1目錄1緒論.21.1工件概述.21.2專用機床簡述.31.3組合機床簡述.31.4雙頭锪端面倒角組合專機機床概述.41.5機床使用條件.51.6機床的動作程序.52總體方案設計.62.1設計任務.62.2總體方案設計分析.63設計計算說明.73.1夾具結構及其液壓系統設計.73.1.1夾具驅動方式選擇.73.1.2刀具的選擇及切削力計算.93.1.3夾具夾緊力計算及校核.103.1.4V型塊設計.123.1.5夾具結構設計.133.1.6夾具夾緊油缸設計.133.1.7頂出油缸設計.183.1.8擺動油缸的設計.203.1.9確定液壓的流量.213.1.10夾具液壓系統.223.2可編程控制器（PLC）介紹.233.3夾具電氣部分控制設計.253.3.1電氣控制硬件及操作說明介紹.253.3.2上轉向軸雙頭锪平面倒角專機行程開關及接近開關說明.273.3.3PLC程序編制.284結論.352參考文獻.36致謝.371緒論1.1工件概述汽車行駛過程中，經常需要改變行駛方向，即所謂的轉向，這就需要有一套能夠按照司機意志使汽車轉向的機構，它將司機轉動方向盤的動作轉變為車輪(通常是前輪)的偏轉動作。按轉向力能源的不同，可將轉向系分為機械轉向系和動力轉向系。機械轉向系的能量來源是人力，所有傳力件都是機械的，由轉向操縱機構、轉向器、轉向傳動機構三大部分組成。轉向操縱機構由方向盤、轉向軸、轉向管柱等組成，它的作用是將駕駛員轉動轉向盤的操縱力傳給轉向器。雙頭锪端面倒角專機就用于加工其中的轉向軸的專機設備，圖1-1所示為一簡單的轉向操縱機構。圖1-2所示為轉向軸。圖1-1轉向操縱機構方向盤轉向軸3圖1-2轉向軸（材料16Mn）1.2專用機床簡述專用機床是一種專門適用于特定零件和特定工序加工的機床，而且往往是組成自動生產線式生產制造系統中，不可缺的機床品種。而目前一些機床廠對其生產的通用機床若作改動時，也習慣用專用機床來取代。比如數控車床由于盤改為專用設計的，這臺數控車床則不用原機床型號，而采取編專用機床號的辦法。由于專用機床是一種量體裁衣產品，具有高效自動化的優點，是大批量生產企業的理想裝備。隨著制造技術的進步，數控技術的普及，專用機床的數控化發展也很快，專用機床在生產實踐中占有一定的比重。專用機床及其自動化生產線的制造，與大量生產汽車等性質不一樣，也與普通機床的制造性質不一樣，它具有兩個極其鮮明的特征：一、是集成性。用戶訂購專用機床都是要求交鑰匙工程，它集加工工藝（含工藝方法及工藝參數），機床、夾具、工具（包含輔助）的開發設計與選擇，檢驗測量（包括進入機床前的毛坯檢驗、加工中及成品的檢驗測量）物流的輸送，切屑和冷卻液的防護與處理等于一體。它不僅僅解決其中的某一問題，而是要解決好涉及較寬的技術領域可能遇到的每一個問題。二、是單一性。專用機床幾乎都是單臺性生產，要根據用戶提出的要求，進行一次性開發，一次性制造，而且還要保證一次性成功1。1.3組合機床簡述組合機床是以通用部件為基礎，配以按工件特定外形和加工工藝設計的專用部件和夾具，組成的半自動或自動專用機床。它一般采用多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時加工的方式，生產效率比通用機床高幾倍至幾十倍。由于通用部件已經標準化和系列化，可根據需要靈活配置，能縮短設計和制造周期。因此，組合機床兼有低成本和高效率的優點，在大批、大量生產中得到廣泛應用，并可用以組成自動生產線。組合機床一般用于加工箱體類或非凡外形的零件。加工時，工件一般不旋轉，由刀具的旋轉運動和刀具與工件的相對進給運動，來實現鉆孔、擴孔、锪孔、鉸孔、鏜孔、4銑削平面、切削內外螺紋以及加工外圓和端面等。有的組合機床采用車削頭夾持工件使之旋轉，由刀具作進給運動，也可實現某些回轉體類零件(如飛輪、汽車后橋半軸等)的外圓和端面加工2。組合機床是以通用部件為基礎，配以按工件特定形狀和加工工藝設計的專用部件和夾具，組成的半自動或自動專用機床。通用部件按功能可分為動力部件、支承部件、輸送部件、控制部件和輔助部件五類。動力部件是為組合機床提供主運動和進給運動的部件。主要有動力箱、切削頭和動力滑臺。支承部件是用以安裝動力滑臺、帶有進給機構的切削頭或夾具等的部件，有側底座、中間底座、支架、可調支架、立柱和立柱底座等。輸送部件是用以輸送工件或主軸箱至加工工位的部件，主要有分度回轉工作臺、環形分度回轉工作臺、分度鼓輪和往復移動工作臺等。控制部件是用以控制機床的自動工作循環的部件，有液壓站、電氣柜和操縱臺等。輔助部件有潤滑裝置、冷卻裝置和排屑裝置等。1.4雙頭锪端面倒角組合專機機床概述330207-1ZJ(ZC-V009)型新桑車上轉向軸雙頭锪端面倒角專機是專門為上海匯眾汽車制造公司汽車底盤廠新桑車上轉向軸（工件圖號：325.419.515）第10號工序，雙頭豁端面并倒角加工而設計制造的專用設備。該機床布局為雙面臥式，工件不轉動，由刀具旋轉進行切削。進給運動為液壓動力。從人工將坯料加入料庫后，工件由料庫通過提升機構進入步伐式上料機構，并逐根進入到家具體內定位，夾緊后進行切削加工，加工完畢，再由頂料裝置頂出落入到落料箱的整個加工循環過程是自動完成的。機床也備有手動操作。可為調試過程或某一局部加工補缺等情況提供方便。機床的主要部件構成:1）液壓滑臺2）動力頭3）外倒角端面刀4）虎鉗夾具5）頂料裝置6）內倒角端面刀7）操作臺8）底座9）料庫10）提升上料裝置511）步伐式送料裝置12）中間底座13）定位裝置（擺動）14）落料裝置15）落料箱1.5機床使用條件環境溫度：-5+40電源電壓：10%15%380V1.6機床的動作程序本機床的正常工作狀況是全自動的，機床在進入自動操作時其整個工作循環過程的動作程序為：1）由提升機構逐根從料庫中勾出坯料，并向上提升；2）提升機構將坯料提升至最高位置后坯料滾入到步伐式送料機構的固定架上；3）步伐式送料機構的活動部分上下運動，使坯料逐步前進；4）坯料從步伐式送料機構的最尾位置落入夾具體內；5）定位油缸動作，是坯料在夾具體內準確定位；6）夾緊油缸動作，使已定位的坯料夾緊（若雙頭機床則此時定位油缸復位）；7）液壓滑臺運動，同時銑削頭帶動