[機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文]C6132A型車床的自動(dòng)安全保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)說明書

1、目錄前言3正文51.安全保護(hù)裝置方案的評估與論證51.1 c6132a型車床51.2 總體方案61.2.1 問題的提出61.2.2 c6132a型車床電路控制線路71.2.3 方案的提出101.2.4 方案的比較121.2.5 方案的選擇與確定131.3 總體分析131.3.1保護(hù)裝置的可行性分析131.3.2保護(hù)裝置的成本分析151.3.3工藝分析162. 安全保護(hù)裝置的具體設(shè)計(jì)182.1保護(hù)裝置的電路設(shè)計(jì)182.2保護(hù)裝置的機(jī)械設(shè)計(jì)20如需要圖紙等資料，聯(lián)系qq1961660126研究成果的嚴(yán)肅態(tài)度以及向讀者提供有關(guān)信息的出處，正文之后一般應(yīng)列出參考文獻(xiàn)表引文應(yīng)以原始文獻(xiàn)和第一手資料為原則

2、。所有引用別人的觀點(diǎn)或文字，無論曾否發(fā)表，無論是紙質(zhì)或電子版，都必須注明出處或加以注釋。凡轉(zhuǎn)引文獻(xiàn)資料，應(yīng)如實(shí)說明。對已有學(xué)術(shù)成果的介紹、評論、引用和注釋，應(yīng)力求客觀、公允、準(zhǔn)確。偽注、偽造、篡改文獻(xiàn)和數(shù)據(jù)等，均屬學(xué)術(shù)不端行為致謝一項(xiàng)科研成果或技術(shù)創(chuàng)新,往往不是獨(dú)自一人可以完成的,還需要各方面的人力,財(cái)力,物力的支持和幫助.因此,在許多論文的末尾都列有致謝1) 著錄參考文獻(xiàn)可以反映論文作者的科學(xué)態(tài)度和論文具有真實(shí)、廣泛的科學(xué)依據(jù)，也反映出該論文的起點(diǎn)和深度。2) 著錄參考文獻(xiàn)能方便地把論文作者的成果與前人的成果區(qū)別開來。3) 著錄參考文獻(xiàn)能起索引作用。4) 著錄參考文獻(xiàn)有利于節(jié)省論文篇幅。01

3、 brown, h. d. teaching by principles: an interactive approach to language pedagogym. prentice hall regents, 1994.02 brown, j set al. situated cognition and the culture of learningj. educational reasercher, 1, 1989.03 chris, dede. the evolution of constructivist learning envi-ronments: immersion in d

4、istributed virtual worldsj. ed-ucational technology, sept-oct, 1995.學(xué)位申請者如果能通過規(guī)定的課程考試，而論文的審查和答辯合格，那么就給予學(xué)位。如果說學(xué)位申請者的課程考試通過了，但論文在答辯時(shí)被評為不合格，那么就不會授予他學(xué)位。有資格申請學(xué)位并為申請學(xué)位所寫的那篇畢業(yè)論文就稱為學(xué)位論文，學(xué)士學(xué)位論文。學(xué)士學(xué)位論文既如需要圖紙等資料，聯(lián)系qq1961660126是學(xué)位論文又是畢業(yè)論文中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)vdc 001.81、cb 7713-87號文件給學(xué)術(shù)論文的定義為：學(xué)術(shù)論文是某一學(xué)術(shù)課題在實(shí)驗(yàn)性、理論性或觀測性上具有新的科

5、學(xué)研究成果或創(chuàng)新見解的知識和科現(xiàn)象、制定新理論的一種手段，舊的科學(xué)理論就必然會不斷地為新理論推翻?！保ㄋ沟俜颐飞┮虼?，沒有創(chuàng)造性，學(xué)術(shù)論文就沒有科學(xué)價(jià)值。三、創(chuàng)造性學(xué)術(shù)論文在形式上是屬于議論文的，但它與一般議論文不同，它必須是有自己的理論系統(tǒng)的，不能只是材料的羅列，應(yīng)對大量的事實(shí)、材料進(jìn)行分析、研究，使感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識。一般來說，學(xué)術(shù)論文具有論證色彩，或具有論辯色彩。論文的內(nèi)容必須符合歷史唯物主義和唯物辯證法，符合“實(shí)事求是”、“有的放矢”、“既分析又綜合” 的科學(xué)研究方法。一般普通刊物（省級、國家級）審核時(shí)間為一周，高質(zhì)量的雜志，審核時(shí)間為14-20天。核心期刊審核時(shí)間一般為4個(gè)月，

6、須經(jīng)過初審、復(fù)審、終審三道程序。3.期刊的級別問題。國家沒有對期刊進(jìn)行級別劃分。但各單位一般根據(jù)期刊的主管單位的級別來對期刊劃為省級期刊和國家級期刊。省級期刊主管單位是省級單位。國家級期刊主管單位是國家部門或直屬部門。如需要圖紙等資料，聯(lián)系qq19616601262.2.1 開關(guān)的選擇及確定202.2.2裝置的材料及加工工藝252.3保護(hù)裝置的總裝設(shè)計(jì)272.3.1保護(hù)裝置的組裝282.3.2保護(hù)裝置的安裝283.機(jī)床自動(dòng)安全系統(tǒng)的發(fā)展293.1紅外檢測技術(shù)原理及應(yīng)用303.2數(shù)控技術(shù)的發(fā)展314.總結(jié)32致謝:34參 考 文 獻(xiàn):35附件：36摘要針對車加工實(shí)習(xí)中易發(fā)生事故的原因，設(shè)計(jì)了一種

7、車床用安全保護(hù)裝，介紹了該裝置的結(jié)構(gòu)及原理。此裝置主要是由金屬套筒、箱體和外購開關(guān)組成的。各個(gè)組成的選材、加工對裝置的成本有很大影響。本文對保護(hù)裝置的的各個(gè)部分的選材，加工工藝做出分析，力求降低成本。同時(shí)，對裝置的安裝、動(dòng)作執(zhí)行等方面作了深入的可行性分析。傳統(tǒng)車床的自動(dòng)安全保護(hù)裝置主要是為了避免學(xué)生在裝卸完工件后，忘了把卡盤扳手取下而開動(dòng)機(jī)床造成安全事故。適合安裝于培訓(xùn)車工用車床上，尤其更適合安裝在高校車加工實(shí)習(xí)用車床上。關(guān)鍵詞：車床 安全保護(hù)裝置 行程開關(guān)abstractprocess the reason of the accident incident while practising

8、to the car , has designed a kind of lathe to be installed by safe protection, have introduced structure and principle of this device . this device mainly and purchased the switch and made up outside by the metal collet , body of case. the ones that make up select suitable materials , process and hav

9、e influence greatly on the cost of the device one by one. this text each part in protector select suitable materials, preparation method make analysis, make every effort to lower costs . meanwhile, installation , movement person who carry out respect in device act as deep feasibility analyze. tradit

10、ional automatic safe protector of lathe for prevent student from in behind the work piece of finishing loading and unloading mainly, forget , take chuck spanner off , start lathe lead to the fact the incident. suitable for , install , on train lathe work spend lathe , suitable for , install in high

11、school bus processing , practising , spending lathing especially.key word: switch lathe safekeeping installment limit 前言在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，機(jī)床在所有生產(chǎn)設(shè)備中的地位無疑是般為舉足輕重的,而車床是使用最廣泛的。在機(jī)床發(fā)揮極大作用的同時(shí)，由于技術(shù)設(shè)計(jì)上的考慮不當(dāng)，在使用過程中也常常會造成生產(chǎn)事故.輕則影響到生產(chǎn)，重則導(dǎo)致人身傷亡。如何在合理發(fā)揮機(jī)床作用的同時(shí)，最大程度的減少生產(chǎn)事故的發(fā)生，應(yīng)該是所有機(jī)床設(shè)計(jì)人員義不容辭的責(zé)任。進(jìn)工實(shí)習(xí)是每個(gè)理工科學(xué)生的必修課, 學(xué)生實(shí)習(xí)的主要工種

12、有車，鉗，銑，铇，磨電氣焊、鍛壓、鑄造、熱處理等。使用主要設(shè)備有普通車床，立、臥式銑床，平面及外圓磨床，鉆床，鍛壓設(shè)備等，由于剛剛接觸，特別是普通車床，運(yùn)轉(zhuǎn)速度高，而絕大部分機(jī)床不具備自動(dòng)保護(hù)停車(熱繼電器除外)裝置，加上學(xué)生對設(shè)備安全運(yùn)行知識了解不多。操作又不很熟練，在車工實(shí)習(xí)過程中，扳手飛出，刀架上車頭(刀回架與運(yùn)轉(zhuǎn)中的卡盤相碰)的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)勝。因此在機(jī)床的設(shè)計(jì)和制造過程中，必須充分考慮到安全保護(hù)技術(shù)的重要性。事實(shí)上.在世界上機(jī)床制造水平先進(jìn)的國家，如德國、瑞士、日本、美國和意大利等，他們生產(chǎn)的機(jī)床都有很全面的安全保護(hù)措施，而我國的機(jī)床制造廠商在這方面要遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于這些歐美發(fā)達(dá)國家。隨著中國

13、加入wto，歐美廠商對中國市場將會越來越重視，國內(nèi)的機(jī)床制造廠商也將面臨越來越多的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中全面采取安全保護(hù)措施已經(jīng)勢在必行。 傳統(tǒng)車床在金工實(shí)習(xí)的教學(xué)工作中有有著十分重要的意義，由于學(xué)生很少接觸，在剛開始金工實(shí)習(xí)的時(shí)候?qū)C(jī)床的性能不熟悉，常常操作失誤，造成事故。為了防止新上崗的車工及高校學(xué)生在車工教學(xué)培訓(xùn)中發(fā)生安全事故，我們設(shè)計(jì)了一種在車床上使用的安全防護(hù)裝置。該裝置可有效防止部分學(xué)生在裝卸完工件后忘記取下卡盤扳手就啟動(dòng)車床,導(dǎo)致扳手在離心力的作用下從卡盤上飛出，造成事故。因此該論文主要設(shè)計(jì)了一個(gè)接入車床的電路中在扳手的作用下才能啟動(dòng)的安全保護(hù)裝置。即扳手不從卡盤上取下來，車

14、床不能啟動(dòng)，經(jīng)過實(shí)踐論證,該系統(tǒng)安全可靠，安裝維護(hù)方便快捷，在整個(gè)教育系統(tǒng)的金工實(shí)習(xí)基地得到了廣泛的應(yīng)用。本文主要工作: (1)搜集資料、了解國內(nèi)外發(fā)展新動(dòng)向、進(jìn)行課題、時(shí)示性分析。 (2)對技改方案進(jìn)行論證與評估。 (3)確定總體方案。(4) 對保護(hù)裝置進(jìn)行了電路設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)、總裝設(shè)計(jì)之后，并對其進(jìn)行了成本分析、工藝分析，使用的可行性進(jìn)行了論證。 (5)總結(jié)規(guī)律，找出該課題存在的不足并提出改進(jìn)意見。正文1.安全保護(hù)裝置方案的評估與論證在教育系統(tǒng)的各個(gè)高校中，普遍均設(shè)有金工實(shí)習(xí)基地。在這其中就不時(shí)的發(fā)生因?qū)W生的誤操作而產(chǎn)生的安全事故。就以我們成都理工大學(xué)的金工實(shí)習(xí)基地而言，我校的金工實(shí)習(xí)基地

15、在省內(nèi)的各個(gè)高校當(dāng)中規(guī)模居中，各種加工設(shè)備都很齊全。因此，在省內(nèi)的金工實(shí)習(xí)基地中具有普遍性。我們對近些年來出現(xiàn)的安全事故做了大體的了解，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)普遍出現(xiàn)的安全問題：傳統(tǒng)機(jī)床在金工實(shí)習(xí)的教學(xué)過程中，學(xué)生由于對機(jī)床的性能及操作不熟悉，常常產(chǎn)生誤操作。為此我們?yōu)榱朔乐勾祟惏踩鹿实陌l(fā)生就提出了為傳統(tǒng)機(jī)床設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)安全保護(hù)裝置。而在我校的金工實(shí)習(xí)基地中，c6132a是主要的車削加工的傳統(tǒng)機(jī)床。由于我校實(shí)習(xí)基地的c6132a 型車床缺少必要的安全保護(hù)措施,學(xué)生在裝卸工件時(shí),如果不小心誤動(dòng)機(jī)械操作手柄,會引起主軸電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行, 造成設(shè)備和學(xué)生人身事故,為此增加了以行程開關(guān)為主的安全保護(hù)裝置。在下面的我

16、們將以c6132a型車床為例，來介紹傳統(tǒng)機(jī)床的特點(diǎn)，并對c6132a電路進(jìn)行合理的改造，對學(xué)生的安全起到保護(hù)作用。1.1 c6132a型車床臥式車床的加工對象，主要是軸類零件和直徑不太大的盤類零件。故一般采用臥式布局。為了適應(yīng)右手操作的習(xí)慣，主軸箱布置在左端。而c6132a型車床又是臥式車床中應(yīng)用最廣的，在本章中將主要以c6132a型車床為例來介紹傳統(tǒng)機(jī)床。圖1.1 c6132a型車床c6132a型車床主要是有主軸箱（handstock）、刀架(tool slide)、進(jìn)給箱(feedbox)、尾座(tailstock)、 溜板箱(apron) 、床身(bed)六大部分組成，c6132a型車床

17、其外形如上圖所示。1.2 總體方案1.2.1 問題的提出c6132a 型車床是我校實(shí)習(xí)工廠的加工機(jī)床, 每年都擔(dān)負(fù)著學(xué)生機(jī)加工實(shí)習(xí)的繁重任務(wù)。但是由于安全保護(hù)環(huán)節(jié)欠缺,并且參加實(shí)習(xí)的學(xué)生都是第一次參加，對設(shè)備的性能不熟悉和操作不熟悉容易發(fā)生意外,從而導(dǎo)致設(shè)備和人身事故。比如：未取下扳手就啟動(dòng)車床導(dǎo)致扳手在離心力下飛出；部分長頭發(fā)女生不按老師要求戴安全帽；加工過程中刀架與三角卡盤相碰等等都很可能對人身和設(shè)備的造成傷害。特別是學(xué)生常常忘記取下扳手就啟動(dòng)車床導(dǎo)致扳手在離心力下飛出，造成的這類事故引起了我的注意。因此，我針對學(xué)生常常忘記取下扳手就啟動(dòng)車床導(dǎo)致扳手在離心力下飛出，造成的事故,并根據(jù)學(xué)校實(shí)

18、習(xí)工廠的要求,我們對c6132a 型車床進(jìn)行了必要的安全技術(shù)改造。我們的設(shè)計(jì)應(yīng)該是考慮的學(xué)生由于初次使用車床，在裝夾完工件后忘記取下扳手，就啟動(dòng)車床，在離心力的作用扳手飛出，從而造成事故，因此，我們就應(yīng)該設(shè)計(jì)一個(gè)裝置，提醒學(xué)生取下扳手。怎樣才能做到這一點(diǎn)呢？我們利用扳手去控制一個(gè)開關(guān)，當(dāng)這個(gè)開關(guān)閉和時(shí)才能啟動(dòng)車床的電路，有兩種控制電路的方法可以實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)：控制這個(gè)車床的電路和控制主軸電機(jī)的電路。所以我們要對c6132a車床的控制線路進(jìn)行分析：1.2.2 c6132a型車床電路控制線路圖1.2 c6132a型車床電路控制線路圖下面我們將對該電氣控制線路作一簡要的分析：（1）主電路分析主電路中共有

19、三臺電動(dòng)機(jī)。m1為主軸電動(dòng)機(jī)，帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)和刀架作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；m2為冷卻電動(dòng)機(jī)；m3為刀架快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)。三相交流電源通過轉(zhuǎn)換開關(guān)qs1引入，主軸電動(dòng)機(jī)m1有接觸器km1控制啟動(dòng)，熱繼電器fr1為主軸電動(dòng)機(jī)m1的過載保護(hù)。冷卻泵電動(dòng)機(jī)m2有接觸器km2控制啟動(dòng)，熱繼電器fr2為冷卻泵電動(dòng)機(jī)m2的過載保護(hù)。接觸器km3為控制刀架快速移動(dòng)的電動(dòng)機(jī)m3啟動(dòng)用，因快速電動(dòng)機(jī)m3是短期工作，故可不設(shè)過載保護(hù)。（2）控制電路分析控制變壓器tc二次側(cè)輸出110v電壓作為控制回路的電源：（a）主軸電動(dòng)機(jī)m1的控制：按下啟動(dòng)按鈕開關(guān)sb2，接觸器km1的線圈獲電吸合，km1主觸頭閉合，主軸電動(dòng)機(jī)m1啟動(dòng)。按下蘑菇

20、形停止開關(guān)按鈕sb1，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。（b）冷卻泵電動(dòng)機(jī)m2的控制：只能在接觸器km1獲電吸合，主軸電動(dòng)機(jī)m1啟動(dòng)后，合上開關(guān)sa使接觸器km2線圈獲電吸合，冷卻泵電動(dòng)機(jī)m2才可能啟動(dòng)。（c）刀架快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)的控制：刀架快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)m3的啟動(dòng)是由安裝在進(jìn)給操作手柄頂端的按鈕開關(guān)sb3來控制的，它與交流接觸器km3組成點(diǎn)動(dòng)控制環(huán)節(jié)。將操作手柄扳到所需的方向，壓下按鈕開關(guān)sb2，接觸器km3獲電吸合，電動(dòng)機(jī)m3獲電啟動(dòng)，刀架就向指定方向快速移動(dòng)。經(jīng)過現(xiàn)場測試,并根據(jù)測試結(jié)果我們繪制了機(jī)床電氣控制線路原理圖,如圖1.3 所示。(a)圖是改造前的控制線路,(b) 圖是改造后的控制線路。圖1.3 機(jī)床電

21、氣原理圖圖中sq1 、sq2 是與機(jī)械操作手柄聯(lián)動(dòng)的行程開關(guān)。當(dāng)操作手柄處于中間(零位) 位置:sq1 、sq2 都不受壓;當(dāng)操作手柄處于向上(正轉(zhuǎn)) 位置: sq1 受壓,sq2 不受壓;當(dāng)操作手柄處于向下(反轉(zhuǎn)) 位置:sq1 不受壓,sq2 受壓。其控制線路工作原理如下: 合上 | 冷卻泵電動(dòng)機(jī) 啟動(dòng) |操作手柄必須處于中間(零位) 位置:中間繼電器ka自鎖，為車削加工作準(zhǔn)備 |操作手柄必須處于向上(正轉(zhuǎn)) 位置： 受壓 常開觸點(diǎn)閉合， 得電主軸電動(dòng)機(jī) 正轉(zhuǎn)加工 |操作手柄必須處于向下(反轉(zhuǎn)) 位置： 受壓 常開觸點(diǎn)閉合， 得電主軸電動(dòng)機(jī) 反轉(zhuǎn)加工此機(jī)床線路有如下控制特點(diǎn): a.主軸電動(dòng)

22、機(jī)m2 正、反向運(yùn)行的互換必須經(jīng)過中間位置; b.若線路突然斷電,待電源恢復(fù)后,必須重新操作手柄,主軸電動(dòng)機(jī)m2 才能正常運(yùn)行; c.裝卸工件時(shí)操作手柄必須處于中間(零位) 位置。這樣一來就存在這樣的問題: 如果操作員在裝卸工件時(shí)不小心誤動(dòng)操作手柄,就會引起主軸電動(dòng)機(jī)m2 正、反向運(yùn)行,在離心力的作用下扳手飛出造成設(shè)備和人身事故。這就要求我們必須對此機(jī)床控制線路進(jìn)行技術(shù)改造,即設(shè)置一保護(hù)裝置。1.2.3 方案的提出通過車床的電路控制分析，利用扳手去控制一個(gè)開關(guān)，當(dāng)這個(gè)開關(guān)閉和時(shí)才能啟動(dòng)車床的電路，兩種可以控制電路的實(shí)現(xiàn)方法如下：（1） 控制這個(gè)車床的電路，即在這個(gè)電源開關(guān)后加一個(gè)保護(hù)裝置，使裝

23、置能夠控制這個(gè)車床的電路，沒有取下扳手放進(jìn)保護(hù)裝置的話，整個(gè)車床就不能啟動(dòng)。這個(gè)方法顯然不符合我們的生產(chǎn)實(shí)習(xí)的，因?yàn)槊看稳?、上工件都要使真?zhèn)€車床都停下來，這樣就會減短車床的使用壽命，而且增加操作的麻煩。（2） 控制主軸電機(jī)的電路。因?yàn)楫?dāng)主軸電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)才能使扳手在離心力的作用飛出造成事故，所以我們設(shè)計(jì)個(gè)裝置能夠控制主軸電機(jī)的電路就可以了。怎樣才能在避免裝卸工件的時(shí)不小心按動(dòng)開關(guān)使免主軸電機(jī)突然啟動(dòng)呢？我們在裝卸工件的時(shí)候都要使用的扳手，那么我們設(shè)計(jì)的保護(hù)裝置也應(yīng)該要用到扳手，這樣只有一個(gè)扳手，就能夠避免在做這一件工作的時(shí)候，另外一件事發(fā)生。增設(shè)一保護(hù)環(huán)節(jié),使得此環(huán)節(jié)在裝卸工件時(shí)能夠斷開控制線路,

24、使線路不可能工作,否則控制線路自動(dòng)恢復(fù)正常, 基于此種設(shè)想,所以我們采用行程開關(guān)、套筒和裝卸工件用的扳手配合完成保護(hù)功能。圖中sq 為保護(hù)環(huán)節(jié)中的開關(guān),此線路工作原理如下: 1.裝卸工件后,扳手插入套筒sq 壓合中間繼電器ka 得電自鎖為正常的車削加工作準(zhǔn)備; 2裝卸工件時(shí),扳手拔出套筒sq 自動(dòng)回恢復(fù),中間繼電器ka 不可能得電此時(shí)不論機(jī)械操作手柄處于何位置km1 、km2 都不可能得電主軸電動(dòng)機(jī)都不會啟動(dòng)運(yùn)行從而起到預(yù)期的保護(hù)作用。由此可見我們選擇開關(guān)的重要性，即開關(guān)的選擇決定了整個(gè)保護(hù)裝置。根據(jù)對機(jī)床線路的測試結(jié)果,選擇的開關(guān)必須滿足下列要求: a.可用于短時(shí)重復(fù)動(dòng)作; b.體積小且動(dòng)作

25、可靠; c.需要一對常開、一對常閉開關(guān); d.能夠自動(dòng)復(fù)位; e.能夠承受較大的沖擊力,且使用壽命長; f.適用于交流380v ,5a 的控制電路。因此，我們設(shè)計(jì)裝置時(shí)，主要對開關(guān)的選擇提出兩種方案，使扳手能夠通過套筒準(zhǔn)確的作用在開關(guān)上，（1）.根據(jù)以上要求我們可以選用dz47-1p型紅外線控制開關(guān)。當(dāng)扳手插入套筒后由于重力的作用使開關(guān)閉合，sq閉合，為正常的車削加工作準(zhǔn)備這樣就可以啟動(dòng)主軸電機(jī)了。當(dāng)扳手取下后，開關(guān)能夠自動(dòng)斷開，從而是sq斷開，主軸電機(jī)的電源斷開，電機(jī)停止工作，就可以用扳手取下工件了。圖1.4 dz47-1p紅外線開關(guān)（2）.還可以選擇行程限位開關(guān)，作用也與先前討論的基本相同

26、，都是當(dāng)扳手插入套筒后由于重力的作用使開關(guān)閉合，sq閉合，為正常的車削加工作準(zhǔn)備這樣就可以啟動(dòng)主軸電機(jī)了。當(dāng)扳手取下后，開關(guān)能夠自己斷開，從而是sq斷開，主軸電機(jī)的電源斷開，電機(jī)停止工作，就可以用扳手取下工件了。1.2.4 方案的比較前兩種方案外部裝置均相同，方案一的中心裝置為一紅外線開關(guān)，方案二的中心裝置為一限位開關(guān)。在本章節(jié)將著重比較兩種方案，以確定最終的設(shè)計(jì)方案。方案一，二在調(diào)試中出現(xiàn)的問題很多,如:a1 線路的觸點(diǎn)連接不牢;b1 套筒與行程開關(guān)安裝尺寸出現(xiàn)偏差等。這些現(xiàn)象最終得到很好的解決。經(jīng)過試用,反映此裝置非常可靠、方便、有效。但是方案二有更多的優(yōu)點(diǎn)：（1）采用接近開關(guān)，工作無接觸

27、無磨損，使用壽命長，而且控制簡單、方便、可靠性好。（2）能防止扳手從卡盤上飛出造成的事故。（3）是機(jī)電一體化的新產(chǎn)品，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，具有推廣價(jià)值。通過兩種方案的介紹，我們看到兩種方案各有其優(yōu)缺點(diǎn)。而且兩種裝置的外部結(jié)構(gòu)都是相同的，它們的主要不同是由于所選的行程開關(guān)不同。針對此種情況，我們將主要通過比較兩種行程開關(guān)的優(yōu)缺點(diǎn)來確定最終的設(shè)計(jì)方案，下面將對此作詳細(xì)的介紹。紅外線開關(guān)是一種非接觸型的物體檢測裝置，它的工作原理是當(dāng)開關(guān)被接觸時(shí)，它的紅外線發(fā)射器就能發(fā)出紅外線，當(dāng)一邊的接收器接收到信號后就能控制sq并能給出相應(yīng)的控制信號去控制繼電器或其他電器。行程開關(guān)（國外常稱為位置傳感器）是反映工作機(jī)械或運(yùn)

28、動(dòng)部件的行程，以發(fā)出檢測、定位、聯(lián)鎖、保護(hù)及控制等命令的主令電器。行程開關(guān)包括微動(dòng)開關(guān)、限位開關(guān)及接近開關(guān)等，前兩種是指有觸點(diǎn)開關(guān)，后一種是指無觸點(diǎn)開關(guān)。因?yàn)橛杏|點(diǎn)開關(guān)具有某些突出的優(yōu)點(diǎn)，所以用途非常廣泛，其用量也遠(yuǎn)大于無觸點(diǎn)開關(guān)。紅外線開關(guān)應(yīng)用可以提高機(jī)床設(shè)備的可靠性和安全性，但是它初投資要比行程開關(guān)高一些，接近開關(guān)的單價(jià)為20元左右，而行程開關(guān)只需3-5元。事實(shí)上，我們應(yīng)該看到，機(jī)床經(jīng)過改造后所節(jié)省的維修、備件及機(jī)場停機(jī)待修的費(fèi)用要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于它的初投資。因此，這種改造在經(jīng)濟(jì)效益上也是令人滿意的。1.2.5 方案的選擇與確定通過比較我們看到兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，由于行程開關(guān)價(jià)格便宜，方便可靠， 經(jīng)

29、試用取得了令人滿意的效果，故我們最后選定將行程開關(guān)中的限位開關(guān)作為裝置的主要外構(gòu)件。此設(shè)計(jì)的總體方案為：設(shè)計(jì)一個(gè)安全裝置，可以防止沒有取下扳手的情況下，機(jī)床無法啟動(dòng)。裝置的結(jié)構(gòu)由于只是起到開關(guān)的作用，且僅和一個(gè)扳手相關(guān)聯(lián)，從成本上考慮只需一個(gè)長方體盒體就可以了，安裝的位置考慮到方便，就安裝在左手邊的主軸箱上。整個(gè)裝置要實(shí)現(xiàn)的工作過程：當(dāng)卡盤扳手放入套筒后，卡盤扳手壓在墊塊上。墊片通過螺釘固定在箱體上，同時(shí)壓在開關(guān)的觸頭上。釘固定在箱體的固定位置上。這時(shí)候卡盤扳手通過墊片及墊塊的作用與開關(guān)的活動(dòng)觸頭接觸，由于扳手的重力作用將開關(guān)的活動(dòng)觸頭壓下，使開關(guān)閉合，即進(jìn)一步說使整個(gè)電氣控制電路接通，使機(jī)床

30、正常工作。以達(dá)到我們的設(shè)計(jì)要求。1.3 總體分析在這一部分我們主要介紹所設(shè)計(jì)的裝置在各個(gè)方面的可行性分析和它在價(jià)格方面的分析。1.3.1保護(hù)裝置的可行性分析在這里我們主要從兩個(gè)方面對裝置的可行性進(jìn)行分析，即裝置在安裝方面的可行性和裝置在執(zhí)行方面的可行性分析。（1）保護(hù)裝置安裝的可行性分析我們所設(shè)計(jì)的裝置主要是為了起到自動(dòng)安全保護(hù)的作用，那么此裝置究竟能不能達(dá)到設(shè)計(jì)的目的，很關(guān)鍵的一點(diǎn)就是看它安裝到機(jī)床上的設(shè)計(jì)參數(shù)是否合理.在機(jī)床添加了自動(dòng)安全保護(hù)裝置后，能否使機(jī)床正常工作，且不影響工作人員的正常操作?；谶@一考慮，我們將對裝置在機(jī)床上的安裝作詳細(xì)的論述。我們所設(shè)計(jì)的裝置的外形尺寸是非常小巧的，

31、它的大小比例只占到整個(gè)機(jī)床體積的很小一部分。我們在安裝時(shí)，考慮到機(jī)床的實(shí)際情況以及人的操作習(xí)慣，決定將裝置安裝在車床的主軸箱上。我們的裝置主要是防止學(xué)生在金工實(shí)習(xí)時(shí)，在裝卸完工件后，忘了把卡盤扳手從卡盤上取下，而使扳手從車床上飛出，造成安全事故?？紤]到這些，我們就要將裝置安裝在卡盤附近，以便于學(xué)生將卡盤扳手放入其中。最好的位置是學(xué)生在裝卸完工件后，隨手就可以觸到的位置，由此我們選擇了主軸箱是個(gè)十分可行的方案。再者，我們考慮到裝置與車床的連接是殼體之間的聯(lián)接，由此我們可以選擇在殼體和箱體上開孔，之后用螺釘聯(lián)接的方案。這樣可以極大的使安裝空間縮小，并且使聯(lián)接更加穩(wěn)定、牢固。裝置的具體安裝實(shí)施已經(jīng)在

32、前面提到了。經(jīng)過以上的分析，可以看出傳統(tǒng)機(jī)床的自動(dòng)安全保護(hù)裝置的安裝方案在實(shí)施過程中是十分可行的。（2）保護(hù)裝置使用的可行性分析我們的裝置已經(jīng)設(shè)計(jì)完成，那么它究竟能不能按照我們的意愿進(jìn)行工作呢。那就要看裝置的各個(gè)組件是不是按照我們的設(shè)計(jì)所動(dòng)作了，即部件的執(zhí)行是否可行，在這一部分我們要對此進(jìn)行詳細(xì)論述。我們的整個(gè)裝置的各個(gè)組件是放在一個(gè)長方體的箱體中的，且是豎直固定在車床的主軸箱上的。在箱體的最底端放置著墊塊，它的作用是支撐開關(guān)。開關(guān)就安裝在墊塊之上，并且利用兩個(gè)對稱的螺釘緊緊固定在箱體上。而墊片遠(yuǎn)離開關(guān)的一端利用對稱的兩個(gè)螺釘固定在箱體底面上，而另一端壓在開關(guān)的活動(dòng)觸頭上。因我們選擇lx5-1

33、1系列的行程開關(guān)，其觸頭十分靈敏，為保證在只有墊片在其上不使開關(guān)閉合的條件，我們利用安裝在墊片上的兩螺釘上的螺母，調(diào)節(jié)墊片的具體位置，使墊片剛剛觸在開關(guān)的活動(dòng)觸頭上即可。lx5-11系列的小柱塞式行程開關(guān)，適用于交流50hz,電壓380v，直流220v的控制電路中，作為限制各種機(jī)構(gòu)和行程之用，其使用壽命比較長，適合此保護(hù)裝置。那么卡盤扳手插入套筒后，由于重力的作用，扳手就壓在了墊片上，并且通過墊片將壓力傳到開關(guān)的活動(dòng)觸頭上，使開關(guān)閉合，電路接通。首先，扳手在插入金屬套筒后要不能使扳手卡在套筒中。這在設(shè)計(jì)套筒時(shí)就已經(jīng)考慮到了，套筒與扳手之間要存在著一定的間隙，保證可以使卡盤扳手可以順利通過并壓在

34、墊片上。其次，墊片不能完全的固定。這在設(shè)計(jì)墊片時(shí)也作了考慮，墊片的一端是可以通過兩個(gè)螺釘調(diào)節(jié)的，而另一端是壓在開關(guān)的活動(dòng)觸頭上的。再有，開關(guān)的活動(dòng)觸頭要足夠靈敏而且開關(guān)要非常穩(wěn)定在性能上。這些在設(shè)計(jì)和選擇開關(guān)時(shí)都已作了詳細(xì)的說明，在這里就不多說了。經(jīng)過以上的分析，可以看出傳統(tǒng)機(jī)床的自動(dòng)安全保護(hù)裝置在裝置的各個(gè)部分動(dòng)作的執(zhí)行上也是非?？茖W(xué)的，是可行的。1.3.2保護(hù)裝置的成本分析在這個(gè)裝置的成本方面我們主要考慮到每個(gè)裝置的成本都非常低，而且不容易估計(jì)。因此，我們可以選擇一批裝置來分析裝置的成本。在下面的計(jì)算中，我們統(tǒng)一選取20，000件來計(jì)算整個(gè)裝置的成本。裝置的成本我們主要從裝置的材料的價(jià)格、

35、開關(guān)的價(jià)格以及各個(gè)部分的加工幾個(gè)方面來考慮的。開關(guān)方面，我們選擇lx5-11型限位開關(guān)，它的價(jià)格3.00元/臺，那么我們的開關(guān)成本就是60000元。套筒的材料我們選擇熱軋無縫鋼管，它的價(jià)格為5000元/噸。而我們的套筒的質(zhì)量大約為100克左右，而考慮到我們在加工時(shí)可能會浪費(fèi)一定的材料，因此我們計(jì)其質(zhì)量為120克。那么，這批裝置的質(zhì)量就為2400千克。那么這批裝置的套筒成本就是12000元。箱體及箱蓋的材料我們可以選擇熱軋普碳薄鋼板，它的價(jià)格為4000元/噸。而我們的箱體的質(zhì)量大約為100克左右。同樣的考慮到加工，我們計(jì)其質(zhì)量為120克。那么，這批裝置的質(zhì)量就為2400千克。那么我們的箱體及箱蓋

36、的成本就為9600元。墊片的材料選擇普通硬脂塑料，它的價(jià)格為7500元/噸。墊片的質(zhì)量為20克左右，同樣考慮加工余量，我們計(jì)算其質(zhì)量為30克。那么這批裝置的質(zhì)量為600千克。那么墊片的成本為4500元。螺釘?shù)某杀竟灿?jì)為15000元。我們的裝置要經(jīng)過車削、銑削等加工，我們同樣計(jì)算它的成本為80000元。通過以上的分析計(jì)算，我們可以計(jì)算出這批裝置的總成本為：m=60000+12000+9600+4500+1500+80000=167600元那么可知每個(gè)裝置的成本為九元左右。通過以上的分析，我們看到我們所設(shè)計(jì)的裝置可以以很小的成本完成很重要的功能，可以說我們的裝置是非常合理的。1.3.3工藝分析（1

37、）壓片的工藝分析由于扳手的中心是空的用來扳動(dòng)螺母的，如果直接放到觸頭上有可能與觸頭接觸不到，所以增加了壓片，這樣只要把扳手插入套筒壓片在扳手的重力作用下壓下觸頭的作用。所以它的材料必須要滿足一定的強(qiáng)度，有一定的韌性，和抗沖擊的能力。它的結(jié)構(gòu)為長60-70mm寬35-45mm的片。用螺釘固定在裝置的底部，保證其安裝尺寸，從它到底部的距離為30-40 mm。此結(jié)構(gòu)合理又經(jīng)濟(jì)。加工方便形狀簡單。由3表常用工程塑料及型才選用不飽和聚酯塑料。它的機(jī)械性能良好。耐熱耐燃。耐化學(xué)試劑，透光，耐氣候老化，用于制造電工電器，汽車車身等。材料經(jīng)濟(jì)合要求。要把它切割成長為67mm,寬為45mm的塊。選用2普通機(jī)床c

38、6132d型，刀片選用表8.2-1 gb5244-85 a312（2）套筒的工藝分析此零件是安全保護(hù)裝置中的一個(gè)主要零件，其功能是用來插放扳手，讓扳手放入時(shí)能壓下安全裝置的限位開關(guān)的觸頭。套筒是以限位開關(guān)的觸頭為裝配基準(zhǔn)安裝在安全裝置的外殼上的。配以一個(gè)螺母用以固定套筒。螺紋用采用車刀車削而成。它無技術(shù)要求，視圖、尺寸完全正確；選用ht110的鐵管。此材料對強(qiáng)度無要求，零件鑄造應(yīng)力小，不用人工時(shí)效處理，減震性，鑄造性能良好。（3）裝置的外殼的工藝分析用ht110的鐵板切割并焊接而成。其主要加工尺寸為在上面加工孔。在殼體上加工七個(gè)用以用于安裝4mm的孔，在其下底面加工一10mm的孔用與接線用。在

39、殼蓋上加工四個(gè)4mm的孔，用與安裝殼蓋。選擇加工設(shè)備及工裝設(shè)備：切割時(shí)選用 普通車床c6132d型，刀片用 a312焊接時(shí)選用2焊條e4322型。該型接與電源交流直流正反接。工藝性能良好接縫較凸，適用于高速，單道，主要焊接低炭鋼薄板。鉆孔時(shí)選用z4012由7表10.1-1臺式鉆床，鉆頭由表10.2-5選用直麻花鉆gb1435-85。螺紋攻絲時(shí)由7表16.2-2選用s4006b型臺式鉆床。此裝置的外殼形狀合理加工方便，形狀簡單，材料經(jīng)濟(jì)符合此設(shè)計(jì)的要求和材料標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格。2. 安全保護(hù)裝置的具體設(shè)計(jì)在前面的章節(jié)中，我們已經(jīng)選定了本次設(shè)計(jì)的方案，下面我們將主要對所設(shè)計(jì)的自動(dòng)安全保護(hù)裝置的機(jī)械部分、電路

40、控制部分以及總裝部分作一詳細(xì)的介紹。2.1保護(hù)裝置的電路設(shè)計(jì)我們對c6132a 型車床進(jìn)行了必要的安全技術(shù)改造。經(jīng)過現(xiàn)場測試,并根據(jù)測試結(jié)果我們繪制了機(jī)床電氣控制線路原理圖,如圖2.1 所示。(a) 圖是改造前的控制線路,(b) 圖是改造后的控制線路。圖2.1 機(jī)床電氣原理圖圖中sq1 、sq2 是與機(jī)械操作手柄聯(lián)動(dòng)的行程開關(guān)。當(dāng)操作手柄處于中間(零位) 位置:sq1 、sq2 都不受壓;當(dāng)操作手柄處于向上(正轉(zhuǎn)) 位置: sq1 受壓,sq2 不受壓;當(dāng)操作手柄處于向下(反轉(zhuǎn)) 位置:sq1 不受壓,sq2 受壓。其控制線路工作原理如下: 合上 | 冷卻泵電動(dòng)機(jī) 啟動(dòng) |操作手柄必須處于中間

41、(零位) 位置:中間繼電器ka自鎖，為車削加工作準(zhǔn)備 |操作手柄必須處于向上(正轉(zhuǎn)) 位置： 受壓 常開觸點(diǎn)閉合， 得電主軸電動(dòng)機(jī) 正轉(zhuǎn)加工 |操作手柄必須處于向下(反轉(zhuǎn)) 位置： 受壓 常開觸點(diǎn)閉合， 得電主軸電動(dòng)機(jī) 反轉(zhuǎn)加工此機(jī)床線路有如下控制特點(diǎn): a.主軸電動(dòng)機(jī)m2 正、反向運(yùn)行的互換必須經(jīng)過中間位置; b.若線路突然斷電,待電源恢復(fù)后,必須重新操作手柄,主軸電動(dòng)機(jī)m2 才能正常運(yùn)行; c.裝卸工件時(shí)操作手柄必須處于中間(零位) 位置。從圖沖可以看出，改造后的機(jī)床控制線路主要是在原來的主控制線路上添加了一個(gè)簡單的行程限位開關(guān)。有了這個(gè)開關(guān)后我們機(jī)床的車削加工就和卡盤扳手聯(lián)系起來了：在我

42、們裝卸完工件后，如果忘了把卡盤扳手從卡盤上取下就開動(dòng)機(jī)床時(shí)，這時(shí)候限位開關(guān)就開始起作用了，這時(shí)候限位開關(guān)不受壓（不閉合）線路處于開路狀態(tài)，故車床無法正常工作；而相反的，只有把卡盤扳手放在自動(dòng)安全保護(hù)裝置的套筒中壓下限位開關(guān)，這時(shí)候整個(gè)控制線路才是閉合的，車床才能正常工作。2.2保護(hù)裝置的機(jī)械設(shè)計(jì)2.2.1 開關(guān)的選擇及確定由于在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中要經(jīng)常進(jìn)行工件的裝卸，我們就要求我們選擇的行程開關(guān)的壽命要長久。一臺開關(guān)電器的容許操作次數(shù)，即壽命，是一個(gè)重要的技術(shù)指標(biāo)特別是對于操作頻繁的開關(guān)電器。例如接觸器，這一指標(biāo)更是評價(jià)質(zhì)量的主要依據(jù)。開關(guān)電器的壽命指標(biāo)有兩個(gè)：機(jī)械壽命，是指開關(guān)電器不需要修理或不更換

43、機(jī)械零件的條件下，能承受的無載操作次數(shù)；另一個(gè)是電壽命，是在規(guī)定的條件下，開關(guān)電器不需要修理或更換零件而能承受的負(fù)載操作次數(shù)。前者主要決定于電器機(jī)械結(jié)構(gòu)的牢固程度以及機(jī)械零部件的機(jī)械強(qiáng)度，后者主要決定一觸頭的耐磨性。與機(jī)械結(jié)構(gòu)相比，觸頭部分的磨損更為嚴(yán)重，這主要是由于接通和分?jǐn)噙^程中觸頭上產(chǎn)生的電弧造成的侵蝕所致。而影響電弧侵蝕的主要因素有：電流強(qiáng)度、電壓、操作頻率、接觸壓力、接頭材料和滅弧介質(zhì)等。而觸頭材料本身的物理性能、化學(xué)性能、電氣性能、電接觸性能等是影響觸頭材料耐磨程度的主要因素，即觸頭材料是決定電觸頭壽命的關(guān)鍵因素。因此研究觸頭材料的抗電弧侵蝕能力具有實(shí)際意義。為了提高電器的工作可靠

44、性和確定過載能力，有必要研究電器在長期、短時(shí)和反復(fù)短時(shí)工作制下的發(fā)冷卻過程和過載能力計(jì)算。還要研究導(dǎo)電部分在大電流但作用時(shí)間極短情況下，電器的發(fā)熱升溫計(jì)算，校驗(yàn)導(dǎo)體在短時(shí)升溫下的可靠程度。電觸頭是開關(guān)電器的關(guān)鍵部件，而觸頭材料又是制約電觸頭性能的主要因素。觸頭材料性能的好壞將直接決定整個(gè)電器或系統(tǒng)的使用壽命及運(yùn)行可靠性。(a)行程開關(guān)簡介行程開關(guān)（國外常稱為位置傳感器）是反應(yīng)工作機(jī)械或運(yùn)動(dòng)部件的行程，以發(fā)出檢測、定位、聯(lián)鎖、保護(hù)及控制等命令的主令電器。行程開關(guān)包括微動(dòng)開關(guān)、限位開關(guān)及接近開關(guān)，后一種是指無觸點(diǎn)開關(guān)。因?yàn)橛|點(diǎn)開關(guān)具有某些突出的優(yōu)點(diǎn)，所以用途極為廣泛，其用量也遠(yuǎn)大于無觸點(diǎn)開關(guān)。有觸

45、點(diǎn)開關(guān)的主要優(yōu)點(diǎn)是：（1）靠具有一定外力作用的擋鐵（擋塊），將推桿或滾輪等操作頭壓制一定的行程或轉(zhuǎn)角才使常開、常閉觸頭進(jìn)行轉(zhuǎn)換，因此不易受周圍環(huán)境條件（如溫度，濕度等）變化、電源電壓波動(dòng)及其它機(jī)械碰撞等的影響。（2）重復(fù)定位精度（重復(fù)位置誤差）較高，有觸點(diǎn)開關(guān)的重復(fù)定位精度是指10次測量的讀數(shù)中，平均與最大值（或最小值）之差不超過規(guī)定值。微動(dòng)開關(guān)一般為0.030.15mm，限位開關(guān)一般為0.10.3mm，新產(chǎn)品有達(dá)0.05mm的。 （3）價(jià)格比較便宜，微動(dòng)開關(guān)一般一只僅幾元錢，限位開關(guān)每只約1535元。主要缺點(diǎn)是：由于擋鐵與推桿或滾輪間，動(dòng)觸頭與靜觸頭間有接觸，所以有磨損，使操作頻率及壽命受到

46、一定限制。無觸點(diǎn)開關(guān)的主要優(yōu)點(diǎn)是：（1）當(dāng)動(dòng)作片處于開關(guān)的感應(yīng)面時(shí)，無接觸、無壓力地發(fā)出切斷和閉合電路信號，從而無磨損，使操作頻率及壽命增高，操作頻率可達(dá)550hz。壽命則取決于構(gòu)成開關(guān)的分立元件、后膜、薄膜以及集成電路等半導(dǎo)體電子元器件的失效期。（2）重復(fù)定位精度高。無觸點(diǎn)開關(guān)重復(fù)定位精度是指開關(guān)在規(guī)定的條件下，連續(xù)2次測得的動(dòng)作距離之差，其值一般在0.03mm左右，有的可達(dá)0.01mm。（3）密封性好（一般采用環(huán)氧樹脂封固），反應(yīng)速度快等。主要缺點(diǎn)是：環(huán)境溫度變化及電源電壓波動(dòng)會引起動(dòng)作距離和重復(fù)定位精度的變化，價(jià)格較有觸點(diǎn)開關(guān)高（每支價(jià)格約70元左右）等。(b)行程開關(guān)的選擇比較根據(jù)以上

47、的所提到的內(nèi)容，下面將對方案中的具體開關(guān)做具體的分析，以便選出最理想的開關(guān)。由于我們所選的方案一中的開關(guān)為行程開關(guān)中的限位開關(guān)，下面我們將對行程開關(guān)中比較適合本設(shè)計(jì)的開關(guān)做深入的探討和比較，這其中主要是從開關(guān)的外形尺寸及價(jià)格因素等方面進(jìn)行比較。圖2.2 ml-7110該圖為最新的ml-7120型行程開關(guān)，適用于交流50hz,電壓380v，直流220v的控制電路中，作為限制各種機(jī)構(gòu)和行程之用。每臺應(yīng)該是在10左右，這種型號的行程開關(guān)能夠更好的完成工作的要求。圖2.3 lx5系列行程開關(guān)適用范圍：適用于交流50hz,電壓380v，直流220v的控制電路中，作為限制各種機(jī)構(gòu)和行程之用。表2-2-1

48、基本參數(shù)lx5系列行程開關(guān)產(chǎn)品名稱型號規(guī)格單位出廠價(jià)裝箱數(shù)小柱塞式lx5-11臺3.001000中柱塞式lx5-11h臺3.70800緩沖柱塞式lx5-028臺3.70800二節(jié)滾輪短杠桿式lx5-029臺3.70800二節(jié)滾輪短杠桿式lx5-11d臺3.70800滾輪長桿式lx5-11n臺3.70800防護(hù)式lx5-11q/1臺10.00200(c)行程開關(guān)的選擇原則及選定對以上提到的各種開關(guān)，可以看到每種都有其各自的優(yōu)缺點(diǎn)，而要最終選定我們所需要的開關(guān)就要遵循以下的原則：（1）要選擇機(jī)械壽命高的開關(guān)有觸點(diǎn)開關(guān)的機(jī)械壽命是由開關(guān)制造廠規(guī)定的：擋鐵運(yùn)動(dòng)速度不大于0.5m/min、操作頻率100

49、02400hz、操作力（對于微動(dòng)開關(guān)，要求不大于10倍的動(dòng)作力，對于限位開關(guān)，如是截止式的作用在滾輪推桿上，或滾輪轉(zhuǎn)臂式的作用在轉(zhuǎn)臂上的力都不大于5倍的動(dòng)作力，這些力可停留1分鐘，當(dāng)除去外力后，開關(guān)應(yīng)無機(jī)械損壞，仍能正常工作，這些是作為合格的考核標(biāo)準(zhǔn)）及一些電氣參數(shù)等。結(jié)合組合機(jī)床的具體使用情況，從操作頻率看，遠(yuǎn)小于制造廠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，而碰壓開關(guān)的速度卻比制造廠規(guī)定的都高，有的還高很多。雖然是這樣高的速度，開關(guān)仍能完成電路的轉(zhuǎn)換。但以具有一定操作力，有用這樣高的擋鐵運(yùn)動(dòng)速度碰壓開關(guān)，并且有的開關(guān)不工作時(shí)被壓時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于制造廠規(guī)定的停留1分鐘的實(shí)驗(yàn)條件，這樣經(jīng)長期工作對開關(guān)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)會有很大不利。

50、綜上所述，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選用機(jī)械壽命高的開關(guān)，以延長使用期限。（2）要選擇性價(jià)比高的開關(guān)開關(guān)的價(jià)格是選擇開關(guān)的主要因素，但是不是說只要是價(jià)格低的開關(guān)就是我們所要選擇的開關(guān)。在選擇開關(guān)時(shí)我們要考慮所給開關(guān)它的性能參數(shù)與所給的價(jià)格的比值，根據(jù)這一參數(shù)來選擇。如果一個(gè)開關(guān)它的價(jià)格很低，我們只是考慮到降低成本就選擇，而不去考慮開關(guān)的相關(guān)的技術(shù)參數(shù)那就有可能出現(xiàn)我們所選的開關(guān)不能達(dá)到我們的要求的，即不能達(dá)到我們的設(shè)計(jì)目的，這樣我們的設(shè)計(jì)就沒有意義了。相反的如果一個(gè)開關(guān)的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)都非常好，并且比我們設(shè)計(jì)的要求要好，那我們?nèi)ミx擇這樣的開關(guān)也是不可取的。因?yàn)檫@樣的開關(guān)一般價(jià)格就比較高，我們要是用了這種開關(guān)那我們

51、的設(shè)計(jì)成本無形當(dāng)中就提高了很多，這樣就會使我們的產(chǎn)品不能得到廣泛的推廣。綜上所述，我們在選擇開關(guān)時(shí)應(yīng)該選擇性價(jià)比高的開關(guān)，以便我們的開關(guān)能夠得到廣泛的推廣利用，達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。（3）要選擇外形尺寸合適的開關(guān)開關(guān)的外形也是選擇開關(guān)的一個(gè)因素，但是不是決定因素。開關(guān)的外形將會影響到我們所設(shè)計(jì)的裝置的外觀，考慮到產(chǎn)品外觀的美觀及所使用的實(shí)際環(huán)境，我們要是所選的開關(guān)能夠符合我們的外觀要求。比如，我們所要設(shè)計(jì)的裝置是一個(gè)比較小的裝置，如果我們所選擇的開關(guān)外形尺寸很大，那我們的裝置就要相應(yīng)的變大，將會占用很大的空間，而我們的裝置是安裝在車床的主軸箱上的，如果太大將不利于加工的操作。綜上所述，我們在選擇開關(guān)

52、時(shí)要選擇外觀尺寸合適的開關(guān)，以達(dá)到我們的設(shè)計(jì)要求。綜合考慮以上的各種因素，我們最后選定了行程開關(guān)中的lx5-11型開關(guān)。lx5-11型開關(guān)外形小巧，質(zhì)量穩(wěn)定，價(jià)格適中，壽命長，完全符合設(shè)計(jì)要求。2.4 lx5-11行程開關(guān)電器原理圖2.2.2裝置的材料及加工工藝（a）裝置各個(gè)部分的作用整個(gè)裝置是安裝在c6132a型車床上用來避免發(fā)生安全事故的。這其中的主要部分是一個(gè)外購件-限位開關(guān)，它是保證裝置可以達(dá)到自動(dòng)安全保護(hù)目的的主要裝置。套筒是將扳手順利壓在限位開關(guān)上的連接裝置。而整個(gè)箱體是保證整個(gè)裝置固定在車床上的。（b）確定裝置的生產(chǎn)類型已知裝置的要求滿足年產(chǎn)量20，000件，而裝置的質(zhì)量不足1k

53、g,故可確定其生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。故初步確定工藝安排的基本傾向?yàn)椋杭庸み^程劃分階段；工藝適當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主；大量采用專用公裝。(c)裝置各個(gè)部分的機(jī)械加工工藝過程設(shè)計(jì)套筒的設(shè)計(jì)套筒主要是保證卡盤扳手能夠順利與墊片接觸的圓筒狀的連接裝置。其沒有特別的工藝要求,也不要求和與卡盤扳手有很好的配合，只要能使卡盤扳手能夠順利通過即可，即它們之間有一定的間隙。考慮到其無明顯的技術(shù)要求和表面粗糙度的要求，我們可以直接選擇壁厚為1-2mm的鋼管即可，這其中只要要求鋼管的內(nèi)徑要在30mm左右，其選材可以為比較通用的h110鋼管。在加工時(shí)考慮到其為軸套類零件，我們在加工時(shí)主要選擇鋼管的兩端中心孔為

54、只要的定位基準(zhǔn)。要加工為我們所要求的尺寸時(shí)，我們主要是選擇車削加工為主。我們首先將其車為長度為35mm的短鋼管為待加工料，把兩端面車平臺即可。那么，套筒的加工工藝路線設(shè)計(jì)為：下料-車兩端面。箱體及箱蓋的設(shè)計(jì)箱體及箱蓋的作用主要是使裝置的各個(gè)組件可以放在其中，并使整個(gè)裝置安裝在車床的主軸箱上。其表面無特別的粗糙度要求，我們可以直接選擇厚度為1mm的鐵片或普通鋼片為待加工料。整個(gè)箱體及箱蓋主要的加工表面是端面及在表面鉸孔、鉆孔及攻絲。我們可以確定其機(jī)械加工工藝路線為：車各個(gè)端面鉆箱體上表面28孔鉸箱體下表面5孔鉸箱體下表面2-3孔鉸箱體底面4-4孔鉸箱體底面2-3孔鉸箱蓋4-4孔鉸箱蓋2-3孔。表

55、2-2-2 箱體及箱蓋的加工工藝過程工序號工序工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)加工設(shè)備000車車箱體各個(gè)端面車箱蓋各個(gè)端面某端面普通車床010鉆鉆箱體上表面4孔中心孔臺鉆或立鉆020鉆鉆箱體下表面28孔鉆箱體下表面2-3孔劃線臺鉆030鉆鉆箱體底面4-4孔劃線臺鉆040鉆鉆箱蓋4-4孔鉆箱蓋2-3孔劃線臺鉆050刷漆將箱體，箱蓋涂上一層油漆刷子墊塊及墊片的設(shè)計(jì):墊塊的作用是支撐開關(guān)使開關(guān)可以與墊片接觸。它的表面沒有表面粗糙度的要求，只要求它的上下表面平整即可。我們可以直接選擇大小合適的樹脂片。而墊片的作用主要是在開關(guān)和卡盤扳手之間起到一個(gè)連接，使卡盤扳手間接壓在開關(guān)的觸頭上。它的材料我們可以選擇厚度為2.5m

56、m左右的樹脂片。它們的加工工藝路線為：加工各自的端面在墊片上鉸孔。表2-2-3 墊塊及墊片的加工工藝過程工序號工序工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)加工設(shè)備010鉆鉆墊片上3孔劃線臺鉆020銑銑墊塊的各個(gè)端面某個(gè)端面普通銑床2.3保護(hù)裝置的總裝設(shè)計(jì)在這一節(jié)中我們主要介紹裝置的各個(gè)部分是如何組裝在一起的以及裝置是如何安裝在機(jī)床上的。2.3.1保護(hù)裝置的組裝我們由上面的介紹知道我們所設(shè)計(jì)的裝置是由許多部分組成的，那么他們是如何最后成為我們所設(shè)計(jì)的裝置的呢，我們的裝置又是如何按照我們的設(shè)計(jì)要求工作的呢，這里我們將做詳細(xì)的介紹。箱體主要通過焊接連接在一起；箱體和箱蓋主要通過四個(gè)緊固螺釘釘在一起；箱體與套筒通過焊接固定在箱體上；墊片與箱體也通過兩個(gè)個(gè)螺釘固定在箱體上；開關(guān)與箱體通過兩個(gè)螺釘固定在箱體上。整個(gè)裝置工作過程：當(dāng)卡盤扳手放入套筒后，卡盤扳手壓在墊塊上。墊片通過螺釘固定在箱體上，同時(shí)壓在開關(guān)的觸頭上。釘固定在箱體的固定位置上。這時(shí)候卡盤扳手通過墊片及墊塊的作用與開關(guān)的活動(dòng)觸頭接觸，由于扳手的重力作用將開關(guān)的活動(dòng)觸頭壓下，使開關(guān)閉合，即進(jìn)一步說使整個(gè)電氣控制電路接通，使機(jī)床正常工作。以達(dá)到我們的設(shè)計(jì)要求。2.3.2保護(hù)裝置的安裝關(guān)于裝置的安裝確實(shí)動(dòng)了不少腦筋,由于考慮到c6132a 型車床的床