數(shù)控車(chē)床自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的控制設(shè)計(jì)

1、目目 錄錄 第一章第一章 引言引言.1 1.1 概述 .1 1.2 數(shù)控車(chē)床自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的發(fā)展趨勢(shì) .1 1.3 刀架的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 .2 第二章第二章 數(shù)控車(chē)床自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的設(shè)計(jì)數(shù)控車(chē)床自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的設(shè)計(jì).3 2.1 數(shù)控車(chē)床刀架應(yīng)滿(mǎn)足的要求 .3 2.2 刀架的工作原理 .6 2.3 步進(jìn)電機(jī)的選用 .7 2.4 蝸桿及蝸輪的選用與校核 .8 2.5 蝸桿軸的設(shè)計(jì).10 2.6 蝸輪軸的設(shè)計(jì) .17 2.7 中心軸的設(shè)計(jì).18 2.8 齒盤(pán)的設(shè)計(jì).20 2.9 軸承的選擇.23 第三章第三章 plc 控制單元設(shè)計(jì)控制單元設(shè)計(jì).26 3.1 plc 與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)（ipc）和集散控制系統(tǒng)（ds

2、c）的比較.26 3.2 控制電路硬件接線(xiàn)圖 .27 3.3 plc 控制流程圖 .31 總總 結(jié)結(jié).32 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).33 1 第一章第一章 引言引言 1.11.1 概述概述 數(shù)控車(chē)床的刀架是機(jī)床的重要組成部分。刀架用于夾持切削用的刀具，因此其 結(jié)構(gòu)直接影響機(jī)床的切削性能和切削效率。在一定程度上，刀架的結(jié)構(gòu)和性能體現(xiàn) 了機(jī)床的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)水平。隨著數(shù)控車(chē)床的不斷發(fā)展，刀架結(jié)構(gòu)形式也在不斷 翻新。其中按換刀方式的不同，數(shù)控車(chē)床的刀架系統(tǒng)主要有回轉(zhuǎn)刀架、排式刀架和 帶刀庫(kù)的自動(dòng)換刀裝置等多種形式。其中，帶刀庫(kù)的數(shù)控加工中心自動(dòng)換刀裝置自 1958 年研制成功以來(lái)，其機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制方式不斷

3、得到改進(jìn)和完善。自動(dòng)換刀裝置 時(shí)加工中心的重要執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它的形式多種多樣，目前常見(jiàn)的有更換主軸頭換刀以 及帶刀庫(kù)的自動(dòng)換刀系統(tǒng)。 1.21.2 數(shù)控車(chē)床自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的發(fā)展趨勢(shì)數(shù)控車(chē)床自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的發(fā)展趨勢(shì) 數(shù)控刀架的發(fā)展趨勢(shì)是：隨著數(shù)控車(chē)床的發(fā)展，數(shù)控刀架開(kāi)始向快速換刀、電 液組合驅(qū)動(dòng)和伺服驅(qū)動(dòng)方向發(fā)展。 目前國(guó)內(nèi)數(shù)控刀架以電動(dòng)為主，分為立式（如圖 1-1）和臥式（如圖 1-2）兩種。 立式主要用于簡(jiǎn)易數(shù)控車(chē)床；臥式刀架有八、十、十二等工位，可正、反方向旋轉(zhuǎn)， 就近選刀，用于全功能數(shù)控車(chē)床。另外，臥式刀架還有液動(dòng)刀架和伺服驅(qū)動(dòng)刀架。 電動(dòng)刀架是數(shù)控車(chē)床重要的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，合理地選配電動(dòng)刀架，并正確

4、實(shí)施控制，能 夠有效的提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間，消除人為誤差，提高加工精度與加 工精度的一致性等等。另外，加工工藝適應(yīng)性和連續(xù)穩(wěn)定的工作能力也明顯提高： 尤其是在加工幾何形狀較復(fù)雜的零件時(shí)，除了控制系統(tǒng)能提供相應(yīng)的控制指令外， 很重要的一點(diǎn)是數(shù)控車(chē)床需配備易于控制的電動(dòng)刀架，以便一次裝夾所需的各種刀 具，靈活方便地完成各種幾何形狀的加工。 數(shù)控刀架的市場(chǎng)分析：國(guó)產(chǎn)數(shù)控車(chē)床將向中高檔發(fā)展，中檔采用普及型數(shù)控刀 架配套，高檔采用動(dòng)力型刀架，兼有液壓刀架、伺服刀架、立式刀架等品種。 2 圖 1-1 立式回轉(zhuǎn)刀架 圖 1-2 臥式回轉(zhuǎn)刀架 1.31.3 刀架的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則刀架的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 我們?cè)O(shè)計(jì)主

5、過(guò)程，本著以下幾條設(shè)計(jì)準(zhǔn)則： 1） 創(chuàng)造性的利用所需要的物理性能和控制； 2） 預(yù)測(cè)意外載荷； 3） 創(chuàng)造有利的載荷條件； 4） 提高合理的應(yīng)力分布和剛度面； 5） 辨別功能載荷及其意義； 6） 重量盡量輕； 7） 應(yīng)用基本公式求相稱(chēng)尺寸和最佳尺寸； 8） 根據(jù)性能組合選擇材料； 9） 在儲(chǔ)備零件與整體零件之間進(jìn)行選擇； 10） 進(jìn)行功能設(shè)計(jì)以適應(yīng)制造工藝和降低成本的要求。 3 第二章第二章 數(shù)控車(chē)床自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的設(shè)計(jì)數(shù)控車(chē)床自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的設(shè)計(jì) 2.12.1 數(shù)控車(chē)床刀架應(yīng)滿(mǎn)足的要求數(shù)控車(chē)床刀架應(yīng)滿(mǎn)足的要求 1） 滿(mǎn)足工藝過(guò)程所提出的要求。機(jī)床依靠刀具和工件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)形成工件表面， 而工件的表

6、面形狀和表面位置的不同，要求刀架能夠布置足夠多的刀具，而且能夠 方便而正確地加工各工件表面， 為了實(shí)現(xiàn)在工件的一次安裝中完成多工序加工，所 以要求刀架可以方便地轉(zhuǎn)位。 2） 在刀架以要能牢固地安裝刀具，在刀架上安裝刀具進(jìn)還應(yīng)能精確地調(diào)整刀具的 位置，采用自動(dòng)交換刀具時(shí)，應(yīng)能保證刀具交換前后都能處于正確位置。以保證刀 具和工件間準(zhǔn)確的相對(duì)位置。刀架的運(yùn)動(dòng)精度將直接反映到加工工件的幾何形狀精 度和表面粗糙度上，為此，刀架的運(yùn)動(dòng)軌跡必須準(zhǔn)確，運(yùn)動(dòng)應(yīng)平穩(wěn)，刀架運(yùn)轉(zhuǎn)的終 點(diǎn)到位應(yīng)準(zhǔn)確。面且這種精度保持性要好，以便長(zhǎng)期保持刀具的正確位置。 3） 刀架應(yīng)具有足夠的剛度。由于刀具的類(lèi)型、尺寸各異，重量相差很大

7、，刀具在 自動(dòng)轉(zhuǎn)換過(guò)程中方向變換較復(fù)雜，而且有些刀架還直接承受切削力?？紤]到采用新 型刀具材料和先進(jìn)的切削用量，所以刀架必須具有足夠的剛度，以使切削過(guò)程和換 刀過(guò)程平穩(wěn)。 4） 可靠性高。由于刀架在機(jī)床工作過(guò)程中，使用次數(shù)很多，而且使用頻率也高， 所以必須充分重視它的可靠性。 5） 刀架是為了提高機(jī)床自動(dòng)化而出現(xiàn)的，因而它的換刀時(shí)間應(yīng)盡可能縮短，以利 于提高生產(chǎn)率。目前自動(dòng)換刀裝置的換刀時(shí)間在 0.86 秒之間不等。而且還在進(jìn)一 步縮短。 6） 操作方便和安全。刀架是工人經(jīng)常操作的機(jī)床部件之一，因此它的操作是否方 便和安全，往往是評(píng)價(jià)刀架設(shè)計(jì)好壞的指標(biāo)。刀架上應(yīng)便于工人裝刀和調(diào)刀，切屑 流出方

8、向不能朝向工人，而且操作調(diào)整刀架的手柄（或手輪）要省力，應(yīng)盡量設(shè)置 在便于操作的地方。 .1 動(dòng)力刀架的整體方案設(shè)計(jì)動(dòng)力刀架的整體方案設(shè)計(jì) 刀架是車(chē)床的重要組成部分，加工中心的動(dòng)力刀架可安裝各種非動(dòng)力輔助刀 4 夾和動(dòng)力刀夾進(jìn)行加工，用于夾持加工用的刀具,因此其結(jié)構(gòu)直接影響到車(chē)床的加工 性能和加工效率。刀架采用端齒分度，轉(zhuǎn)位由步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，刀位由二進(jìn)制絕對(duì) 編碼器識(shí)別，動(dòng)力刀具由變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)同步齒形帶等將動(dòng)力傳遞到刀夾。 各類(lèi)數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)換到裝置的結(jié)構(gòu)取決于機(jī)床的類(lèi)型、工藝范圍、使用刀 具種類(lèi)和數(shù)量。數(shù)控機(jī)床常用的自動(dòng)換刀裝置的類(lèi)型、特點(diǎn)、適用范圍見(jiàn)表 2-1 表 2

9、-1 .2 數(shù)控機(jī)床刀架的類(lèi)型選擇數(shù)控機(jī)床刀架的類(lèi)型選擇 按換刀方式的不同，數(shù)控車(chē)床的刀架系統(tǒng)主要有回轉(zhuǎn)刀架、排式刀架和帶刀庫(kù) 的自動(dòng)換刀裝置等多種形式，下面對(duì)這三種形式的刀架作簡(jiǎn)單的介紹。 1） 排式刀架：排式刀架一般用于小規(guī)格數(shù)控車(chē)床，以加工棒料或盤(pán)類(lèi)零件為主。其 類(lèi)別型式特點(diǎn)適用范圍 回轉(zhuǎn)刀架 多為順序換刀，換刀 時(shí)間短、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊 湊、容納刀具較少 各種數(shù)控車(chē)床，數(shù)控車(chē)削加工中心 轉(zhuǎn) 塔 式 轉(zhuǎn)塔頭 順序換刀，換刀時(shí)間 短，刀具主軸都集中 在轉(zhuǎn)塔頭上，結(jié)構(gòu)緊 湊。但剛性較差，刀 具主軸數(shù)受限制 數(shù)控鉆、鏜、銑床 刀具與主軸之 間直接換刀 換刀運(yùn)動(dòng)集中， 運(yùn)動(dòng)不見(jiàn)少。但刀

10、庫(kù) 容量受限 刀 庫(kù) 式用機(jī)械手配合 刀庫(kù)進(jìn)行換刀 刀庫(kù)只有選刀運(yùn)動(dòng)， 機(jī)械手進(jìn)行換刀運(yùn)動(dòng)， 刀庫(kù)容量大 各種類(lèi)型的自動(dòng)換刀數(shù)控機(jī)床。尤 其是對(duì)使用回轉(zhuǎn)類(lèi)刀具的數(shù)控鏜、 銑床類(lèi)立式、臥式加工中心機(jī)床 要根據(jù)工藝范圍和機(jī)床特點(diǎn)，確定 刀庫(kù)容量和自動(dòng)換刀裝置類(lèi)型 5 結(jié)構(gòu)形式為：夾持著各種不同用途刀具的刀夾沿著機(jī)床的 x 坐標(biāo)軸方向排列在橫 向滑板上。刀具的典型布置方式如下圖所示。這種刀架在刀具布置和機(jī)床調(diào)整等 方面都較為方便，可以根據(jù)具體工件的車(chē)削工藝要求，任意組合各種不同用途的 刀具，一把刀具完成車(chē)削任務(wù)后，橫向滑板只要按程序沿 x 軸移動(dòng)預(yù)先設(shè)定的距 離后，第二把刀就到達(dá)加工位置，這樣就完成

11、了機(jī)床的換刀動(dòng)作。這種換刀方式 迅速省時(shí)，有利于提高機(jī)床的生產(chǎn)效率。寶雞機(jī)床廠(chǎng)生產(chǎn)的 ck7620p 全功能數(shù)控 車(chē)床配置的就是排式刀架。 2）回轉(zhuǎn)刀架：回轉(zhuǎn)刀架是數(shù)控車(chē)床最常用的一種典型換刀刀架，一般通過(guò)液壓 系統(tǒng)或電氣來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)床的自動(dòng)換刀動(dòng)作，根據(jù)加工要求可設(shè)計(jì)成四方、六方刀架 或圓盤(pán)式刀架，并相應(yīng)地安裝 4 把、6 把或更多的刀具?；剞D(zhuǎn)刀架的換刀動(dòng)作可 分為刀架抬起、刀架轉(zhuǎn)位和刀架鎖緊等幾個(gè)步驟。它的動(dòng)作是由數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出指 令完成的?；剞D(zhuǎn)刀架根據(jù)刀架回轉(zhuǎn)軸與安裝底面的相對(duì)位置，分為立式刀架和臥 式刀架兩種。 3）帶刀庫(kù)的自動(dòng)換刀裝置：上述排式刀架和回轉(zhuǎn)刀架所安裝的刀具都不可能太 多，即使

12、是裝備兩個(gè)刀架，對(duì)刀具的數(shù)目也有一定限制。當(dāng)由于某種原因需要數(shù) 量較多的刀具時(shí)，應(yīng)采用帶刀庫(kù)的自動(dòng)換刀裝置。帶刀庫(kù)的自動(dòng)換刀裝置由刀庫(kù) 和刀具交換機(jī)構(gòu)組成。 排式刀架 回轉(zhuǎn)刀架 本次設(shè)計(jì)的刀架是四工位刀架，刀位較少，且要求精度較高，所以可以選擇回 轉(zhuǎn)刀架和排式刀架，且一次裝夾中完成多工序加工，縮短輔助時(shí)間，減少多次安裝 所引起的加工誤差保證轉(zhuǎn)位具有高的重復(fù)定位精度具有轉(zhuǎn)位快，定位精度高，切向 扭矩大的特點(diǎn)。而電動(dòng)機(jī)最低轉(zhuǎn)速為 35r/min，最高轉(zhuǎn)速為 4000r/min，額定轉(zhuǎn)速為 ne=2000 r/min 刀具順利換刀，因此需要很高的穩(wěn)定性。對(duì)于以上三種刀架，排式刀 6 架加工棒料或盤(pán)類(lèi)

13、零件為主，局限性較大，同時(shí)定位精度不高，況且排式刀架往復(fù) 運(yùn)動(dòng)幅度較大，占用空間多。綜上，本次設(shè)計(jì)選用回轉(zhuǎn)刀架作為設(shè)計(jì)對(duì)象，其具有 換刀時(shí)間短、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、容納刀具較少的特點(diǎn)，所以較為合適，對(duì)于回轉(zhuǎn)刀架 根據(jù)安裝方式的 不同可分為立式和 臥式兩種根據(jù)機(jī)械定位方式的 不同，自動(dòng)回轉(zhuǎn) 刀架又可分為端齒盤(pán)定位型和三齒盤(pán)定位型等。其中斷齒盤(pán)定位型換刀時(shí)刀架需抬 起，換刀速度較慢且密封性較差，但其結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單。三齒盤(pán)定位型又叫免抬型，其 特點(diǎn)是換刀時(shí)刀架不抬起，因此換刀時(shí)速度快且密封性好，但其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。由于 本人初次設(shè)計(jì)數(shù)控刀架，所以選擇較為簡(jiǎn)單的端齒盤(pán)定位，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。同時(shí)，自動(dòng) 回轉(zhuǎn)刀架在結(jié)構(gòu)上必須

14、具有良好的 強(qiáng)度和剛性，以承受粗加工時(shí)的 切削抗力。為 了保證轉(zhuǎn)位具有高的重復(fù)定位精度，自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架還 要選擇可靠的定位方案和合理 的定位結(jié)構(gòu)。自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的自動(dòng)換刀時(shí)由控制系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的。發(fā)信轉(zhuǎn) 位采用霍爾元件，使用壽命長(zhǎng)。 根據(jù)以上對(duì)機(jī)床刀架類(lèi)型、性能及其使用場(chǎng)合的綜合比較，并結(jié)合現(xiàn)有數(shù)控車(chē) 床的實(shí)例，本次設(shè)計(jì)的動(dòng)力刀架為伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)塔式自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架。 2.22.2 刀架的工作原理刀架的工作原理 回轉(zhuǎn)刀架的工作原理為機(jī)械螺紋升降轉(zhuǎn)位式。工作過(guò)程可分為刀架抬起、刀架 轉(zhuǎn)位、刀架定位并壓緊等幾個(gè)步驟。圖2.1為自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架，其工作過(guò)程如下： 1) 刀架抬起 當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出換刀指令后

15、, 通過(guò)接口電路使電機(jī)正轉(zhuǎn), 經(jīng)傳動(dòng)裝 置驅(qū)動(dòng)蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)3、蝸輪螺紋即螺母機(jī)構(gòu)延逆時(shí)針旋轉(zhuǎn) ,此時(shí)由于上下齒盤(pán) 40、6處于嚙合狀態(tài)，在絲桿螺母機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，使上刀架體產(chǎn)生向上的軸向力將上齒 盤(pán)40松開(kāi)并抬起,直至兩定位齒盤(pán)40、6脫離嚙合狀態(tài),從而帶動(dòng)上刀架和齒盤(pán)產(chǎn)生 “上臺(tái)”動(dòng)作。 2) 刀架轉(zhuǎn)位 當(dāng)圓套13逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)150時(shí)，齒盤(pán)40、6完全脫開(kāi)，此時(shí)銷(xiāo)釘準(zhǔn)確 進(jìn)入圓套13中的凹槽中，帶動(dòng)刀架體轉(zhuǎn)位。 3) 刀架定位 當(dāng)上刀架轉(zhuǎn)到需要到位后（旋轉(zhuǎn)90、180或270） ，數(shù)控裝置發(fā) 出的換刀指令使霍爾開(kāi)關(guān)19中的某一個(gè)選通,當(dāng)磁性板18 與被選通的霍爾開(kāi)關(guān)對(duì)齊 后,霍爾開(kāi)關(guān)反饋信號(hào)使電機(jī)

16、反轉(zhuǎn),插銷(xiāo)39在彈簧力作用下進(jìn)入反靠盤(pán)7地槽中進(jìn)行粗 定位，上刀架體停止轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)繼續(xù)反轉(zhuǎn)，使其在該位置落下，通過(guò)螺母絲桿機(jī)構(gòu) 使上刀架移到齒盤(pán)40、6 重新嚙合, 實(shí)現(xiàn)精確定位。 7 4) 刀架壓緊 刀架精確定位后，電機(jī)及許反轉(zhuǎn)，夾緊刀架，當(dāng)兩齒盤(pán)增加到一定 夾緊力時(shí)， 電機(jī)由數(shù)控裝置停止反轉(zhuǎn)，防止電機(jī)不停反轉(zhuǎn)而過(guò)載毀壞，從而完成一 次換刀過(guò)程。 圖 2.1 2.32.3 步進(jìn)電機(jī)的選用步進(jìn)電機(jī)的選用 動(dòng)力刀架的轉(zhuǎn)位需要渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，而驅(qū)動(dòng)蝸輪軸旋轉(zhuǎn)是由電機(jī)來(lái) 實(shí)現(xiàn)的，電機(jī)的選擇要滿(mǎn)足所需負(fù)載和轉(zhuǎn)矩。從而需要我們對(duì)電機(jī)進(jìn)一步的選擇。 許多機(jī)械加工需要微量進(jìn)給。要實(shí)現(xiàn)微量進(jìn)給，步進(jìn)電機(jī)、

17、直流伺服交流伺服 電機(jī)都可作為驅(qū)動(dòng)元件。對(duì)于后兩者，必須使用精密的傳感器并構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)，才 能實(shí)現(xiàn)微量進(jìn)給。在開(kāi)環(huán)系統(tǒng)中，廣泛采用步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行單元。這是因?yàn)椴竭M(jìn) 電機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn)： 1）直接采用數(shù)字量進(jìn)行控制; 8 2）轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，啟動(dòng)、停止方便； 3）成本低； 4）無(wú)誤差積累； 5）定位準(zhǔn)確； 6）低頻率特性比較好； 7）調(diào)速范圍較寬； 采用步進(jìn)電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)單元，其機(jī)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單，主要是變速齒輪副、滾珠絲 杠副，以克服爬行和間隙等不足。通常步進(jìn)電機(jī)每加一個(gè)脈沖轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)脈沖當(dāng)量； 但由于其脈沖當(dāng)量一般較大，如0.01mm，在數(shù)控系統(tǒng)中為了保證加工精度，廣泛采 用步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分驅(qū)動(dòng)技術(shù)。 由

18、于課題要求電動(dòng)機(jī)最低轉(zhuǎn)速為35r/min，最高轉(zhuǎn)速為4000r/min，額定轉(zhuǎn)速為 ne=2000 r/min。要求4把刀更換。因?yàn)榈都苌仙?、下降各轉(zhuǎn)150，刀架轉(zhuǎn)位至少需 90，所以蝸輪轉(zhuǎn)的角度=390。 考慮刀架只需小功率驅(qū)動(dòng)，為減少生產(chǎn)成本，選用jd60電動(dòng)機(jī)，其轉(zhuǎn)速為 1400r/min,額定功率為60w。 2.42.4 蝸桿及蝸輪的選用與校核蝸桿及蝸輪的選用與校核 .1 選擇傳動(dòng)的類(lèi)型選擇傳動(dòng)的類(lèi)型 考慮到傳遞的功率不大，轉(zhuǎn)速較低，選用 2a 蝸桿，精度 8 級(jí)，gb10089-88 .2 選擇材料和確定許用應(yīng)力選擇材料和確定許用應(yīng)力 由機(jī)械設(shè)計(jì)表6-

19、7查得蝸桿選用45鋼，表面淬火，硬度為4555hrc，蝸 輪齒圈用zcusn10p1 砂模鑄造，為了節(jié)約貴重的有色金屬，僅齒圈用青銅制造， 而輪芯用灰鑄鐵ht150制造。 得到 h=200mpa， f=500mpa .3 按接觸強(qiáng)度確定主要參數(shù)按接觸強(qiáng)度確定主要參數(shù) 根據(jù)閉式蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，在校核齒 9 根彎曲疲勞強(qiáng)度。傳動(dòng)中心距： 2 3 2( ) e h z z akt (2-1) 1）確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)距t2 按z1=2，取效率=0.8， 則 t2=t*i=3.5382n.m (2-2) 2）確定載荷系數(shù)k 因工作載荷較穩(wěn)定，故取載荷分

20、布不均系數(shù)k=1；由使用系數(shù)ka表從而選取 ka=1.15；由于轉(zhuǎn)速不高，沖擊不大，可取動(dòng)載系數(shù)kv=1.1；則 k=ka*k*kv=1*1.15*1.1=1.2651.27 (2-3) 3）確定彈性影響系數(shù)ze 因選用的鑄錫磷青銅蝸輪和蝸桿相配，故 1 2 160 e zmpa 4）確定接觸系數(shù)z 先假設(shè)蝸桿分度圓直徑d1和傳動(dòng)中心距a的比值d1/a=0.30，從而可查出 z=3.12。 5）確定許用應(yīng)力h 根據(jù)蝸輪材料為鑄錫磷青銅zcusn10p1，金屬模鑄造，蝸桿螺旋齒面硬度 45hrc，從而可查機(jī)械設(shè)計(jì)6-7得蝸輪的基本許用應(yīng)力h=268mpa。 因?yàn)殡妱?dòng)刀架中蝸輪蝸桿的傳動(dòng)為間隙性的

21、，故初步定位、其壽命系數(shù)為 khn=0.92，則 h= khnh=0.92268=246.56247mpa (2-4) 6）計(jì)算中心距 2 3 160 2.7 1.27 3538.2 ()24 247 amm (2-5) 取中心距a=50mm，m=1.6mm，蝸桿分度圓直徑d1=29mm，這時(shí)d 1/a =0.448，從而 可查得接觸系數(shù) z =2.72，因?yàn)?z z，因此以上計(jì)算結(jié)果可用。 10 蝸桿和蝸輪主要幾何尺寸計(jì)算 1）蝸桿 分度圓直徑：d1=29mm 直徑系數(shù)：q= d1 /m =18.125， 蝸桿頭數(shù)：z1=1 分度圓導(dǎo)程角：=31138 蝸桿軸向齒距：pa= m =5.024

22、mm； (2-6) 蝸桿齒頂圓直徑： * 11 232.2 aa ddhmmm (2-7) 蝸桿齒根圓直徑： （2-8）mmmchaddf252 11 蝸桿軸向齒厚： 1/2 a sm =2.512mm (2-9) 蝸桿軸向齒距： （2-10）11.65.04pammmmm 2）蝸輪 蝸輪齒數(shù)：z2 =45 變位系數(shù)=0 驗(yàn)算傳動(dòng)比：i= 2 z / 1 z =45/1=45 (2-11) 蝸輪分度圓直徑：d2=mz2= 72mm (2-12) 蝸輪喉圓直徑：da2=d2+2ha2=75.2mm (2-13) 蝸輪喉母圓直徑： =50-1/275.2=12.4mm (2-14) 22 5 .

23、0 ag dar 蝸輪齒頂圓直徑： （2-15）222*75.2dadha mmm 蝸輪齒根圓直徑： （2-16） 6 . 692 22 mchddf a 蝸輪外圓直徑：當(dāng)在 z=1 時(shí)， （2-17）22278.4dedammm 2.52.5 蝸桿軸的設(shè)計(jì)蝸桿軸的設(shè)計(jì) .1 蝸桿軸的材料選擇，確定許用應(yīng)力蝸桿軸的材料選擇，確定許用應(yīng)力 考慮蝸桿軸主要傳遞蝸輪的轉(zhuǎn)矩，為普通用途中小功率減速傳動(dòng)裝置。選用 45 11 號(hào)鋼，正火處理， 600bmpa .2 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步估算軸的最小直徑按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步估算軸的最小直徑 22 1 () ca mat w （2-18）

24、 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取=0.6，抗彎截面系數(shù)w=0.1 3 d 取 =15.5 mm min d .3確定各軸段的直徑和長(zhǎng)度確定各軸段的直徑和長(zhǎng)度 根據(jù)各個(gè)零件在軸上的定位和裝拆方案確定軸的形狀及直徑和長(zhǎng)度。 圖2.2 蝸桿軸結(jié)構(gòu) d1=d5 同一軸上的軸承選用同一型號(hào)，以便于軸承座孔鏜制和減少軸承類(lèi)型。 d5軸上有一個(gè)鍵槽，故槽徑增大5% d1=d5=d1(1+5%)=15.89mm ,圓整d1=d5=17mm 所選軸承類(lèi)型為深溝球軸承，型號(hào)為6203，b=12mm，d=40mm， d2起固定作用，定位載荷高度可在（0.070.1）d1范圍內(nèi)， d2=d1+2a=1

25、9.3820.04mm，故d2取20mm d3為蝸桿與蝸輪嚙合部分，故d3=24mm d4=d2=20mm,便于加工和安裝 l1為與軸承配合的軸段，查軸承寬度為12mm，端蓋寬度為10mm， 12 則l1=22mm l2尺寸長(zhǎng)度與刀架體的設(shè)計(jì)有關(guān)，蝸桿端面到刀架端面距離為65mm， 故l2=43mm l3為蝸桿部分長(zhǎng)度l3（11+0.06z2）m=21.92mm 圓整l3取30mm l4取55mm，l5在刀架體部分長(zhǎng)度為（12+8）mm，伸出刀架部分通過(guò)聯(lián)軸器與電動(dòng)機(jī) 相連長(zhǎng)度為50mm，故l5=70mm 兩軸承的中心跨度為128mm，軸的總長(zhǎng)為220mm .4 蝸桿軸的校核蝸

26、桿軸的校核 作用在蝸桿軸上的圓周力 (2-19) 1 1 2 d t ft mmnmmn n p t.1016 . 2 . 467 56.10 95500009550000 5 1 其中 d1=28mm 則 nn d t ft 4 6 3 3 1029 . 1 320 1007 . 2 22 徑向力 (2-20)nff tr 34 1069 . 4 20tan1029 . 1 tan 切向力 (2-21)nff tn 4 4 1037 . 1 20cos 1029 . 1 cos/ 13 圖 2.3 軸向受力分析 nfff rnbh 434 1042 . 1 60cos1069 . 4 30c

27、os1037 . 1 60cos30cos (2-22) nfff nrbv 343 1079 . 2 30sin1037 . 1 60sin1069 . 4 30sin60sin (2-23) 求水平方向上的支承反力 圖 2.4 水平方向支承力 0)( 212 llflf ahbh 14 (2-24)nnfah 3 4 104 . 5 181 5 . 294 1811042 . 1 (2-25)(108 . 8104 . 51042 . 1 334 nfff ahbhch 求水平彎矩,并繪制彎矩圖 mnmnlfm ahbh 333 1 1059 . 1 10 5 . 294104 . 5 水

28、平彎矩圖 圖 2.5 水平彎矩圖 求垂直方向的支承反力 (2-26) y y f y f y f y f zy x p f kvfacf81 . 9 切 查文獻(xiàn)9表 2.24，142 y f c73 . 0 y f x67 . 0 y f y0 y f z 其中，mmap6rmmf/6 . 0min/100mv (2-27)nnkvfacf y y f y f y f y f zy x p f 36586 . 0614281 . 9 81 . 9 67 . 0 73 . 0 切 切 圖 2.6 垂直方向支承反力 15 0)( 2132 llflflf avbv切 nnf av 3 33 109

29、9 . 1 1815 .294 5 .1201066 . 3 1811079. 2 )(1086 . 2 1066 . 3 1099 . 1 1079 . 2 3333 nffff avbvcv 切 求垂直方向彎矩，繪制彎矩圖 mnlfm avbv 1 . 58610 5 . 2941099 . 1 33 1 mnmnlfm cv 44110 5 . 1201066 . 3 3 3切 垂直彎矩圖 圖 2.7 垂直彎矩圖 求合成彎矩圖，按最不利的情況考慮 mnmnmmm bvbhb 3223 22 1069 . 1 1 . 586)1059. 1 ( (2-28) mnmm cvc 441 16

30、 合成彎矩圖 圖 2.8 合成彎矩圖 計(jì)算危險(xiǎn)軸的直徑 (2-29) 1 . 0 1 3 e m d 查文獻(xiàn)9表 151，材料為調(diào)質(zhì)的許用彎曲應(yīng)力，則aiamcr 0 3875 1 mmmmdb 8 . 60 751 . 0 1069 . 1 6 3 所以該軸符合要求。 .5 鍵的選取與校核鍵的選取與校核 考慮到 d5=105%15.14=15.89mm, 實(shí)際直徑為 17mm，所以強(qiáng)度足夠 由 gb1095-79 查得，尺寸 bh=55，l=20mm 的 a 型普通平鍵。 按公式進(jìn)行校核 kld t p 3 102 ，。查文獻(xiàn)mnt 2070mmmmhk7145 . 05 .

31、 0mml110mmd92 9表 62，取則mpa p 130 (2-30)mpampa kld t p 7044.58 921107 20702102 3 17 該鍵符合要求。 由普通平鍵標(biāo)準(zhǔn)查得軸槽深 t=30mm,轂槽深 t1=2.3mm 2.62.6 蝸輪軸的設(shè)計(jì)蝸輪軸的設(shè)計(jì) .1 蝸輪軸材料的選擇，確定需用應(yīng)力蝸輪軸材料的選擇，確定需用應(yīng)力 考慮到軸主要傳遞蝸輪轉(zhuǎn)矩，為普通中小功率減速傳動(dòng)裝置選用 45 號(hào)鋼，正火 處理， -1=55mpa 600bmpa .2 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度，初步估計(jì)軸的最小直徑按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度，初步估計(jì)軸的最小直徑 由公式 1 . 0 1

32、3 e m d 查文獻(xiàn)9表 151，取 45 號(hào)調(diào)質(zhì)剛的許用彎曲應(yīng)力，則 60 1 mmmmdb 3 . 48 601 . 0 10 3 . 676 3 3 mmmmdc 3 . 46 601 . 0 10596 3 3 由于軸的平均直徑為 34mm，因此該軸安全。 .3 確定各軸段的直徑和長(zhǎng)度確定各軸段的直徑和長(zhǎng)度 根據(jù)各個(gè)零件在軸上的定位和裝拆方案確定軸的形狀及直徑和長(zhǎng)度，d1 即蝸輪 輪芯為 68mm d2 為蝸輪軸軸徑最小部分取 34mm d3 軸段與上刀架體有螺紋聯(lián)接，牙形選梯形螺紋，根據(jù)文獻(xiàn)表 8-45 取公稱(chēng)直徑為 d3=44mm，螺距 p=12mm，h=6.5m

33、m 18 查表 8-46 得，外螺紋小徑為 31mm 內(nèi)、外螺紋中徑為 38mm 內(nèi)螺紋大徑為 45mm 內(nèi)螺紋小徑為 32mm 旋合長(zhǎng)度取 55mm l2 尺寸長(zhǎng)度為 34mm，蝸輪齒寬 b2 當(dāng) z13 時(shí)，b20.75da1=15.6mm 取 b2=15mm 2.72.7 中心軸的設(shè)計(jì)中心軸的設(shè)計(jì) 通過(guò)計(jì)算來(lái)確定刀架 軸各段的尺寸與受力情況。 .1 刀架軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算刀架軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算 軸是組成刀架的重要零部件之一，在設(shè)計(jì)當(dāng)中主要考慮的是軸的剛度，而碳鋼 與合金鋼的彈性模數(shù)相差很小，所以通常選用軸的材料 35 和 45 鋼，這里選用的是 45 鋼，正火處理， -1

34、=55mpa，以改善裝配工藝和保證裝配 600bmpa 的精度。 .2 確定各軸段的直徑和長(zhǎng)度確定各軸段的直徑和長(zhǎng)度 根據(jù)各個(gè)零件在軸上的定位和裝拆方案確定軸的形狀及直徑和長(zhǎng)度 d1=15mm, d2 與軸承配合，軸承類(lèi)型為推力球軸承，型號(hào)為 51203， d=17mm,d1=19,t=12mm,d=35mm 所以 d2=17mm d3 與軸承配合，軸承類(lèi)型為推力球軸承，型號(hào)為 51204， d=25mm,d1=27mm,t=15mm,d=47mm 19 圖2.9中心軸受力圖 圖2.9刀架軸示意圖 分配各軸段的長(zhǎng)度 l1=80mm,l2=93mm,l3=20mm 2.7.32.

35、7.3 軸的校核軸的校核 軸橫截面的慣性矩 44 ()1993.16 64 iddmm 20 車(chē)床切削力 f=2kn,e=210gpa (4-31) 333 4 3 2 10195 5.9 10 66 210 101993.16 b ql ei (4-32) 33 3 2 10145 (4)(4 195 145)8.44 10 2424 210 1993.16 qa ylamm ei yy b b 因此中心軸滿(mǎn)足剛度條件。 2.82.8 齒盤(pán)的設(shè)計(jì)齒盤(pán)的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)上刀體的鎖緊與定位機(jī)構(gòu)選用端面齒盤(pán)，將上刀體和下刀體的 配合面加 工成梯形端面齒。當(dāng)?shù)都芴幱阪i緊狀態(tài)時(shí)，上下端面齒相互咬合，這時(shí)上

36、刀體不能 繞刀架的中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)；換刀時(shí)電動(dòng)機(jī)正傳，抬起機(jī)構(gòu)使上刀體抬起，等上下端面齒 脫開(kāi)后，上刀體才可以繞刀架中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，完成轉(zhuǎn)位動(dòng)作。目前在刀架的定位機(jī)構(gòu) 中多采用錐銷(xiāo)定位和端面齒盤(pán)定位。由于圓柱銷(xiāo)和斜面銷(xiāo)定位時(shí)容易出現(xiàn)間隙，圓 錐銷(xiāo)定位精度較高，它進(jìn)入定位孔時(shí)一般靠彈簧力或液壓力、氣動(dòng)力，圓錐銷(xiāo)磨損 后仍可以消除間隙，以獲得較高的定位精度。端齒盤(pán)定位由兩個(gè)齒形相同的端面齒 盤(pán)相嚙合而成，由于嚙合時(shí)各個(gè)齒的誤差相互抵償，起著誤差均化的作用，定位精 度高。 .1 齒盤(pán)的材料選擇和精度等級(jí)齒盤(pán)的材料選擇和精度等級(jí) 上、下齒盤(pán)均選用 45 號(hào)鋼，淬火，180hbs 初選 7 級(jí)精度

37、等級(jí) .2 確定齒盤(pán)參數(shù)確定齒盤(pán)參數(shù) 考慮齒盤(pán)主要用于精確定位和夾緊，齒形選用三角齒形，上下齒盤(pán)由于需相互 嚙合，參數(shù)可相同 當(dāng)蝸輪軸旋轉(zhuǎn) 150時(shí)，上刀架上升 5mm，齒盤(pán)的齒高取 4mm 由 (2-33)(2*)hhacm 21 得算式 4=（21+0.25）m 標(biāo)準(zhǔn)值 ha*=1.0, c*=0.25 求出 m=1.78mm,取標(biāo)準(zhǔn)值 m=2mm 故齒盤(pán)齒全高 h=（2ha*+c*）m=(21+0.25)2=4.5mm 取齒盤(pán)內(nèi)圓直徑 d 為 120mm， 外圓直徑為 140mm 齒頂高 ha=ha*m=12=2mm 齒根高 hf=(ha*+c*)m=2.5mm 齒數(shù) z

38、=38 齒寬 b=10mm 齒厚 (2-34)3.14 2 m smm 齒盤(pán)高為 5mm .3 按接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算按接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算 確定有關(guān)計(jì)算參數(shù)和許用應(yīng)力 (2-35)mmn n p t25.179061055 . 9 3 取載荷系數(shù) kt=1.5 由文獻(xiàn)表 9-12 取齒寬系數(shù) d=1.0 由表 9-10 查得材料的彈性影響系數(shù) ze=189.8，mpa 取=20，故 zh=2.5 查圖 9-34 取 hlim1=380 取 hlim2=380 lh=60241(830015) n2=5.18107 由圖 9-35 查得接觸疲勞壽命系數(shù) zn1=1.1 ，zn2

39、=1.1 計(jì)算接觸疲勞需用應(yīng)力 取安全系數(shù) sh=1，由式（9-44）得 22 (2-36) 11 1 362 nhlin h h z mpa s 11 2 362 nhlin h h z mpa s 按齒根抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由式（9-46）得抗彎強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為 (2-37) 3 2 1 21 () fasa f y ykt m dz 確定公式內(nèi)的各參數(shù)數(shù)值 1）由文獻(xiàn)圖 9-37 查得，抗彎疲勞強(qiáng)度極限 lim1lim2 160 ff mpa 2）由文獻(xiàn)圖 9-38 查得，抗彎疲勞壽命系數(shù) yn1=1.0，yn2=1.0 3）查圖取 12 12 2.63,2.63 1.65,1.65 fafa

40、 sasa yy yy 4）計(jì)算抗彎疲勞許用應(yīng)力，取抗彎疲勞安全系數(shù) sf=1.4 由式（9-47）得 (2-38) 11 12 256 nflim ff f y mpa s 5）彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算 12111 1 22 1.5 17906.25 2.63 1.6546 10 120 2 fffasaf k yympa bd m (2-39) 故滿(mǎn)足彎曲疲勞強(qiáng)度要求。 23 圖 2.10 齒盤(pán)示意圖 2.92.9 軸承的選擇軸承的選擇 軸承一般都為標(biāo)準(zhǔn)件，要根據(jù)所設(shè)計(jì)軸的特點(diǎn)合理選擇軸承。 .1 軸承內(nèi)部結(jié)構(gòu)軸承內(nèi)部結(jié)構(gòu) 軸承內(nèi)部一般由內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體和保持架組成-通常稱(chēng)為四大

41、件。對(duì)于密 封軸承，再加上潤(rùn)滑劑和密封圈（或防塵蓋）-又稱(chēng)六大件。 .2 軸承分類(lèi)與特點(diǎn)軸承分類(lèi)與特點(diǎn) 總的可以分為球軸承和滾子軸承兩大類(lèi)。球軸承分為深溝球軸承、角接觸球軸 承、調(diào)心球軸承、推力球軸承、推力角接觸球軸承。滾子軸承分為圓柱滾子軸承、 滾針軸承、圓錐滾子軸承、調(diào)心滾子軸承、推力圓柱滾子軸承、推力滾子軸承、推 力圓錐滾子軸承、推力調(diào)心滾子軸承。 表 2-2 刀架軸向所選軸承的特點(diǎn) 深溝球軸承 1.轉(zhuǎn)速高 2.精度高 3.噪聲、振動(dòng)小 4.主要承受徑向載荷 24 考慮到軸各個(gè)方面的誤差會(huì)直接傳遞給加工工件時(shí)的加工誤差，因此選用 調(diào)心性能比較好的深溝球軸承。此類(lèi)軸承可以同

42、時(shí)承受徑向載荷及軸向載荷，安 裝時(shí)可調(diào)整軸承的游隙。然后根據(jù)安裝尺寸和使用壽命選出軸承的型號(hào)為：6203 .3 滾動(dòng)軸承的配合滾動(dòng)軸承的配合 滾動(dòng)軸承是標(biāo)準(zhǔn)件，為使軸承便于互換和大量生產(chǎn)，軸承內(nèi)孔于軸的配合采用 基孔制，即以軸承內(nèi)孔的尺寸為基準(zhǔn)；軸承外徑與外殼的配合采用基軸制，即以軸 承的外徑尺寸為基準(zhǔn)。 5.也能承受一定軸向載荷 6.制造簡(jiǎn)單，成本低 滾針軸承 1.轉(zhuǎn)速較高 2.能承受較高的徑向載荷（比徑向尺 寸相同的其他軸承承受的徑向載荷大） 3.不能承受軸向載荷 4.剛性較高 推力球軸承 1.轉(zhuǎn)速低 2.只能承受單面軸向載荷 3.軸圈和座圈不能傾斜 25

43、.4 滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑 考慮到電動(dòng)刀架工作時(shí)轉(zhuǎn)速很高，并且是不間斷工作，溫度也很高。故采用油潤(rùn) 滑，轉(zhuǎn)速越高，應(yīng)采用粘度越低的潤(rùn)滑油；載荷越大，應(yīng)選用粘度越高的。 .5 滾動(dòng)軸承的密封裝置滾動(dòng)軸承的密封裝置 軸承的密封裝置是為了阻止灰塵，水，酸氣和其他雜物進(jìn)入軸承，并阻止 潤(rùn)滑劑流失而設(shè)置的。密封裝置可分為接觸式及非接觸式兩大類(lèi)。 唇形密封圈靠彎折了的橡膠的彈性力和附加的環(huán)行螺旋彈簧的緊扣作用而套緊 在軸上，以便起密封作用。唇形密封圈封唇的方向要緊密封的部位。即如果是為了 油封，密封唇應(yīng)朝內(nèi)；如果主要是為了防止外物浸入，密封唇應(yīng)朝外。 26 第三章第三章 plc 控

44、制單元設(shè)計(jì)控制單元設(shè)計(jì) 3.13.1 plcplc 與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)（與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)（ipcipc）和集散控制系統(tǒng)（）和集散控制系統(tǒng)（dscdsc）的比較）的比較 各自技術(shù)發(fā)展的起源計(jì)算機(jī)是為了滿(mǎn)足快速大量數(shù)據(jù)處理要求的設(shè)備。硬件結(jié) 構(gòu)方面，總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化程度高，兼容性強(qiáng)，軟件資源豐富，特別是有實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的 支持，故對(duì)要求快速、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、模型復(fù)雜和計(jì)算工作量大的工業(yè)對(duì)象的控制占有 優(yōu)勢(shì)。 集散系統(tǒng)從工業(yè)自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)發(fā)展到以工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為中心的集散系 統(tǒng)，所以其在模擬量處理、回路調(diào)節(jié)方面具有一定優(yōu)勢(shì)，初期主要用在連續(xù)過(guò)程控 制，側(cè)重回路調(diào)節(jié)功能。 plc 是由繼電器邏輯系統(tǒng)發(fā)展而來(lái)，主要

45、用在離散制造、工序控制，初期主要是 代替繼電器控制系統(tǒng)，側(cè)重于開(kāi)關(guān)量順序控制方面。 近年來(lái)隨著微電子技術(shù)、大規(guī)模集成電路技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)等的發(fā)展， plc 在技術(shù)和功能上發(fā)生了飛躍。在初期邏輯運(yùn)算的基礎(chǔ)上，增加了數(shù)值運(yùn)算、閉環(huán) 調(diào)節(jié)等功能，增加了模擬量和 pid 調(diào)節(jié)等功能模塊；運(yùn)算速度提高，cpu 的能力趕上 了工業(yè)控制計(jì)算機(jī)；通信能力的提高發(fā)展了多種局部總線(xiàn)和網(wǎng)絡(luò)(lan)，因而也可構(gòu) 成為一個(gè)集散系統(tǒng)。特別是個(gè)人計(jì)算機(jī)也被吸收到 plc 系統(tǒng)中。 plc 在過(guò)程控制的發(fā)展將是一智能變送器和現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)，暨向下拓展功能，開(kāi)放總 線(xiàn)。 27 相同點(diǎn)在微電子技術(shù)發(fā)展的背景下，從硬件的角度

46、來(lái)看，plc、工業(yè)計(jì)算機(jī)、集 散系統(tǒng)(dcs)之間的差別正在縮小，都將由類(lèi)似的一些微電子元件、微處理器、大容 量半導(dǎo)體存儲(chǔ)器和 i/o 模件組成。編程方面也有很多相同點(diǎn)。 區(qū)別點(diǎn)由于 plc 和計(jì)算機(jī)屬于兩類(lèi)產(chǎn)品，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展都形成了自身的裝 置特點(diǎn)和軟件工具。實(shí)際上的區(qū)別繼續(xù)存在。 plc 用編程器或計(jì)算機(jī)編程，編程語(yǔ)言是梯形圖、功能塊圖、順序功能表圖和指 令表等。集散系統(tǒng)自身或用計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)形成組態(tài)構(gòu)成開(kāi)發(fā)系統(tǒng)環(huán)境。 特別提出的是與 std 總線(xiàn)工控機(jī)的區(qū)別，無(wú)論從維修、安裝和模件功能都很相 似。plc 更適用于黑模式下運(yùn)行，但在線(xiàn)運(yùn)行時(shí)若要進(jìn)行較大的程序修改，其能力略 遜于 std 工

47、控機(jī)，但是從開(kāi)關(guān)量控制而言，plc 的性能優(yōu)于 std 工控機(jī)。 總的來(lái)說(shuō)，在選擇控制器時(shí)，首先要從工程要求、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)性等方面考 慮。沒(méi)有什么控制器絕對(duì)完善，也沒(méi)有哪種產(chǎn)品絕對(duì)差，只能說(shuō)選擇更適用的產(chǎn)品。 .2 刀架換刀控制方式的選定刀架換刀控制方式的選定 數(shù)控刀架換刀有兩種模式，一種是手動(dòng)換刀，另一種是通過(guò) t 指令進(jìn)行自動(dòng)換 刀。手動(dòng)換刀是指將機(jī)床調(diào)至手動(dòng)狀態(tài)，通過(guò)刀位選擇按鍵進(jìn)行目的刀位選擇。t 指 令換刀是直接通過(guò)編程刀號(hào)作為目的刀位進(jìn)行換刀。為了快捷方便，選擇 t 指令換 刀。 3.23.2 控制電路硬件接線(xiàn)圖控制電路硬件接線(xiàn)圖 由于本系統(tǒng)采用 plc 可編程控

48、制器，使得控制電路變得非常簡(jiǎn)明，所有的邏輯 控制都用 plc 本身來(lái)完成。 以下是控制系統(tǒng)電源分配圖 28 29 plc 輸入 輸入信號(hào)地址 系統(tǒng)啟動(dòng) 00 系統(tǒng)停止 01 正轉(zhuǎn) 02 反轉(zhuǎn) 03 急停 04 一工位 05 二工位 06 三工位 07 四工位 10 報(bào)警 11 故障 12 備用啟動(dòng) 13 備用停止 14 故障復(fù)位 15 30 plc 輸出 1 plc 輸出 2 31 plc 上電 32 3.33.3 plcplc 控制流程圖控制流程圖 33 總總 結(jié)結(jié) 數(shù)控機(jī)床自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架設(shè)計(jì)是一個(gè)較為復(fù)雜的過(guò)程，期間設(shè)計(jì)計(jì)算，繪制工程 圖等等，都是較為繁瑣的事情。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展這些過(guò)程都

49、變得簡(jiǎn)單化。 本設(shè)計(jì)采用四工位刀架，通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，蝸輪蝸桿的傳動(dòng)，有效實(shí)現(xiàn)了縮短輔 助時(shí)間，減少多次安裝零件引起的誤差。本設(shè)計(jì)的四工位自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn) 單，滿(mǎn)足時(shí)間短，刀具重復(fù)定位精度夠以及安全可靠等基本因素。 通過(guò)這一次對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的分析與設(shè)計(jì)，使我對(duì)所學(xué)的的知識(shí)有更深刻的了解， 設(shè)計(jì)中所運(yùn)用到的知識(shí)都是我們大學(xué)三年來(lái)所學(xué)的各門(mén)知識(shí)的總結(jié)，從而使我大學(xué) 里所學(xué)的知識(shí)得到一遍系統(tǒng)的梳理。 在這做畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)間里，雖然遇到了不少困難，但在知道老師和同學(xué)的幫助 下，以及翻閱各種資料，最終完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)，也為大學(xué)生涯最后一刻畫(huà)上了原點(diǎn)。 仔細(xì)回味這次設(shè)計(jì)，很好的把大學(xué)里所學(xué)的知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合

50、了起來(lái)，是對(duì)即 將面對(duì)社會(huì)工作崗位的我們一次很有效的考驗(yàn)，我們應(yīng)當(dāng)珍惜這次機(jī)會(huì)。 最后感謝那些在我大學(xué)生涯中幫助過(guò)的老師和同學(xué)們，感謝大家。 34 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 1 蔡厚道.數(shù)控機(jī)床構(gòu)造.北京：北京理工大學(xué)出版社，2007.2 2 范超毅.趙天嬋.吳斌方.數(shù)控技術(shù)課程設(shè)計(jì).武昌：華中科技大學(xué)出版社， 2007.5 3 富大偉.劉瑞素.數(shù)控系統(tǒng).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.8 4 江力.單片機(jī)原理與應(yīng)用技術(shù).北京:清華大學(xué)出版社,2007.11 5 冷興聚.李木.方士杰.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ).北京:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社,1998.1 6 王愛(ài)玲.現(xiàn)代數(shù)控原理及控制系統(tǒng).北京:國(guó)防工業(yè)出版社,200

51、2.1 7 孫志禮.冷興聚.魏延剛.曾海泉.機(jī)械設(shè)計(jì).沈陽(yáng):東北大學(xué)出版社,2000.9 8 孫恒.陳作模葛文杰. 機(jī)械原理北京：高等教育出版社，2006.12 9 陳立德機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)北京：高等教育出版社，(2005 重印） 10 何立民.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)選編(6).北京:北京航空航天大學(xué)出版社,1998.8 11 王伯平.互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007.5 35 - 歡迎下載資料，下面是附帶送個(gè)人簡(jiǎn)歷資料用歡迎下載資料，下面是附帶送個(gè)人簡(jiǎn)歷資料用 不了的話(huà)可以自己編輯刪除，謝謝！下面黃顏色背景資料下載不了的話(huà)可以自己編輯刪除，謝謝！下面黃顏色背景資料下載 后可以編輯刪除后

52、可以編輯刪除 x x x 個(gè) 人 簡(jiǎn) 歷 個(gè)人資料個(gè)人資料 姓 名：xxxx婚姻狀況：未婚 出 生：1987-06-24政治面貌:團(tuán)員 性 別：男民 族：漢 學(xué) 位：本科移動(dòng)電話(huà)： 專(zhuān) 業(yè)：英語(yǔ)電子郵件： 地 址： 照片 教育背景教育背景 2006.9-2010.6 吉林工程技術(shù)師范學(xué)院-外國(guó)語(yǔ)言文學(xué)系 主修課程主修課程 本科階段主修 大學(xué)英語(yǔ)精讀，大學(xué)英語(yǔ)泛讀，英語(yǔ)口語(yǔ)，英語(yǔ)聽(tīng)力，英語(yǔ)寫(xiě)作，英語(yǔ)口 譯，翻譯學(xué)，詞匯學(xué)，語(yǔ)法學(xué)，英美概況，英國(guó)文學(xué)，美國(guó)文學(xué)，語(yǔ)言學(xué)， 日語(yǔ)，中外名勝。 特長(zhǎng)及興趣愛(ài)好特長(zhǎng)及興趣愛(ài)好 除了有專(zhuān)業(yè)的英語(yǔ)方面知識(shí)外，我在校生活部工作一年, 在系宣傳部和秘書(shū)處各工作 一

53、年。為全面發(fā)展，大三上學(xué)期，我加入系文學(xué)社，參于了我系心韻雜志的創(chuàng)刊和編 輯工作。在這些活動(dòng)中鍛煉了我的領(lǐng)導(dǎo)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，學(xué)會(huì)了更好的與人相處，這些在 我以后的工作中一定會(huì)有很大的幫助。 36 計(jì)算機(jī)能力計(jì)算機(jī)能力 能熟悉使用 office 工具以及 photoshop、flash 等軟件。 獲國(guó)家計(jì)算機(jī)二級(jí)等級(jí)資格證書(shū)。 外語(yǔ)水平外語(yǔ)水平 通過(guò)英語(yǔ)專(zhuān)業(yè)四級(jí)考試，能熟練進(jìn)行聽(tīng)說(shuō)讀寫(xiě)譯。 獎(jiǎng)勵(lì)情況獎(jiǎng)勵(lì)情況： 2007-2008 優(yōu)秀學(xué)生會(huì)干部 200807 師生合唱比賽一等獎(jiǎng) 普通話(huà)水平測(cè)試等級(jí)證書(shū) 英語(yǔ)專(zhuān)業(yè)四級(jí)證書(shū) 自我評(píng)價(jià)自我評(píng)價(jià) x x x x x x 個(gè)個(gè) 人人 簡(jiǎn)簡(jiǎn) 歷歷 個(gè)人資料個(gè)

54、人資料 姓 名： 婚姻狀況：未婚 出 生： 政治面貌：團(tuán)員 性 別： 民 族：漢 學(xué) 位： 移動(dòng)電話(huà)： 專(zhuān) 業(yè)： 電子郵件： 地 址： 教育背景教育背景 2006.9-2010.6吉林工程技術(shù)師范學(xué)院-外國(guó)語(yǔ)言文學(xué)系 主修課程主修課程 大學(xué)英語(yǔ)精讀，大學(xué)英語(yǔ)泛讀，英語(yǔ)口語(yǔ)，英語(yǔ)聽(tīng)力，英語(yǔ)寫(xiě)作，英 語(yǔ)口譯，翻譯學(xué)，詞匯學(xué)，語(yǔ)法學(xué)，英美概況，英國(guó)文學(xué)，美國(guó)文學(xué)， 語(yǔ)言學(xué)，日語(yǔ)，中外名勝。 能力及特長(zhǎng)能力及特長(zhǎng) 這要寫(xiě)你明你有什么樣的能力及經(jīng)驗(yàn)，最重要就是告訴用人單位，你 37 會(huì)做什么？ 計(jì)算機(jī)能力計(jì)算機(jī)能力 能熟悉使用 office 工具以及 photoshop、flash 等軟件。 獲國(guó)家計(jì)算

55、機(jī)二級(jí)等級(jí)資格證書(shū)。 外語(yǔ)水平外語(yǔ)水平 通過(guò)英語(yǔ)專(zhuān)業(yè)四級(jí)考試，能熟練進(jìn)行聽(tīng)說(shuō)讀寫(xiě)譯。 獎(jiǎng)勵(lì)情況獎(jiǎng)勵(lì)情況 2007-2008 優(yōu)秀學(xué)生會(huì)干部 200807 師生合唱比賽 一等獎(jiǎng) 普通話(huà)水平測(cè)試等級(jí)證書(shū) 英語(yǔ)專(zhuān)業(yè)四級(jí)證書(shū) 實(shí)習(xí)經(jīng)驗(yàn)（或?qū)嵺`經(jīng)驗(yàn)或兼職經(jīng)驗(yàn)）實(shí)習(xí)經(jīng)驗(yàn)（或?qū)嵺`經(jīng)驗(yàn)或兼職經(jīng)驗(yàn)） 這里寫(xiě)上你的實(shí)習(xí)經(jīng)驗(yàn)或?qū)嵺`經(jīng)驗(yàn)或兼職經(jīng)驗(yàn)等信息吧，標(biāo)題自己起 一個(gè)貼切的。 自我評(píng)價(jià)自我評(píng)價(jià) 本人性格開(kāi)朗、穩(wěn)重、有活力，待人熱情、真誠(chéng)。工作認(rèn)真負(fù)責(zé)，積 極主動(dòng)，能吃苦耐勞。有較強(qiáng)的組織能力、實(shí)際動(dòng)手能力和團(tuán)體協(xié)作 精神，能迅速的適應(yīng)各種環(huán)境，并融入其中。我不是最優(yōu)秀的，但我 是最用功的；我不是太顯眼，但我很踏實(shí)

56、；希望我的努力可以讓您滿(mǎn) 意。 這里不要照抄哦，不會(huì)寫(xiě)自我評(píng)價(jià)的朋友，你可以訪(fǎng)問(wèn) http 這里有很多自我 評(píng)價(jià)范文可以參考。 （按住鍵盤(pán)的 ctrl 鍵，再用鼠標(biāo)點(diǎn)鏈接就可以直接打開(kāi)網(wǎng) 站，不用復(fù)制到瀏覽器的。 ）本人性格熱情開(kāi)朗、待人真誠(chéng)，善于溝通， 應(yīng)變能力較強(qiáng)。懂得珍惜擁有的一切。 b 內(nèi)張型鼓式制動(dòng)器 c 濕式多片制動(dòng)器 d 浮鉗盤(pán)式制動(dòng)器 289.零配件市場(chǎng)上的主要價(jià)格形式（abc） 38 a 廠(chǎng)家指導(dǎo)價(jià) b 市場(chǎng)零售價(jià) c 配件廠(chǎng)價(jià)格 290.油漆出險(xiǎn)桔皮皺，即表面不光滑，可能的原因（ d ） a 涂裝間通風(fēng)國(guó)強(qiáng) b 稀釋劑干燥速度過(guò)快 c 稀釋劑干燥速度過(guò)快慢 d 一次噴涂過(guò)厚

57、 291.汽車(chē)的動(dòng)力性能包括（acd） a 最高車(chē)速 b 平均車(chē)速 c 加速時(shí)間 d 能爬上的最大坡度 292.車(chē)險(xiǎn)定損核價(jià)運(yùn)作規(guī)范規(guī)定事故車(chē)輛修復(fù)費(fèi)用包括（abcd） a 事故損失部分維修工時(shí) b 事故損失部分需更換的配件費(fèi) c 殘值 d 稅費(fèi) 293.車(chē)輛全損或推定全損案件， 在確定損失前，應(yīng)該了解（abd）汽車(chē)信息 a 了解車(chē)輛購(gòu)置時(shí)間、價(jià)格 b 取得車(chē)輛的購(gòu)置發(fā)票或其他證明 c 了解車(chē)輛的購(gòu)置渠道 d 了解車(chē)輛的所有人 294.機(jī)動(dòng)車(chē)電器故障引起火災(zāi)的主要原因有（bc） a 電瓶故障 b 線(xiàn)路故障 c 電器元件故障 d 日光聚集 295. 車(chē)險(xiǎn)定損核價(jià)運(yùn)作規(guī)范規(guī)定對(duì)殘值處理的原則（ab

58、）b a 所有殘值歸被保險(xiǎn)人所有，保險(xiǎn)人在維修費(fèi)中扣除 b 事故車(chē)輛更換的配件由保險(xiǎn)人收回后不計(jì)入殘值之內(nèi) c 所有配件必須折舊賣(mài)給被保險(xiǎn)人 d 所有配件必須折舊賣(mài)給維修廠(chǎng)或廢品收購(gòu)站 296.從火災(zāi)原因調(diào)查的角度，汽車(chē)火災(zāi)的原因分（abcd） a 機(jī)械故障類(lèi)（如發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱） 39 b 電器類(lèi)（線(xiàn)路老化短路） c 人為類(lèi)（縱火） d 交通事故類(lèi)（碰撞、傾覆、貨物引起） 297.對(duì)汽車(chē)整車(chē)進(jìn)行測(cè)量非常重要的平面（d）? a 基本面 b 中心面 c 零平面 d 下平面 298.機(jī)械配件的基本維修原則（abcd） a 超過(guò)配合尺寸，通過(guò)加工也無(wú)法得到裝配技術(shù)要求 b 變形通過(guò)矯正無(wú)法保證使用性能和安全技術(shù)要求 c 斷裂無(wú)法焊接或焊接后無(wú)法保證使用性能和安全技術(shù)要求 d 轉(zhuǎn)向等涉及到安全的所有發(fā)生變形的配件 299.被保險(xiǎn)人可依據(jù)哪些有效證明作為領(lǐng)取賠款的憑證（a）ac a 居民身份證 b 有效駕駛本 c 戶(hù)口薄 300.駕駛員未取得駕駛資格包括哪些情況（abcd）abc a 無(wú)駕駛證 b 駕駛車(chē)輛