【正文】 另外,我還要對本次畢業(yè)設(shè)計(jì)對我?guī)椭乃腥吮硎局孕牡母兄x。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對我大學(xué)所學(xué)的知識進(jìn)行了綜合，對我運(yùn)用知識的能力有了很大提高，特別是培養(yǎng)了我理論結(jié)合實(shí)際的作風(fēng)，改變了我以前設(shè)計(jì)不切合實(shí)際的想法，很多設(shè)計(jì)力求標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對我大學(xué)所學(xué)知識的一次綜合應(yīng)用，它涉及到機(jī)電傳動控制、機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、液壓與氣壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)、數(shù)控技術(shù)、電工電子技術(shù)、機(jī)械制圖、理論力學(xué)等多門課程的內(nèi)容，使我對知識的綜合運(yùn)用有了很大的提高。在機(jī)械制造行業(yè)中，自動上下料機(jī)構(gòu)可以提高生產(chǎn)效率，降低勞動強(qiáng)度，保障人生安全。 三爪卡盤的選型1. 卡盤體端蓋 主要參數(shù)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）液壓腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)其具體的安裝條件和強(qiáng)度剛度要求，擬對其尺寸基本?。和獗诤瘢簄1=16mm 內(nèi)壁厚：n2=18mm 油腔寬：a=30mm 空隙寬：x=1mm 故液壓腔的面積：S1=a(D/2d/2L1L2xn1n2)=1350mm2。5上下料，卡盤，頂尖等輔助機(jī)構(gòu)的選型。該校直機(jī)液壓系統(tǒng)主要是對下料機(jī)構(gòu)、頂尖和三爪卡盤進(jìn)行了液壓控制，本章也對這些機(jī)構(gòu)繪制了液壓原理圖?！　?） 通過CCLink 網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展可以實(shí)現(xiàn)最高84 點(diǎn)（包括遠(yuǎn)程I/O 在內(nèi)）的控制。FX3U系列產(chǎn)品為FX2N替代產(chǎn)品，F(xiàn)X2N系列產(chǎn)品2012年12月三菱電機(jī)不再供貨。m2；J2————齒輪Z2的轉(zhuǎn)動慣量，kgm2；J2————齒輪Z2的轉(zhuǎn)動慣量，kg由控制系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)可知，進(jìn)給軸采用全閉環(huán)控制系統(tǒng)，傳動機(jī)構(gòu)由減速機(jī)構(gòu)和滾珠絲杠副。MRJ3系列變頻調(diào)速三相異步電動機(jī)，是以變頻器為供電電源的變頻調(diào)速三相異步電動機(jī)，通過改變電源頻率實(shí)現(xiàn)平滑地調(diào)節(jié)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，達(dá)到節(jié)能和控制自動化的目的。020mA 0——10V 12VDC 20路開集電極（Open collector）非隔離數(shù)字輸出（DO）；32MHz 3/ PCI接口；68針SCSI II接口。 運(yùn)動控制卡的選型由于本課題設(shè)計(jì)合金管校直機(jī)控制系統(tǒng)需要三軸聯(lián)動，因此對機(jī)器啟動后動作要求較高。一端頂尖與電動機(jī)連接，稱為主動端，帶動工件旋轉(zhuǎn)；另一端頂尖與光電編碼器連接，稱為反饋端，由工件帶動旋轉(zhuǎn)。（18） A+（SB15）：使工作臺沿A軸正向轉(zhuǎn)動。（10） 夾緊（SB7）：工件經(jīng)過卡盤對工件進(jìn)行夾緊操作和松開。（3） 故障指示燈（紅色）：系統(tǒng)處于故障狀態(tài)。多種系列伺服馬達(dá)適應(yīng)不同控制需求，馬達(dá)上的編碼器均支持ABS模式，只要在伺服放大器上另加電池，就能構(gòu)成絕對位置系統(tǒng)。西門子數(shù)控系統(tǒng)有820D、810D/810DE、840D/840DE等多個(gè)系列，從各個(gè)數(shù)控的系統(tǒng)特點(diǎn)和自己所對這些數(shù)控系統(tǒng)的熟悉程度和經(jīng)濟(jì)效益等方面綜合考慮采用的是日本三菱MRJ3系列伺服驅(qū)動控制系統(tǒng)。 本結(jié)構(gòu)是一種自動化檢測設(shè)備，它在保證高效率生產(chǎn)的前提下，性能穩(wěn)定可靠完全滿足大批量生產(chǎn)要求，可應(yīng)用與管形零件等工業(yè)領(lǐng)域。在PLC控制系統(tǒng)的指令下油缸可實(shí)現(xiàn)快進(jìn)、快退、工進(jìn)等工作。在控制系統(tǒng)中,PLC可編程控制器是校直機(jī)的核心部件,從驅(qū)動工件旋轉(zhuǎn)和控制以及校正結(jié)果比較判斷等復(fù)雜有序動作都是在程序指令下完成的。(2)在公稱載荷作用下,工作油缸中心線的轉(zhuǎn)角。在上梁部分設(shè)計(jì)安裝工作油缸,下梁部分安裝有滑動工作臺,工作臺上采用支承部件,測量部件,驅(qū)動部件等以便于軸桿類零件的校直。則有δw=δf+δc，零件在反彎卸載后彈復(fù)變直，此時(shí)殘留撓度露δc=0。只有當(dāng)反彎變形等于彈復(fù)變形萬，時(shí)，卸載后零件才會變直。金屬變形超過彈性變形極限之后，進(jìn)入塑性變形階段。2)在每一次校直完成后，殘余跳動量被實(shí)時(shí)在線檢測，如工件精度還未達(dá)到設(shè)計(jì)要求，則新的校直行程被計(jì)算，繼續(xù)實(shí)施校直工藝。校直工藝?yán)碚撗芯渴且蚤L條形零件為主要研究對象，在總結(jié)傳統(tǒng)手工校直工藝方法的基礎(chǔ)上，建立適和自動校直設(shè)備設(shè)計(jì)及制造的力學(xué)模型和校直工藝，并且分析影響長條形零件校直精度和校直效率的各項(xiàng)因素，逐步完善和優(yōu)化長條形零件校直工藝的力學(xué)模型。這兩個(gè)研究內(nèi)容之間是相輔相成的。 (2)對時(shí)變、外負(fù)載干擾和交聯(lián)耦合以及非線性因素引起的不定性，控制系統(tǒng)應(yīng)呈現(xiàn)較強(qiáng)的魯棒性。同時(shí)還配備有自動廢品剔除系統(tǒng)、裂紋監(jiān)控裝置、機(jī)器人等。日本國際計(jì)測器株式會社與長春試驗(yàn)研究所合作生產(chǎn)了ASC系列校直機(jī)。該研究所于 2003 年又開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的 ASCII 系列自動校直機(jī)，如圖3所示，ASCII 系列自動校直機(jī)有 C 型和門型兩種規(guī)格，根據(jù)校直力不同，其主機(jī)的規(guī)格系列化產(chǎn)品為: 100KN、200KN、300KN、400KN、500KN、600KN、800KN。、發(fā)展趨勢國內(nèi)校直在我國，早期的校直機(jī)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(shí)，普遍采用簡易型的壓力機(jī)，或是手動螺旋式壓力機(jī),或是通用型的壓力機(jī),或是由壓力機(jī)改造而成的校直機(jī)。目 錄摘 要 ……………………………………………………………………………ⅠAbstract…………………………………………………………………………Ⅱ1 緒論…………………………………………………………………………………12 合金管校直機(jī)工藝及原理…………………………………………………………5 工藝分析及校直原理…………………………………………………………5 …………………………………………………………………83 校直機(jī)總體控制方案設(shè)計(jì)………………………………………………………11 控制系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)………………………………………………………11 系統(tǒng)概述……………………………………………………………………12 ………………………………………………………134 合金管校直機(jī)伺服系統(tǒng)的選型的選型與設(shè)計(jì)…………………………………17……………………………………………………18……………………………………………………………………19……………………………………23（PLC）的選型………………………………………………305 上下料、卡盤、頂尖輔助機(jī)構(gòu)的選型與設(shè)計(jì)…………………………………34………………………………………………………34……………………………………357結(jié)論………………………………………………………………………………37致謝…………………………………………………………………………………38參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………39文獻(xiàn)綜述……………………………………………………………………………40 摘 要通過對校直機(jī)的校直工藝及運(yùn)動分析，對合金管校直機(jī)床的結(jié)構(gòu)的了解，進(jìn)而對合金管校直機(jī)的控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。最早研究自動校直技術(shù)的單位是合肥工業(yè)大學(xué)自動校直技術(shù)研究所，于 90 年代初期成功研究開發(fā)出手動系列伺服校直液壓機(jī)，為研究開發(fā)自動精密校直液壓機(jī)作了充分的理論和實(shí)踐準(zhǔn)備，并于 2001 年成功研制出國內(nèi)首臺具有自主知識產(chǎn)權(quán)的自動精密校直設(shè)備YH4025。該系列產(chǎn)品在消化吸收國外技術(shù)的同時(shí)，針對國內(nèi)市場，在校直原理、測量方式、人機(jī)交互提示、中文操作界面、隨機(jī)電子圖文幫助等方面作了大量的完善和改進(jìn)，使之更加適合于中國人的使用習(xí)慣和現(xiàn)場條件，且提高了整機(jī)的綜合性能、可靠性和工作效率。該機(jī)有自動、半自動二種模型，采用日本技術(shù)及關(guān)鍵零部件，由長春試驗(yàn)研究所生產(chǎn)主機(jī)及裝配。還有一些生產(chǎn)校直機(jī)知名度比較高的企業(yè)，如意大利的 GALDABINI 公司，美國的 EITEL 公司等。 (3)控制策略應(yīng)具有較強(qiáng)的智能。校直工藝?yán)碚撔枰ㄟ^合金管校直機(jī)應(yīng)用于實(shí)際，校直工藝?yán)碚摰难芯勘仨毧紤]校直設(shè)備的方便實(shí)現(xiàn)。本課題主要是用彎曲法矯正管形零件在寬度方向上的彎曲，這一工藝過程稱為校直。校直行程計(jì)算方法是遞推算法，計(jì)算過程中采用了一定的優(yōu)化思想。在塑性變形階段，不管變形量如何增加，其彈復(fù)能力不再增加，或者有較少的增加，同時(shí)出現(xiàn)永久變形。由圖可知，要想完成校直過程，必須確定以下幾個(gè)參量：壓點(diǎn)位置，支點(diǎn)位置和校直下壓量。故有δw=δf 。立柱部分采用封閉截面或框架結(jié)構(gòu),內(nèi)部安裝電器元件。根據(jù)C型機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工藝要求分析,采用限制工作油缸中心線轉(zhuǎn)角的方法。校直機(jī)用單片機(jī)或系統(tǒng)機(jī)接受操作都通過鍵盤送人的工作參數(shù),由計(jì)算機(jī)根據(jù)各種傳感器數(shù)據(jù)采集進(jìn)行分析計(jì)算機(jī)器的修正點(diǎn)及修正量后輸出信號給PLC完成測量校直等執(zhí)行動作。工作速度可根據(jù)工作需要調(diào)整。對于減少材料消耗提高生產(chǎn)效率,降低勞動成本,保證產(chǎn)品質(zhì)量提供了可靠保證。三菱MRJ3系列伺服驅(qū)動控制系統(tǒng)可以由以下幾部分組成。功能更強(qiáng)的伺服設(shè)置軟件MRconfigurator使用更為方便，具有精確的機(jī)械分析功能。（4） 數(shù)控開（SA1）：啟動數(shù)控系統(tǒng)。（11） 主軸倍率開關(guān)：用于主軸速度修調(diào)。本章小結(jié)本章主要對合金管校直機(jī)總體控制方案作出了說明，并對該校直機(jī)床的特點(diǎn)對系統(tǒng)進(jìn)行了選型，選擇了西門子802D數(shù)控系統(tǒng)和611UE伺服驅(qū)動系統(tǒng)，并對這兩個(gè)系統(tǒng)作出了簡單的介紹說明。其中，頂尖驅(qū)動的扭矩是靠頂尖外表面與工件中心孔內(nèi)表面之間的靜摩擦力實(shí)現(xiàn)傳遞的。而JMC2410是一款基于PCI接口4軸運(yùn)動控制卡，控制步進(jìn)電機(jī)或接收脈沖命令的伺服電機(jī)。 驅(qū)動器及元器件的選型1 位移傳感器針對本課題合金管校直機(jī)的工藝要求，要求傳感器測出的位移變化量與輸出電信號（電壓和電流）的變化量之間的關(guān)系要能很明顯的顯示出來，要求把機(jī)械變化量轉(zhuǎn)變成標(biāo)準(zhǔn)電訊號供給數(shù)據(jù)采集卡和PLC進(jìn)行過程控制。24VDC 0——177。420mA2 DC輸入隔離電源模塊根據(jù)前面的分析綜合考慮采用的DC輸入隔離電源模塊型號為24VDC/12VDC8A，品牌OEM。MRJ3系列變頻調(diào)速三相異步電動機(jī)是適用于由變頻器供電的變頻調(diào)速系統(tǒng)中運(yùn)行的專用異步電動機(jī)，是全國統(tǒng)一設(shè)計(jì)新的專用系列產(chǎn)品，可與國內(nèi)、國外各種SPWM變頻調(diào)速裝置配套，裝有的冷卻風(fēng)機(jī)是獨(dú)立的，這樣是為了保證電機(jī)的冷卻效果，因?yàn)闀胁煌霓D(zhuǎn)速發(fā)出的熱量是不一樣的。（1）拖板伺服電機(jī)主要技術(shù)參數(shù)選擇：傳動機(jī)構(gòu)的