毕业设计（论文）-深孔钻床电液自动控制系统设计

《毕业设计（论文）-深孔钻床电液自动控制系统设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、江苏技术师范学院毕业设计说明书(论文)深孔钻床电液自动控制系统设计序言深孔加工是机械加工中的一个重要分支，同时深孔加工工艺理论也是机械加工研究中的一个重要课题。深孔钻床就是有别于传统的孔加工方式，依靠特定的钻削技术，对长径比大于10的深孔孔系进行钻削加工的的专用机床统称。深孔加工技术代表着先进、高效的孔加工技术，通过一次走刀就可以获得精密的加工效果，加工出来的孔位置准确，尺寸精度好,直线度、同轴度高，并且有很高的表面光洁度和重复性。深孔钻削加工（孔深和孔径的比值＞10）在机械加工领域中占有非常重要的地位，约占孔加工量的40%以上,随

2、着科学技术的进步和新型高强度、高硬度和高价值难加工深孔零件的不断出现，加工工件在加工深度、加工精度以及加工效率上要求的不断提高，使得深孔加工成为机械加工的关键工序和加工难点。因此在毕业设计之际,选择深孔钻床的电气自动控制系统设计,既是对大学四年本专业所学知识的综合运用,又具有非常强的现实经济意义。本毕业设计说明书共分为四章，第一章是毕业设计课题分析以及提出系统设计方案，在此章节里主要阐述了本次控制系统的设计方案及其论证过程；第二章是工作系统动作部件的设计与选择，主要设计与选择驱动工作台运动的伺服电机及完成工作台相关传动部件设计；第三

3、章是回转工作台设计，设计了一个合理的能驱动工作台回转的机械结构并设计出最终完成工作台回转的电气控制系统；第四章是整机深孔钻床电气控制设计，主要是PLC硬件外部接线及内部系统程序设计。综合四个章节，最终实现深孔钻床的各个动作及完成自动加工过程，完成设计任务书的要求。第33页共34页江苏技术师范学院毕业设计说明书(论文)第1章课题分析与系统方案设计1.1课题任务分析本课题的主要任务是完成深孔钻床电气控制系统设计并调试至生产要求。深孔钻床在工作过程中必须要能实现手动和自动控制。手动控制是为了满足调试需求，主要应能实现速度、进给量的调整并能

4、实现一系列辅助功能。因此必须对深孔钻床的主轴正反转、驱动工作台直线运动的伺服电机正反转、进给速度的调节、工件夹紧与松开气缸的控制、切削液开与关等部件进行点动，以方便调整机床的实施。进入正常工作阶段，必须充分考虑加工的效率，实现自动加工，在自动加工模式下应完成以下功能：两个工位同时装入工件（人工手动），按下自动加工按钮（程式启动），两个工位气缸同时夹紧，主轴启动，开始加工工件。工件加工过程是分为快进、工进（冷却液打开）、退回排屑、再工进、再退回……直到第一工位工件加工完成后，工作台快速退回，退回到原点时，压下行程开关，工作台自动回转1

5、80°，实现工位的切换，重复刚才动作开始加工工件。工作台回转180°后，加工工位气缸夹紧且不能松开，后一工位气缸可以自行松开或者夹紧，有按钮完成，实现在加工第一工位工件的同时自行跟换第二工位的工件，大大提高了深孔加工工作效率。本次设计的深孔钻床采用工具钻头回转运动，工件装夹在工作台上直线运动，完成加工的。课题初步分析设计为以下三大模块：工作台伺服传动系统设计、工作台回转及其电气控制系统设计、机床整体控制系统的设计（主轴电机以及冷却液电机选择等）。1.2系统方案设计系统总体设计非常重要，是对一部机器的总体布局和全局的安排。总体设计是否

6、合理将对后面几步的设计产生重大影响，也将影响机器的尺寸大小、性能、功能和设计质量。所以，在总体设计时应多花时间、考虑清楚，以减少返工现象。第33页共34页江苏技术师范学院毕业设计说明书(论文)当伺服系统的负载不大、精度要求不高时，可采用开环控制。一般来讲，开环伺服系统的稳定性不成问题，设计时主要考虑精度方面的要求，通过合理的结构参数设计，使系统具有良好的动态响应性能。在机电一体化产品中，典型的开环控制位置伺服系统是简易数控机床，其结构原理如图1-1所示。深孔钻床开环伺服系统在结构原理上大同小异，其方案设计实质上就是在图1-1的基础上

7、选择和确定各构成环节的具体实现方案。图1-1开环伺服系统结构原理框图1、执行元件的选择选择执行元件时应综合考虑负载能力、调速范围、运行精度、可控性、可靠性及体积、成本等多方面要求。开环系统中可采用伺服电机、步进电机、电液脉冲马达等作为执行元件，其中伺服电机应用较为广泛，也能满足于本次毕业设计，所以初步决定执行元件选择伺服电机。2、传动机构方案的选择传动机构实质上是执行元件与执行机构以输出旋转运动和转矩为主，而执行机构则多为直线运动。用于将旋转运动转换为直线运动的传动机构主要有齿轮齿条和丝杠螺母等。前者可获得较大的传动比和较高的传动效

8、率，所能传递的力也较大，但高精度的齿轮齿条制造困难，且为消除传动间隙而结构复杂，后者因结构简单、制造容易而广泛使用。因此本次设计选择丝杠螺母传动方案。在伺服电机与丝杠之间运动的传递有多种方式，可将伺服电机与丝杠通过联轴器直接连接，其优