毕业设计论文焊接板件铣边机设计

毕业设计（论文）-焊接板件铣边机设计（含图纸） 第一章 概述 11 铣削加工的基本知识一常用铣床概论一万能卧式铣床 铣床的主轴中心线与工作台面平行其工作台有三个方向即垂直横向及纵向都可以移动纵向工作台在水平面内还能向左右旋转045度的角度如选择合理的附件和工具几乎可以对任何形状的机械零件进行铣削二立式铣床 铣床的主轴中心线与工作台面垂直有的立铣因为加工需要主轴还能向左右倾斜一定角度以便铣削倾斜面立式铣床一般用于铣削平面斜面或沟槽齿轮等零件三龙门铣床此铣床具有足够的刚度适用与强力铣削加工大型零件的平面沟槽等铣床通常有二轴三轴甚至更多主轴以进行多刀多工位的铣削加工生产效率很高铣镗加工中心在生产中也获得了广泛应用他可承担中小型零件的铣削或复杂面的加工铣镗加工中心尚可进行铣钻绞镗纹丝等综合加工在一次工件装夹中可以自动更换刀具进行铣钻绞镗纹丝等多工序操作二铣床加工范围及加工特点一铣床加工范围可加工水平面台阶面垂直面齿轮齿条各种沟槽直槽T型槽燕尾槽V型槽或成形面等二铣床加工特点加工范围广适合批量加工效率高铣刀属多齿工具根据刀具的不同出现断续切削刀齿不断切入或切出工件切削力不断发生变化产生冲击或振动影响加工精度和工件表面粗糙度铣床加工精度为179177表面粗糙度为Ra63-16um三铣削加工与铣削工艺一铣削加工 铣削加工是在铣床上利用铣刀旋转对工件进行切削加工方法铣刀是旋转的多刃具铣削是多刃加工且铣刀可使用较大的切削速度无空回程故生产效率高二铣削用量 它包括铣削速度进给量和铣削宽度和深度1切削速度V c 切削速度即为铣刀最大直径的线速度 V c dn1000 mmin进给量 指刀具在进给运动方向上相对工件的位移量 有三种方式每齿进给量f z mmz每圈进给量f mmr每分钟进给量 mmmin 铣床多用于每分钟进给量 f fn f zz n mmmin3背吃刀量 也就是切削深度a p它是沿铣刀轴线方向测量的切削层尺寸4侧吃刀量就是切削宽度a e它是沿垂直与铣刀轴线上的测量的切削层尺寸三选择铣削用量的次序首先选择较大的铣削宽度深度其次是加大进个量最后才是根据刀具耐用度的要求选择适宜的铣削速度四铣削方式1逆铣铣刀的旋转方向与工件进给方向相反的铣削形式称为逆铣2顺铣铣刀旋转方向与工件进给方向相同的铣削方式称顺铣3端铣端铣的铣削方式有对称和不对称铣削两种铣削时铣刀的轴线位于工件中心这种铣削称为对称铣削铣刀的轴线偏于工件的一侧时的铣削称为不对称铣削12 铣削加工的历史切削加工是用切削工具把坯料或工件上多余的材料层切去使工件获得规定的几何形状尺寸和表面质量的加工方法 任何切削加工都必须具备三个基本条件切削工具工件和切削运动切削工具应有刃口其材质必须比工件坚硬不同的刀具结构和切削运动形式构成不同的切削方法用刃形和刃数都固定的刀具进行切削的方法有车削钻削镗削铣削刨削拉削和锯切等用刃形和刃数都不固定的磨具或磨料进行切削的方法有磨削研磨珩磨和抛光等 切削加工是机械制造中最主要的加工方法虽然毛坯制造精度不断提高精铸精锻挤压粉末冶金等加工工艺应用日广但由于切削加工的适应范围广且能达到很高的精度和很低的表面粗糙度在机械制造工艺中仍占有重要地位 切削加工的历史可追溯到原始人创造石劈骨钻等劳动工具的旧石器时期在中国早在商代中期 公元前13世纪 就已能用研磨的方法加工铜镜商代晚期 公元前12世纪 曾用青铜钻头在卜骨上钻孔西汉时期 公元前206公元23 就已使用杆钻和管钻用加砂研磨的方法在金缕玉衣的4000多块坚硬的玉片上钻了18000多个直径12毫米的孔 17世纪中叶中国开始利用畜力代替人力驱动刀具进行切削加工如公元1668年曾在畜力驱动的装置上用多齿刀具铣削天文仪上直径达2丈 古丈 的大铜环然后再用磨石进行精加工 18世纪后半期英国工业革命开始后由于蒸汽机和近代机床的发明切削加工开始用蒸汽机作为动力到19世纪70年代切削加工中又开始使用电力 对金属切削原理的研究始于19世纪50年代对磨削原理的研究始于19世纪80年代此后各种新的刀具材料相继出现19世纪末出现的高速钢刀具使刀具许用的切削速度比碳素工具钢和合金工具钢刀具提高两倍以上达到25米分左右1923年出现的硬质合金刀具使切削速度比高速钢刀具又提高两倍左右30年代以后出现的金属陶瓷和超硬材料 人造金刚石和立方氮化硼 进一步提高了切削速度和加工精度 随着机床和刀具的不断发展切削加工的精度效率和自动化程度不断提高应用范围也日益扩大从而大大促进了现代机械制造业的发展 金属材料的切削加工有许多分类方法常见的有按工艺特征按材料切除率和加工精度按表面成型方法三种分类方法 切削加工的工艺特征决定于切削工具的结构以及切削工具与工件的相对运动形式因此按工艺特征切削加工一般可分为车削铣削钻削镗削铰削刨削插削拉削锯切磨削研磨珩磨超精加工抛光齿轮加工蜗轮加工螺纹加工超精密加工钳工和刮削等13 铣削加工现状高速铣削加工High Speed Milling HSM以其巨大的优势迅速成为现代加工制造领域最重要的加工手段之一也是衡量一个国家装备制造水平的重要标志因为高速切削加工技术已广泛应用于航空航天汽车船舶等关系到国计民生的重要领域也代表着现代切削制造技术的发展趋势近几年来我国对数控机床需求急剧增加2000年至2005年我国数控金切机床产量从14053台跃至59639台年增长率为335我国金切机床产值数控化率从1996年的116提高到2005年的473这表明我国的数控机床行业有了极大的发展另一方面我国数控机床进口额连年激增从2001年的241亿美圆增至2005年的6495亿美圆国有数控机床的市场占有率却呈现出逐年下滑的趋势尤其是高速高精度多轴机床几乎完全依赖进口1这些数据可以看出我国的机床制造业尤其是高端加工中心落后于发达国家因此国家在十五十一五规划中都把以数控机床为核心的装备制造作为重大专项以期在这方面有所突破数控技术是一门集计算机技术自动控制技术机械电子技术以及计算机图形处理技术于一体的综合性技术其中NC编程是这一技术的灵魂NC编程成为各种CAM软件的核心因为NC编程直接影响着数控机床的使用效率和加工质量所以国内外投入了大量的人力和物力来提高CADCAM软件的编程效率加工效果以及智能化水平现代高速切削加工发展概况由于目前绝大部分的机械零件必须经过切削加工实现切削加工在机械制造中占用十分重要的地位经济全球化使制造国际化因此竞争也越来越激烈如何提高效益降低成本加快产品开发周期成为每一个面对市场竞争的企业的迫切愿望高速切削加工所具有的明显优势近年来得到广泛应用并迅速发展高速铣削加工High Speed Milling简称HSM的概念源于德国切削物理学家CJ Salomon博士于1931年所提出的著名切削实验及物理引申2他认为对应一定的工具材料有一个临界切削速度达到此温度切削温度最高当超过这一临界切削速度切削温度反而会降低而大幅度提高机床的生成效率高速铣削加工技术作为一门新兴的技术以其与传统加工相比无可比拟的优点在加工制造业中得到了越来越广泛的应用也带来了巨大的经济效益我国要实现由制造业大国向制造业强国的跨越必须有强大的制造装备业及相关产业体系作支撑我国目前的高速数控技术也得到了迅速的发展但是我国还缺少高速铣削加工的核心技术还有许多基础性的研究工作有待开展这也是我国走向制造业强国的必由之路综最终选取方案1为方案 图1 方案1初步设计工程图五其工作原理如下该铣床由三个动力部分组成分别由三个电动机提供动力来源即电动机1电动机2及动力头其中1号电动机通过联轴器带动1号减速箱旋转从而带动1号丝杆旋转控制小托板在垂直方向做上下移动同时使动力头在垂直方向上做上下移动适合于不同厚度的焊接板件的加工其加工行程为560mm2号电动机通过2号减速箱带动2号丝杆转到通过螺母机构带动铣边机的大托板即机架左右移动完成行程为3600mm可以适用于中小焊接板件的铣边动力头的功率为55kv转动角度由手轮转动来调节其转动是通过棘轮调节达到转动角度为0-90度能够满足板所有板件的铣边工作机床具体参数设计机床的主要技术参数包括主参数和基本参数其中基本参数又包括尺寸参数运动参数动力参数该机床的主参数已经确定它是加工焊接板件的专用铣床其参数如下一技术参数如今我以走上了工作的生涯近段时间对外协这一方面有了一定的了解其焊接板件在冷作过程中都要经过铣边这一阶段通过参考厂家铣边的特点以及结合我公司所以工作零件的特点决定铣边机的工作行程为3600mm当今的厂家在生产过程中最看重的是效率问题所以通过生产效率及工作经验初步选择其运动速度为200mmmin在铣边行程中为了方便对工件的铣边对动力头在横向方向的运动行程为200mmmin由于板件的厚度不同在垂直方向上确定其行程为560mm铣床的功率为单一工作其功率的要求不是很大初步确定其功率为55KW二动力参数的确定动力参数一般是指机床的电动机的功率由于该机床属于专用机床铣刀头的功率为55KW因此主运动驱动电动机的功率为55KW确定进给驱动电机的功率由于进给运动的速度较低空载时的功率很小在计算时可以忽略所以进给驱动电机的功率取决于进给的有效功率和传动件的机械效率根据参考资料3得即式中-进给驱动电动机功率KW Q-进给抗力N -进给速度mmin -进给传动系统的总机械效率一般情况下取01502初步选去进给驱动电动机的功率为55KW31 电动机的选择由于本设计需要两个功率在40KW以上重量不能太大并且采用连续周期工作制的S6异步电动机其安装形式均为B201101通过查参考资料3选得一1号电动机Y112M-4技术数据如下额定功率40KW转速1440rmin额定电流877A效率845功率因数082最大转距额定转距为22堵转转距额定转距为22堵转电流额定电流为70转子转动惯量GD2为0095N重量为43二2号电动机Y132S-4技术数据如下额定功率55KW转速1440rmin额定电流116A效率855功率因数084最大转距额定转距为22堵转转距额定转距为22堵转电流额定电流为70转子转动惯量GD2为0 214N重量为6832 动力头的选择根据加工要求和机床的结构设计并考虑到经济因素选择型号为ITX32的动力头该铣削头功率大刚性好切削平稳精度高操作调整方便此动力头具有普通级精密级和高精密级三种与四种传动装置即ING皮带传动1NG顶置式齿轮传动ING尾置式齿轮传动ING手柄变速齿传动装置配套使用 而0106号棘爪控制棘轮转动的角度分别为6度1度2度3度4度5度工作过程从图示位置开始 01号棘爪限制棘轮的反转时其它棘爪处于非工作状态棘轮顺时针转动1度后02号棘爪进入工作状态限制棘轮的反转01号棘爪和其余棘爪处于非工作状态棘轮顺时针转动2度后03号棘爪进入工作状态限制棘轮的反转其余棘爪处于非工作状态棘轮顺时针转动3度后04号棘爪进入工作状态限制棘轮的反转其余棘爪处于非工作状态棘轮顺时针转动4度后05号棘爪进入工作状态限制棘轮的反转其余棘爪处于非工作状态棘轮顺时针转动5度后06号棘爪进入工作状态限制棘轮的反转其余棘爪处于非工作状态棘轮顺时针转动6度后01号棘爪再次进入工作状态限制棘轮的反转其余棘爪处于非工作状态完成一循环在上面的机构中还配有一个止动磨盘用来辅助六爪棘轮机构方案2采用双槽盘式分度机构实现如下图3所示动力从齿轮1传入当加工需要进行角度调整的时候动力从齿轮1传入通过机械挡块和杠杆的作用使离合器左移接合同时把分度定位爪从槽盘1和2的槽口中拔出运动经离合器传给传动轴I再经齿轮23分别传给齿轮45由于两对齿轮的传动比不同所以当齿轮4和5开始转动后两个槽盘上的槽口就错开因所以只有当齿轮5转过4转齿轮4转过5转后此时两个槽盘的槽口才能重新对准分度定位爪在弹簧的作用下又进入两个槽口中将其定位同时操纵机构将离合器脱开再经过挂轮等其它传动环节使铣刀头转动一定的角度 图3 双槽盘式分度机构工作原理图1齿轮1 2离合器 3齿轮2 4槽盘1 5槽盘2 6齿轮3 7齿轮4 8分度定位爪 9齿轮5 I传动轴 II转轴三方案比较方案1结构简单操作简便易于维护且生产成本低方案2传动精度高但是维修困难制造不便成本高操作较繁琐综合分析两个方案并考虑到实际的情况最终选择方案134 传动件设计及计算com动设计及计算在本设计中电动机有3个作用一是用来带动铣刀头运转进行加工二是通过减速箱1及丝杆结构了来控制滑套及动力头的上下移动三是通过减速箱2及丝杆结构带动机架沿工作台的导轨面进行铣削加工因此本设计的传动方案不是很复杂可以理解为2个运动齿轮传动和丝杆传动为实现减速要求还需采用蜗轮蜗杆对它进一步减速为实现减速要求还需对它进行进一步减速此处是空间交错的 两轴间运动和力的传动可采用蜗轮蜗杆传动圆锥齿轮传动等减速方案进行减速这里选用蜗轮蜗杆传动因为它具有以下特点查机械设计手册3得蜗轮蜗杆能实现比较大的传动比一般为I 580与其它减速方案比较它具有传动比大零件数目少结构紧凑等特点为保证焊接质量要求磨辊的运动平稳而蜗轮蜗杆在传动中由于蜗杆齿是连续不断的它和蜗轮齿是逐渐进入啮合及逐渐退出啮合的同时啮合的齿对较多故冲击载荷小传动平稳噪声低满足要求为了方便磨辊的装夹要求传动能够自锁而当蜗杆的螺旋线升角小于啮合面的当量摩擦角时蜗杆传动就能实现自锁而齿轮传动就不能实现因此在此处选用蜗轮蜗杆减速是比较理想的减速方案由于传动要求较低这里选用普通圆柱蜗杆传动通过计算减速比为629查机械设计手册采用公称减速比63本设计传动比I 63采用立式结构向下输出的传动方案要求能使用5年每天24小时工作一年按300天计算一选定蜗杆传动类型 根据GBT100851988的推荐采用渐开线蜗杆 ZI 二选择材料 根据各材料的性能并考虑到蜗杆传递的功率不大速度不高因此蜗杆采用40Cr要求蜗杆螺旋齿面表面淬火处理硬度为4555HRC蜗轮用铸锡磷青铜ZcuSn10P1金属模铸造三按齿面接触疲劳强度进行设计 根据闭式蜗杆传动的设计准则先按齿面接触疲劳强度进行设计再校核齿根弯曲疲劳强由齿面接触强度按计算公式进行试算传动中心距a即一确定作用在蜗轮上的转矩T2 按Z1 1估取效率 08则二确定载荷系数K 查参考资料3得因工作载荷较稳定故去载荷分布不均匀系数K 1查表选取使用系数KA 115由于转速不高冲击不大可取动载荷系数K v 105则三确定弹性影响系数因选用的是铸锡磷青铜蜗轮和40Cr蜗杆相配故Z e 1898MPa四确定接触系数Z 先假设蜗杆分度圆直径d1和传动中心距a的比值为d1a 035从图11-18中查得Z 29五确定许用接触应力HcuSn10P1金属模铸造蜗杆蜗杆螺旋齿面硬度 应力循环次数 寿命系数 则 六计算中心距取中心距a 100mm因I 63故从表11-2中取模数m 25mm蜗杆分度圆直径d1 45mm这时d1a 045查参考资料4图11-18中查得接触系数为265 14度12分36秒轴向齿厚Sa 3925mm二蜗轮蜗轮齿数Z2 63变位系数验算传动比I 631 63蜗轮分度圆直径 d2 155mm蜗轮喉圆直径 da2 d22ha2 1605 165mm蜗轮齿根圆直径 df2 149mm五校核齿根弯曲疲劳强度当量齿数 根据查参考资料4图11-19中查得齿形系数螺旋角系数 许用弯曲应力查参考资料4表11-8中查得由ZcuSn10P1制造的蜗轮的基本许用弯曲应力寿命系数于是有 由于故弯曲强度满足要求六精度等级公差和表面粗糙度的确定 考虑到所设计的蜗杆是动力传动属于通用机械减速器GBT10089-1988圆柱蜗杆蜗轮精度中选择8级精度侧隙种类为f标注为8f GBT10089-1988然后由相关的手册查得要求的公差项目及表面粗糙度com 丝杆传动设计及计算丝杆的工作载荷主要是扭矩拉力或压力在本设计中采用滑动丝杆螺母机构梯形螺纹下面对其进行设计验算一耐磨性计算影响磨损的主要因素是螺纹工作面上的平均压强P式中Q-丝杆最大牵引力N d-螺纹的中径mm h-螺纹工作面高度等于螺纹高度减去螺纹顶隙mm T-丝杆螺纹的导程mm K-螺纹头数 L-螺母的长度mm -螺纹工作表面上的许用压强MPa查设计资料3表1选取许用压强 11 MPa 表1 许用压强 MPa应 用 范 围丝 杆 - 螺 母 材 料钢不淬硬-铸铁钢不淬硬-青铜钢淬硬抛光-青铜精密丝杆传动 2 3 6一般丝杆传动 5 11 15根据以上的选取和公式计算螺纹中径d对于梯形螺纹代入上式其中 30考虑到其它因素的影响选取d 38mm则上述说明满足耐磨性要求二刚度计算 由于该丝杆属于低速传动类所以应从不发生爬行现象的要求进行验算其拉压刚度 根据实验丝杆的拉压变形约占整个传动系统变形的3050丝杆的拉压刚度为式中E-弹性模量对于钢 d和L-丝杆的根径和工作长度mm 因此有 假设丝杆的拉压变形占整个传动系统变形的50则整个传动系统的刚度 查表得 代入下式也就是说升降速度低于42mmmin时就有可能出现爬行现象而升降速度因此满足刚度要求三受压丝杆的稳定性计算受压丝杆的稳定性计算与其构造及支承的特性有关查参考资料5大柔度压杆稳定性计算公式受压丝杆失稳的最大轴向载荷为查表得知丝杆的稳定性符合要求35蜗杆轴的设计及计算由于该主轴所传递的扭矩极小在计算时可按心轴公式计算且为实心故其轴径计算公式为d - 轴的直径 mmM - 轴在计算截面所受的弯矩N mm 轴的许用弯曲应力MPa 根据参考资料5表5-1-1查取为280MPa弯矩可由弯矩图最大弯矩在轴承支点处如下图4所示 RA RB P 图4轴受力图 由材料力学计算有RA -178911N RB 568910N P G 3900 N最大为故轴径为d 20mm取安全系数15故轴径为30mm轴的结构设计如下图5所示 图5蜗杆轴结构图36蜗杆与减速箱之间的连接蜗杆与减速箱之间的连接从结构和要求综合考虑采用联轴器连接由于焊接转台振动很小转矩也很小因此采用结构简单的刚性突缘联轴器即能胜任传动的转矩为其中G为转台综合重量f为滚动轴承摩擦因数查表89-1 f 001查机械设计手册3表89-1得 04即T 351Nm转矩很小远远小于标准减速箱输出轴径所需配合的联轴器因此选用YLD14联轴器J1110140GBT5843-198637导轨的设计及强度计算一导轨功用分类和应满足的要求一导轨的功用和分类导轨的作用是导向和承载在导轨副中运动的一方叫做动导轨不动的一方叫做支承导轨动导轨相对于支承导轨只能有一个自由度的运动以保证单一方向的导向性通常动导轨相对于支承导轨作直线运动或者旋转运动导轨按运动性质分有主运动导轨进给运动导轨和移置导轨三类若按摩擦性质分则又可以分成滑动导轨和滚动导轨两类另一种分类是把导轨分为开式导轨和闭式导轨二导轨应满足的要求导轨应满足的要求包括对导轨的一般要求对导轨的精度和光洁度的要求对导轨的一般要求有以下这些导向精度精度保持性低速运动的平稳性机构简单工艺性好对导轨的精度和光洁度的要求几何精度接触精度表面光洁度三导轨的精加工导轨精加工的方法有精刨精铣磨削和刮研等几种精刨可以满足普通精度机床导轨的精度和光洁度要求而且成本低生产率高磨削精加工导轨面能够达到较高的精度和表面光洁度生产率也高而且是加工淬硬导轨的唯一方法磨削最初只用来精加工支承导轨与其配合的动导轨则采用配刮现在动导轨可以配磨甚至互换导轨的磨削方式有周边磨削和端面磨削两种周边磨削与端面磨削相比质量好生产率高已经逐渐取代了端磨刮研可以达到最高的精度同时还具有变形小接触好表面可以存油的优点它的缺点是劳动强度大生产率低这种加工方式至今还被应用于高精度机床导轨的精加工上例如座标镗床和导轨磨床导轨的精加工二导轨的选择由设计资料3表2可以知道选择镶钢镶金属导轨是最经济最合理的 表2 导轨的类型特点导轨的类型主要特点普通滑动导轨滑动导轨结构简单使用维修方便在未形成完全液体摩擦时低速易爬行磨损大寿命低运动精度不稳定塑料导轨动导轨表面贴塑料软带等与铸铁或钢导轨搭配摩擦系数小且动静摩擦系数相近不易爬行贴塑工艺简单刚度低耐热性差容易蠕变镶钢镶金属导轨在支承导轨上镶装有一定硬度的钢板或钢带提高导轨的耐磨性改善摩擦或满足焊接床身结构的需要在动导轨上镶有青铜之类的金属防止咬合磨损提高耐磨性运动平稳精度高滚动导轨运动灵敏度高低速运动平稳性好定位精度高精度保持性好磨损少寿命长刚度和抗振性差结构复杂成本高要求有良好的防护动压导轨速度高形成液体摩擦阻尼大抗振性好结构简单不需复杂供油系统使用维护方便油膜厚度随载荷与速度而变化影响加工精度低速重载易出现导轨面接触静压导轨摩擦系数小驱动力小低速运动平稳性好承载能力大刚性吸振性好需要一套液压装置结构复杂调整困难一导轨截面形状的选择截面形状有以下几种V形导轨山形导轨三角形导轨导向精度高磨损后能够自动补偿凸形有利于排屑不易保存润滑油用于低速凹形的特点与凸形特点刚好相反高低速时都可以采用对称形截面制造方便应用较广两侧压力不均匀时采用非对称形顶角a一般为90度重型一般采用a为110度120度精密机床采用a小于90度以提高导向精度矩形导轨平导轨制造简单承载能力大不能自动补偿磨损必须用镶条调整间隙导向精度低需要良好的防护主要用于载荷大的机床或者组合导轨燕尾形导轨制造较复杂磨损不能自动补偿用一根镶条可以调整间隙尺寸紧凑调整方便主要用于要求高度小的部件中如车床刀架圆柱形导轨制造简单内孔可珩磨外圆采用磨削可达配合精度磨损不能自动调整间隙主要用于受轴向载荷场合综合分析各个导轨截面的优缺点结合实际的情况和要求选取V形导轨材料为HT200其机构设计如下图6所示 图6 导轨设计图二滑动导轨压强的计算导轨的许用压强根据参考资料2表93-20选取铸铁导轨的许用压强为2530MPa作如下假设导轨本身刚度大于接触刚度此时只考虑接触变形对压强的影响沿导轨的接触变形和压强按线性分布在宽度上视为均布每个导轨面上所受的载荷都可以简化为一个集中力F和一个颠覆力矩M的作用如图7所示 图7导轨压强导轨所受的最大最小和平均压强分别为式中 -导轨所受集中力N -导轨受的颠覆力矩Nmm -由集中力引起的压强MPa -由颠覆力矩的压强MPa -导轨宽度mm -动导轨长度mm有前面的设计可知由于 图8主电路图42 PLC选择及接线图com PLC选择根据计算可以得知有个输入信号和个输出信号采用继电器输出故IO点数为6 20点故应该选用FX2N-64MR-001系列输入可用点数为24点输出可用点数为24点扩展模块可用点数为4864点不需要用到即可达到本设计的要求采用AC 24V电源DC输入横式端子排标准输出FX2n系列是FX系列PLC家族中最先进的系列由于FX2n系列具备如下特点最大范围的包容了标准特点程式执行更快全面补充了通信功能适合世界各国不同的电源以及满足单个需要的大量特殊功能模块它可以为你的工厂自动化应用提供最大的灵活性和控制能力 为大量实际应用而开发的特殊功能开发了各个范围的特殊功能模块以满足不同的需要-模拟IO高速计数器定位控制达到16轴脉冲串输出或为J和K型热电偶或Pt传感器开发了温度模块对每一个FX2n主单元可配置总计达8个特殊功能模块 网络和数据通信连接到世界上最流行的开放式网络 CC-LinkProfibus Dap和Device Net或者采用传感器层次的网络解决您的通信需要 时钟功能和小时表功能 在所有的FX2NPLC中都有实时时钟标准时间设置和比较指令易于操作小时表功能对过程跟踪和机器维护提供了有价值的信息 产品说明 规格型号 FX2N-64MR-001 其它说明 最大范围的包容了标准特点程式执行更快全面补充了通信功能 供货地 上海 产地 上海 产品用途 适合世界各国不同的电源以及满足单个需要的大量特殊功能模块它可以为你的工厂自动化应用提供最大的灵活性和控制能力 技术参数 输入点数 32点 尺寸mm宽厚高 2208790 输入输出形式 继电器 输出点数 32点图9 PLC接线图com 梯形图 图10 梯形图com板的设计如下图11所示图11控制面板控制面板分为大块个灯个按钮正常亮然后毕业设计在这次毕业设计中我从朱石沙老师身上学到了许多东西老师认真负责的态度严谨的治学精神和深厚的理论知识都让我受益匪浅无论是在学习中还是在实践中都给予了我很大的帮助对于我以后的工作和学习都是一种巨大的帮助和财富衷心的感谢老师细心的辅导经过这次设计令我感觉最深的是任何一台机器的各个零部件都得协调工作任何一个零件都得通过精心的设计和校核并且除了要顾及零件选择的正确性零件组装的合理性还要从结构简单功能齐全操作以及拆卸方便等方面考虑特别要以低成本和高生产效率为前提来进行设计而这些东西正好全面的反应了我们大学四年所学专业知识的综合运用是对我们专业知识的一次全面性的考察总之此次设计给予我一个很好的机会使我的学习得到很大提高参考文献1 邓星钟主编 机电传动控制第三版com 2戴曙主编金属切削机床设计M 北京机械工com3 成大先机械设计手册M第版北京化学工com4 濮良贵纪名刚主编机械设计第7版M北京高等教com5 罗迎社主编材料力学M武汉武汉理工大com6孙桓陈作模机械原理M 北京高等教com7李世芸主编Solid Edge v12三维设计教程 M北京机械工comcomcom10哈尔滨工业大学理论力学教研室编 理论力学第6版M北京高等教com11 金属切削机床设计编写组 金属切削机床设计M 上海出版社2002M 北京工com附1程序语句表程序0000 LD X00005 OR M00010 LDI X1 0015 OR M60020 ANB 0025 ANI T0 0030 OUT M00035 LD M00040 AND X20045 OUT T1 0050 K200055 LD T10060 OR M10065 ANI X10070 ANI X60075 ANI X120080 ANI M20085 ANI M40090 ANI M50095 OUT M10100 LD M00105 AND X30110 OUT T2 0115 K200120 LD T20125 OR M20130 ANI X10135 ANI X70140 ANI X130145 ANI M10150 ANI M40155 ANI M50160 OUT M20165 LD M00170 AND X40175 OUT T3 0180 K200185 LD T30190 OR M40195 ANI X10200 ANI X100205 ANI X140210 ANI M10215 ANI M20220 ANI M50225 OUT M40230 LD M00235 AND X50240 OUT T4 0245 K200250 LD T40255 OR M50260 ANI X10265 ANI X110270 ANI X150275 ANI M10280 ANI M20285 ANI M40290 OUT M50300 LD M40305 OR M50310 OR M6 0315 ANI T00320 OUT M60325 LD M60330 ANI M10335 ANI M20340 ANI M40345 ANI M50350 OUT T00355 K600360 END附三 译文摘要建立在电流变效应上的一种电流变液体和硅氧烷胶体对于一种人造肌肉的动作KSTHRNE BcomSEPwns Selaer Polytechnic Institnte De parimant of hemistry Troy New York 12180-3590Receied29Tuly1997 revised14O ctober1997 accapted15 OCTOBER1997关键字电流变液体ERFS聚凝胶体人造肌肉电流变效应介绍一种横骨骼肌能对少于100ms神经脉冲作出反应在过去聚合胶体和引导性胶体已被研究作为人造肌肉然而这些材料的主要问题是他们间慢的响应 3s另一方面电流度液体它能以微秒级的速度从一种液态变为弹粘性的固态这种材料在电子领域中应用电流变液体正北研究为许多应用装置包括阻尼器离合器机器人手指衬垫的外形检测器以及人造肌肉在电流变液体的研究中人们最感兴趣的市它那快速又容易被控制的反应时间这里我们已经开发利用了电流变反应速度在混合硅氧烷胶体的强度和弹性下去建立电流变效应也就是在以100ms的快速时间内对于电脉冲的反应令人感到高兴的是2ryiniet Al所作的声明他已经发现一种硅氧烷胶体的延伸物被一种含铁液体所膨胀在非均匀磁场中然而不足的是没有时间强度为这种磁性材料所提及实验胶体和胶体混合物的准备一种商业性的样品它由PDMS和绝缘的胶体两部分组成由德国电子学家Sililones Divisi和Waterford NY配备的RTV6136 A和B 并被使用这种PDMS胶体是通过混合A和B相等两部分并让之产生作用而得令一种胶体市通过在它产生作用之间将硅液与RTV6136混合而成这种胶体发生作用的时间约一小时电流变液体是作为一种商业性样品被使用Bayer corporation putts burgh 提供了Rhtobay VAAI3565电流变液体并使之与硅油中的交键硅氧烷粒子相混合而成通过把ERF与相互不起作用的RTV6B6胶体PDMS相混合而制得混合胶体然后让之产生作用被研究的混合胶体是9010 6040 5050 40601090 PDMSERF这些胶体产生作用的时间是从1小时到98小时排列PAMSERF的比率越小所得胶体就越软并且产生作用的时间就越长99t纯的KSLN和97纯的trifoliate同时被加到PAMS的A和B两部分中与ERF一样让之放置一星期PDMS胶体和6040 PDMSEERF的混合胶体用一些盐材料像以上描述的一样被制作所使用的仪器一个稳定的610c的高压放大器和一个斯坦福搜索系统DS335用作为DC和AC功能的31MHZ的功率发生器另外这种被测试的胶体通过使用最理想的60假设分析软件与L诶童总laborlax12 的中心相联光学显微镜TV监视器滨松CCD照相机3000色视频打印机胶体和胶体的介电常数市通过在一个solartron1260阳抗相位分析仪上测得的电容读数来计算韧性电极是通过使用一个具有金属源头的丹顿工桌顶喷衣在有静电复映的透明体上喷撒金粒而制得的结果和讨论在两韧性电极间的ERFS如果把韧性电极分开放在一个有电场的液体中那么它们将相互吸引并离开原来的位置然而当韧性电极放在一个有DC的电流变液体中那么这些粒子即使在像20KVcm的场强下也会顺着电场方向排成直线来支撑两边的韧性电极但这些电极乃相互吸引并靠近一个很小的距离令人不满意的是当电场消失时这些ERF粒子乃保持着那样的有序排列并要花数秒甚至数分钟去返回到最初的那种无序状态即使在零场强下也没有迅速的回复力使电极回到初始位置某些弹性体需用来产生这种回复力因为我们所用的ERF它是放在硅油中所以PDMS胶体被研究两韧性电极间的胶体这种PDMS胶体在两相距5mm的韧性电极间产生作用正如图1所示在DC和AC场中在小于10um的胶体内证明有一种微弱的压力当场强消失DC或当E AC 0时胶体的那种粘弹特性为电极提供了一种回复力使之回到最初位置然而在a 15HZ AC场中电极以所提供频率的两倍前后移动在a 15HZ的频率下由于场强改变过快以至电极不能与场的改变同步故仅有一种压力的表现当所供的场强从3到20kvcm连续变化且频率也从1HZ到1MHZ之间持续改变时实验表明场强的增加并没引起压力的显著增大 1um当这种PDMS胶体与硅油混合并有电场作用下产生作用时这种压力增加明显但仍是很小的 12um对DC和AC响应的反应时间是通过录像装置和使用决定韧性电极何时开始移动的放像装置来决定的这个反应时间被称为滞后时间滞后时间是指从DC或AC在电场作用开始到韧性电极开始运动之间的时间差PDMS胶体和硅油混合胶体对于电场的反应时间小于100us这种方法没有考虑到更高的精确性在韧性电极间的ERFS和胶体具有不同比率的PDMSERF混合胶体在两相距5mm的韧性电极间产生作用正如图1所示一样借助一种具有DC场的装置使PDMSERF胶体被相对的压迫且胶体的反应时间又少于100ms在AC场中PDMSERF胶体被挤压并以所加频率的两倍节奏返回到它的原始位置场强从3到20kvcm且频率从1HZ到1MHZ之间的连续变化当以01-15HZ的频率4kvcm的场强加到这种混合胶体中则胶体的这种变化正如图2所示这种被测量的代替市单电极的移动另一电极也有同样的代替当高于15HZAC场对于PDMS改变太快而不能被压缩彬此频率一致有变得放松起初PDMSERF比率越小对于电场中的胶体的反应就越大这现象正如图2所显示在比6040 PDMSERF更小比率下然而这种胶体的回复力就更微弱在比6040 PDMS更大的比率下混合胶体反应更小且被允许ERF更少移动的交错键的密度的增加所阻止所有混合胶体的压力随场强的增加而增大混合胶体代替正最大限度的用在6040 PDMSERF混合物中用一光学显微镜可以看到一些拼成线的ERF粒子当有电场作用于混合胶体时同样对于一不透明的ERF胶体可获得一清晰照片盐类被加到PDMS和PDMSERF混合胶体中去努力尝试判断在电极的代替上是否有盐的要求从表1中可以看出胶体的绝缘特性和被测的DC的电极代换在电极代换中当加盐时没有明显的增加可以表示出来如图3所示加盐似乎对6040 PDMSERF混合胶体电极的整个代换没有明显的影响反应一个小的电流变反应通过使用6040 PDMSERF胶体而被建立如图4所示6040 PDMSERF胶体在两相距5mm的电极与PDMS胶体周围电极之间产生作用将一块3072mm的直角白色小条永Krazy胶粘合到韧性电极上由Ernest Foams Lather NY 撑人提供的BorderZNC Comm bus OH Colportage 被放在木条的某个部位上以便吸附到韧性电极上而使韧性电极有连续的导电性电线用来系长方条白塞木80172mm然后将制好的木条系到电极上条形块和电线总重量为1g当把一个62kvcm的AC场加到这些含有6040 PDMSERF混合胶体时条形块被以两倍于所供频率1-15HZ反向所亚旗子动了这个变化正如图5所示以高于15HZ直至1MHZ的频率作用下旗子不再动了在场强低于62kvcm作用下压力作用更小且旗子一动不动6040 混合胶体被选为它们在这步内100pa相互大的压力结论人造肌肉的研究领域活跃了很长一段时间对一种模似肌肉动作的装置的发展中最大的障碍之一是有一个长的反应时间在装置发展中反应时间表现在一有条纹肌肉的次序上虽然为这种电流变效应的装置仍不是足够明显但它的反应速度仍对人造肌肉装置的发展给予了希望在接下的研究中主要市考查反应系统的不同参数对电流变效应的影响为胶体和ERF粒子的非商业性材料与在低场强下被检查的系统被更好的解释对海军研究办公室的支持此项研究深表感谢主要数目N0014-95-0136参考与注释REFERENCES AND NOTES1I Z S time bergAOplatka and AKatchalsky Nature 210 568 1966 DDerossiKKajivavaand OOsada Edspolymar GELS Fundamenless and Biomedical Applications pleman pressnew your19912ESmela O zngaras and Z landstrom sicence 268 1735 1995 3JC Hill and TH Van Steenkiste J Appl PHYSIOL701204N Makvis S A Barton D Hilland M Jordan J Eng Mech 101003 1996 5K O Havelka and J W Pialet Chentech 6 35 1996 6G J Monkman Roboticn 10 183 1992 7M Zrinyi L Barsi and A Buki J Chem Phys 104 8750 1996 8M Zrinyi L Barsi D Szabo and H G Kilian J Chem Phys 106 5685 1997 附二 翻译文选An Electrheological Fluid and Siloxane Gel Basd ElectrheologicalActuator Working toward an Artificial MuscleKATHERINE SOHON SONIA RRAUSEReccwed29 July1997 revised14 October1991 accepted 15 October 1997Keywords electrheological tiuids ERFS poly dimethyl silaxane gels artificial muscle electromecl acuteINTRODUCTIONStormed skeletal muskier responds to a nerve impulse in less than 100 ms in the past poly merle gels 1 and as artificial mussels Hew ever the main problem with these materials is their relatively slow response 3 12 On the other hang electro -rheol logical fluids ERFS are materials that change form a fluid to a viscoelastic solid upon application of an electric field with a response time on the order of a millisecond ERFS are being Inver striated for numerous applications including vibration dampers Clutches shape-sensing robotic finger pads and artificial Muscle The interest in ERFS stems form their fast and easily controlled response time Here we have exploited the speed of the ER response in combination with the strength and elasticity of a siloxane gel to create an electromechanical actuator that responds to electrical stimuli in actual muscular time 100msIt is interesting to note that Zryini et al78 have found an elongation of polymeric gels swollen by a ferroflouid inanonun iformmagneric fieldnfortunately I time scale was mentioned for this magneto elastic materialEXPERIMENTALPreparation of Gel and Gel CompositesA commercial sample of a two part poly dime thy lisle and PDMS dielectric gel RTV 6136 parts A and B provided by the General Electric Silicones Division Waterford NY was used The PDMS gel was prepared by mixing equal parts of A and Bang allowing the mixture to cure A swollen gel was made by mixing silicone fluid with the RTV6136 nearer it had cured The gels had a cure time of about 1hThe ERF used was a commercial sample Rhoda VPAI 3565 elector theological fluid provided by the Bayer Corporation Pittsburgh PA and composed of cross linked poly ethylene oxide PEO particles in silicone oil Composite gels were made by mixing the ERF with the two-part uncured PTV 6136 gel PDMS and then allowing The gel to cure Mixtures investigated were 9010 6040 5050 4060 1090PDMSERFThe gels had cure times that ranged from 1-98 h The smaller the PDMSERF ratio the softer the resultant gel And the longer it took to curePotassium thiocyanate KSCN Aldrich Chemicals 99pure and lithium triflers