雙頭锪組合機(jī)床自動(dòng)夾具及其PLC設(shè)計(jì)說(shuō)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(jiǎn)述.31.3組合機(jī)床簡(jiǎn)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(dòng)作程序.52總體方案設(shè)計(jì).62.1設(shè)計(jì)任務(wù).62.2總體方案設(shè)計(jì)分析.63設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明.73.1夾具結(jié)構(gòu)及其液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì).73.1.1夾具驅(qū)動(dòng)方式選擇.73.1.2刀具的選擇及切削力計(jì)算.93.1.3夾具夾緊力計(jì)算及校核.103.1.4V型塊設(shè)計(jì).123.1.5夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).133.1.6夾具夾緊油缸設(shè)計(jì).133.1.7頂出油缸設(shè)計(jì).183.1.8擺動(dòng)油缸的設(shè)計(jì).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(jì).253.3.1電氣控制硬件及操作說(shuō)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(shuō)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(guò)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(dòng)方向盤的動(dòng)作轉(zhuǎn)變?yōu)檐囕?通常是前輪)的偏轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)力轉(zhuǎn)向系。機(jī)械轉(zhuǎn)向系的能量來(lái)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(dòng)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(dòng)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(jiǎn)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(jiǎn)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(dòng)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(duì)其生產(chǎn)的通用機(jī)床若作改動(dòng)時(shí)，也習(xí)慣用專用機(jī)床來(lái)取代。比如數(shù)控車床由于盤改為專用設(shè)計(jì)的，這臺(tái)數(shù)控車床則不用原機(jī)床型號(hào)，而采取編專用機(jī)床號(hào)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(dòng)化的優(yōu)點(diǎn)，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(shí)踐中占有一定的比重。專用機(jī)床及其自動(dòng)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(gè)極其鮮明的特征：一、是集成性。用戶訂購(gòu)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(jì)與選擇，檢驗(yàn)測(cè)量（包括進(jìn)入機(jī)床前的毛坯檢驗(yàn)、加工中及成品的檢驗(yàn)測(cè)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(wèn)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(gè)問(wèn)題。二、是單一性。專用機(jī)床幾乎都是單臺(tái)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(jiǎn)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(jì)的專用部件和夾具，組成的半自動(dòng)或自動(dòng)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(shí)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(jì)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(diǎn)，在大批、大量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，并可用以組成自動(dòng)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(shí)，工件一般不旋轉(zhuǎn)，由刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和刀具與工件的相對(duì)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，來(lái)實(shí)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(yùn)動(dòng)，也可實(shí)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(jì)的專用部件和夾具，組成的半自動(dòng)或自動(dòng)專用機(jī)床。通用部件按功能可分為動(dòng)力部件、支承部件、輸送部件、控制部件和輔助部件五類。動(dòng)力部件是為組合機(jī)床提供主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的部件。主要有動(dòng)力箱、切削頭和動(dòng)力滑臺(tái)。支承部件是用以安裝動(dòng)力滑臺(tái)、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(tái)、環(huán)形分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、分度鼓輪和往復(fù)移動(dòng)工作臺(tái)等。控制部件是用以控制機(jī)床的自動(dòng)工作循環(huán)的部件，有液壓站、電氣柜和操縱臺(tái)等。輔助部件有潤(rùn)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(hào)：325.419.515）第10號(hào)工序，雙頭豁端面并倒角加工而設(shè)計(jì)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(dòng)，由刀具旋轉(zhuǎn)進(jìn)行切削。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)為液壓動(dòng)力。從人工將坯料加入料庫(kù)后，工件由料庫(kù)通過(guò)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(gè)加工循環(huán)過(guò)程是自動(dòng)完成的。機(jī)床也備有手動(dòng)操作?？蔀檎{(diào)試過(guò)程或某一局部加工補(bǔ)缺等情況提供方便。機(jī)床的主要部件構(gòu)成:1）液壓滑臺(tái)2）動(dòng)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(tái)8）底座9）料庫(kù)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(dòng)）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(dòng)作程序本機(jī)床的正常工作狀況是全自動(dòng)的，機(jī)床在進(jìn)入自動(dòng)操作時(shí)其整個(gè)工作循環(huán)過(guò)程的動(dòng)作程序?yàn)椋?）由提升機(jī)構(gòu)逐根從料庫(kù)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(dòng)部分上下運(yùn)動(dòng)，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(dòng)作，是坯料在夾具體內(nèi)準(zhǔn)確定位；6）夾緊油缸動(dòng)作，使已定位的坯料夾緊（若雙頭機(jī)床則此時(shí)定位油缸復(fù)位）；7）液壓滑臺(tái)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)銑削頭帶動(dòng)