【54页】【毕业设计】40#拉刀机构的设计及控制.doc文档高清免费浏览

对产品的要求越来越高更新换代周期也越来越短，这就要求机床装备具有较大的灵活性和较大的通用性，用来适应生产对象频繁变化的要求，特别是对于宇宙航行航空等部门中的加工批量不大生产周期要求短改型短改进频繁形状复杂精度要求又很高的这些零件的加工。

如何提高产品质量提高劳动生产率降低产品成本及改善劳动条件已成为目前迫切需要解决的问题。

数控机床是综合运用了自动控制计算机技术精密测量及机床结构设计等各种技术的最新成就而发展起来的种新型机床。

它具有灵活性通用性及高度自动化等特点，具有缩短生产准备周期提高劳动生产率和加工精度减轻体力劳动强度降低生产成本减少设备周期等优点，已被广泛应用于造船和车辆工业机械制造航空工业金属加工部门等。

数控机床机构主要由伺服系统和机床本体控制介质数控装置四个部分组成。

其加工原理是按照零件加工的技术要求和工艺要求，编写零件的加工程序，然后将加工程序输入到数控装置，通过数控装置控制机床的进给运动主轴运动更换刀具，以及工件的夹紧与松开润滑泵的开与关，冷却，使刀具工件和其他辅助装置严格按照加工程序规定的顺序轨迹和参数进行工作，从而加工出符合图纸要求的零件。

此次毕业设计的课题，就是在工作负载为的条件下设计个的拉刀机构。

其中主要应用三个原理机构原理电器控制原理液压驱动原理。

所以在设计过程中分别应用了与之相对应的知识。

方面加深了对所学理论知识的认识，另方面在老师的指导下，学会运用所学知识去分析和解决些实际问题，学会应用手册标准规范等资料。

做此设计主要解决的问题就是对整个机构工作原理的理解并对各个部分进行设计与计算。

通过改造设计使此装置在满足技术性能的前提下又能获得最佳的经济效益。

此说明书共分为五大部分总体结构分析机械零件的设计与计算液压系统设计电气自动控制设计总结。

设计过程中参考了诸多文献，列表附说明书末。

第二章总体结构分析第二章总体结构分拉刀机构设计的目的机电体化专业是为了培养从事制造行业机械设计行业的人才而开设的专业。

而拉刀机构设计不仅培养设计者对机械的认识运用能力，而且也增进了对机械工业发展的了认知和了解。

拉刀机构的设计涉及机械电气液压气压等各种相关基本理论知识。

设计目的培养查阅文献运用资料的基本能力扩展学生的知识结构，加强理论与实践相结合的能力培养学生的机电产品设计和研发的基本能力机构原理分析刀柄拉刀机构为小型机床主轴内部刀具自动夹紧机构。

当液压油缸接到退刀的信号时，将压力油通入主轴尾端的液压油缸右腔，液压活塞推动拉杆向左移动，同时把碟形弹簧压紧。

拉杆的左移使左端的钢球的分布直径变大，从而解除了刀杆上的拉力，机械手便取出刀杆。

当刀具由机械手或用其他方法装到主轴孔后，其刀柄后部的拉钉便被送到主轴内拉杆的前端，当接到夹紧信号时，将压力油通入主轴尾部的油缸左腔，活塞向右移动，拉杆在碟形弹簧的作用下也向右移动，其前端圆周上的钢球在主轴锥孔的逼迫下收缩分布直径，将刀柄拉钉紧紧拉住。

另外，拉杆是空心的，为的是每次换刀时要用压缩空气清洁主轴孔和刀具锥柄，以保证刀具的准确安装。

图是该机构的总体结构图。

本次设计刀杆的锥度采用，当锥柄的尾端轴颈被拉紧的时候，通过锥面的摩擦和定心作用将刀杆夹紧于主轴的端部。

大锥度的锥柄既便于定心，更为松夹带来了简便。

在碟形弹簧的作用下，拉杆始终保持拉力约为，并通过拉杆左端的刚球将刀杆的尾部轴颈拉紧。

换刀前必须首先将刀柄松开，即将压力油通入主轴尾部的油缸右腔，活塞推动拉杆向左移动，同时使碟形弹簧压紧。

拉杆的左移使左端的钢球位于套筒的喇叭口处，解除了刀杆上的拉力。

机械手便取出刀杆。

当活塞处于左右两个极限位置时，相应的限位行个执行信号，控制主控阀换向，推动第个执行元件动作。

动作完成后，在行程终端触发第个行程发信器，发出新的信号，控制第二个主控阀换向，推动第二个执行元件动作，„„次循环，直至启动阀断开为止，显然，只有前个动作完成后才能进行后步动作，这种控制方法具有连锁作用，能使执行元件按预定的程序动作，因此安全可靠。

本设计中的执行元件为液压缸，行程发信器为行程开关，逻辑回路接收由行程末端行程发信器发来的信号经过与非或记忆等逻辑运算，输出执行信号。

四川理工学院毕业设计论文的编程的概述可编程控制器是在继电器控制和计算机控制基础上发展而来的新型工业自动控制装置。

实际上是种工业控制微机，因而它的硬件结构与般微机控制系统相似，其主体由微处理器存储器输入模块输出模块电源及编程器等组件构成图是的系统构成框图是通过种周期工作方式来完成控制的，每个周期包括输入采样程序执行输出刷新。

的特点通用性强硬件设计和接线简单可靠性高，抗干扰能力强体积小功耗小性能价格比高的编程第五章电气自动控制设计的程序表达方式采用继电器梯形图，这种表达方式与传统的继电器电路图非常相似直观形象，对于那些熟悉继电器控制的人来说，最易于被接受。

梯形图按自上而下从左到右的顺序排列。

每个继电器线圈为个逻辑行，即层阶梯。

梯形图是形象化的编程手段，其左右母线不接任何电源，因而梯形图中没有真实的物流电感，而只有概念电流。

概念电流只能从左到右流动，层次的改变只能先上后下。

的指令般都要针对个元器件而言，每个器件有器件名称的编号。

生产成家不同，元件类型有所不同，但主要元件的功能是致的。

该设计采用的是日本三菱公司的，。

本设计中输入继电器输出继电器辅助继电器定时器的编号如下松刀键下接近开关上接近开关输出到三位四通电磁换向阀右电磁铁输出到液压泵输出到三位四通电磁换向阀左电磁铁工作过程如下当按下松刀键后，换向阀的电磁铁得电并自锁使换向阀换向。

同时液压泵得电并自锁开始供油，压力油从油箱经粗滤油器进入液压泵再从液压泵输出到溢流阀与节流阀，途中经过精滤油器经节流阀调流量后进入电磁换向阀，进入活塞缸上腔从而推动活塞杆往下移动。

当下移到位时，接近开关发出信号使定时器开始得电并记时秒。

在这时间内，机械手就可换刀完毕。

秒后换向阀的右电磁铁失电，左电磁铁得电使得换向阀换向从而液压油通入活塞缸下腔使活塞杆上移，当上移到位时接近开关发出信号，从而使辅助继电器得电使液压泵失电停止供油。

由上述信号逻辑关系及时序关系，根据的编程规则，编写出以下梯形图四川理工学院毕业设计论文图梯型图上面的梯形图对应的语句表如下第五章电气自动控制设计控制接线图如图所示图接线图四川理工学院毕业设计论文总结到此为止，在自己三个月的努力后顺利完成了拉刀机构的设计与控制。

从刚开始对设计只有点感性认识到现在已熟悉拉刀机构的结构与受力后，认为毕业设计过程是大学四年来对所学专业知识的巩固过程，在这次毕业设计过程中，自己巩固了机械方面的些知识，在些模糊的认识上得到了很强的理解，有种豁然开朗的感觉，原来在大学期间觉得很抽象的机械制图下就觉得在思维上丰满起来，通过对比图和立体实物，突然就觉得简单了不少，使自己对照图纸的空想立体思维得到了非常大的提高。

在本次设计中，要用到许多基础理论，由于有些知识已经遗忘，这使我们要重新温习知识，因此设计之前就对大学里面所涉及到的有关该课题的课程认真的复习了遍，开始对本课题的设计任务有了大致的了解，并也有了设计的感觉。

同时，由于设计的需要，要查阅并收集大量关于机械制造方面的文献，进而对这些文献进行分析和总结，这些都提高了我们对于专业知识的综合运用能力和分析解决实际问题的能力。

可以说，毕业设计体现了我们大学四年所学的大部分知识，也检验了我们的综合素质和实际能力。

这次毕业设计的核心就是机械零件部分的设计。

根据拉刀机构的原理及总体结构装配图，首先必须了解机构中各个部门零件的结构及功能，然后再根据给定的设计条件来进行零件尺寸和形状的具体设计。

机械零件的设计中用到的知识包括材料力学机械设计机械原理理论力学等等，设计过程中对各个零件尺寸进行设计并对其进行强度或刚度的校核，这是相当繁琐和复杂的，它和大学期间学门课代用现成的公式和数据有很大的区别，必须自己动手，动脑，频繁查阅资料，验证核算，必须把相关知识点个个的串起来，步步计算下去。

其次就是液压系统和电气控制系统的设计。

液压系统的设计运动用到机械设计液压传动材料力学理论力学等等。

液压系统中液压缸部分的设计是最主要的。

而电气控制设计主要是对机床电气自动控制的复习，设计过程中复习知识的同时，查阅可编程控制器类书籍对进行选型，画出梯形图并编写程序。

在上述的设计完成后就是装配图及零件图的绘制，在刚开始的时候有种无从下手的感觉，在绘制过程中也遇到了许多的问题，但困难是用来克服的，我最终总结还是完成了全部的绘制，并且使自己熟悉了软件的使用，与设计之前相比较，自己在绘图方面能力的提高是显而易见的。

经过这次毕业设计，将理论与实践结合，在加深和巩固大学四年来所学知识的同时我明白和学到了更多的东西，在心理和认识上有了更多的收获。

我不但对单个设计有了系统的理解，而且从无数次的失败中吸取了宝贵的经验教训，随着时间的推移，自己的意志也得到了磨练，恐惧心理也逐渐地消失。

我时刻提醒自己，唯有不断努力，才能与时俱进。

总之，这次设计的意义，对我来说已不再是完成学分完成毕业的任务，而是在人生的历程里迈出了坚实的步。

为以后的工作学习和生活打下基础。

这次毕业设计让我受益匪浅。

四川理工学院毕业设计论文参考文献张良栋机械制造技术基础成都西南交通大学出版社贾培起液压缸北京北京科学技术出版社吴宗泽，罗圣国机械设计课程设计手册北京高等教育出版社宋新萍液压与气压传动北京机械工业出版社王守城段俊勇液压元件及选用北京化学工业出版社邱宣怀机械设计北京高等教育出版社张利平液压传动系统设计与使用北京化学工业出版社刘鸿文简明材料力学北京高等教育出版社石固欧机械设计基