自动校直机课题.doc

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1、自动校直机课题报告一、自动校直机简介自动校直机是针对机械、汽车等行业中大量使用的轴类、杆类、棒类等零件在热处理后不可避免发生弯曲变形而设计的自动检测校直装置，其校直效果要求精确、高效、可靠。自动校直是一种先进的生产制造工艺，而传统的手动校直方式由于受到各种人为因素的影响，校直精度及效率越来越难以适应现代化生产的需要，自动校直机的使用，对于减轻工人劳动强度、节约加工成本以及提高生产效率和成品质量都具有十分重要意义。热处理自动校直线共有5台自动校直机，从2006年开始投入生产。控制系统由PC测量系统、SIEMENS

2、S7300、伺服驱动器等组成。工件的校直由程序控制自动进行，不需要人工干预，校直精度可达±3μ。二、自动校直机的工作原理和构成1、全自动校直机的工作原理1.1工作原理校直机的结构如图1所示。主动回转中心顶尖和从动回转中心顶尖将工件夹持后，主动回转中心顶尖由调速电机驱动旋转，通过工件传递到从动回转中心顶尖。同时，与可动支撑相联的测量装置检测工件表面的全跳动量，从动回转中心的光电编码器检测工件表面的全跳动量方向。计算机根据这些数据判断工件最大弯曲位置和方向，发出指令使工件最大弯曲点朝上时工件停止转动，并结合全跳动量

3、4幅值及设定的参数计算修正量，实现对工件的精密校直修正。工件的夹持与放松、可动支撑位的选择、压头的移动或选择以及冲头的快慢速进给等动作均可由PLC及伺服控制系统实现控制管理。测量传感器固定支撑可动支撑编码器从动回转中心顶尖压头工件主动回转中心顶尖图11.2工件的测量结构工件的准确定位与测量是保证校直机精度的关键。当工件旋转测量时，顶尖和工件是一起旋转的，测量传感器所检测的工件表面跳动值是相对于工件两端顶尖孔的跳动量。因此，顶尖的旋转跳动精度要求很高，小于5微米，这样才能保证测量的重复精度。其结构如图2所示4修正

4、位置支撑位置测量位置齿轮轴类零件测量示意图轴杆类零件测量定位示意图齿轮轴类零件测量定位示意图图2工件旋转时，其表面的跳动变化由与其长时接触的测量挺杆通过机械放大器传递给测量传感器，该传感器带小信号放大器可将信号初步放大以避免信号传输干扰，所有测量点的检测信号及光电编码器信号都传送到计算机中，由计算机完成数据采集、处理和判断。对于齿轮轴工件，如果齿轮部位节圆有校直精度要求时，将测量挺杆换成标准齿轮，同样也可实现对齿轮工件的精密校直修正。1.3校直修正量计算方法与参数控制校直修正量是根据工件的弯曲变形大小给定的，初

5、始弯曲量大则修正量也大，反之亦然。对于某一种工件来讲，其结构形式是一定的，修正量参数也是固定的。其计算方法按如下公式给定Y=aX+b+c-d式中：Y—修正量；a—比例系数；X—弯曲跳动量；b—刚性系数；c—正补偿量；d—负补偿量4因工件的初始弯曲量的不同，修正量应按一定比例增减；机械的系数间隙及工件的弹性由b克服；工件存在软硬差异，工件较硬时会修正不足，需要加正补偿量c在该位置重复修正，工件较软时会修正过量，需要加负补偿量d在该位置反面进行修正。1.4液压控制回路校直机的液压系统是校直修正的动力源，控制回路如图

6、3所示。泵站采用结构紧凑的油泵电机组，变量泵可根据工作状况调节设定工作流量和工作压力，工作噪音低。阀组采用中位卸荷方式换向阀，校直机在工作间歇时液压系统卸载，这样就避免了系统发热，可将油箱做得尽量小些。叠加液控单向阀的作用是防止工作间歇或停机后，油缸活塞不至于因自身重量而滑落。叠加单向调速阀可根据需要设定节流口的开口大小，实现冲头的快进、工进和快退等动作转换。油泵电机组油箱油缸阀组图342、自动校直机的构成自动校直机主要由主机、泵站、电控系统和计测系统等部分组成，配置结构如图4所示。主机采用门型框架式焊接结构，

7、油缸上置固定，工件的轴向校直修正位置的选择，靠选择压头来实现。在自动状态时，上下料、旋转测量和校直修正控制等所有动作循坏均由PLC程序协调有序管理。在手动状态时，也可实现各个动作分步操作进行调整。计测系统显示画面采用CRT显示，提供测量位置弯曲跳动量数值、柱状图、实际修正量、修正次数等状态。44