雙頭锪組合機(jī)床自動夾具及其PLC設(shè)計說明書[帶圖紙].doc

1目錄1緒論.21.1工件概述.21.2專用機(jī)床簡述.31.3組合機(jī)床簡述.31.4雙頭锪端面倒角組合專機(jī)機(jī)床概述.41.5機(jī)床使用條件.51.6機(jī)床的動作程序.52總體方案設(shè)計.62.1設(shè)計任務(wù).62.2總體方案設(shè)計分析.63設(shè)計計算說明.73.1夾具結(jié)構(gòu)及其液壓系統(tǒng)設(shè)計.73.1.1夾具驅(qū)動方式選擇.73.1.2刀具的選擇及切削力計算.93.1.3夾具夾緊力計算及校核.103.1.4V型塊設(shè)計.123.1.5夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計.133.1.6夾具夾緊油缸設(shè)計.133.1.7頂出油缸設(shè)計.183.1.8擺動油缸的設(shè)計.203.1.9確定液壓的流量.213.1.10夾具液壓系統(tǒng).223.2可編程控制器（PLC）介紹.233.3夾具電氣部分控制設(shè)計.253.3.1電氣控制硬件及操作說明介紹.253.3.2上轉(zhuǎn)向軸雙頭锪平面倒角專機(jī)行程開關(guān)及接近開關(guān)說明.273.3.3PLC程序編制.284結(jié)論.352參考文獻(xiàn).36致謝.371緒論1.1工件概述汽車行駛過程中，經(jīng)常需要改變行駛方向，即所謂的轉(zhuǎn)向，這就需要有一套能夠按照司機(jī)意志使汽車轉(zhuǎn)向的機(jī)構(gòu)，它將司機(jī)轉(zhuǎn)動方向盤的動作轉(zhuǎn)變?yōu)檐囕?通常是前輪)的偏轉(zhuǎn)動作。按轉(zhuǎn)向力能源的不同，可將轉(zhuǎn)向系分為機(jī)械轉(zhuǎn)向系和動力轉(zhuǎn)向系。機(jī)械轉(zhuǎn)向系的能量來源是人力，所有傳力件都是機(jī)械的，由轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)三大部分組成。轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)由方向盤、轉(zhuǎn)向軸、轉(zhuǎn)向管柱等組成，它的作用是將駕駛員轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤的操縱力傳給轉(zhuǎn)向器。雙頭锪端面倒角專機(jī)就用于加工其中的轉(zhuǎn)向軸的專機(jī)設(shè)備，圖1-1所示為一簡單的轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)。圖1-2所示為轉(zhuǎn)向軸。圖1-1轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)方向盤轉(zhuǎn)向軸3圖1-2轉(zhuǎn)向軸（材料16Mn）1.2專用機(jī)床簡述專用機(jī)床是一種專門適用于特定零件和特定工序加工的機(jī)床，而且往往是組成自動生產(chǎn)線式生產(chǎn)制造系統(tǒng)中，不可缺的機(jī)床品種。而目前一些機(jī)床廠對其生產(chǎn)的通用機(jī)床若作改動時，也習(xí)慣用專用機(jī)床來取代。比如數(shù)控車床由于盤改為專用設(shè)計的，這臺數(shù)控車床則不用原機(jī)床型號，而采取編專用機(jī)床號的辦法。由于專用機(jī)床是一種量體裁衣產(chǎn)品，具有高效自動化的優(yōu)點，是大批量生產(chǎn)企業(yè)的理想裝備。隨著制造技術(shù)的進(jìn)步，數(shù)控技術(shù)的普及，專用機(jī)床的數(shù)控化發(fā)展也很快，專用機(jī)床在生產(chǎn)實踐中占有一定的比重。專用機(jī)床及其自動化生產(chǎn)線的制造，與大量生產(chǎn)汽車等性質(zhì)不一樣，也與普通機(jī)床的制造性質(zhì)不一樣，它具有兩個極其鮮明的特征：一、是集成性。用戶訂購專用機(jī)床都是要求交鑰匙工程，它集加工工藝（含工藝方法及工藝參數(shù)），機(jī)床、夾具、工具（包含輔助）的開發(fā)設(shè)計與選擇，檢驗測量（包括進(jìn)入機(jī)床前的毛坯檢驗、加工中及成品的檢驗測量）物流的輸送，切屑和冷卻液的防護(hù)與處理等于一體。它不僅僅解決其中的某一問題，而是要解決好涉及較寬的技術(shù)領(lǐng)域可能遇到的每一個問題。二、是單一性。專用機(jī)床幾乎都是單臺性生產(chǎn)，要根據(jù)用戶提出的要求，進(jìn)行一次性開發(fā)，一次性制造，而且還要保證一次性成功1。1.3組合機(jī)床簡述組合機(jī)床是以通用部件為基礎(chǔ)，配以按工件特定外形和加工工藝設(shè)計的專用部件和夾具，組成的半自動或自動專用機(jī)床。它一般采用多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時加工的方式，生產(chǎn)效率比通用機(jī)床高幾倍至幾十倍。由于通用部件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，可根據(jù)需要靈活配置，能縮短設(shè)計和制造周期。因此，組合機(jī)床兼有低成本和高效率的優(yōu)點，在大批、大量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，并可用以組成自動生產(chǎn)線。組合機(jī)床一般用于加工箱體類或非凡外形的零件。加工時，工件一般不旋轉(zhuǎn)，由刀具的旋轉(zhuǎn)運動和刀具與工件的相對進(jìn)給運動，來實現(xiàn)鉆孔、擴(kuò)孔、锪孔、鉸孔、鏜孔、4銑削平面、切削內(nèi)外螺紋以及加工外圓和端面等。有的組合機(jī)床采用車削頭夾持工件使之旋轉(zhuǎn)，由刀具作進(jìn)給運動，也可實現(xiàn)某些回轉(zhuǎn)體類零件(如飛輪、汽車后橋半軸等)的外圓和端面加工2。組合機(jī)床是以通用部件為基礎(chǔ)，配以按工件特定形狀和加工工藝設(shè)計的專用部件和夾具，組成的半自動或自動專用機(jī)床。通用部件按功能可分為動力部件、支承部件、輸送部件、控制部件和輔助部件五類。動力部件是為組合機(jī)床提供主運動和進(jìn)給運動的部件。主要有動力箱、切削頭和動力滑臺。支承部件是用以安裝動力滑臺、帶有進(jìn)給機(jī)構(gòu)的切削頭或夾具等的部件，有側(cè)底座、中間底座、支架、可調(diào)支架、立柱和立柱底座等。輸送部件是用以輸送工件或主軸箱至加工工位的部件，主要有分度回轉(zhuǎn)工作臺、環(huán)形分度回轉(zhuǎn)工作臺、分度鼓輪和往復(fù)移動工作臺等?？刂撇考怯靡钥刂茩C(jī)床的自動工作循環(huán)的部件，有液壓站、電氣柜和操縱臺等。輔助部件有潤滑裝置、冷卻裝置和排屑裝置等。1.4雙頭锪端面倒角組合專機(jī)機(jī)床概述330207-1ZJ(ZC-V009)型新桑車上轉(zhuǎn)向軸雙頭锪端面倒角專機(jī)是專門為上海匯眾汽車制造公司汽車底盤廠新桑車上轉(zhuǎn)向軸（工件圖號：325.419.515）第10號工序，雙頭豁端面并倒角加工而設(shè)計制造的專用設(shè)備。該機(jī)床布局為雙面臥式，工件不轉(zhuǎn)動，由刀具旋轉(zhuǎn)進(jìn)行切削。進(jìn)給運動為液壓動力。從人工將坯料加入料庫后，工件由料庫通過提升機(jī)構(gòu)進(jìn)入步伐式上料機(jī)構(gòu)，并逐根進(jìn)入到家具體內(nèi)定位，夾緊后進(jìn)行切削加工，加工完畢，再由頂料裝置頂出落入到落料箱的整個加工循環(huán)過程是自動完成的。機(jī)床也備有手動操作?？蔀檎{(diào)試過程或某一局部加工補缺等情況提供方便。機(jī)床的主要部件構(gòu)成:1）液壓滑臺2）動力頭3）外倒角端面刀4）虎鉗夾具5）頂料裝置6）內(nèi)倒角端面刀7）操作臺8）底座9）料庫10）提升上料裝置511）步伐式送料裝置12）中間底座13）定位裝置（擺動）14）落料裝置15）落料箱1.5機(jī)床使用條件環(huán)境溫度：-5+40電源電壓：10%15%380V1.6機(jī)床的動作程序本機(jī)床的正常工作狀況是全自動的，機(jī)床在進(jìn)入自動操作時其整個工作循環(huán)過程的動作程序為：1）由提升機(jī)構(gòu)逐根從料庫中勾出坯料，并向上提升；2）提升機(jī)構(gòu)將坯料提升至最高位置后坯料滾入到步伐式送料機(jī)構(gòu)的固定架上；3）步伐式送料機(jī)構(gòu)的活動部分上下運動，使坯料逐步前進(jìn)；4）坯料從步伐式送料機(jī)構(gòu)的最尾位置落入夾具體內(nèi)；5）定位油缸動作，是坯料在夾具體內(nèi)準(zhǔn)確定位；6）夾緊油缸動作，使已定位的坯料夾緊（若雙頭機(jī)床則此時定位油缸復(fù)位）；7）液壓滑臺運動，同時銑削頭帶動