【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(shí),忽略不計(jì)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(jì)算問題 校直實(shí)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(diǎn)處校直下壓量為:δ=δ0+δw .由頂尖驅(qū)動(dòng)作高速的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)及工件作相應(yīng)的軌跡運(yùn)動(dòng)所組成的復(fù)合運(yùn)動(dòng),完成合金管校直機(jī)校直壓頭下壓以達(dá)到校直目的。由于是整體式機(jī)身在工作中上下梁承受彎曲和剪切。對(duì)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(duì)于形狀特殊工件還能用矢量分割方法,對(duì)可校工作面進(jìn)行校正。氣動(dòng)控制單元提供了工件校直部位的定位選擇和驅(qū)動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)測(cè)量等動(dòng)作。本章小結(jié)本章介紹了校直機(jī)的主要工作流程。拖板伺服電機(jī)采用的是HFKP43伺服電機(jī),壓頭伺服電機(jī)采用的是HFSP352伺服電機(jī)。根據(jù)合金管校直機(jī)校直工藝及運(yùn)動(dòng)分析,設(shè)計(jì)該合金管校直機(jī)控制系統(tǒng)的整個(gè)控制過程如下(其中I表示PLC信號(hào)的輸入,O表示PLC信號(hào)的輸出):(1)程序開始;(2)操作人員站在安全位置,在工控機(jī)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(dòng)電源,校直機(jī)開始工作。(6) 啟動(dòng)(SB1):運(yùn)行數(shù)控程序(數(shù)控系統(tǒng)處于自動(dòng)運(yùn)行模式時(shí)有效)。(13) X(SB10):使工件沿B軸負(fù)向移動(dòng)。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(gè)簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì),并對(duì)各個(gè)按鈕的功能作出了簡(jiǎn)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(yùn)動(dòng)控制卡與工控機(jī)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(gè)不銹鋼管里,實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化,具有較強(qiáng)的抗干擾能力。9VDC 0——177。3 數(shù)據(jù)采集卡通過對(duì)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(jī)具有節(jié)能,無極調(diào)速范圍寬,噪聲低,振動(dòng)小等優(yōu)點(diǎn)以及低速恒轉(zhuǎn)矩輸出、高速恒功率輸出之機(jī)械特性,該系列電機(jī)安裝尺寸和功率等級(jí)完全符合IEC標(biāo)準(zhǔn),通用性和互換性較好,外殼防護(hù)等級(jí)為IP54,冷卻方式為IC416,工作制為SI,采用F級(jí)絕緣,≤55kw為Y接法,>55kw為△接法。m2;J2————齒輪Z2的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,kg絲杠傳動(dòng)時(shí)傳動(dòng)系統(tǒng)折算到馬達(dá)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量:其中:J1————齒輪Z1及其軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量, kg再進(jìn)行選型時(shí)注意幾個(gè)要點(diǎn):輸入輸出(I/O)點(diǎn)數(shù)的估算,考慮10%20%的余量?! ?)。 10) 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(jī)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(qiáng),但最終扭矩不變,故為了便于制造、安裝、密封,取Z=3。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:移動(dòng)工作臺(tái)移動(dòng)前,由拖板頂起導(dǎo)軌,使得導(dǎo)軌托起移動(dòng)工作臺(tái)的滾輪,使得移動(dòng)工作臺(tái)與固定工作臺(tái)上表面完全脫落后,通過移動(dòng)工作臺(tái)滾輪的液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)。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(duì)工件再進(jìn)行一次檢測(cè)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(jì),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(gè)設(shè)計(jì)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(duì)他們表示感謝。在以前的設(shè)計(jì)中,如機(jī)械制圖,液壓,機(jī)械設(shè)計(jì),機(jī)電傳動(dòng),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(shí),為我這次畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了良好的基礎(chǔ)。通過這次設(shè)計(jì),對(duì)日本三菱HF系列伺服電機(jī)和MRJ3系列伺服驅(qū)動(dòng)器有了更深刻的認(rèn)識(shí),也對(duì)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有了較全面的把握。本章小結(jié)本章對(duì)合金管校直機(jī)床的一些輔助機(jī)構(gòu)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)和介紹,對(duì)三爪卡盤進(jìn)行了計(jì)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(jì) 由結(jié)構(gòu)可知,葉片輸出扭矩M=其中P:進(jìn)油口壓強(qiáng) 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(jī)械效率油液壓強(qiáng):P=F3/S2 其中F2=F/Z 每個(gè)葉片受力F1=PS2 F1/F2=S1/S2=σ1。 頂尖的臺(tái)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(dòng)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(dòng)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(jī)需要X、Y、A三軸聯(lián)動(dòng),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(dòng)器。本章小結(jié)本章針對(duì)合金管校直機(jī)床的結(jié)構(gòu),對(duì)該校直機(jī)的液壓系統(tǒng)進(jìn)行了選型和設(shè)計(jì)?! ?) 內(nèi)置獨(dú)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(tái)質(zhì)量,kg;圓柱體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(齒輪、聯(lián)軸節(jié)、絲杠、軸)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量: 所以: 加速度計(jì)算 電機(jī)力矩計(jì)算T=。因此,由上表可知拖板伺服電機(jī)選取選取HFKP43,所對(duì)應(yīng)的伺服驅(qū)動(dòng)器型號(hào)為MRJ320A。三棱HF系列伺服電機(jī)是一種特別緊湊型永磁同步電機(jī),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(cè)。它在工業(yè)應(yīng)用中足夠可靠和穩(wěn)定,但價(jià)格卻并不昂貴。12VDC 是位移、距離、伸長(zhǎng)、移動(dòng)、厚度、振動(dòng)、膨脹、液位、壓縮,應(yīng)變等等物理量的檢測(cè)和分析的有力工具[12]。當(dāng)鎖存信號(hào)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(jī)進(jìn)行分析處理后計(jì)算出下壓量,并發(fā)出指令,驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)被檢測(cè)對(duì)象進(jìn)行下壓校直。由合金管校直機(jī)校直工藝的要求和運(yùn)動(dòng)的分析及校直機(jī)床的結(jié)構(gòu)可知,該合金管校直機(jī)液壓系統(tǒng)包括下料機(jī)構(gòu)的液壓機(jī)構(gòu)、頂尖的液壓機(jī)構(gòu)和夾具(三爪卡盤)的液壓機(jī)構(gòu)三大部分。(15) Z(SB12):使壓頭沿Z軸負(fù)向移動(dòng)。(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(jī)床的程序流程圖,:機(jī)床控制面板:該面板是就本課題自行設(shè)計(jì)的一個(gè)工作控制面板,因此只根據(jù)系統(tǒng)需要設(shè)計(jì)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(jī)械工具和一般工業(yè)機(jī)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(duì)該組合機(jī)床的框架選型和特點(diǎn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明。壓力繼電器隨時(shí)監(jiān)測(cè)氣源壓力保證氣源穩(wěn)定,由電磁閥組保證執(zhí)行氣缸動(dòng)作正確完成。本機(jī)采用專用工控機(jī)來解決上述問題。在測(cè)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(jì)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(jī)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、控制和數(shù)據(jù)處理。校直下壓量計(jì)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(diǎn)、支點(diǎn)位置,求解在壓點(diǎn)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(jì)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(duì)被校工件彎曲情況的熟番程度,為進(jìn)一步提高效率,又將校直工藝中校直工藝動(dòng)作和檢測(cè)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(diǎn)是:1)壓點(diǎn)和支點(diǎn)組合有一基本原則,即壓點(diǎn)始終對(duì)應(yīng)檢測(cè)點(diǎn)布置。在此基礎(chǔ)上,對(duì)合金管校直機(jī)進(jìn)行了了解并最終實(shí)現(xiàn)對(duì)其控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。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(shí)用的設(shè)計(jì),對(duì)推廣液壓伺服控制的應(yīng)用,促進(jìn)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(dòng)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(gè)感覺位置的測(cè)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(jī)對(duì)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(chǔ)大量修正結(jié)果的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),還有與主計(jì)算機(jī)連接的接口;適用于校直中、大批量生產(chǎn)的對(duì)稱平衡件,具備自動(dòng)生產(chǎn)線中的校直工序。上世紀(jì)八十年代末,德國(guó)、意大利、日本等國(guó)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(dòng)校直機(jī)產(chǎn)品,其應(yīng)用比較普遍,典型產(chǎn)品如下:日本東和精機(jī)株式會(huì)社:ASP 系列智能型校直機(jī),ASP 系列智能型校直機(jī)能自動(dòng)檢測(cè)工件在三維方向上的撓度,根據(jù)計(jì)算結(jié)果選出校直點(diǎn),控制滑塊位移及校正撓度量。長(zhǎng)春試驗(yàn)研究所 90 年代與日本國(guó)際計(jì)測(cè)器株式會(huì)社合作生產(chǎn)了 ASC 系列自動(dòng)校直機(jī)。關(guān)鍵詞:合金管 校直機(jī) 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