专用机床设计.doc

专用机床设计

学号201207021131

成都农业科技职业学院

实习论文

专用机床运行与控制系统的设计

专业名称：机电一体化技术

指导教师: 江 红

学 生: 安 俊 杰

2014年10月27日

目 录
摘要 ........................................................1
前言 .................................................................... 1
1.专用机床介绍 ………………………………………………………1
2.实习内容 ..............................................2
3.机床设计要求 …………………………………………………………3
4.机床设计 ………………………………………………………3
4.1电机主线路与控制线路图 ……………………………………………4
4.2各控制线路功能介绍 ………………………………………………5
4.3机床电器原件明细表 ………………………………………………6
4.4机床电器原件图解 ………………………………………………6
5.总结收货 ………………………………………………………8
6.参考文献 ……………………………………………………………………8

摘 要:机械自动化是当代加工机械发展的必然趋势,也是我国机械发展的必由之路。本文设计的专用车床控制系统主要用于批量加工零件，其主机由床身、料斗、送料机构、定位机构、夹紧机构、动力箱、液压滑台、刀架及卸料机构等组成，可以实现手动调整和自动循环两种工作方式，控制系统自动检测料斗是否有料（待加工工件），若无料，则报警，若有料，车床自动进入工作循环。

关键词 : 专用机床；电器自动控制线路。
前 言：专用机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方式,生产效率比通用机床高几倍至几十倍。由于通用部件已经标准化和系列化,可根据需要灵活配置,能缩短设计和制造周期。因此专用机床兼有低成本和高效率的优点,在大批、大量生产中得到广泛应用,并可用以组成自动生产线。
专用机床一般用于加工箱体类或特殊形状的零件。加工时,工件一般不旋转,由刀具的旋转运动和刀具与工件的相对进给运动,来实现钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、镗孔、铣削平面、切削内外螺纹以及加工外圆和端面等。有的组合机床采用车削头夹持工件使之旋转,由刀具作进给运动,也可实现某些回转体类零件(如飞轮、汽车后桥半轴等)的外圆和端面加工。
一、专用机床介绍
最早的组合机床是1911年在美国制成的，用于加工汽车零件。初期，各机床制造厂都有各自的通用部件标准。为了提高不同制造厂的通用部件的互换性，便于用户使用和维修，1953年美国福特汽车公司和通用汽车公司与美国机床制造厂协商，确定了组合机床通用部件标准化的原则，即严格规定各部件间的联系尺寸，但对部件结构未作规定。
通用部件按功能可分为动力部件、支承部件、输送部件、控制部件和辅助部件五类。动力部件是为组合机床提供主运动和进给运动的部件。主要有动力箱、切削头和动力滑台。
支承部件是用以安装动力滑台、带有进给机构的切削头或夹具等的部件，有侧底座、中间底座、支架、可调支架、立柱和立柱底座等。
输送部件是用以输送工件或主轴箱至加工工位的部件，主要有分度回转工作台、环形分度回转工作台、分度鼓轮和往复移动工作台等。
控制部件是用以控制机床的自动工作循环的部件，有液压站、电气柜和操纵台等。辅助部件有润滑装置、冷却装置和排屑装置等。
为了使组合机床能在中小批量生产中得到应用，往往需要应用成组技术，把结构和工艺相似的零件集中在一台组合机床上加工，以提高机床的利用率。这类机床常见的有两种，可换主轴箱式组合机床和转塔式组合机床。
组合机床未来的发展将更多的采用调速电动机和滚珠丝杠等传动，以简化结构、缩短生产节拍；采用数字控制系统和主轴箱、夹具自动更换系统，以提高工艺可调性；以及纳入柔性制造系统等。
二、 实习内容
本机床采用钻孔-倒角组合刀具加工零件的孔和倒角。加工工艺如下：快进→工进→停留光刀（3S）→快退→停车。专用机床采用三台电动机，其中M1为主运动电动机，采用Y112M-4，容量为4KW；M2为工进电动机，采用Y90L-4，容量为1.5KW；M3为快进移动电动机，采用Y801-2，容量0.75KW。

三、 机床设计要求
1、 工作台工进至终点或返回到原点，均由限位开关使其自动停止，并有限位保护。为保证移动准确定位，要求采用制动措施。
2、 快速电动机可进行点动调整，但在工进时无效。
3、 设有紧急停止按钮。
4、 应有短路过载保护。
5、 其它要求可根据工艺，由读者自行考虑。
6、 通过实例，说明经验设计的设计步骤。
四、 机床设计
1、 电机主线路与控制线路图

2、 各控制线路功能介绍
、按下SB2启动主电动机M1，KM1自锁，主轴正转。
‚、按下SB3启动快进移动电机M3，KM4自锁，按下SQ1停止快进。
ƒ、KT计时器到点闭合，快进移动电机M3反转，快退。
④、按下SQ1，启动工进电动机M2，进行工进，按下SQ2停止工进。
⑤、按下SQ2，工件停留光刀，并且计数器KT开始计时，到时间执行ƒ快退。
⑥按下SB1机床停止运转。

3、 机床电器原件明细表
电器名称
数量（个）
图中代号
控制按钮
3
SB1、SB2、SB3
行程开关
3
SQ1、SQ2、SQ3
中间继电器
5
KM1、KM2、KM3、KM4、KM5
时间继电器
1
KT
导线
若干

4、 机床电器原件图解
、控制按钮

‚、行程开关

ƒ、中间继电器

④、时间继电器

五、 总结收获
本次设计涉及的全部内容是在指导教师江红老师的悉心指导下完成的。感谢江老师为我提供了良好的实验环境，使我从这次设计中得到了很好的锻炼。在设计过程中，江老师在我们遇到设计困难的时候总会给我们灵感，让我们完成设计，在设备组装调试过程中，江老师认真负责，帮助我们找出设计中的不足，并指导我们改正，并指出我们的设计缺陷，说出建议方法，使我们受益匪浅。在江老师的指导下，使我们在设计过程中学到了许多专业知识和相关的设计方法，为以后的工程实践、工作设计提供了良好的参考。在此，谨向尊敬的江老师表示最真诚的感谢。
六、 参考文献
〔1〕杨建 曾令培.机床电气控制与PLC技术.西南交通大学出版社，2013.

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