【摘要】：拉削加工技術(shù)具有高加工精度、高生產(chǎn)效能以及低生產(chǎn)成本等優(yōu)勢,在機床、車輛、船舶和航空航天等領(lǐng)域均得到了廣泛的應(yīng)用。隨著當(dāng)代汽車制造業(yè)的迅猛發(fā)展,各汽車制造企業(yè)對汽車零部件的綜合性能提出了更高的要求,而汽車零部件加工設(shè)備的綜合加工性能是產(chǎn)品質(zhì)保的關(guān)鍵。立式外拉加工技術(shù)因其適用性廣、加工效率和加工精度高等特點成為了汽車零部件加工設(shè)備的較佳選擇。盡管如此,普通的立式外拉床的加工效率、加工精度、操作性能等依然無法滿足現(xiàn)代汽車制造業(yè)的需求。本文針對傳統(tǒng)立式外拉床在加工性能要求方面的不足,研制了一種型號為LG7220 SS-2300的高速直角雙立柱立式外拉床。首先,根據(jù)客戶技術(shù)要求和對拉削工藝的原理分析,提出了具有雙工位的床體結(jié)構(gòu)設(shè)計方案;其次,通過對工件成品的尺寸分析,進(jìn)行了拉削負(fù)載校核,并進(jìn)一步確定了拉刀長度、機床的行程、主油缸的選型設(shè)計及拉削速度;再次,在本團(tuán)隊的機床設(shè)計經(jīng)驗基礎(chǔ)之上,分別對機床的主體進(jìn)行了模塊化建模,同時,對各個模塊作了細(xì)節(jié)性優(yōu)化;再者,根據(jù)現(xiàn)有模型分別進(jìn)行了液壓和電氣部分的配件選型設(shè)計;然后,在現(xiàn)有模型的基礎(chǔ)之上進(jìn)行了有限元建模,主要包括固有頻率和振動模態(tài)分析,瞬時模態(tài)下的結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析,驗證了機床模型整體方案的可靠性;最后,通過機床的拉削加工過程和零件質(zhì)檢,分析了機床的運行穩(wěn)定性和工件質(zhì)檢的合格率,驗證了直角雙立柱外拉床的實用性。論文主要工作和成果如下:(1)根據(jù)傳統(tǒng)拉削機床綜合加工性能的不足,提出了具有雙工位的床體結(jié)構(gòu)設(shè)計方案,并通過對工件的結(jié)構(gòu)和尺寸分析、拉削力的校核,確定了機床主要部件的選型設(shè)計方案;(2)在機床設(shè)計經(jīng)驗的基礎(chǔ)上進(jìn)行了機床各個模塊的細(xì)化設(shè)計,并組建了直角雙立柱外拉床整體結(jié)構(gòu)模型、液壓和電氣部分的配件選型設(shè)計,同時確定了拉削速度;(3)通過對所建模型的有限元仿真分析,驗證了機床模型整體方案的可靠性;(4)通過實際加工過程中機床的穩(wěn)定性和工件的生產(chǎn)合格率,驗證了機床產(chǎn)品的實用性。
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG57
【圖文】：

第 1 章 緒 論背景及意義削裝備發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢拉削裝備國內(nèi)外市場分布技術(shù)從上世紀(jì)八十年代初產(chǎn)生以來得到了迅速的發(fā)展，行業(yè)集，形成了一些專業(yè)的拉削裝備制造企業(yè)，如霍夫曼集團(tuán)（HoffmaaschinenfabrikGmbh（德國斯塔瑪機床有限公司）等。國際裝備要集中在中國大陸、日版、德國、意大利、中國臺灣和美國，主要機床生產(chǎn)國家和地區(qū)的機床生產(chǎn)總值為 813.1 億美元；中國及意大利 5 個國家的機床產(chǎn)值占世界 27 個主要機床生產(chǎn)國家4.15%。其中，中國機床產(chǎn)值達(dá)到 238 億美元，占世界 27 個主要區(qū)總產(chǎn)值的 29.27%。

圖 1.2 拉刀示意圖高速拉削是近年來較為先進(jìn)的技術(shù)，也是近代以來逐步擴展開來的一門嶄新的加工工藝。自從一九五六年美國發(fā)表了一份研究報告——關(guān)于高速拉削灰鑄鐵，世界各國很多的單位開始對高速拉削的理論進(jìn)行了深入的分析，各種新型高速拉床被研發(fā)并投入使用。相比于低速拉削，高速拉削更能夠提升加工零部件的表面粗糙度、表面質(zhì)量、刀具壽命和生產(chǎn)效率。高速拉床不僅普遍地應(yīng)用于汽車、燃?xì)廨啓C，船舶等核心部件的生產(chǎn)制造，而且在航空發(fā)動機方面的加工生產(chǎn)，應(yīng)用也相當(dāng)?shù)膹V泛。1.2 課題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1 拉床制造技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀立式外拉床一般用來加工平面和各種各樣的成形工件外表面，如汽車制動器的鉗體和支架；汽車發(fā)動機缸蓋、缸體、軸承蓋、連桿、汽車方向機齒條、汽車傳動系統(tǒng)端面器法蘭、半圓叉、萬向節(jié)外環(huán)、異形軸承座等零部件。現(xiàn)在國內(nèi)比較常見的立式外拉床只具備一個床身，擁有單個或兩個溜板，僅

杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文2.4.2 主要電氣元件選型設(shè)計（1）PLC 選型根據(jù)直角雙立柱立式外拉床的性能指標(biāo)，選用西門子 PLC 作為程序控制。整套由 Siemens S7-1500 PLC 組成的控制系統(tǒng)具體安裝示意圖如下圖所示，該系統(tǒng)主要集成設(shè)計了電源模塊，CPU 模塊，信號模塊等，以下對每個模塊都有詳細(xì)的介紹。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2773928