基于plc自動換刀系統(tǒng)設(shè)計說明書-文庫吧資料
2025-07-01 19:55本頁面
【正文】 所示： 結(jié)構(gòu)件圖如圖9所示：工作臺的相關(guān)參數(shù)設(shè)定為：材料：灰鑄鐵 HT200，密度ρ=長度╳寬度╳厚度：50╳60╳10+50╳35╳10╳2=30000+35000=65000mm3工作臺質(zhì)量：m=ρV=╳65000╳106= G=工作臺最大載荷：F=15N 根據(jù)給定的有效行程，畫出工作臺簡圖。根據(jù)所選用的電機的轉(zhuǎn)軸的尺寸和減速器的蝸輪和蝸桿的尺寸，可以選擇合適的聯(lián)軸器。根據(jù)負載和工作臺及零部件的重量較小，所以選用的電機的功率較小，可選用普通的直流電機，結(jié)合絲杠的轉(zhuǎn)矩可選擇所需的電機。圖7 絲杠傳動工作臺圖 由于所要承受的負載的重量較小，并且導(dǎo)軌的行程比較小，所以根據(jù)負載的重量可設(shè)計矩形工作臺。 驅(qū)動力校核 向左推力P = d2pη =632 = 467N 向右拉力Q =（D2d2）pη=394N 估計刀庫總重量M=70Kg，則橫向往復(fù)運動所需的驅(qū)動力 F =μMg =7010N=70N其中，μ是導(dǎo)軌摩擦系數(shù)，；g是重力加速度，取10N／Kg。氣缸由于其工作壓力較?。▇），一般在10000N以內(nèi)，輸出力過大其體積會太大，因此在 氣動設(shè)備上，應(yīng)盡量采用擴力機構(gòu)，以減小氣缸尺寸。（9）驗算輪齒彎曲疲勞強度σF1===[σF1]=129Mpa, σF1＜[σF1]，故安全。（2）計算當(dāng)量齒數(shù)Zv1===Zv2===（3）計算模數(shù)查的YF1=, YF2===，==＞，故將代入計算。176。δ2=90176。小齒輪上的轉(zhuǎn)矩:T1===105N錐齒輪是圓錐齒輪的簡稱，它用來實現(xiàn)兩相交軸之間的傳動,兩軸交角S稱為軸角，其值可根據(jù)傳動需要確定，一般多采用90176。／180176。60／(360176。39。60／(360176。選用750r/min同步轉(zhuǎn)速電機，則電機重量大、價格昂貴；1000r/min,1500r/min電機從重量、價格及傳動比等方面考慮，選用TY90S4型電動機。 ω)=； 可得到轉(zhuǎn)位過程中，分度盤的平均轉(zhuǎn)速： n= r／min；分度盤所需的驅(qū)動功率： Tmi= = ； 所選電機的輸出許用轉(zhuǎn)矩T應(yīng)該大于Tmiin .（3）確定電動機的轉(zhuǎn)速輸送機卷筒轉(zhuǎn)速：nw==≈ 一般可選用同步轉(zhuǎn)速1000r/min或1500r/min的電動機作為原動機。傳動裝置總效率為：η =η22η3η4η5η6 =0. 992=得出電動機輸出功率：Pd=≈（2）所需的驅(qū)動功率 刀盤的轉(zhuǎn)速為n1 = 178 r／min均角速度： ω=2πn／60 ，t1 = 18176。刀具最大重量為8Kg；分度盤與刀庫輪轂質(zhì)量估計為15Kg；刀盤及圓盤罩蓋等總質(zhì)量估計為7Kg；故刀庫旋轉(zhuǎn)部件的總質(zhì)量M=30Kg；將整個旋轉(zhuǎn)部件等效為質(zhì)量均勻、半徑R為300mm的圓盤，則其轉(zhuǎn)動慣量 J = = Kg在直角三角形PQO中，根據(jù)正切函數(shù)，φ3=arctanλsinφ1／(1λcosφ1) ，式中λ=R1／a=sinφ3。分度盤的轉(zhuǎn)角為2φ3=2π/z=18176。60／(360176。60／(360176。設(shè)電機負載時，法蘭盤上的滾子以ω1的角速度轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為n1，此時分度盤以ω3的角速度轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為n3；而電機空轉(zhuǎn)時以n2=，在滾子撥動分度盤一次的一個周期內(nèi)的分度時間為t1，間歇時間為t2。在圓柱滾子從進入至脫離徑向槽的過程中，這位法蘭的轉(zhuǎn)動角度為162176。選刀的過程，就是使刀庫輪轂滿足一個周向間歇運動，也就是分度盤在分度過程中，轉(zhuǎn)位開始與轉(zhuǎn)位結(jié)束位置上的瞬時角速度ω=0。本文設(shè)計的刀庫如需能達到加工90％以上的工件要求，那刀庫就需要有20把刀具的容量，故可將本刀庫的容量設(shè)定為10。因此，刀庫容量應(yīng)在經(jīng)濟合理的條件下，力圖將一組類似的零件所需的全部刀具裝入刀庫，以縮短每次裝刀所需的裝調(diào)時間。換句話來說，配備的刀具愈多，機床能加工工件的比率也越高，但它們并不是成正比例關(guān)系。φ150（臨空刀狀態(tài)) 刀庫容量的確定在確定刀庫容量時，要進行大量的分析調(diào)查，同時要考慮工藝需要及使用場合。本設(shè)計的自動換刀裝置，其刀庫橫移裝置采用氣壓傳動，而刀庫分度裝置則采用槽輪機構(gòu)來實現(xiàn)。其工作原理如下：刀盤與錐齒輪同軸固定連接，電動機通過聯(lián)軸器與錐齒輪固定連接，這樣就可以通過錐齒輪機構(gòu)的傳動來實現(xiàn)刀盤的旋轉(zhuǎn)運動，完成選刀工作。這種方案比較直接，而且氣缸所占用的空間要比使用電機要小許多，而且通過磁環(huán)開關(guān)的控制，能夠較為精準地控制刀庫的橫向移動。氣缸類型為雙作用氣缸，氣壓缸固定安裝在刀庫介面支架上，活塞桿則與刀庫固定連接。同時．由于計算機水平和控制能力的不斷提高，同一臺機床上允許更多功能部件同時執(zhí)行所需要的各種輔助功能已成為可能，因而數(shù)控機床的機械結(jié)掏比傳統(tǒng)機床具有更高的集成化功能要求。從數(shù)字控制技術(shù)特點看．由于效控機床采用了伺服電機，應(yīng)用數(shù)字技術(shù)實現(xiàn)了對機床執(zhí)行部件工作順序和運動位移的直接控制，傳統(tǒng)機床的變速箱結(jié)構(gòu)被取消或部分取消了，因而機械結(jié)構(gòu)也大大簡化了。控制部分為自動換刀工作方式。在本設(shè)計中，刀庫橫移裝置的設(shè)計利用的是氣壓傳動機構(gòu)來實現(xiàn)刀庫的橫移運動；而刀庫分度裝置的設(shè)計利用的是槽輪機構(gòu)對刀盤進行分度。其自動換刀的形式為無機械手換刀，換刀過程中刀盤需要橫向移動到合適的位置，使機床主軸便于與刀庫交換刀具。華東交通大學(xué)理工學(xué)院課程設(shè)計 說 明 書 題 目： 基于PLC自動換刀系統(tǒng)設(shè)計 姓 名： 劉剛 李省 吳蕓 高峰 學(xué) 號： 306 312 314 302 班 級: 09機電（3）班 專 業(yè): 機械電子工程 指導(dǎo)教師: 余宏濤 目 錄一、摘要...........................................
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