1、1 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文設(shè)計(jì)（論文）題目：棒料切割機(jī)系 別： 機(jī)械工程系專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械制造/計(jì)算機(jī)班 級(jí)：學(xué) 號(hào)：姓 名：引 言機(jī)電一體化產(chǎn)品廣泛應(yīng)用各種加工業(yè)，切割技術(shù)也有了飛速的發(fā)展，手工切割已經(jīng)適應(yīng)不了現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的要求。同時(shí)，切割機(jī)的夾緊機(jī)構(gòu)也有了迅速的發(fā)展，一些簡(jiǎn)單的機(jī)械手已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。簡(jiǎn)單的機(jī)械手經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，如今已進(jìn)入以通用機(jī)械手為標(biāo)志的時(shí)代。幾十年來(lái)，這項(xiàng)技術(shù)的研究和發(fā)展一直2 比較活躍，設(shè)計(jì)在不斷的修改，品種也在不斷的增加，應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷的擴(kuò)大。簡(jiǎn)單的機(jī)械手是一種仿人操作、自動(dòng)控制、的機(jī)電一體化自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備。特別適合于多品種、變批量的柔性生產(chǎn)。它對(duì)穩(wěn)定、提高產(chǎn)品質(zhì)量，

2、提高生產(chǎn)效率，改善勞動(dòng)條件和產(chǎn)品的快速更新?lián)Q代起著十分重要的作用。我們?cè)O(shè)計(jì)的鑄棒線(xiàn)切割機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能安全可靠，操作方便可行，很好的實(shí)現(xiàn)了其預(yù)定功能。鑄棒線(xiàn)切割機(jī)主要由三個(gè)大的部分組成，即切割部分、夾緊部分和縱橫行走部分。切割部分是由電極帶動(dòng)砂輪旋轉(zhuǎn)，由氣缸控制砂輪上下移動(dòng)完成切割。夾緊部分主要采用了一個(gè)氣動(dòng)夾緊機(jī)械手，電磁閥控制氣缸活塞的伸縮來(lái)實(shí)現(xiàn)夾緊和放松。縱橫行走部分是由氣缸控制縱向、橫向行走板，使之沿直線(xiàn)導(dǎo)軌前進(jìn)或返回。整個(gè)機(jī)器由PLC 控制各個(gè)氣動(dòng)換向閥的電磁鐵，由氣缸驅(qū)動(dòng)完成順序切割動(dòng)作過(guò)程。而隨動(dòng)工作臺(tái)的隨動(dòng)前進(jìn)速度也可以通過(guò)夾緊機(jī)械手夾緊鑄棒使之與鑄棒速度同步。橫向切割時(shí)的切割

3、速度可以通過(guò)氣缸來(lái)調(diào)節(jié)。與一般的切割機(jī)相比，這種切割機(jī)有以下優(yōu)點(diǎn)：一、實(shí)現(xiàn)了機(jī)械工程和自動(dòng)控制的有效結(jié)合，機(jī)械部分采用機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)，整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中都進(jìn)行了綜合技術(shù)比較與經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，實(shí)現(xiàn)了預(yù)定的功能。二、整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程都采用了氣壓傳動(dòng)控制，與液壓傳動(dòng)相比，氣壓傳動(dòng)有無(wú)介質(zhì)費(fèi)用、處理方便、無(wú)泄露污染、無(wú)介質(zhì)變質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)。三、在設(shè)計(jì)過(guò)程中，縱橫行走裝置采用了直線(xiàn)導(dǎo)軌，既提高了運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)精度，又很大程度的減小了摩擦力，達(dá)到了節(jié)能的效果。四、整個(gè)切割過(guò)程都由PCL 控制，以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、設(shè)備性能良好、使用壽命長(zhǎng)、安全系數(shù)高等因素，滿(mǎn)足了自動(dòng)化大批量的生產(chǎn)要求。這種切割機(jī)具有控制方便，性能穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，

4、調(diào)節(jié)、修改方便、生產(chǎn)率3 高等優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。摘 要連續(xù)鑄造是一種先進(jìn)的鑄造方法，其原理是將熔融的金屬，不斷澆入一種叫做結(jié)晶器的特殊金屬型中，凝固（結(jié)殼）了的鑄件，連續(xù)不斷地從結(jié)晶器的另一端拉出，它可獲得任意長(zhǎng)或特定的長(zhǎng)度的鑄件。4 連續(xù)鑄造在國(guó)內(nèi)外已被廣泛采用，例如連續(xù)鑄錠（鋼或有色金屬錠），連續(xù)鑄管等。連續(xù)鑄造和普遍鑄造法比較有下述優(yōu)點(diǎn)：1. 由于金屬被迅速冷卻，結(jié)晶致密，組織均勻，機(jī)械性能較好；2. 連續(xù)鑄造時(shí)，鑄件上沒(méi)有澆注系統(tǒng)的冒口，故連續(xù)鑄錠在軋制時(shí)不用切頭去尾，節(jié)約了金屬，提高了收得率；3. 簡(jiǎn)化了工序，免除造型及其它工序，因而減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度；所需生產(chǎn)面積也大為減少；4

5、. 連續(xù)鑄造生產(chǎn)易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，鑄錠時(shí)還能實(shí)現(xiàn)連鑄連軋，大大提高了生產(chǎn)效率。鑄棒線(xiàn)割機(jī)在連續(xù)的鑄造中工作，它的工作是由PLC 控制電磁閥，使電磁閥控制氣缸，并由氣缸驅(qū)動(dòng)與其連接的部件，實(shí)現(xiàn)對(duì)鑄棒的準(zhǔn)確定長(zhǎng)切割，切割后自動(dòng)返回初始位置。一個(gè)切割機(jī)分別切割兩條鑄棒，其切口深度為35mm ，然后由壓斷機(jī)進(jìn)行壓斷。鑄棒線(xiàn)割機(jī)是一種既能有效的提高生產(chǎn)率，又在價(jià)格和使用方面能被廣大用戶(hù)所接受的一種新型的自動(dòng)控制切割機(jī)。由PLC 控制的氣動(dòng)鑄棒切割機(jī)，其中融合了氣壓自動(dòng)控制、機(jī)器人技術(shù)和PLC 控制技術(shù)。PLC 控制各個(gè)氣動(dòng)換向閥的電磁鐵，由氣缸驅(qū)動(dòng)機(jī)械手完成順序切割過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械設(shè)計(jì)、電器控制和

6、氣動(dòng)控制的有效結(jié)合。這種切割機(jī)具有控制方便，性能穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)節(jié)、維修方便，生產(chǎn)率高等優(yōu)點(diǎn)，具有廣泛的應(yīng)用前景。目 錄引言摘要第一章 切割部分設(shè)計(jì)1.1設(shè)計(jì)要求 65 1.2方案設(shè)計(jì) 61.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 7第二章 夾緊部分設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)要求 182.2方案設(shè)計(jì) 18第三章 縱橫行走部分設(shè)計(jì)3.1設(shè)計(jì)要求 203.2方案設(shè)計(jì) 203.3直線(xiàn)導(dǎo)軌的選擇計(jì)算 20第四章 PLC 概述4.1可編程控制器PLC 的基本原理 234.2可編程控制器的特點(diǎn) 24第五章 電氣控制線(xiàn)路的設(shè)計(jì)5.1電氣控制線(xiàn)路設(shè)計(jì)的一般要求 255.2電氣控制線(xiàn)路的設(shè)計(jì)方法 255.3氣動(dòng)原理圖的設(shè)計(jì) 26 結(jié) 論 30 謝

7、辭 31 參考文獻(xiàn) 32第一章 切割部分設(shè)計(jì)1.1 設(shè)計(jì)要求項(xiàng)目要求切割機(jī)能夠根據(jù)定長(zhǎng)信號(hào)分別切割兩條連續(xù)的鑄鐵棒，實(shí)現(xiàn)對(duì)鑄棒 6 的準(zhǔn)確定長(zhǎng)切割，切割后自動(dòng)返回初始位置。其切口深度為35mm 。再由壓斷機(jī)進(jìn)行壓斷。1.2 方案設(shè)計(jì)切割部分主要有砂輪、電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。現(xiàn)在在切割部分有兩種可行的方案：第一，電動(dòng)機(jī)通過(guò)帶傳動(dòng)帶動(dòng)砂輪片轉(zhuǎn)動(dòng)。第二，電動(dòng)機(jī)通過(guò)圓錐齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)砂輪片轉(zhuǎn)動(dòng)。考慮到切割過(guò)程中電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)砂輪高速旋轉(zhuǎn)，所以?xún)?yōu)先選取第一種方案，因?yàn)閳A錐齒輪傳動(dòng)不宜應(yīng)用在轉(zhuǎn)速太高的場(chǎng)合，而且運(yùn)用齒輪傳動(dòng)時(shí)，還要考慮到這樣消除震動(dòng)和怎樣潤(rùn)滑齒輪，這樣就增加了設(shè)計(jì)成本。圖1-1 切割部分原理圖切

8、割部分的原理如圖1-1所示，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)砂輪片高速旋轉(zhuǎn)，電機(jī)與工作臺(tái)之間采用鉸支撐，氣缸1可推動(dòng)砂輪片上下移動(dòng)，完成切割。氣缸2可推動(dòng)工作臺(tái)橫向移動(dòng)，控制切割的長(zhǎng)度。氣缸3可使工作臺(tái)縱向移動(dòng)，使砂輪片能分別切割兩根鑄棒。其中電動(dòng)機(jī)和氣缸都通過(guò)電磁閥由PLC 機(jī)控制，從而實(shí)現(xiàn)其動(dòng)作。7 1.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1.3.1砂輪片的選取經(jīng)過(guò)調(diào)研，切斷能力為50 的砂輪片，其規(guī)格為322. 3400mm ，所需電機(jī)的最小功率為2. 2min =P kw ，轉(zhuǎn)速為1n =2840 r/min, 砂輪片的最大線(xiàn)速度為70m/s。最終選取砂輪片的型號(hào)為T(mén)L-001型，其磨料為棕剛玉，粒度為20#1。1.3.2 電機(jī)

9、的選取此處刪減NNNNNNNNNNNNNNNN 字 需要整套設(shè)計(jì)請(qǐng)聯(lián)系q ：99872184。N 1254=(222222A Y R X f f P m d += （1-18） 62787. 052241. 0(0. 15. 1+= N 1140= （5）計(jì)算所需軸承的動(dòng)載荷由由機(jī)械設(shè)計(jì)第260頁(yè) 表12-6查得，當(dāng)軸承的工作溫度小于C 120時(shí)，其溫度系數(shù)0. 1=t f比較兩當(dāng)量動(dòng)載荷知，1P >2P ，所以應(yīng)該按1P 計(jì)算 （球軸承應(yīng)取3=）則所需軸承的額定動(dòng)載荷為6'10'1060htL n f P c =（1-19）8 610123652840600. 1125

10、4= 48302840601001254=N 11286= （6）確定軸承型號(hào)由簡(jiǎn)明機(jī)械零件手冊(cè)查得軸徑mm d 35=時(shí)，應(yīng)選軸承的代號(hào)為7207ACJ ，其額定動(dòng)載荷為KN C r 5. 22=>' c =KN 286. 11故選用代號(hào)為7207ACJ 的軸承合適。第二章 夾緊部分設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)要求夾緊機(jī)構(gòu)不但在切割之前機(jī)械手抓能夠根據(jù)事先收到的信號(hào)準(zhǔn)確地運(yùn)動(dòng)到每個(gè)工位，而且在切割過(guò)程中要夾緊運(yùn)動(dòng)著的鑄鐵棒，使砂輪與鑄棒同步。2.2方案設(shè)計(jì)夾緊部分是由氣缸推動(dòng)機(jī)械手實(shí)現(xiàn)夾緊和放松的1。這部分的兩種可行性方 9 案是：一是用一個(gè)機(jī)械手同時(shí)負(fù)責(zé)夾緊兩根鑄棒，根據(jù)需要對(duì)被切割的那條

11、進(jìn)行夾緊。二是用兩個(gè)機(jī)械手，每個(gè)機(jī)械手負(fù)責(zé)夾緊一根鑄棒。第一種方案中，機(jī)械手可通過(guò)一個(gè)二位氣缸和一個(gè)三位氣缸實(shí)現(xiàn)對(duì)鑄棒的夾緊。第二種方案中，每個(gè)機(jī)械手都需要兩個(gè)二位氣缸來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)鑄棒的夾緊。考慮到第一種方案設(shè)計(jì)工作量小，安裝方便，而且控制簡(jiǎn)單，所以?xún)?yōu)先使用第一種方案。夾緊機(jī)械手夾緊氣缸圖2-1 夾緊部分原理圖夾緊部分原理如圖2-1所示，夾緊氣缸能使夾緊機(jī)械手夾緊或放松工件，當(dāng)活塞向右移動(dòng)時(shí)，機(jī)械手夾緊工件；當(dāng)活塞向左移動(dòng)時(shí)，機(jī)械手放松工件。橫向行走氣缸推動(dòng)工作臺(tái)左右移動(dòng)，能控制機(jī)械手使之夾緊左邊或右邊的工件，從而對(duì)夾緊的工件進(jìn)行切割8。縱向行走氣缸的作用是當(dāng)完成一次切割過(guò)程完成時(shí)，推動(dòng)工作臺(tái)使之

12、恢復(fù)到初始位置。整個(gè)工作過(guò)程都PLC 由控制實(shí)現(xiàn)。10第三章 縱橫行走部分的設(shè)計(jì)3.1 設(shè)計(jì)要求縱橫行走裝置主要是為了配合切割裝置和夾緊裝置，使砂輪片和夾緊機(jī)械手能夠在走刀過(guò)程中橫向移動(dòng)，迅速準(zhǔn)確地達(dá)到工作位，在切割過(guò)程中能夠隨著鑄棒縱向移動(dòng)，切完后在返回初始位置。3.2方案設(shè)計(jì)11 縱橫行走裝置主要是為了實(shí)現(xiàn)切割機(jī)砂輪片的縱向和橫向移動(dòng)，使之完成切割動(dòng)作。為了設(shè)計(jì)和制造方便，在方案設(shè)計(jì)中縱、橫行走裝置的原理大致相同，即采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而又便于控制的氣壓傳動(dòng)方式，氣缸帶動(dòng)縱向行走板或橫向行走板在導(dǎo)軌上滑動(dòng)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，考慮到能量的損耗程度，縱橫行走裝置采用了直線(xiàn)導(dǎo)軌，既提高了運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)精度，

13、又很大程度的減小了摩擦力，達(dá)到了節(jié)能的效果。3.3 直線(xiàn)導(dǎo)軌的選擇計(jì)算3.3.1選定條件：1. 載荷 根據(jù)粗略計(jì)算，導(dǎo)軌上橫向行走部分的總重量為kg 200所以 N g m W 200010200=2. 行程 根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的要求，選定行程m L s 5. 2=3. 往復(fù)次數(shù) 21=n （次/分）4. 壽命要求 假設(shè)機(jī)器壽命為5年，則導(dǎo)軌壽命為35000243655=L 小時(shí)（H ）假設(shè)安裝4個(gè)滑塊，要計(jì)算一個(gè)滑塊的負(fù)載，可用下式N W P 50004200040= 同時(shí)由于兩個(gè)滑塊裝在一個(gè)導(dǎo)軌上，因此接觸系數(shù)81. 0=c f 10。3.3.2選擇方式1. 根據(jù)靜態(tài)安全系數(shù)選型號(hào)12 s wc

14、 f f P f C 00 （3-1） 其中 s f 靜態(tài)安全系數(shù)w f 載荷系數(shù) （在無(wú)外部沖擊或振動(dòng)、低速時(shí)取1.5）0C 基本額定靜載荷0P 沖擊載荷現(xiàn)設(shè)靜態(tài)安全系數(shù)5=s f則有 c s f P f C 00（3-2） 81. 05005= (3086kgf =在正常運(yùn)行時(shí)一般選取安全系數(shù)為5，根據(jù)上述情況，選取SBG35FL （kgf C 28550=）的導(dǎo)軌比較理想10。2. 根據(jù)壽命要求選型號(hào)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)壽命計(jì)算公式 (94501750054. 0km L = 若使用17500小時(shí)，則總的移動(dòng)距離為： 50 (30=P C f f f f L w c H T （3-3） 其中 T f

15、 溫度系數(shù) （由手冊(cè)查得當(dāng)導(dǎo)軌的工作溫度小于100C 時(shí)，其溫度系數(shù)取1.0）H f 硬度系數(shù) （為了使直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)達(dá)到最佳承載能力，需要保持13 導(dǎo)軌的硬度在HRC58-62，由手冊(cè)查得H f 為1.0）C 基本動(dòng)載荷所以 50 (30=P C f f f f L w c H T 50 2505. 181. 011(94503=C 解得 kgf C 3000= 因此，選取SGB45FL （kgf C 3800=） 3. 復(fù)查理論上選取SGB35FL 或上一級(jí)似乎比較恰當(dāng)，但考慮到標(biāo)準(zhǔn)壽命，選擇SGB45FL 更理想。第四章 PLC概述4.1 可編程控制器PLC 的基本原理可編程控制器(簡(jiǎn)稱(chēng)P

16、C 或PLC 是發(fā)展極為迅速、應(yīng)用極廣泛的 工業(yè)控制裝置。在現(xiàn)代化生產(chǎn)設(shè)備中有大量的開(kāi)關(guān)量、數(shù)字量、脈沖量以及模擬量需要控制，例如，電機(jī)的啟停，電磁閥的開(kāi)閉，產(chǎn)品的計(jì)數(shù)，溫度、壓力、流量的設(shè)定與控制14 等。PLC 是在固定接線(xiàn)式老裝置顯然不能適應(yīng)這種要求的情況下，按照成熟有效的繼器控制理念和設(shè)計(jì)思想，利用不斷發(fā)展的新技術(shù)、新電子器件，逐步形成了具有特色的各種系列產(chǎn)品11。一般機(jī)械設(shè)備的控制系統(tǒng)，由輸入設(shè)備、輸出設(shè)備和邏輯控制三部分組成。1、輸入設(shè)備輸入設(shè)備是電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行信號(hào)才的界面設(shè)備，完成人與機(jī)之間的信號(hào)采集和機(jī)與機(jī)之間的信號(hào)采集 。操作人員發(fā)出的主令信號(hào)通過(guò)按鈕、各類(lèi)手動(dòng)開(kāi)關(guān)送入控制

17、系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)運(yùn)行的控制信號(hào) 通過(guò)行程開(kāi)關(guān)等現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè) 設(shè)備送入控制系統(tǒng)。2、輸出設(shè)備輸出設(shè)備是用控制系統(tǒng)發(fā)出的控制信號(hào)去控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)要求的運(yùn)動(dòng)的輸出和顯示設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)。被信號(hào)驅(qū)動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)有繼電器、交流接觸器、控制液壓系統(tǒng)的電磁閥、信號(hào)顯示燈等。3|、邏輯控制系統(tǒng)邏輯控制系統(tǒng)根據(jù)給定的控制對(duì)輸入設(shè)備送來(lái)的控制、檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行計(jì)算處理，并將計(jì)算結(jié)果轉(zhuǎn)換為控制信號(hào)經(jīng)輸出設(shè)備控制機(jī)械設(shè)備運(yùn)行。組成控制系統(tǒng)的器件有兩類(lèi)：一是繼電器控制系統(tǒng)，其控制邏輯由硬件構(gòu)成，另一類(lèi)為用可編程控制器構(gòu)成的控制系統(tǒng)，其控制邏輯由編程軟件構(gòu)成。4.2 可編程控制器的特點(diǎn)設(shè)備采用繼電器控制系統(tǒng)，設(shè)備的簡(jiǎn)單控制及設(shè)備復(fù)

18、雜的自動(dòng)控制均能實(shí)現(xiàn)，但是復(fù)雜的控制系統(tǒng)中，由于繼電器控制系統(tǒng)本身的 特點(diǎn)而使設(shè)備運(yùn)行存在許多的問(wèn)題。問(wèn)題一是繼電器控制系統(tǒng)由分立元件 組成，因此，系統(tǒng)有較高的故障率；問(wèn)題二是繼電器控制系統(tǒng)采用固定的接線(xiàn)方式構(gòu)成控制邏輯，變更控制邏輯困難。15 問(wèn)題三是難以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制。現(xiàn)在計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，使得電氣控制元件和控制系統(tǒng)有了極大的改觀，繼電器控制系統(tǒng)的硬件邏輯可由邏輯函數(shù)表達(dá)式描述，該邏輯函數(shù)表達(dá)式描述的控制邏輯也可用軟件程序來(lái)實(shí)現(xiàn)，可編程控制器運(yùn)行軟件程序，即可完成繼電器控制硬件邏輯的控制功能。采用計(jì)算機(jī)技術(shù)的可編程控制器，不僅解決了分立元件的故障率問(wèn)題，也解決了固定控制的問(wèn)題，同時(shí)，為與計(jì)算

19、機(jī)聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模自動(dòng)化生產(chǎn)和遠(yuǎn)程控制提供了可能性。兩類(lèi)系統(tǒng)通過(guò)邏輯函數(shù)聯(lián)系起來(lái)，兩者均能完成相同要求的控制功能12。可編程控制器實(shí)際是工業(yè)專(zhuān)業(yè)控制計(jì)算機(jī)，也稱(chēng)工控機(jī)，可編程序控制器具有以下特點(diǎn)：1、具有很高的工作可靠性和抗干擾能力；2、控制程序可變，具有很好的柔性；3、程序簡(jiǎn)單，控制功能豐富，使用方便；4、擴(kuò)充方便，組合靈活，可構(gòu)成各類(lèi)控制系統(tǒng)；5、可將運(yùn)行數(shù)據(jù)直接送入管理計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行；6、設(shè)備體積小巧，維護(hù)方便，插件更換靈活。以上特點(diǎn)使得可編程序控制器，在設(shè)備電氣控制系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。第五章 電氣控制線(xiàn)路的設(shè)計(jì)5.1 電氣控制線(xiàn)路設(shè)計(jì)的一般要求電氣控制線(xiàn)路的設(shè)計(jì)是在傳動(dòng)形式及控制方案

20、選擇的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，是傳動(dòng)16 形式與控制方案的具體化。電氣控制線(xiàn)路根據(jù)用途的不同可能會(huì)有其特殊的要求，設(shè)計(jì)所需要遵循的一般要求是：1）應(yīng)滿(mǎn)足機(jī)電設(shè)備對(duì)電氣控制線(xiàn)路的要求，按照工藝要求準(zhǔn)確、可靠地工 作。2）在滿(mǎn)足生產(chǎn)要求的前提下，應(yīng)力求使控制線(xiàn)路簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，盡量選用經(jīng)過(guò)實(shí)際考驗(yàn)過(guò)的線(xiàn)路。3）保證控制的安全、可靠，具有必要的保護(hù)裝置和連鎖環(huán)節(jié)，誤操作時(shí)不至于發(fā)生重大事故。4）盡量便于操作和維修12。 5.2電氣控制線(xiàn)路的設(shè)計(jì)方法電氣控制線(xiàn)路的控制方法有兩種：一種是經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法，另一種是邏輯設(shè)計(jì)法。 1. 經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法先從滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝的要求出發(fā)，按照電動(dòng)機(jī)的控制方法，利用各種基本的控制環(huán)節(jié)

21、和控制方法，借鑒典型的控制線(xiàn)路，把它們綜合地組合成一個(gè)整體滿(mǎn)足生產(chǎn)需要。這種設(shè)計(jì)方法比較簡(jiǎn)單，但要求設(shè)計(jì)人員必須熟悉控制線(xiàn)路，掌握多種典型線(xiàn)路的設(shè)計(jì)資料，同時(shí)具有豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。另外，初步設(shè)計(jì)出來(lái)的控制線(xiàn)路可能有幾種，這時(shí)要加以比較分析，反復(fù)地修改簡(jiǎn)化，甚至要通過(guò)實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證，才能確定比較合理的設(shè)計(jì)方案13。2. 邏輯設(shè)計(jì)法邏輯設(shè)計(jì)法是根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求，利用邏輯代數(shù)方法這一數(shù)學(xué)工具來(lái)分析、化簡(jiǎn)、設(shè)計(jì)線(xiàn)路的。邏輯設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)的線(xiàn)路結(jié)構(gòu)比較合理，所用元件的數(shù)量較少，得到的設(shè)計(jì)方案是最佳的。但是當(dāng)設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)比較復(fù)雜時(shí)，這種方法就顯得 17 比較煩瑣，工作量很大，而且容易出錯(cuò)14。5.3 氣動(dòng)原理

22、圖設(shè)計(jì)根據(jù)切割機(jī)的機(jī)構(gòu)原理，繪制的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖5-2所示，其中ST0-ST9為控制氣缸的行程開(kāi)關(guān)。夾緊機(jī)械手夾緊氣缸海量機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)，請(qǐng)聯(lián)系Q99872184 18 圖5-1 切割機(jī)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖5.3.1 氣動(dòng)原理圖5.3.2控制流程圖 20結(jié) 論本次畢業(yè)設(shè)計(jì)從題目確定開(kāi)始，經(jīng)過(guò)查資料、調(diào)研、方案的提出及確定，再到完成總裝圖、部件圖，直到最后結(jié)束論文，才使本次畢業(yè)設(shè)計(jì)最終圓滿(mǎn)完成。本次設(shè)計(jì)的題目是“鑄棒線(xiàn)切割機(jī)的機(jī)電一體化設(shè)計(jì)”。鑄棒線(xiàn)切割機(jī)是針對(duì)鑄鐵在連續(xù)鑄造過(guò)程中的切割而采用的一種專(zhuān)門(mén)的切割機(jī)。連續(xù)鑄造過(guò)程主要由保溫爐、牽棒機(jī)、切割機(jī)和壓斷機(jī)組成，在工作過(guò)程中拉棒機(jī)能從保溫爐中同時(shí)拉出兩條鑄鐵

23、棒。題目要求切割機(jī)在連續(xù)鑄造過(guò)程中工作，并根據(jù)定長(zhǎng)信號(hào)分別切割兩條連續(xù)的鑄鐵棒，實(shí)現(xiàn)對(duì)鑄棒的準(zhǔn)確定長(zhǎng)切割，切割后自動(dòng)返回初始位置，其切口深度為35mm 。再由壓斷機(jī)進(jìn)行壓斷。整個(gè)切割過(guò)程都由自動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)。此次設(shè)計(jì)的主要工作分為兩大部分，第一部分為切割機(jī)的機(jī)械設(shè)計(jì)，其中主要包括砂輪片的選擇、電機(jī)的選擇、砂輪片傳動(dòng)方式的選擇和優(yōu)化、電機(jī)和砂輪的安裝、各個(gè)氣缸力的計(jì)算及其參數(shù)選擇計(jì)算、滑動(dòng)導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)以及其他部分和整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。最后完成總裝圖、部件圖和零件圖。第二部分為電氣原理及控制部分的設(shè)計(jì)，主要包括氣動(dòng)控制原理圖的設(shè)計(jì)、電氣原理圖的設(shè)計(jì)、配線(xiàn)圖的設(shè)計(jì)、控制柜的設(shè)計(jì)及電路控制面板的設(shè)計(jì)。鑄棒線(xiàn)切割

24、機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能安全可靠，操作方便可行，很好的實(shí)現(xiàn)了其預(yù)定功能。由PLC 控制的氣動(dòng)隨動(dòng)鑄棒線(xiàn)切割機(jī)，由氣缸驅(qū)動(dòng)完成順序切割動(dòng)作過(guò)程。這種切割機(jī)具有控制方便，性能穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)節(jié)、修改方便、生產(chǎn)率高等優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。海量機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)，請(qǐng)聯(lián)系 Q99872184 在本次設(shè)計(jì)過(guò)程中，經(jīng)過(guò)自己不懈的努力和指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)，各項(xiàng)任務(wù) 都已經(jīng)順利完成并達(dá)到設(shè)計(jì)要求。但由于設(shè)計(jì)者經(jīng)驗(yàn)不足，知識(shí)能力有限，在設(shè) 計(jì)過(guò)程中的錯(cuò)誤和疏漏再所難免，產(chǎn)品在性能方面也可能存在一些不足，欠妥之 處，敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。 辭 謝 厲經(jīng)幾個(gè)月時(shí)間的努力，我順利完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)的全部?jī)?nèi)容。通 過(guò)這次設(shè)計(jì)，我對(duì)并

25、對(duì)本專(zhuān)業(yè)有了較深刻的認(rèn)識(shí)和理解，同時(shí)學(xué)到了 更多的關(guān)于機(jī)械方面的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)以及電氣控制方面的 相關(guān)知識(shí)。此次 畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我大學(xué)四年學(xué)習(xí)的歸納和總結(jié)，對(duì)我今后的學(xué)習(xí)和工作 有重要的指導(dǎo)意義和實(shí)踐意義。 當(dāng)然我之所以順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)主要因?yàn)橹笇?dǎo)老師的屢不厭煩的 教導(dǎo)。我將特別感謝我的導(dǎo)師高燕老師，她治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，知識(shí)淵博，經(jīng) 驗(yàn)豐富，不但給我悉心指導(dǎo)，還帶領(lǐng)我參觀調(diào)研，使我更加體會(huì)到了 一個(gè)令人尊敬的老師對(duì)學(xué)生無(wú)微不至的關(guān)懷，也賦予了我進(jìn)一步努力、 不斷進(jìn)取的熱情。 請(qǐng)?jiān)S我再次向高艷老師表示誠(chéng)摯的謝意，感謝各位老師批評(píng)斧正。 并祝各位老師身體健康，工作順利！ 21 海量機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)，請(qǐng)聯(lián)系 Q99872184 參考文獻(xiàn) 1 徐 灝. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991 2 Shigley J E,