鉆床的自動化改造及進給系統(tǒng)設(shè)計

摘  要

本文主要介紹了臺式鉆床的改造和設(shè)計，通過導(dǎo)入液壓進給系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng)將臺式鉆床改造為自動鉆床，并可通過PLC實現(xiàn)自動控制。

設(shè)計過程按照機床的一般設(shè)計步驟先進行總體方案的確定，然后再分別對進給系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)進行具體設(shè)計。

設(shè)計的目標(biāo)在于通過導(dǎo)入液壓進給系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng)，改造后的鉆床能實現(xiàn)自動化連續(xù)生產(chǎn)、改善產(chǎn)品的加工質(zhì)量、提高勞動生產(chǎn)效率；降低工作人員勞動強度和工作量；鉆床系統(tǒng)能夠工作平穩(wěn)，滿足工作要求；經(jīng)濟因素合理。

本文設(shè)計的重點在于進給系統(tǒng)液壓缸的設(shè)計和PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計。進給液壓缸系統(tǒng)的設(shè)計主要包括液壓缸結(jié)構(gòu)設(shè)計和控制油路的設(shè)計；PLC控制系統(tǒng)設(shè)計主要是根據(jù)工作要求和控制需要，選擇電氣元件和編寫控制程序來實現(xiàn)對自動鉆床的控制。

改造后的鉆床，能實現(xiàn)自動化控制，是典型的機電一體化產(chǎn)品。

關(guān)鍵詞  自動鉆床；液壓進給系統(tǒng)；PLC

ABSTRACT

...

Key works automatic drilling machine； hydraulic feeds system； PLC

目錄

ABSTRACT4

第一章緒 論5

1.1  問題分析及其對策5

1.1.1 現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r5

1.1.2 問題的提出5

1.1.3 問題的分析以及解決方案6

1.2 本文研究的內(nèi)容及目標(biāo)7

1.3 本章小結(jié)7

第二章  自動鉆床的總體方案設(shè)計7

2.1 自動專用鉆床已知條件和設(shè)計要求的概述8

2.2 自動鉆床的工藝路線分析與確定8

2.3 執(zhí)行系統(tǒng)的方案設(shè)計9

2.3.1 執(zhí)行系統(tǒng)的功能原理設(shè)計9

2.3.2 執(zhí)行系統(tǒng)的運動規(guī)律9

2.3.3 執(zhí)行機構(gòu)的形式設(shè)計10

2.3.4 執(zhí)行系統(tǒng)的協(xié)調(diào)設(shè)計10

2.4 傳動系統(tǒng)方案設(shè)計和原動機選擇10

2.4.1 原動機選擇10

2.4.2 傳動系統(tǒng)方案設(shè)計10

2.5 控制方案設(shè)計11

2.6 總體布局設(shè)計11

2.7 本章小結(jié)12

第三章 專用鉆床進給系統(tǒng)的設(shè)計12

3.1 進給系統(tǒng)概述與分析12

3.2 進給系統(tǒng)方案圖的確定13

3.3 工況分析14

3.4 切削力的計算14

3.4.1 切削刀具及相關(guān)參數(shù)的選擇14

3.4.2 主軸轉(zhuǎn)速及鉆孔時間的計算14

3.4.3 切削力的計算15

3.5 鉆床主軸設(shè)計16

3.5.1 主軸材料的選擇16

3.5.2 軸徑的計算16

3.5.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計17

3.5.4  軸強度的校核17

3.6 進給液壓系統(tǒng)設(shè)計18

3.6.1 負(fù)載分析18

3.6.2 液壓缸執(zhí)行元件主要參數(shù)的確定20

3.6.3 活塞桿及活塞材料的選擇28

3.6.4 活塞桿與活塞的連接方式及活塞密封裝置的選擇28

3.7 本章小結(jié)28

第四章 專用鉆床主軸傳動系統(tǒng)的設(shè)計29

4.1 主軸傳動系統(tǒng)的分析29

4.2 主軸花鍵的設(shè)計29

4.3 主軸電機選擇29

4.4 V帶傳動設(shè)計30

4.4.1 設(shè)計功率的計算30

4.4.2 選擇帶型30

4.4.3 選取帶輪基準(zhǔn)直徑和30

4.4.4 驗算帶速30

4.4.5 確定中心距和帶的基準(zhǔn)長度31

4.4.6 驗算小帶輪包角31

4.5 本章小結(jié)31

第五章 自動鉆床控制系統(tǒng)設(shè)計31

5.1 自動鉆床的自動化控制要求32

5.2 可編程控制器PLC的簡述32

5.3 自動鉆床進給系統(tǒng)控制流程33

5.4 自動鉆床進給系統(tǒng)電氣原理圖34

5.5 自動鉆床進給系統(tǒng)控制元件的選擇35

5.5.1 可編程控制器PLC的選擇36

5.5.2 刀開關(guān)的選擇36

5.5.3 熔斷器的選擇36

5.5.4 交流接觸器的選擇36

5.5.5 行程開關(guān)與接近開關(guān)的選擇37

5.5.6 繼電器的選擇37

5.6 控制系統(tǒng)程序的編寫38

5.6.1 輸入與輸出的分配38

5.6.2 PLC程序清單38

5.7 本章小結(jié)38

第六章 設(shè)計總結(jié)39

致謝40

考文獻40