【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(jī)的選定 .......................................................... 14 驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速 ........................................................ 15 允許工作轉(zhuǎn)速 .................................................... 15 第 4章 基于 PRO/E 的沖床自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)裝配圖 ................................ 16 沖床自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)重要組件零件圖 ...................................... 16 導(dǎo)向桿 .......................................................... 16 導(dǎo)向桿座 ........................................................ 17 絲杠 ............................................................ 17 絲杠螺母 ........................................................ 17 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) III 軸承支座 ........................................................ 18 沖床自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)組件絲杠繪制過(guò)程 .................................... 18 結(jié)論 ..................................................................... 21 結(jié)束語(yǔ) ................................................................... 23 參考文獻(xiàn) ................................................................. 25 致謝 ..................................................................... 26 第 1 章 引言 我國(guó)沖壓設(shè)備與送料裝置的現(xiàn)狀及課題研究的實(shí)際意義 沖床或稱(chēng)沖壓機(jī) ,是一種普遍使用的延性金屬機(jī)械冷加工設(shè)備 ,除主流的應(yīng)用范圍機(jī)械器件的塑性成型外 ,還作為許多專(zhuān)用設(shè)備的本體和母機(jī) ,用于篩網(wǎng)、墊網(wǎng)、防護(hù)罩等的沖剪加工 .常規(guī)沖壓機(jī)主體有兩種主要形式曲柄沖壓機(jī)和液壓沖床 .曲柄沖壓機(jī)是由曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的主傳動(dòng)帶動(dòng)滑塊上下運(yùn)動(dòng) ,由固裝于滑塊上的成形器 (或模具或刀具 )對(duì)來(lái)料實(shí)施沖制 .來(lái)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(diǎn)是 :無(wú)廢料或少?gòu)U料 。 沖壓成形的沖壓件具有重量輕、厚度薄、剛性好和質(zhì)量穩(wěn)定等一系列優(yōu)點(diǎn)，沖壓設(shè)備被廣泛使用。設(shè)計(jì)思想是 :利用接近開(kāi)關(guān)檢測(cè)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(guò)程序控制放料電機(jī)、喂料步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)裝置與吹風(fēng)閥協(xié)調(diào)工作，從而完成“放料 — 喂料 — 沖模 — 吹風(fēng)”這一系列動(dòng)作，并借助于觸摸屏完成相應(yīng)參數(shù)的顯示與選擇，運(yùn)動(dòng)的啟動(dòng)、停止等控制操作，最后把相關(guān)信息再饋送到中央控制室，借助于 PC機(jī)完成系統(tǒng)的監(jiān)控。 近年來(lái) ,一些高新技術(shù)產(chǎn)品的出現(xiàn) ,要求沖制微型元件 ,由之帶來(lái)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(wèn)題在設(shè)備小型化后顯得十分突出 ,所以沖床小型化后的創(chuàng)新設(shè)計(jì)或改進(jìn)設(shè) 計(jì)變得重要．目前 ,德國(guó)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(dá) 1600 次 /min,臺(tái)灣產(chǎn)同類(lèi)沖床的速度也在 500 次 /min以上．而我國(guó)用于同樣目的的機(jī)械給料式最小型沖床的最高沖剪速度只有 180次 /min．針對(duì)這一問(wèn)題 ,通過(guò)多方案的分析，遴選 ,采用了機(jī)電結(jié)合的自動(dòng)步進(jìn)供料方案 ,使得改造后的沖剪機(jī)的加工速度大大提高 .實(shí)際應(yīng)用表明 ,該機(jī)的加工速度的提高并沒(méi)有降低機(jī)器的進(jìn)料精度和加工精度．為提高工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量 ,對(duì)原有生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)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(mén)古老而又年輕的制造技術(shù)，幾乎滲透到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的每一個(gè)部門(mén)。我們注意到，在這些企業(yè)里的沖壓設(shè)備操作人員中，大多數(shù)人員都沒(méi)有經(jīng)過(guò)正規(guī)培訓(xùn)，并且在使用中違反操作規(guī)程或長(zhǎng)期疲勞操作時(shí)有發(fā)生，因此給操作者帶來(lái)了較大的安全隱患，具不完全統(tǒng)計(jì)，全國(guó)每年因沖壓造成的事故高達(dá) 100 多起，嚴(yán)重的造成手?jǐn)啾壅鄢蔀榻K生殘疾。 近年來(lái)，由于計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)及電力電子技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，交流伺服技術(shù)越來(lái)越多的應(yīng)用到?jīng)_壓生產(chǎn)領(lǐng)域，使得沖壓生產(chǎn)自動(dòng)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(dòng)送料機(jī)構(gòu)，一直沒(méi)有得到應(yīng)有的重視。獲得自動(dòng)化數(shù)控生產(chǎn)的能力可以通過(guò)購(gòu)買(mǎi)新設(shè)備及對(duì)舊設(shè)備進(jìn)行更新改造，但購(gòu)買(mǎi)新數(shù)控設(shè)備所需資金投入較大，淘汰替換下來(lái)的機(jī)床不但占用空間，同時(shí)也是資源上的一種浪費(fèi)，尤其是在在資金短缺的情況下，通過(guò)對(duì)舊設(shè)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(shè)備進(jìn)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(duì)沖壓機(jī)自動(dòng)化送料系統(tǒng)進(jìn)行了研制，在不對(duì)原設(shè)備進(jìn)行“根本性”改造的前提下，使鋁箔板件的沖壓實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。為滿(mǎn)足多品種、小批量，特別是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度要求高的零件的自動(dòng)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(dòng)化機(jī)床，在此背景下，數(shù)控機(jī)床應(yīng)運(yùn)而生。八十年代以來(lái)，微處理器的發(fā)展與應(yīng)用，數(shù)控技術(shù)也迎來(lái)了計(jì)算機(jī)數(shù)字控制 (CNC)時(shí)代，隨著微處理器的運(yùn)算速度的不斷提高，數(shù)控機(jī)床的功能和應(yīng)用范圍也在不斷的發(fā)展與擴(kuò)大。自 1974 年開(kāi)始，以微處理機(jī)為核心的數(shù)控裝置得到迅速發(fā)展。 沖壓設(shè)備及自動(dòng)送料裝置的發(fā)展方向 隨著電子、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制以及精密機(jī)械與測(cè)試技術(shù)的不斷提高和發(fā)展，數(shù)控沖壓設(shè)備與自動(dòng)送料裝置也在隨著數(shù)控機(jī)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(jī)，能實(shí)現(xiàn)連續(xù)高速送料，最高速度可以達(dá)到 100m/min，使機(jī)床的加工效率大幅提高。 4．高自動(dòng)化 自動(dòng)化是指在全部加工過(guò)程中，減少“人”的介入，而能自動(dòng)地完成規(guī)定的任務(wù)。隨著我國(guó)沖壓行業(yè)的發(fā)展， 沖壓設(shè)備性能與世界的接軌，沖壓生產(chǎn)自動(dòng)化程度的進(jìn)一步提高，對(duì)沖壓生產(chǎn)的送料技術(shù)也提出越來(lái)越高的要求，以滿(mǎn)足與沖壓設(shè)備的配套。但是，在該送料機(jī)中所用的伺服馬達(dá)、電子元件和控制器等都是從日本引進(jìn)的，國(guó)內(nèi)在這方面的技術(shù)還比較落后，因此，我們必須給予這方面技術(shù)充分的重視，加快研究開(kāi)發(fā)，以較快的速度追趕發(fā)達(dá)國(guó)家的研究步伐。整個(gè)裝置應(yīng)具有以下特點(diǎn) : (1)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程可在高度自動(dòng)化狀態(tài)下完成，自動(dòng)化程度達(dá)到或高于國(guó)內(nèi)同行先進(jìn)水平。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) VIII (5)有一定的故障自診斷畫(huà)面報(bào)警功能。 (9)自控系統(tǒng)無(wú)論在硬件選擇還是軟件編程上，應(yīng)保證系統(tǒng)的可靠性，使控制系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間工作在無(wú)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(yùn)動(dòng)慣性及運(yùn)動(dòng)部件慣量 /沖量作用 ,其沖頻是相對(duì)有限的。根據(jù)沖床配置送料機(jī)構(gòu)的動(dòng)力源不同可以將步進(jìn)送料 方式分為機(jī)械式、機(jī)電式、液壓式和氣動(dòng)式四類(lèi)。高速?zèng)_壓加工時(shí) ,或者難以保證成型產(chǎn)品的精度 。間歇凸輪機(jī)構(gòu)有兩種形式 ——— 端面凸輪或徑向凸輪 ,這是一類(lèi)具有高分度精度的空間傳動(dòng)裝置具有一系列的特點(diǎn) :能夠通過(guò)機(jī)械的強(qiáng)制鎖合使主輔運(yùn)動(dòng)保持同步聯(lián)動(dòng) 。故凸輪機(jī)構(gòu)本身的加工制造需要專(zhuān)用的機(jī)床 ,尤其是服役于高速下的凸輪需進(jìn)行磨削加工。 圖 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 步進(jìn)電機(jī)送料控制系統(tǒng)主要包括單片機(jī)主控 電路、步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)電路、顯示電路、檢測(cè)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(kāi)關(guān) PC控制 驅(qū)動(dòng)器 步進(jìn)電機(jī) 送料工作臺(tái) 步進(jìn)角檢驗(yàn) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) X 圖 單片機(jī)控制系統(tǒng)電路組成 單片機(jī)選用 89C52,由于其內(nèi)部含 Flash 存儲(chǔ)器 ,使系統(tǒng)在開(kāi)發(fā)及調(diào)試過(guò)程中十分容易進(jìn)行程序的修改 .同時(shí) ,在系統(tǒng)工作過(guò)程中 ,能有效地保存一些數(shù)據(jù)信息 .單片機(jī)的看門(mén)