自動(dòng)校直機(jī)課題.doc

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1、自動(dòng)校直機(jī)課題報(bào)告一、自動(dòng)校直機(jī)簡(jiǎn)介自動(dòng)校直機(jī)是針對(duì)機(jī)械、汽車(chē)等行業(yè)中大量使用的軸類(lèi)、桿類(lèi)、棒類(lèi)等零件在熱處理后不可避免發(fā)生彎曲變形而設(shè)計(jì)的自動(dòng)檢測(cè)校直裝置，其校直效果要求精確、高效、可靠。自動(dòng)校直是一種先進(jìn)的生產(chǎn)制造工藝，而傳統(tǒng)的手動(dòng)校直方式由于受到各種人為因素的影響，校直精度及效率越來(lái)越難以適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要，自動(dòng)校直機(jī)的使用，對(duì)于減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度、節(jié)約加工成本以及提高生產(chǎn)效率和成品質(zhì)量都具有十分重要意義。熱處理自動(dòng)校直線共有5臺(tái)自動(dòng)校直機(jī)，從2006年開(kāi)始投入生產(chǎn)。控制系統(tǒng)由PC測(cè)量系統(tǒng)、SIEMENS

2、S7300、伺服驅(qū)動(dòng)器等組成。工件的校直由程序控制自動(dòng)進(jìn)行，不需要人工干預(yù)，校直精度可達(dá)±3μ。二、自動(dòng)校直機(jī)的工作原理和構(gòu)成1、全自動(dòng)校直機(jī)的工作原理1.1工作原理校直機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。主動(dòng)回轉(zhuǎn)中心頂尖和從動(dòng)回轉(zhuǎn)中心頂尖將工件夾持后，主動(dòng)回轉(zhuǎn)中心頂尖由調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，通過(guò)工件傳遞到從動(dòng)回轉(zhuǎn)中心頂尖。同時(shí)，與可動(dòng)支撐相聯(lián)的測(cè)量裝置檢測(cè)工件表面的全跳動(dòng)量，從動(dòng)回轉(zhuǎn)中心的光電編碼器檢測(cè)工件表面的全跳動(dòng)量方向。計(jì)算機(jī)根據(jù)這些數(shù)據(jù)判斷工件最大彎曲位置和方向，發(fā)出指令使工件最大彎曲點(diǎn)朝上時(shí)工件停止轉(zhuǎn)動(dòng)，并結(jié)合全跳動(dòng)量

3、4幅值及設(shè)定的參數(shù)計(jì)算修正量，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的精密校直修正。工件的夾持與放松、可動(dòng)支撐位的選擇、壓頭的移動(dòng)或選擇以及沖頭的快慢速進(jìn)給等動(dòng)作均可由PLC及伺服控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制管理。測(cè)量傳感器固定支撐可動(dòng)支撐編碼器從動(dòng)回轉(zhuǎn)中心頂尖壓頭工件主動(dòng)回轉(zhuǎn)中心頂尖圖11.2工件的測(cè)量結(jié)構(gòu)工件的準(zhǔn)確定位與測(cè)量是保證校直機(jī)精度的關(guān)鍵。當(dāng)工件旋轉(zhuǎn)測(cè)量時(shí)，頂尖和工件是一起旋轉(zhuǎn)的，測(cè)量傳感器所檢測(cè)的工件表面跳動(dòng)值是相對(duì)于工件兩端頂尖孔的跳動(dòng)量。因此，頂尖的旋轉(zhuǎn)跳動(dòng)精度要求很高，小于5微米，這樣才能保證測(cè)量的重復(fù)精度。其結(jié)構(gòu)如圖2所示4修正

4、位置支撐位置測(cè)量位置齒輪軸類(lèi)零件測(cè)量示意圖軸桿類(lèi)零件測(cè)量定位示意圖齒輪軸類(lèi)零件測(cè)量定位示意圖圖2工件旋轉(zhuǎn)時(shí)，其表面的跳動(dòng)變化由與其長(zhǎng)時(shí)接觸的測(cè)量挺桿通過(guò)機(jī)械放大器傳遞給測(cè)量傳感器，該傳感器帶小信號(hào)放大器可將信號(hào)初步放大以避免信號(hào)傳輸干擾，所有測(cè)量點(diǎn)的檢測(cè)信號(hào)及光電編碼器信號(hào)都傳送到計(jì)算機(jī)中，由計(jì)算機(jī)完成數(shù)據(jù)采集、處理和判斷。對(duì)于齒輪軸工件，如果齒輪部位節(jié)圓有校直精度要求時(shí)，將測(cè)量挺桿換成標(biāo)準(zhǔn)齒輪，同樣也可實(shí)現(xiàn)對(duì)齒輪工件的精密校直修正。1.3校直修正量計(jì)算方法與參數(shù)控制校直修正量是根據(jù)工件的彎曲變形大小給定的，初

5、始彎曲量大則修正量也大，反之亦然。對(duì)于某一種工件來(lái)講，其結(jié)構(gòu)形式是一定的，修正量參數(shù)也是固定的。其計(jì)算方法按如下公式給定Y=aX+b+c-d式中：Y—修正量；a—比例系數(shù)；X—彎曲跳動(dòng)量；b—?jiǎng)傂韵禂?shù)；c—正補(bǔ)償量；d—負(fù)補(bǔ)償量4因工件的初始彎曲量的不同，修正量應(yīng)按一定比例增減；機(jī)械的系數(shù)間隙及工件的彈性由b克服；工件存在軟硬差異，工件較硬時(shí)會(huì)修正不足，需要加正補(bǔ)償量c在該位置重復(fù)修正，工件較軟時(shí)會(huì)修正過(guò)量，需要加負(fù)補(bǔ)償量d在該位置反面進(jìn)行修正。1.4液壓控制回路校直機(jī)的液壓系統(tǒng)是校直修正的動(dòng)力源，控制回路如圖

6、3所示。泵站采用結(jié)構(gòu)緊湊的油泵電機(jī)組，變量泵可根據(jù)工作狀況調(diào)節(jié)設(shè)定工作流量和工作壓力，工作噪音低。閥組采用中位卸荷方式換向閥，校直機(jī)在工作間歇時(shí)液壓系統(tǒng)卸載，這樣就避免了系統(tǒng)發(fā)熱，可將油箱做得盡量小些。疊加液控單向閥的作用是防止工作間歇或停機(jī)后，油缸活塞不至于因自身重量而滑落。疊加單向調(diào)速閥可根據(jù)需要設(shè)定節(jié)流口的開(kāi)口大小，實(shí)現(xiàn)沖頭的快進(jìn)、工進(jìn)和快退等動(dòng)作轉(zhuǎn)換。油泵電機(jī)組油箱油缸閥組圖342、自動(dòng)校直機(jī)的構(gòu)成自動(dòng)校直機(jī)主要由主機(jī)、泵站、電控系統(tǒng)和計(jì)測(cè)系統(tǒng)等部分組成，配置結(jié)構(gòu)如圖4所示。主機(jī)采用門(mén)型框架式焊接結(jié)構(gòu)，

7、油缸上置固定，工件的軸向校直修正位置的選擇，靠選擇壓頭來(lái)實(shí)現(xiàn)。在自動(dòng)狀態(tài)時(shí)，上下料、旋轉(zhuǎn)測(cè)量和校直修正控制等所有動(dòng)作循壞均由PLC程序協(xié)調(diào)有序管理。在手動(dòng)狀態(tài)時(shí)，也可實(shí)現(xiàn)各個(gè)動(dòng)作分步操作進(jìn)行調(diào)整。計(jì)測(cè)系統(tǒng)顯示畫(huà)面采用CRT顯示，提供測(cè)量位置彎曲跳動(dòng)量數(shù)值、柱狀圖、實(shí)際修正量、修正次數(shù)等狀態(tài)。44