270气缸体钻孔夹具及机床电液控制设计.docx

PAGE12

270气缸体钻孔夹具及机床电液控制设计摘要

随着先进制造技术的发展越来越迅速，夹具产品更新换代的速度也越来越快。在机械制造业中，夹具拥有非常重要的地位，它不仅可以确保气缸体的加工精度，还提高了加工气缸体的工作效率，使用起来更加简单方便。

本文介绍270气缸体的专用夹具标准化设计过程。该气缸体的夹具设计方案中定位方式釆用常规的一面两销，夹紧方式为液压控制压板压紧气缸体，并且能够更换定位销。在设计方案中首先分析气缸体的加工工艺过程。其次为了确保定位准确，夹紧可靠，要确定好定位方案和夹紧方案。然后设计出专用夹具，通过分析设计的专用夹具和加工机床的各种要求，计算并选取对应液压系统的动力及其控制元件，设计出完整的液压系统。最后根据以上的描述设计出符合要求的PLC控制系统。

总之，通过本次毕业设计使我巩固了课本上学过的知识，培养了独立思考的能力。对夹具设计，液压系统设计和PLC控制系统设计都有了更多的了解，针对气缸体的特点进行专用夹具的设计，并且通过所设计夹具的特点进行了相应机床电液控制系统的设计。

关键词：夹具，液压系统，PLC，钻孔，机电传动

第1章绪论

在当今机械制造业中，由于人们对夹具制造的要求逐渐升高，现代夹具逐渐变得更加标准和更加精密。操作者使用夹具更加方便快捷，并且随着科学的发展，有望进一步发展机械制造技术。夹具设计者必须充分、连续地设计符合现代概念的夹具来展示他们的创意，并促进制造业的稳定发展。夹具所需的高效率和高精度特性可以有效地减少工件基准时间和辅助时间，提高劳动生产率。所以对于新型夹具的设计和夹具有关知识的学习在目前来看都是必不可少的。

1.1论文研究目标

本课题要完成的目标：在此次设计中，先对气缸体进行工艺分析，明确具体的机械加工工艺方案，在工艺方案确定后对于其钻孔加工部分进行工装设计，设计钻孔时所用到的专用的机床夹具。设计图样要求符合必威体育精装版制图标准，表达完整，布局合理。根据产品零件图，分析该道钻孔工序加工特点。

1.2论文研究主要内容

本设计是用于气缸体钻孔夹具和机床电液控制的设备。主要采用一面两销定位方案，使工件获得稳定可靠的定位，既能高度集中工序，又有利于提高各表面上的位置精度。由于气缸体结构复杂需要使用符合标准的通用机械零件对组合机床进行合理改造，以此来避免零件带来的高成本和缩短组装工期。

液压系统的作用是通过改变压强来增大作用力。一个液压系统主要是是由能源装置、执行元件、控制调节元件和辅助元件这四个部分组成[5]。在选取适合的液压系统时要考虑到负载等问题，所以在液压系统的选择中可以根据自身的不同需要对其四个部分进行选择。在本次课题中选择执行元件是液压缸，其作用是将油液的液压能转换为机械能，驱动负载作直线往复运动或回转运动。而控制调节元件在液压系统中控制和调节油液的压力、流量或对油液的流动方向进行控制和调节。最后我们可以根据需要选择合适的辅助元件。

将PLC应用到液压系统，能较好地满足控制系统的要求，并且接线大大减少，电路清晰、简洁明了，运行高速、可靠，提高了生产效率，延长了设备使用寿命。不仅控制功能增强，功耗和体积减小，成本下降，而且可靠性提高，编程和故障检测更为灵活方便。目前，在大多数情况下，液压系统均采用PLC控制。所以在此设计中采用PLC来控制液压系统作为270气缸体钻孔机床的控制系统。

1.2国内外现状

在20世纪中叶，为了适应第二次世界大战后的经济发展以及从市场的批量生产到各种品种的批量生产的过渡。在国外，柔性制造系统被视为机械制造业的主要发展方向和新产品开发的有效手段。柔性夹具中比较典型的是组合夹具，组合夹具拥有两种不同的类型，其中一种是与销钉有关的系统，另外一种是与T型槽有关的系统。

经过四十多年的信息技术发展，涌现出很多发展迅速国家的重要产业，其我国外的PLC就是其中之一。目前，全球现状为PLC的销售总量呈逐渐上升的趋势，生产PLC的厂家接连出现，PLC的种类不断被研发。这种现象导致价格逐渐下降但是生产量和生产价值呈现上升趋势。当今，全球有很多制造商生产PLC，例如美国的莫迪康，日本的三菱、欧姆龙和德国的西门子等。

在1960年，国内建立的与夹具相关的产业有天津组合夹具工厂和保定向阳机械工厂[3]。天津组合夹具工厂为机械行业的发展奠定了不可或缺的基础，与此同时保定向阳机械工厂为航天行业做出了卓越的贡献。当时，它达到了全国年产量10,000多个组合夹具零件的水平。而且，在工业化迅速发展的过程中，我国已经全面地开发了通用夹具、成组夹具、组合夹具和专用夹具这四类夹具，为我国夹具技术和夹具行业的发展奠定了坚实的根基。

随着我国半导体集成电路的飞速发展和PLC的广泛使用，PLC的体积越来越小，能耗越来越低。一些