一、綜述本課題國內外研究動態，說明選題的依據和意義1.1國內外動態隨著機械工業的進步，特別是現代汽車、紡織、石油等工業日益蓬勃的發展，手動壓力機在校直方面的不足日益凸顯。乎動校直方式不但人工成本高、校直速度慢，滿足不了大批量生產加工的需要，而且產品的精度等級低，無法實現高精度軸類的工藝要求，容易斷軸及產生裂紋，無法實現自動流水線作業。自動校直機的出現改善了這種狀況，自動校直機能夠實現自動上下料、自動裝夾、自動旋轉測量、自動校直、并可自動檢測裂紋，并目在校直精度、校直節拍、校直種類上較乎動壓力機相比有很大提高，同時能夠節省大量的人工成本、減輕工人的勞動強度。但是，在設備成本上自動校直機是手動校直機的2-10倍，這也是乎動校直機至今仍沿存的原因之一。可以說校直工藝是一種占老的方式，而自動校直機是依賴現代機械工業的發展而發展起來的一種新產業［1］。早期采用的壓力校直設備，或是手動螺旋式壓力機，或是通用型的壓力機,或是由壓力機改造而成的校直機。隨著技術的發展和生產的需要，設計出了具有行程小、支點位置可調等校直工藝特點的專用壓力校直機，主要有曲柄連桿式的機動壓力校直機和普通液壓壓力校直機，機架一般采用C形開式結構或門形閉式結構。但是，這些設備在使用時，仍然需要憑經驗估計校直行程，人工測量、反復試校,勞動強度大,校直效率低,校直精度不易保證⑵。自二十世紀七、八十年代起,意大利、德國、日本、美國等少數發達國家先后研制出具有本國特色的全自動精密校直機，如［3］［4］：詹尼公司的詹尼(JENNY)高精度全自動校直系統，該公司生產的校直設備的校直力選擇范圍從1一100t，并具有可選擇適合于各種工件幾何尺寸的校直點和測量點等功能。NGARTEN公司生產了用于校直軸類零件的全自動液壓校直機RRE系列(100一1000KN)。該系列校直機為閉式，組合結構床身，由電子系統控制工件的回轉和夾緊，可編程控制器可精心編程記憶和主要故障防護、數據存儲及對校直過程進行控制等。還配備自動廢品剔除系統、裂紋監控裝置、機器人等。德國DUNKES公司生產從100一2000KN共11個規格的手動伺服單柱精密液壓校直機。德國的MAE公司發展了ADS2.SRH型25KN和ADSF63RH型63OKN閉式全自動液壓校直機，該系統帶有與材料性能有關的自動優化工藝軟件，并以可編程的微處理器控制校直和測量順序。其功能有:最大8個感覺位置的測量、處理和記憶系統;數字鍵盤的屏幕顯示終端并有人機對話系統;以清楚的文字修正錯誤信息和相應的程序，能確定最終校直階段的順序；大量統計數據的修正和求值;還有與主計算機連接的接口。適用于校直中、大批量生產的對稱平衡件，或自動生產線中的校直工序。日本的東和精機株式會社研發的能夠自動檢測工件在三維方向上的撓度并控制滑塊行程值及校正撓度值的ASP系列智能型校直機等。由于全自動校直機增加了檢測裝置、自動送取料裝置和計算機控制系統，因而校直效率和精度明顯提高。還有一些生產校直機知名度較高的企業，如意大利的GALDABINI公司，美國的TAATRANDING公司和EITEL公司等。他們的校直機都有較高的水平，集中表現在智能化、自動化、測量精度高、生產節拍快等。近年來，我國在精密全自動校直設備的研制和生產上也取得了較大進展，如[5][6][7]合肥鍛壓機床股份有限公司和合肥工業大學合作研制出具有先進水平的YH40-25全自動精校直液壓機；該機采用移動式手動液壓伺服控制，具有壓力、行程和油溫數字顯示和預置功能，并具有多種報警。該機的研制成功，提高了我國型材精密校直工藝裝備的水平。對軸類、管類、棒料等零件進行精密校直，可提高工件精度和生產效率。長春實驗機研究所也與日本公司進行技術合作研制生產的ASC系列校直機、液壓式多點屈服校直ASC-II系列（2003年）及機械式多點屈服校直JJC系列（2006年）自動校直機。ASC系列校直機有自動、半自動二種模型，由長春試驗研究所根據日本技術及關鍵零部件生產主機及裝配。該校直機有智能化的分析測量系統、可程控的電機、電器、機械、液壓、空壓控制技術具有靈活的人機界面、向用戶開放的技術條件為提高整機的工作效率創造了極大的方便。1.2選題的依據和意義由校直機技術發展國內外現狀可以看出，在眾多的三點彎曲校直工藝中，目前普遍存在的校直設備主要分為三大類:普通液壓校正壓裝機、單柱精密校直液壓機、從國外引進的全自動精密校直液壓機。這些校直設、備大多用在汽車、拖拉機、機床、紡織機械等行業，用來校直軋制、機加、熱處理后發生變形的軸類零件。一般可校直軸的直徑、長度都不大。對于大尺寸、大彎矩、施力大、要求精度高的管軸工件的校直，在國內主要是采用普通重型液壓校直機，依靠操作者的經驗和手動來實現校直，由于測量模糊，精度不能保證，造成較大的經濟浪費。本機為目前國內校直力最大的精密液壓自動校直機，校直壓力30MN，可完成對外徑6120mm?6500mm棒材及軸類的自動校直。與傳統的校直壓力機相比，考慮到本機校直要求的特殊性:直徑大，跨度大，控制精度要求高，壓點多等特點，把液壓控制技術應用到壓力校直機上，而設計出自動校直液壓機，大大簡化了液壓系統，提高系統性能，實現整個校直過程的全自動高精度控制。液壓傳動是對液體的壓力、流量和流動方向等進行調控的一種控制方式，具有工作壓力大、結構簡單、工作平穩可靠、投資小等特點，而且容易實現高精度和自動的要求。當液壓控制和電氣控制結合在一起使用時，能實現復雜的順序動作和遠程控制。另外，液壓裝置易于實現過載保護，液壓元件能自行潤滑，因此使用壽命較長，而且由于液壓元件已實現了標準化、系列化、通用化，液壓系統的設計制造和使用都比較方便［8］。實踐證明，設備自動化程度越高，其生產效率、產品綜合質量、綜合經濟效益越好。因此，研究全自動液壓校直機具有非常重要的實用價值和理論意義。二、研究的基本內容，擬解決的主要問題自河北青縣巨龍鋼管有限公司引進了我國第一條大口徑直縫埋弧焊管JCO生產線后，我國開始對管坯JCO成形工藝［9及相關技術進行了消化和吸收，由于關鍵技術和設備從國外引進，對管坯成形質量控制及工藝參數調整只停留在經驗層面上，存在著工藝參數調整誤差大、人員工作強度大及產品質量波動大等現實情況。對于這種大口徑鋼管的校直不管是從理論還是工藝設備上都有嚴重不足，以前的校直理論比如壓力校直法，平行輥校直法，拉彎校直，都無法適應這種大口徑的直縫焊管的校直，以前的校直設備大多是由簡易的液壓機改造來的。由人工測量、校直、再由檢查人員檢驗，工序復雜、勞動強度大、生產效率和控制精度低下，操作者的技術熟練程度對生產效率和產品質量的穩定性都有很大的影響，而且無法滿足大規模生產的需要。手動伺服控制型精密校直液壓機帶有適應各種軸類零件的附件，調整操作方便，校直精度高，國外發達國家已普及應用。我國液壓機行業在調整產品結構中，應積極開發技術附加值高的精密校直液壓機系列及成套附件，完善檢測裝置，這樣對以國產品替代進口產品，提高經濟效益，增強市場競爭力等都具有廣闊的前景。本設計的工作重點是：根據多點校直機的本體設計及其動作要求，借鑒現有液壓校直機的液壓系統，設計并逐步完善多點校直機的液壓系統。通過學習掌握校直機和液壓系統的結構和工作原理，綜合鍛煉自己在工程制圖、機械設計、工程材料、精度設計和工程校核等方面的知識與技能，為今后從事機械設計工作打下堅實基礎。主要解決完成以下幾點問題或任務：（1） 查閱資料，了解校直機和液壓系統設計的相關內容；（2） 完成開題報告及文獻綜述、外文翻譯等畢業設計所要求的工作；（3） 設計出校直機液壓系統圖紙一張及零件圖若干；（4） 了解并盡量完成液壓系統模擬仿真等內容；（5） 完成畢業設計計算說明書一份。三、研究步驟、方法及措施[10][11]3.1研究步驟（1） 工藝分析：校直工藝分析、液壓機本體結構分析、動作順序分析;（2） 原理設計：性能參數分析、液壓系統設計、控制系統設計；（3） 元件選型：系統壓力流量計算、標準件選擇、非標準件設計；（4） 三維造型：部分元件造型；（5） 仿真分析：系統動靜態性能分析，一獲得良好的工藝性能。3.2研究方法（1） 原理設計：依據前人經驗，通過CAXA進行液壓原理圖、控制系統圖等的二維設計，并不斷完善；（2） 元件選型：標準件：查樣本，選取合適的元件非標件：根據系統要求自行設計；（3） 三維造型：運用UG/solidworks對液壓系統部分元件、液壓機整體進行三維造型，并嘗試動畫模擬；（4） 仿真分析：通過MATLab/AMESim對液壓系統進行動靜態分析，調整系統的速度、保壓時間等參數。四、研究工作進度2012年2月27日—2012年3月23日了解液壓機本體結構和系統?文獻綜述?開題報告?液壓系統工況圖?外文翻譯2012年3月24日—2012年4月20日液壓系統原理圖元件選型?非標準元件設計性能驗算2012年4月21日—2012年5月18日?非標準件造型?油箱、泵站等三維造型?電控系統設計?總裝配圖2012年5月19日一2012年6月15日?設計計算說明書?準備答辯五、主要參考文獻莊樹明.自動校直機的應用與發展[J].工程與試驗,2009,3:1-4.⑵李駿，鄒慧君，熊國良.壓力矯直工藝理論研究的現狀與展望[J].機械設計與研究，2004,20(4)：69-70.周到.全自動液壓校直機控制技術的研究[D].哈爾濱工程大學碩士學位論文，2003：1-3.曹愛文，熊國良.壓力校直技術的發展[J].鍛壓裝備與制造技術，2007,1:9-11.司興奎.25MN數控校直液壓機[P].中國，CG2004041382,2008.10.15.李繁榮.全自動液壓矯直機的研究[D].哈爾濱工程