【正文】 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。特別是張某某老師,為我們講解和分析我們在設(shè)計過程中碰到的疑難問題,對我們進行耐心細致的輔導(dǎo)。這為我們走向工作崗位打好了基礎(chǔ),積累了不少實際經(jīng)驗。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)。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。但我深深知道自己還有很多地方不足，知識面還是太狹窄，我會在今后更努力學(xué)習(xí)和工作，往更高的方向沖刺。對于我如何查閱文獻資料都有了一個系統(tǒng)的步驟，為以后的各種學(xué)習(xí)打下了堅實的基礎(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識，也對控制系統(tǒng)的設(shè)計有了較全面的把握。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到加工精度標(biāo)準(zhǔn)為止。本次畢業(yè)設(shè)計我做的主要內(nèi)容有控制系統(tǒng)的方案設(shè)計（包括氣動系統(tǒng)及電氣控制系統(tǒng)）、數(shù)控系統(tǒng)的選擇、重要元器件的計算及選型、電氣原理圖及其相關(guān)圖紙的繪制。通過這次所完成的課題（合金管校直機控制系統(tǒng)設(shè)計），我對控制系統(tǒng)的設(shè)計過程有了一個基本的認識。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。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驅(qū)動滾輪轉(zhuǎn)動實現(xiàn)移動。合金管校直機中的上料機構(gòu)主要是移動工作臺，該移動工作臺固定在固定工作臺上，由于要對鋼管進行傳送，因此設(shè)計一種移動工作臺既經(jīng)濟又簡便[16]。通過以上規(guī)格要求，該校直機選取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。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。其中卡盤大徑D=320mm ，小徑d=100mm ，卡盤體外壁厚L1=25mm，卡盤體內(nèi)壁厚L2=15mm 。當(dāng)機床主軸回轉(zhuǎn)存在偏心時,松開鎖緊螺釘,轉(zhuǎn)動機床主軸,通過機床上架起的 千分表仔細調(diào)節(jié)三個調(diào)整螺釘,使頂尖的真正的工作回轉(zhuǎn)偏心接近于零,然后將 三個鎖緊螺釘固定緊。 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]。該機構(gòu)包括有頂尖、鎖緊螺釘、調(diào)整螺釘和錐體套筒?？蓞⒖即藞D對機床床身、卡盤、頂尖、上下料機構(gòu)進行更好的選型。除此之外，根據(jù)校直機的實際校直經(jīng)驗，對其各部分參數(shù)進行了合理的估計，并在此基礎(chǔ)上對各元器件進行了選型和計算。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。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。很好的解釋了它們之間互相的聯(lián)系。還對伺服電機和主軸電機進行了分析、計算和選型。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?！　?0） FX3U系列PLC編程軟件：需要GX Developer 以上版本。　　8） 模塊上可以進行軟元件的監(jiān)控、測試，時鐘的設(shè)定?！　?） 的高速通信，而且最多可以同時使用3 個通信口?！　?） 內(nèi)置獨立3軸100kHz定位功能(晶體管輸出型)?！　?）。以后大家都會選用FX3U系列產(chǎn)品?；拘阅艽蠓嵘?，晶體管輸出型的基本單元內(nèi)置了3軸獨立最高100kHz的定位功能，并且增加了新的定位指令，從而使得定位控制功能更加強大，使用更為方便。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。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。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=同理。絲杠傳動時傳動系統(tǒng)折算到馬達軸上的總轉(zhuǎn)動慣量：其中：J1————齒輪Z1及其軸的轉(zhuǎn)動慣量， kgm2；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=。絲杠傳動時傳動系統(tǒng)折算到馬達軸上的總轉(zhuǎn)動慣量：其中：J1————齒輪Z1及其軸的轉(zhuǎn)動慣量， kgm2；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因此，由上表可知壓頭伺服電機選取的型號為HFSP352，對應(yīng)的壓頭電機伺服驅(qū)動器的型號為MRJ3350A。絲杠傳動時傳動系統(tǒng)折算到馬達軸上的總轉(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。m2；J2————齒輪Z2的轉(zhuǎn)動慣量，kg（1）拖板伺服電機主要技術(shù)參數(shù)選擇：傳動機構(gòu)的效率η ，傳動比i為6，絲杠螺距p為5mm、直徑30mm、質(zhì)量50kg，小齒輪直徑60mm（）、質(zhì)量m1為5kg，大齒輪直徑360mm()、質(zhì)量m2為30kg，工作臺工裝的質(zhì)量m為100kg。具有很高的負載特性。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。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。MRJ3系列變頻調(diào)速三相異步電動機是適用于由變頻器供電的變頻調(diào)速系統(tǒng)中運行的專用異步電動機，是全國統(tǒng)一設(shè)計新的專用系列產(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)機是獨立的，這樣是為了保證電機的冷卻效果，因為會有不同的轉(zhuǎn)速發(fā)出的熱量是不一樣的。通過以上的敘述，: 驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計計算及選型1主軸電機主軸電機采用MRJ3系列進給電機系列調(diào)速三相異步電動機。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。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。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。 輸出電流：0——10mA 0——177。0——177。15VDC輸出電壓：0——5V 12VDC 9VDC 24VDC 40℃+200℃（耐高低溫）高精度：%高分辨率：供電電壓：6VDC 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]。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。 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進行過程控制。JMC2140技術(shù)規(guī)格如下所示：單卡可控制4軸；最大脈沖輸出頻率5Mpps,支持T型速度曲線、S型速度曲線加速/減速；支持運行中改變速度（飛行加/減速）；支持非對稱加速、減速；28bit位置計數(shù)器，計數(shù)范圍：134,217,728 to +134,217,727；內(nèi)置位置比較器，條件滿足可產(chǎn)生中斷，并支持比較輸出；支持位置鎖存，可產(chǎn)生中斷；支持任意兩軸間直線插補；支持編碼器輸入；支持手輪輸入；支持板號設(shè)置，同一系統(tǒng)最大可支持16張JMC2410；20路隔離數(shù)字輸入（DI）。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。介紹了JMC2410運動控制卡與工控機之間的相互關(guān)系。而JMC2410是一款基于PCI接口4軸運動控制卡，控制步進電機或接收脈沖命令的伺服電機。當(dāng)然，對于測量機構(gòu)的位置進行了固定。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。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]。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現(xiàn)傳遞的。2 頂尖液壓機構(gòu)校直機進行校直時，兩端頂尖夾持工件，夾持前工件中心孔軸線略低于頂尖中心線，夾持后工件與頂尖同軸。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。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。本章小結(jié)本章主要對合金管校直機總體控制方案作出了說明，并對該校直機床的特點對系統(tǒng)進行了選型，選擇了西門子802D數(shù)控系統(tǒng)和611UE伺服驅(qū)動系統(tǒng)，并對這兩個系統(tǒng)作出了簡單的介