我國沖壓設備與送料裝置的現(xiàn)狀及課題研究的實際意義 沖床或稱沖壓機 ,是一種普遍使用的延性金屬機械冷加工設備 ,除主流的應用范圍機械器件的塑性成型外 ,還作為許多專用設備的本體和母機 ,用于篩網(wǎng)、墊網(wǎng)、防護罩等的沖剪加工 .常規(guī)沖壓機主體有兩種主要形式曲柄沖壓機和液壓沖床 .曲柄沖壓機是由曲柄滑塊機構的主傳動帶動滑塊上下運動 ,由固裝于滑塊上的成形器 (或模具或刀具 )對來料實施沖制 .來料一般為鋼帶或板料 ,每一沖壓循環(huán)完成一次加工 .沖壓加工的主 要特點是 :無廢料或少廢料 。 沖壓成形的沖壓件具有重量輕、厚度薄、剛性好和質量穩(wěn)定等一系列優(yōu)點，沖壓設備被廣泛使用。設計思想是 :利用接近開關檢測沖頭的位置，采集的信息經(jīng)處理后饋送到 PLC控制器， PLC 控制器通過程序控制放料電機、喂料步進電機帶動機械傳動裝置與吹風閥協(xié)調工作，從而完成“放料 — 喂料 — 沖模 — 吹風”這一系列動作，并借助于觸摸屏完成相應參數(shù)的顯示與選擇，運動的啟動、停止等控制操作，最后把相關信息再饋送到中央控制室，借助于 PC機完成系統(tǒng)的監(jiān)控。 近年來 ,一些高新技術產(chǎn)品的出現(xiàn) ,要求沖制微型元件 ,由之帶來了沖床的小型化 .傳統(tǒng)沖床速度低、精度差、特性硬等方面的問題在設備小型化后顯得十分突出 ,所以沖床小型化后的創(chuàng)新設計或改進設 計變得重要．目前 ,德國產(chǎn)的一種沖剪膨脹金屬網(wǎng)的小型沖床 (SP350 型 )的最高速度可達 1600 次 /min,臺灣產(chǎn)同類沖床的速度也在 500 次 /min以上．而我國用于同樣目的的機械給料式最小型沖床的最高沖剪速度只有 180次 /min．針對這一問題 ,通過多方案的分析，遴選 ,采用了機電結合的自動步進供料方案 ,使得改造后的沖剪機的加工速度大大提高 .實際應用表明 ,該機的加工速度的提高并沒有降低機器的進料精度和加工精度．為提高工作效率和產(chǎn)品質量 ,對原有生產(chǎn)過程進行深入了解，根據(jù)產(chǎn)品需要用沖床沖制成型 ,成品與廢料分離、碼料。沖壓成形作為一門古老而又年輕的制造技術，幾乎滲透到國民經(jīng)濟的每一個部門。我們注意到，在這些企業(yè)里的沖壓設備操作人員中，大多數(shù)人員都沒有經(jīng)過正規(guī)培訓，并且在使用中違反操作規(guī)程或長期疲勞操作時有發(fā)生，因此給操作者帶來了較大的安全隱患，具不完全統(tǒng)計，全國每年因沖壓造成的事故高達 100 多起，嚴重的造成手斷臂折成為終生殘疾。 近年來，由于計算機控制技術、檢測技術及電力電子技術的發(fā)展進步，交流伺服技術越來越多的應用到?jīng)_壓生產(chǎn)領域，使得沖壓生產(chǎn)自動化、智能化、柔性化的水平大大提高，但作為數(shù)控沖床的輔助裝置 — 自動送料機構，一直沒有得到應有的重視。獲得自動化數(shù)控生產(chǎn)的能力可以通過購買新設備及對舊設備進行更新改造，但購買新數(shù)控設備所需資金投入較大，淘汰替換下來的機床不但占用空間，同時也是資源上的一種浪費，尤其是在在資金短缺的情況下，通過對舊設備的改造獲得數(shù)控加工能力不失為一種有效的途徑，一方面可以節(jié)約資金，另一方面可以將廢舊閑置的設備進行充分的利用 .為了保證工人的人身安全，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品精度，我們對沖壓機自動化送料系統(tǒng)進行了研制，在不對原設備進行“根本性”改造的前提下，使鋁箔板件的沖壓實現(xiàn)了自動化。為滿足多品種、小批量，特別是結構復雜、精度要求高的零件的自動化生產(chǎn)，迫切需要一種靈活的、通用的、能夠適于產(chǎn)品頻繁變化的“柔性”自動化機床，在此背景下，數(shù)控機床應運而生。八十年代以來，微處理器的發(fā)展與應用，數(shù)控技術也迎來了計算機數(shù)字控制 (CNC)時代，隨著微處理器的運算速度的不斷提高，數(shù)控機床的功能和應用范圍也在不斷的發(fā)展與擴大。自 1974 年開始，以微處理機為核心的數(shù)控裝置得到迅速發(fā)展。 沖壓設備及自動送料裝置的發(fā)展方向 隨著電子、計算機、自動控制以及精密機械與測試技術的不斷提高和發(fā)展，數(shù)控沖壓設備與自動送料裝置也在隨著數(shù)控機床的發(fā)展而在迅速發(fā)展和演變。如日本 DIMAC公司生產(chǎn)的 NC伺服輥輪送料機，能實現(xiàn)連續(xù)高速送料，最高速度可以達到 100m/min，使機床的加工效率大幅提高。 4．高自動化 自動化是指在全部加工過程中，減少“人”的介入，而能自動地完成規(guī)定的任務。隨著我國沖壓行業(yè)的發(fā)展， 沖壓設備性能與世界的接軌，沖壓生產(chǎn)自動化程度的進一步提高，對沖壓生產(chǎn)的送料技術也提出越來越高的要求，以滿足與沖壓設備的配套。但是，在該送料機中所用的伺服馬達、電子元件和控制器等都是從日本引進的，國內(nèi)在這方面的技術還比較落后，因此，我們必須給予這方面技術充分的重視，加快研究開發(fā)，以較快的速度追趕發(fā)達國家的研究步伐。整個裝置應具有以下特點 : (1)整個生產(chǎn)過程可在高度自動化狀態(tài)下完成，自動化程度達到或高于國內(nèi)同行先進水平。 本科畢業(yè)設計 VIII (5)有一定的故障自診斷畫面報警功能。 (9)自控系統(tǒng)無論在硬件選擇還是軟件編程上，應保證系統(tǒng)的可靠性，使控制系統(tǒng)長時間工作在無故障或少故障狀態(tài)。 供料方案分析 不同噸位的沖床因其沖壓力、運動慣性及運動部件慣量 /沖量作用 ,其沖頻是相對有限的。根據(jù)沖床配置送料機構的動力源不同可以將步進送料 方式分為機械式、機電式、液壓式和氣動式四類。高速沖壓加工時 ,或者難以保證成型產(chǎn)品的精度 。間歇凸輪機構有兩種形式 ——— 端面凸輪或徑向凸輪 ,這是一類具有高分度精度的空間傳動裝置具有一系列的特點 :能夠通過機械的強制鎖合使主輔運動保持同步聯(lián)動 。故凸輪機構本身的加工制造需要專用的機床 ,尤其是服役于高速下的凸輪需進行磨削加工。 圖 控制系統(tǒng)設計 控制系統(tǒng)的硬件設計 步進電機送料控制系統(tǒng)主要包括單片機主控 電路、步進電機及其驅動電路、顯示電路、檢測電路及接口電路等部分 .控制系統(tǒng)硬件電路如圖 所示 . 光電開關 PC控制 驅動器 步進電機 送料工作臺 步進角檢驗 本科畢業(yè)設計 X 圖 單片機控制系統(tǒng)電路組成 單片機選用 89C52,由于其內(nèi)部含 Flash 存儲器 ,使系統(tǒng)在開發(fā)及調試過程中十分容易進行程序的修改 .同時 ,在系統(tǒng)工作過程中 ,能有效地保存一些數(shù)據(jù)信息 .單片機的看門