【文章內(nèi)容簡介】 （ 26） 式中， iF — 各主軸所需的軸向切削力，單位為 N。 左主軸箱、右主軸箱 左F = 右F =2F= ? = 實際上 ,為克服滑臺移動引起的摩擦阻力，動力滑臺的進給力應(yīng)大于 多軸箱F 。又考慮到所需的最小進給速度、切削功率、行程、主軸箱輪廓尺寸等因素，為了保證工作的穩(wěn)定性， 再查看文獻 [1] P96 頁表 55 得 F=2500N，所以選擇機械滑臺的型號為： 1HJ32，選擇的行程為： 400mm，臺面寬度： 320mm，臺面長度： 630mm；配套的側(cè)底座型號為 ： 1CC321。 由切削用量計算得到的各主軸的切削功率的總和 切削P ，根據(jù)文獻 [1] 47P 公式 : ?切削多軸箱 PP ? (27) 式中 , 切削P — 消耗于各主軸的切削功率的總和（ kW） ； ?— 多軸箱的傳動效率 ,加工黑色金屬時取 ～ ，加工有色金屬時取～ ；主軸數(shù)多、傳動復(fù)雜時取小值，反之取大值。本課題中，被加工零件材料為灰鑄鐵，屬黑色金屬，左面主軸數(shù)量較多、傳動復(fù)雜，故取?=，右面主軸數(shù)量不多、傳動不復(fù)雜，故取 ? =，右面主軸數(shù)量不業(yè)設(shè)計說明書 11 多、傳動不復(fù)雜，故取 ?=。 切削P =2P= ? = ?多軸箱p= 查文獻 [1] 第 114～ 115頁表 538得出動力箱及電動機的型號。 表 23 動力箱及電動機的型號選擇 動力箱型號 電動機型號 電動機功率(kW) 電動機轉(zhuǎn)速(r/min) 輸出軸轉(zhuǎn)速(r/min) 左主軸箱 1TD32Ⅳ Y100L6 940 470 右主軸箱 1TD32Ⅳ Y100L6 940 470 確定機床裝料高度 H 裝料高度是指機床上工件的定位 基準(zhǔn)面到地面的垂直距離。本課題中，工件最低孔位置 h=145mm，所選滑臺與滑座總高為 280mm，側(cè)底座高度為 560mm，取裝料高度為 H=860mm。 夾具輪廓尺寸的確定 此處省略 NNNNNNNNNNNN 字。如需要完整說明書和 設(shè)計圖紙等 .請聯(lián)系 扣扣：九七一九二零八零零 另提供全套機械畢業(yè)設(shè)計下載！該論文已經(jīng)通過答辯 根據(jù)上述計算值 ,按主軸箱輪廓尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)，最后確定主軸箱輪廓尺寸為 B H=400㎜ 400㎜。 兩端面鉸孔機床總體設(shè)計及電氣控制部分設(shè)計 12 3 機床電氣控制部分的設(shè)計 機床控制方案的確定 本 課題是對機體加工專用機床電氣控制部分設(shè)計，設(shè)計分為機床電路部分和控制系統(tǒng)部分。 根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計的總體要求，通過總體方案的選用，選擇 PLC實現(xiàn)機床主軸、夾具、滑臺的調(diào)整和整機循環(huán)動作控制，主要內(nèi)容有： a. 根據(jù)機床的總體電氣控制要求，繪制機床總體電氣分布圖； b. 按照儀表面板要求，進行操作臺面板的設(shè)計； c. 進行主電路設(shè)計，繪制控制系統(tǒng)的電路圖； d. 選定 PLC的型號，分配輸入 /輸出點，繪制 PLC輸入 /輸出端子接線圖； e. 進行 PLC編程，編制機床主軸、滑臺、夾具的調(diào)整和整 機循環(huán)的動作程序。 本機床要加工的對象為機體 ,材料是 HT250,硬度為 HB168251,加工內(nèi)容為兩端面鉸Φ 12的孔各兩個。其加工循環(huán)包括人工上料 — 液壓夾緊工件 — 快進移至加工位置 — 工進加工 — 快退至原位 — 液壓松開工件 — 下料 ,分別能實現(xiàn)調(diào)整、單循環(huán)、總循環(huán)三種工作方式。由 PLC接受各端口信號，自動運算，保證機床的各操作正常有序。 根據(jù)機體加工專用機床加工需要以及滿足零件加工的各項工藝要求，對機床的操作臺進行按鈕設(shè)計以及按鈕之間的布置。并且減少按鈕的使用量。 機床的主要功能包括可手動調(diào)整各工作臺的位置，主軸的運 作，滑臺的點動，液壓泵的運作，夾具的夾緊及松開 ,托盤的抬起落下；以及可以單循環(huán)，總循環(huán)加工零件并添加滑臺復(fù)位功能使機床能快速復(fù)位，節(jié)約時間，提高效率；為保證安全也提供急停功能使機床能迅速停止動作，保證安全運行。其各功能使用方式及目的安排如下： (a)調(diào)整工作方式需要人為按下操作面板上的按鈕，進行對設(shè)備進行調(diào)試，業(yè)設(shè)計說明書 13 對被控制對象進行點動調(diào)整，達到操作者的操作要求，是循環(huán)工作方式的輔助方式。 (b)單循環(huán)工作方式就是 PLC要對工件單工位循環(huán)加工進行控制，此運行方式特點是可以根據(jù)生產(chǎn)需要，選擇特定被控制對象進行 PLC控制，靈活、可靠。 (c)總循環(huán)工作方式總循環(huán)是控制系統(tǒng)的主要運行方式。該運行方式的主要特點是在系統(tǒng)工作過程中，系統(tǒng)按照給定的程序自動完成被控對象的動作，不需要人工干預(yù) (除了人工上料和人工下料 )。 (e)滑臺復(fù)位按鈕可以自動使滑臺回到原位， 等待操作。 (f)急停按鈕在緊急狀態(tài)下按下，使 PLC電路各輸出端停止輸出，機床停止運作。 根據(jù)機床的控制要求，選出以下三種控制方案。 方案一：可編程控制器（ PLC）控制。 可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境而設(shè)計。它采用了可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種機械的生產(chǎn)過程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)外圍設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)系統(tǒng)連成一個整體、易于擴充其功能的原則設(shè)計。 PLC 特點性能高，抗干擾能力強；編程簡單易學(xué)；設(shè)計、安裝容易，調(diào)試周期短，維護簡單；模塊品種豐富，通用性好，功能強大；體積小，能耗低。 方案二：單片機控制。 單片機，亦稱單片微電腦或單片微型計算機。它是把中央處理器 (CPU)、隨機存取存儲器 (RAM)、只讀存儲器 (ROM)、輸入 /輸出端口 (I/O)等主 要計算機功能部件都集成在一塊集成電路芯片上的微型計算機。這種微型計算機因其制作在一塊芯片上而被稱為單片機。單片機是大規(guī)模集成電路技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物。單片機具有性能高、速度快、體積小、價格低、穩(wěn)定可靠、應(yīng)用廣泛、通用性強等突出優(yōu)點。 單片機的設(shè)計目標(biāo)主要是增強 “ 控制 ” 能力，滿足實時控制（就是快速反應(yīng)）方面的需要。因此，它在硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、 I/O 端口、功率消耗及可靠性等方面均有其獨特之處，其最顯著的特點之一就是具有非常有效的控制功能。因此，單片機又常常被人稱為微控制器（ MCU 或 μC ）。 方案三：繼電器控制。 繼 電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應(yīng)用于自動控制電路中，它實際上是用較小的電流去控制較大電流的一種 “ 自動開關(guān) ” 。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護、轉(zhuǎn)換電路等作用。 對以上三種方案進行比較如下： 方案一控制與方案二控制比較，前者主要用于工業(yè)控制，適用于工程現(xiàn)場環(huán)境，控制強電設(shè)備，程序設(shè)計簡單易學(xué)，價格便宜。 方案一控制與方案三控制比較?？刂七壿嫞呵罢唧w積小，連線少，控制靈活，易于擴展，后者接線較多，體積大，連線復(fù)雜，修改困難?？刂扑俣龋呵罢弑群笳邉幼魉俣瓤?，不會出現(xiàn)觸點抖動。限時控制：前者比后者精度高，受環(huán)境溫度兩端面鉸孔機床總體設(shè)計及電氣控制部分設(shè)計 14 影響小。設(shè)計與施工：前者在系統(tǒng)設(shè)計后，現(xiàn)場施工與程序設(shè)計可同時進行，周期短，調(diào)試修改方便，后者設(shè)計、施工、調(diào)試必須按順序進行，周期長，修改困難。 綜上比較，方案一控制可靠，易維護，易擴展，價格適中，設(shè)計與施工簡單方便，其最能滿足該機床完成滑臺、主軸和夾具之間的調(diào)整和整機循環(huán)的順序動作。 因此，總體方案選用方案一控制，即 PLC控制。 滑臺電機 機床的滑臺的工進電機和快速電機的選用（以下單位均為 mm）。 左滑臺和右滑臺（ HJ32）長 630，寬 320，行程 400； 左滑臺和右滑臺導(dǎo)軌長 1070； 左滑臺和右滑臺的底座長 1180，寬 520； 行程開關(guān) SQ1SQ10選用的是 LX0001型行程開關(guān)。操作臺選用 JBL22。電控柜為 AMF1864。 左滑臺工進電機 M3： Y8024,功率 ,額定電流 ,轉(zhuǎn)速 1390 r/min； 左滑臺快速電機 M4： Y90L4,功率 ,額定電流 ,轉(zhuǎn)速 1400r/min； 右滑臺工進電機 M5： Y8024,功率 ,額定電流 ,轉(zhuǎn)速 1390 r/min； 右滑臺快速電機 M6： Y90L4,功率 ,額定電流 ,轉(zhuǎn)速 1400r/min。 機床操作面板的設(shè)計 根據(jù)儀表面板要求，設(shè)計操作按鈕板的尺寸如下： ： 450 300 6（ mm） ； ： Φ （其中包括按鈕，指示燈以及旋鈕共 22 個）； 7號字體，字頭與按鈕之間距離為 23mm。 根據(jù)機體加工專用機床加工需要以及滿足零件加工的各項工藝要求，對機床的操作臺進行按鈕設(shè)計以及按鈕之間的布置。并且減少按鈕的使用量。 設(shè)計 的按鈕具體功能以及機床的操作順序說明如下： 合上空氣開關(guān) ,按“電源 ” 按鈕 ,電源接通 ,“電源 ” 指示燈亮 ,將“液壓站開/停 ” 旋鈕打至“開 ” ,可以進行機床主軸、滑臺及夾具的調(diào)整和整機循環(huán)。 “調(diào)整 /循環(huán) ” 旋鈕開關(guān)打至“調(diào)整 ” 。 “主軸轉(zhuǎn)動 ” 按鈕 ,分別實現(xiàn)相應(yīng)主軸的點動。 “滑臺快進 ” 按鈕、“滑臺工進 ” 按鈕、“滑臺快退 ” 按鈕 ,分別可實現(xiàn)相應(yīng)滑臺的點快進、點工進、點快退。 “夾緊 ” 按鈕、“松開 ” 按鈕 ,分別可以使夾具夾緊缸夾緊、松開。 “托盤抬起（落下）” 按鈕 ,分別可以實現(xiàn) 托盤的 點動抬起、落下 。 “急?！卑粹o，可以使正在運轉(zhuǎn)的滑臺電機以及主軸電機全部停止工作，從而能應(yīng)對一些緊急的情況，避免一些不必要的破壞。 業(yè)設(shè)計說明書 15 “調(diào)整 /循環(huán) ” 旋鈕開關(guān)打至“循環(huán) ” 。 ,裝料 ,按“循環(huán)啟動 ” 按鈕 ,電磁閥 YV3 得電，托盤落下 。 c托盤落下到位后，壓力繼電器 SP3 發(fā)訊，電磁閥 YV1 得電，夾具夾緊。 ，壓力繼電器 SP1 發(fā)訊，冷卻泵、沖屑泵同時啟動，左右滑臺快進，同時主軸轉(zhuǎn)動。 ，滑臺轉(zhuǎn)為工進 ,進行工件加工 。 后 ,工進結(jié)束行程開關(guān)發(fā)訊 ,左、右滑臺快退。 、右滑臺快退至原位后，主軸停，冷卻泵停，夾具夾緊松開 。 SP2 發(fā)訊，沖屑泵停托盤抬起。 ，至此，完成一個工作循環(huán)。 機床主電路的設(shè)計 圖 31 機床主電路 低壓斷路器 QF1QF6 作電動機過載保護。 接觸器