【導(dǎo)讀】本次畢業(yè)設(shè)計的題目是“液壓半自動鉆銑組合機(jī)床”。鉆中心孔和銑兩端面，能進(jìn)行手動和自動控制，銑削頭能作10mm的微調(diào)。根據(jù)液壓圖和系統(tǒng)的工作循環(huán)，設(shè)計了電氣控制系統(tǒng)，并編制了PLC程序圖。自動化程度高，生產(chǎn)率高，精度高等優(yōu)點(diǎn)。

　　

【正文】 一轉(zhuǎn)時，輪齒同側(cè)齒面嚙合次數(shù) t—— 齒輪總工作時間， h 故取壽命系數(shù) 1YN? M P a4501 2360YS Y NlimF STlimF1FP ??????? 1l i ml i m數(shù)。這里，取為彎曲強(qiáng)度的最小安全系命系數(shù)，一般取彎曲疲勞強(qiáng)度計算的壽數(shù)試驗(yàn)齒輪的應(yīng)力修正系勞極限試驗(yàn)齒輪齒根的彎曲疲?????????????????????????FNSTFSYNYY?? （ 2）選取載荷系數(shù) ?K （ 3）初步選定齒輪參數(shù)： ,75z,26z d365365 ?????????? 取 （ 4）確定復(fù)合齒形系數(shù) 3FSY （畢業(yè)論文） 18 因兩齒輪所選材料及熱處理相同，則 FP? 相同，故設(shè)計是按小齒輪的復(fù)合齒形系數(shù)設(shè)計，查得 ，則 3 23 ??? ??? 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) mmm 33 ? （ 5）計算幾何尺寸： 取 mm45b mm5045)105(bb mm40b 5656 ??????? ，取，則 （ 1）確定許用彎曲應(yīng)力 FP? 取 2YST? ， limF ? ，則 a t60N ????????? 式中： n—— 齒輪轉(zhuǎn)速， r/min 3FP21dFS14 z ??? a—— 齒輪每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時，輪齒同側(cè)齒面嚙合次數(shù) t—— 齒輪總工作時間， h 故取壽命系數(shù) 1YN? M P a4501 2360YS Y NlimF STlimF1FP ??????? 1YNYYlimFNSTlimF數(shù)。這里，取為彎曲強(qiáng)度的最小安全系命系數(shù)，一般取彎曲疲勞強(qiáng)度計算的壽數(shù)試驗(yàn)齒輪的應(yīng)力修正系勞極限試驗(yàn)齒輪齒根的彎曲疲??????????????????????????? （ 2）選取載荷系數(shù) ? （ 3）初步選定齒輪參數(shù)： （畢業(yè)論文） 19 ,87z,24z d109109 ?????????? 取 （ 4）確定復(fù)合齒形系數(shù) FSY 因兩齒輪所選材料及熱處理相同，則 FP? 相同，故設(shè)計是按小齒輪的復(fù)合齒形系數(shù)設(shè)計，查得 ，則 3 2 ??? ??? 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) mmm ? （ 5）計算幾何尺寸： )8724(21)zz(m21a910101099109???????????????????? 取 mm25b mm3025)105(bb mm20b 510910 ??????? ，取，則 校核齒面的接觸強(qiáng)度 ? ?HP29101EH idb1iKTZ112 ????? （ 1）齒面許用接觸應(yīng)力 HP? M P 211 0ZZS WNlimH limHHP ??????? 式中： 1ZZ1ZZWWNNH l i mlimH??均為硬齒面，工作硬化系數(shù)，兩齒輪＝壽命系數(shù)，數(shù)，取接觸強(qiáng)度的最小安全系?????? （ 2）兩個齒輪均為鋼制，取彈性系數(shù) E ? ? ?HP2H M P ????? ?????? 故齒面接觸強(qiáng)度也足夠。 （畢業(yè)論文） 20 第七章 組合機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計 概述 組合機(jī)床的電氣控制是按照預(yù)定的工作循環(huán)而設(shè)計，由若干個電氣控制環(huán)節(jié)所構(gòu)成的順序控制系統(tǒng)。組合機(jī)床通常為一個品種或幾個品種的零件加工的高效專用機(jī)床。所以，機(jī)床的工作循環(huán)是固定的或在有限范圍內(nèi)變化。因此，循環(huán)時間在數(shù)分鐘，采用繼電 接觸控制一般能夠滿足機(jī)床對電氣控制的壽命和可靠性的要求。 可編程控制器（ PLC）是在上世紀(jì) 70 年代發(fā)展起來的新技術(shù)，它是以微處理器為核心的工業(yè)控制裝置。它 將傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)與計算機(jī)技術(shù)結(jié)合在一起，具有高可靠性、靈活性、易于編程、使用方便等特點(diǎn)，因此，近年來，在工業(yè)自動控制、機(jī)電一體化、改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)等方面得到了普遍應(yīng)用。 PLC 在國際電工委員會（ IEC）于 1987 年的定義如下： PLC 是專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置，是帶有存儲器，可以編制程序的控制器。它能夠存儲和執(zhí)行指令、進(jìn)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時記數(shù)和算術(shù)等操作，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入式的輸入輸出，控制各種類型的機(jī)械和生產(chǎn)過程。 PLC 及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)按易于工業(yè)控制系 統(tǒng)形成一體，易于擴(kuò)展其功能的原則設(shè)計。 PLC 具有以下特點(diǎn)：可靠性好，功能完善，編程簡單，在線編程，安裝容易，體積小，重量輕，功耗低，價格越來越便宜。 組合機(jī)床液壓電氣回路及其控制系統(tǒng)的設(shè)計 本組合機(jī)床的液壓電氣回路控制系統(tǒng)是由電動機(jī)的啟動與停止；工件的夾緊回路； 滑臺速度換接回路；鉆軸伸縮速度換接回路四部分組成。這里，著重討論電機(jī)的起?？刂?。 單電機(jī)的啟動電路： 在本組合機(jī)床中冷卻系統(tǒng)是由電動機(jī) M4 拖動冷卻泵實(shí)現(xiàn)冷卻的系統(tǒng)循環(huán)。此線路只有一個接觸器 KM4 和用作為啟動，停止的控制按鈕 SB3 和 SB4。其工作原理是：按動啟動按鈕 SB4， KM4 接電并自鎖，其主回路內(nèi)的動合點(diǎn)接通電（畢業(yè)論文） 21 機(jī)，電機(jī)啟動旋轉(zhuǎn)；當(dāng)要切斷電機(jī)時，則按停止按鈕 SB3， KM4 斷電，電機(jī)立即停轉(zhuǎn)。 2 多電機(jī)同時啟動的電路： 組合機(jī)床中的左右主軸電動機(jī)以及液壓電動機(jī)是同時工作，而且對這三臺電機(jī)驅(qū)動的部件需要單獨(dú)調(diào)整，這樣就要求多臺電機(jī)同時啟動并能單獨(dú)調(diào)整。其線路的工作原理是：按啟動按鈕 SB2，接觸器 KM1～ KM3 同時接電并自鎖，三臺電機(jī)同時啟動旋轉(zhuǎn)。鈕子開關(guān) SA1～ SA3 是分別對 KM1～ KM3 所控制的動力部件做單獨(dú)的調(diào)整用的。如對 KM1 所控制的動 力部件要做單獨(dú)調(diào)整而不需 KM2， KM3所控制的動力部件動作時，可扳動 SA2， SA3，使其動斷觸點(diǎn)打開，動合觸點(diǎn)閉合，按 SB2，則只有 KM1 接電自鎖，使 KM1 所控制的動力部件動作，從而達(dá)到了單獨(dú)調(diào)整的目的。按上述方法可相應(yīng)調(diào)整 KM2 和 KM3 所控制的動力部件。 啟動4停止1停止3啟動2 繪制出相應(yīng)的液壓原理圖以及電氣控制圖，根據(jù)電氣控制原理即斷電 行程（畢業(yè)論文） 22 控制原理圖以及歐姆龍生產(chǎn)的 PLC 為例編制出其自動順序控制梯形圖。 機(jī)床加工總時間的確定 1 銑削工件時，快進(jìn)行程總共 340 mm ，快進(jìn)速度為 6 min/m ，時間為 ，工進(jìn)行程為 260mm ，工進(jìn)速度為 min/m ，時間為 ，快退行程為 600mm ，速度為 6 min/m ，時間為 。 2鉆削時，快進(jìn)行程為 80mm ，快進(jìn)速度為 6 min/m ，時間為 ，工進(jìn)行程為 ，工進(jìn)速度為 min/m ，時間為 ，快退時，快退速度為 6 min/m ，快退行程為 ，時間為 。 3工人裝夾工件的時間為 5min ，卸下工件需 3min 。 4工件夾緊行程為 100mm ，速度為 min/m ，時間為 1min 。 4加工總時間為 5+3+++++++1= 。 （畢業(yè)論文） 23 參考文獻(xiàn) 1 趙如福 主編 . 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊， 第 3 版。 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 1990 2 顧熙棠 等編 . 金屬切削機(jī)床，上、下冊。上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 1993 3 成大先 主編 . 機(jī)械設(shè)計手冊（ 5 卷） 第 4 版。北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 4 黃如林 主編 . 切削加工簡明實(shí)用手冊， 北京：高等教育出版社， 2021 6 齊 蓉 主編 . 最新可編程控制器教程第 1 版。北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 5 彭文生 等編 . 機(jī)械設(shè)計 . 西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社， 2021 7 齊從謙 等編 PLC 技術(shù)及應(yīng)用理與應(yīng)用 北京：國防工業(yè)出版社， 1996 9 黃鶴汀 主編 . 金屬切削機(jī)床設(shè) 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 8 顧戰(zhàn)松 等編 . 可編程控制器原計 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社， 1985 10 章宏甲 等編 . 液壓傳動 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1999 11 毛信理 等編 . 液壓傳動和液力傳動 北京：冶金工業(yè)出版社， 1993 （畢業(yè)論文） 24 致謝 歷時一個學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束，我們的大學(xué)生活也要劃上句號了。經(jīng)過我們幾個月的認(rèn)真 設(shè)計，較為圓滿的完成了設(shè)計任務(wù)。 通過本次設(shè)計，我們較為全面深入的結(jié)合四年來所學(xué)的基礎(chǔ)課程，專業(yè)課程以及通過各種媒介收集的最新信息和現(xiàn)場實(shí)際分析和解決工程實(shí)際問題。 `使我們學(xué)會使用手冊和圖表資料，收集和分析與題目相關(guān)的資料并能熟練運(yùn)用。同時，由于本次畢業(yè)設(shè)計是我和張杰同學(xué)合作完成的。這讓我們在協(xié)同合作，相互配合，解決同一個問題的能力大大提高。我感到從本次畢業(yè)設(shè)計中，不僅是學(xué)習(xí)了許多專業(yè)知識，更加學(xué)會了如何綜合運(yùn)用它們。更重要的是我們樹立了實(shí)事求是，嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的治學(xué)態(tài)度。經(jīng)過近一個學(xué)期的接觸，我們發(fā)現(xiàn)尹明老師對 科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真，對我們嚴(yán)格要求，工作上兢兢業(yè)業(yè)，在此再次感謝！ 最后，感謝各位老師對我們的設(shè)計給予的支持和幫助，特別是我們的指導(dǎo)老師尹明老師。