螺母自动钻孔机设计(CAD,CAXA,零件装配图,液压,电气图)

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摘要
本文主要介绍了台式钻床的改造和设计，通过导入液压进给系统和PLC控制
系统将台式钻床改造为自动钻床，并可通过PLC实现自动控制。
设计过程按照机床的一般设计步骤先进行总体方案的确定，然后再分别对进给系统、传动系统和控制系统进行具体设计。
设计的目标在于通过导入液压进给系统和PLC控制系统，改造后的钻床能实现自动化连续生产、改善产品的加工质量、提高劳动生产效率；降低工作人员劳动强度和工作量；钻床系统能够工作平稳，满足工作要求；经济因素合理。
本文设计的重点在于进给系统液压缸的设计和PLC控制系统的设计。进给液压缸系统的设计主要包括液压缸结构设计和控制油路的设计；PLC控制系统设计主要是根据工作要求和控制需要，选择电气元件和编写控制程序来实现对自动钻床的控制。
改造后的钻床，能实现自动化控制，是典型的机电一体化产品。
关 键词：自动钻孔；液压进给系统；PLC控制：自动装夹

Abstract
This paper mainly introduces the desin and modification of the drilling machine,through the introduction of hydraulic feed system and PLC control.The bench type drilling machine to automatic drilling machine,and use the PLC to achieve automatic control.
 The process of degsin in accordance with the general machine design steps todetermine the overall plan, then the feed system, drive system and control system for the specific design.The control system through the introduction of hydraulic feed system and PLCdesign aims, drilling machine after transformation can achieve automatic continuous production, improve the product processing quality, improve production efficiency and reduce the labor intensity; and workload; drilling system can work stably, meet the job requirements; economic factors.
The focus of this design is the design of feed system of the design of the hydraulic cylinder and the PLC control system. Design the design of feed hydraulic system mainly includes the hydraulic cylinder structure design andcontrol circuit; the design of PLC control system is based on the control and the job requirements, selection of electrical components and programming control program to realize the control of the automatic drilling machine.Drilling machine after transformation, to achieve automatic control, is the typical integration of machinery product.
Key words: Automatic drilling; hydraulic feed system; PLC control: Automatic clamp.
 
设计内容
文主要是通过应用机床设计的一般方法对传统钻床的机构和控制系统进行设计及改进。研究的主要内容是普通台式钻床传动系统的改进、进给系统的设计、进给系统液压缸的设计和PLC控制系统的设计等四个方面。其中重点在于进给系统、进给系统液压缸和PLC控制系统的设计。进给系统设计主要是解决主轴高速旋转与轴向进给两个自由度的实现；进给系统液压缸设计包括液压缸的设计、液压缸与主轴的配合和液压缸油路控制； PLC控制系统的设计主要是通过应用PLC控制程序来实现对液压油路的动作控制及钻床加工过程的动作控制。
我们通过对传统台式钻床的改进及设计，要达到的目标在于通过改进钻床能够实现工作自动化，最终能满足以下要求：
（1）能实现自动化连续生产，改善产品加工质量，提高生产效率；
（2）降低工作人员劳动强度和工作量；
（3）钻床系统工作平稳，满足工作要求；
（4）经济因素合理；
 

目 录
第1章 绪论    1
1.1 题目的来源及意义    1
1.2 本文研究的内容    3
第2章 自动钻床的总体方案设计    4
2.1 自动专用钻床已知条件和设计要求概述    4
2.2 自动钻床的工艺路线分析与确定    5
2.3 执行系统的方案设计    5
2.3.1 执行系统的功能原理设计    6
2.3.2 执行系统的运动规律    6
2.3.3 执行机构的形式设计    7
2.3.4 执行系统的协调设计    7
2.4 传动系统方案设计和原动机选择    8
2.4.1 原动机选择    8
2.4.2 传动系统方案设计    9
2.5 控制方案设计    9
2.6 总体布局设计    10
第3章 螺母自动钻孔机的机械传动部分设计    11
3.1 进给系统概述与分析    11
3.2 进给系统方案图的确定    12
3.3 工况分析    12
3.4 切削力的计算    13
3.4.1 切削刀具及相关参数的选择    13
3.4.2 主轴转速及钻孔时间的计算    13
3.4.3 切削力的计算    14
3.5 钻床主轴设计    15
3.5.1 主轴材料的选择    15
3.5.2 轴径的计算    15
3.5.3 轴的结构设计    16
3.5.4 轴强度的校核    17
3.6 进给液压系统设计    18
3.6.1 负载分析    18
3.6.2 液压缸执行元件主要参数的确定    20
3.6.3 活塞杆及活塞材料的选择    28
3.6.4 活塞杆与活塞的连接方式及活塞密封装置的选择    28
3.7 主轴传动系统的分析    29
3.8 主轴花键的设计    29
3.9 主轴电机的选择    30
3.10 V带传动功率 设计    30
3.10.1 设计功率的计算    30
3.10.2 选择带型    30
3.10.3 选取带轮基准直径 和     31
3.10.4 验算带速V    31
3.10.5 确定中心距 和带的基准长度     31
3.10.6 验算小带轮包角     32
3.11 转盘的设计    32
3.12 转盘步进主轴电机选择    32
3.13 转盘电机联轴器的选择    38
3.14 转盘液压缸的选择    39
第4章 自动钻孔控制系统的设计    42
4.1 自动钻孔机的自动化控制要求    42
4.2 可编程控制器PLC的简述    42
4.3 自动钻孔机进给系统控制流程    43
4.4 自动钻孔机进给电器原理图    45
4.5 自动钻孔机进给系统控制元件的选择    46
4.5.1 输入与输出分配    46
4.5.2 可编程控制器PLC的选择    47
4.5.3 刀开关的选择    47
4.5.4 熔断器的选择    47
4.5.5 交流接触器的选择    47
4.5.6 行程开关与开关的选择    47
4.5.7 继电器的选择    48
4.6 控制系统的程序编写    48
第5章 结论    49
致 谢    51
参考文献    52
附 录    52