【正文】
加工到精加工不同要求,順序采取四種不問的校直策略。而純塑性變形是指在相當(dāng)大的變形程度或在相當(dāng)高的變形溫度時,忽略不計其很小的彈復(fù)能力而假定的一種理想狀態(tài)。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。設(shè)其初始撓度為δ0,則壓點處校直下壓量為:δ=δ0+δw .由頂尖驅(qū)動作高速的旋轉(zhuǎn)運動及工件作相應(yīng)的軌跡運動所組成的復(fù)合運動,完成合金管校直機校直壓頭下壓以達(dá)到校直目的。由于是整體式機身在工作中上下梁承受彎曲和剪切。對剛度指標(biāo)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。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。氣動控制單元提供了工件校直部位的定位選擇和驅(qū)動工件旋轉(zhuǎn)測量等動作。本章小結(jié)本章介紹了校直機的主要工作流程。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。根據(jù)合金管校直機校直工藝及運動分析,設(shè)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(shù)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。(6) 啟動(SB1):運行數(shù)控程序(數(shù)控系統(tǒng)處于自動運行模式時有效)。(13) X(SB10):使工件沿B軸負(fù)向移動。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(shè)計,并對各個按鈕的功能作出了簡單的介紹。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]。介紹了JMC2410運動控制卡與工控機之間的相互關(guān)系。WYDC系列產(chǎn)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(xiàn)了機電一體化,具有較強的抗干擾能力。9VDC 0——177。3 數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)采集模塊。該電機具有節(jié)能,無極調(diào)速范圍寬,噪聲低,振動小等優(yōu)點以及低速恒轉(zhuǎn)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(biāo)準(zhǔn),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。m2;J2————齒輪Z2的轉(zhuǎn)動慣量,kg絲杠傳動時傳動系統(tǒng)折算到馬達(dá)軸上的總轉(zhuǎn)動慣量:其中:J1————齒輪Z1及其軸的轉(zhuǎn)動慣量, kg再進行選型時注意幾個要點:輸入輸出(I/O)點數(shù)的估算,考慮10%20%的余量?! ?)?! ?0) FX3U系列PLC編程軟件:需要GX Developer 以上版本。傳感器與數(shù)據(jù)采集卡之間的接線問題也用圖標(biāo)分析說明了原因。該機構(gòu)包括有頂尖、鎖緊螺釘、調(diào)整螺釘和錐體套筒。葉片數(shù)Z只影響壓力油壓強,但最終扭矩不變,故為了便于制造、安裝、密封,取Z=3。本實用新型的優(yōu)點在于:移動工作臺移動前,由拖板頂起導(dǎo)軌,使得導(dǎo)軌托起移動工作臺的滾輪,使得移動工作臺與固定工作臺上表面完全脫落后,通過移動工作臺滾輪的液壓馬達(dá)驅(qū)動滾輪轉(zhuǎn)動實現(xiàn)移動。其次,考慮到校直精度的準(zhǔn)確性,當(dāng)一次校直工藝完成對工件再進行一次檢測直到達(dá)到加工精度標(biāo)準(zhǔn)為止。經(jīng)過本次畢業(yè)設(shè)計,我從中學(xué)到了很多書本上學(xué)不到的東西,這次使我受益匪淺。其次,在整個設(shè)計過程中,也有不少同學(xué)給我提出了寶貴的意見和建議,再次我一并對他們表示感謝。在以前的設(shè)計中,如機械制圖,液壓,機械設(shè)計,機電傳動,工藝,刀具,夾具等,在各位老師的細(xì)心指導(dǎo)下,我們學(xué)到了不少專業(yè)知識,為我這次畢業(yè)設(shè)計打下了良好的基礎(chǔ)。通過這次設(shè)計,對日本三菱HF系列伺服電機和MRJ3系列伺服驅(qū)動器有了更深刻的認(rèn)識,也對控制系統(tǒng)的設(shè)計有了較全面的把握。本章小結(jié)本章對合金管校直機床的一些輔助機構(gòu)進行了簡單的設(shè)計和介紹,對三爪卡盤進行了計算并選型,選取了KZ320型卡盤。(3定子圓柱活塞杠面積的設(shè)計 由結(jié)構(gòu)可知,葉片輸出扭矩M=其中P:進油口壓強 S:葉片面積 Z:葉片數(shù) r:葉片中的幾何中心到軸心線的距離Ym:機械效率油液壓強:P=F3/S2 其中F2=F/Z 每個葉片受力F1=PS2 F1/F2=S1/S2=σ1。 頂尖的臺階面上通過一組鎖緊螺釘固定在錐體套筒上,頂尖與錐體套筒的內(nèi)配合面為浮動聯(lián)接,一組 用來調(diào)整頂尖回轉(zhuǎn)中心的調(diào)整螺釘?shù)囊欢瞬捎肨型結(jié)構(gòu)與頂尖的T型槽浮動聯(lián)接, 另一端通過螺紋與錐體套筒中的內(nèi)螺紋相聯(lián)接,并均勻分布在錐體套筒的圓周上, 且調(diào)整螺釘?shù)耐舛嗣嬖O(shè)有適用于標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)六角螺釘調(diào)節(jié)的內(nèi)六角槽[15]。合金管校直機需要X、Y、A三軸聯(lián)動,因此選擇了日本三菱HF系列伺服控制系統(tǒng)和MRJ3系列伺服驅(qū)動器。本章小結(jié)本章針對合金管校直機床的結(jié)構(gòu),對該校直機的液壓系統(tǒng)進行了選型和設(shè)計?! ?) 內(nèi)置獨立3軸100kHz定位功能(晶體管輸出型)。通過前面的控制分析,本課題采用三棱PLCFX3U系列的可編程控制器。m2;P————絲杠螺距,mm;M————工件及工作臺質(zhì)量,kg;圓柱體轉(zhuǎn)動慣量(齒輪、聯(lián)軸節(jié)、絲杠、軸)的轉(zhuǎn)動慣量: 所以: 加速度計算 電機力矩計算T=。因此,由上表可知拖板伺服電機選取選取HFKP43,所對應(yīng)的伺服驅(qū)動器型號為MRJ320A。三棱HF系列伺服電機是一種特別緊湊型永磁同步電機,具有大功率高性能,內(nèi)有旋轉(zhuǎn)變壓器(Resolver)用于速度和位置的監(jiān)測。它在工業(yè)應(yīng)用中足夠可靠和穩(wěn)定,但價格卻并不昂貴。12VDC 是位移、距離、伸長、移動、厚度、振動、膨脹、液位、壓縮,應(yīng)變等等物理量的檢測和分析的有力工具[12]。當(dāng)鎖存信號被觸發(fā),編碼器當(dāng)前位置就立即被捕獲,并可產(chǎn)生中斷。由工控機進行分析處理后計算出下壓量,并發(fā)出指令,驅(qū)動系統(tǒng)帶動執(zhí)行機構(gòu)對被檢測對象進行下壓校直。由合金管校直機校直工藝的要求和運動的分析及校直機床的結(jié)構(gòu)可知,該合金管校直機液壓系統(tǒng)包括下料機構(gòu)的液壓機構(gòu)、頂尖的液壓機構(gòu)和夾具(三爪卡盤)的液壓機構(gòu)三大部分。(15) Z(SB12):使壓頭沿Z軸負(fù)向移動。(8) 緊急停止(SB4):按下此鍵系統(tǒng)各軸停止,壓頭回到初始位置,主軸停止旋轉(zhuǎn)。通過以上分析,畫出了該合金管校直機床的程序流程圖,:機床控制面板:該面板是就本課題自行設(shè)計的一個工作控制面板,因此只根據(jù)系統(tǒng)需要設(shè)計了一些必要的控制按鈕。該伺服放大器應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,不但可以用于機械工具和一般工業(yè)機械等需要高精度位置控制和平穩(wěn)速度控制的應(yīng)用,也可用于線性控制和張力控制的領(lǐng)域。本章主要介紹了合金管校直的工藝及原理分析,對該組合機床的框架選型和特點結(jié)構(gòu)進行了說明。壓力繼電器隨時監(jiān)測氣源壓力保證氣源穩(wěn)定,由電磁閥組保證執(zhí)行氣缸動作正確完成。本機采用專用工控機來解決上述問題。在測量中角位移傳感器準(zhǔn)確地給出工件最大彎曲變形發(fā)生的角度和工件需停止角度。立柱部分根據(jù)材料力學(xué)的疊加原理,計算得出在截面內(nèi)側(cè)產(chǎn)生最大拉應(yīng)力,截面外側(cè)邊緣產(chǎn)生最大壓應(yīng)力。該設(shè)備有工控機實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、控制和數(shù)據(jù)處理。校直下壓量計算問題可表述為:已知軸類零件的最大初始彎曲變形,材料特性參數(shù),幾何特性參數(shù)等條件,已知壓點、支點位置,求解在壓點處零件變形幾次,且每次變形多少,才能將最大初始彎曲變形減少到設(shè)計精度要求內(nèi)。由于彈性變形是可逆的,塑性變形是不可逆的,所以彈塑性彎曲后必然有一部分變形得到恢復(fù),另一部分被殘留下來。 4)根據(jù)對被校工件彎曲情況的熟番程度,為進一步提高效率,又將校直工藝中校直工藝動作和檢測環(huán)節(jié)之間的配合分成四種模式。該設(shè)備校直工藝特點是:1)壓點和支點組合有一基本原則,即壓點始終對應(yīng)檢測點布置。在此基礎(chǔ)上,對合金管校直機進行了了解并最終實現(xiàn)對其控制系統(tǒng)的設(shè)計。開展這方面的研究,建立近代液壓伺服控制的系統(tǒng)理論與控制方法,尋求工程實用的設(shè)計,對推廣液壓伺服控制的應(yīng)用,促進液壓伺服控制的發(fā)展將有重要意義。 (3)有高的頻寬要求及靜動態(tài)精度的要求,需優(yōu)化系統(tǒng)的性能。主要功能有:最大 8 個感覺位置的測量、處理和記憶系統(tǒng);數(shù)字鍵盤的屏幕顯示終端并有人機對話系統(tǒng);直觀的文字說明和圖形信息以及完善的程序,能夠精確控制最終校直的順序和校直結(jié)果;可存儲大量修正結(jié)果的統(tǒng)計數(shù)據(jù),還有與主計算機連接的接口;適用于校直中、大批量生產(chǎn)的對稱平衡件,具備自動生產(chǎn)線中的校直工序。上世紀(jì)八十年代末,德國、意大利、日本等國家己逐步研發(fā)出了品種規(guī)格齊全、高精度、高智能化系列的全自動校直機產(chǎn)品,其應(yīng)用比較普遍,典型產(chǎn)品如下:日本東和精機株式會社:ASP 系列智能型校直機,ASP 系列智能型校直機能自動檢測工件在三維方向上的撓度,根據(jù)計算結(jié)果選出校直點,控制滑塊位移及校正撓度量。長春試驗研究所 90 年代與日本國際計測器株式會社合作生產(chǎn)了 ASC 系列自動校直機。關(guān)鍵詞:合金管 校直機 控制系統(tǒng)AbstractThrough analyzing the process technology and movement of the Alloy tube straightening machine, and understanding the structure of the numerical sand grinding machine of the Alloy tube straightening machine. Straightener school technology and motion analysis, the understanding of the structure of the machine straight alloy pipe school, and then on the the alloy tube straightening machine control system design. In this process