切棒料機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究

切棒料機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究,切棒料機(jī),機(jī)械,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),研究,鉆研 成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘 要 切棒料機(jī)是將棒狀材料由傳輸機(jī)構(gòu)供給切壓機(jī)構(gòu)切斷，通過(guò)切壓機(jī)構(gòu)和切壓模板臺(tái)的共同作用，切斷出符合工作要求的指定長(zhǎng)度的相應(yīng)材料。切棒料機(jī)目前在一些電子產(chǎn)品制造企業(yè)中是一種必要的設(shè)備，可以有效的提高企業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化水平，減少勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)率。 切棒料機(jī)的整體系統(tǒng)，主要是由傳輸機(jī)構(gòu)、切壓機(jī)構(gòu)和切壓模板臺(tái)共同組成，以電能為輸入能量，帶動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，并使用PLC程序進(jìn)行控制，使之能切斷出符合要求的材料。 主題詞： 切棒料機(jī)，機(jī)構(gòu)，電機(jī)，切壓 Abstract Cut bar feeders machine is a club-shaped materials by transmission institutions supply cut pressure machinery is cut off, through cutting pressure machinery and cut pressure template function of both, cutting machine that meets the specified length work requires the corresponding materials. Cut bar feeders machine at present in some electronic products manufacturing enterprises is a necessary equipment, which can effectively improve the enterprise production automation level, reduce labor intensity, improve productivity. Cut bar feeders machine of the overall system, is mainly composed of transmission organizations, cut pressure machinery and cut pressure template Taiwan common component based on the power for energy input, drive mechanism motion and the use of PLC program control, can cut out to meet the requirements of materials. Key words： Cut bar feeders, institutions, motor, cut pressure 目 錄 摘要 …………………………………………………………………………………………1 第一章 切棒料機(jī)的功能介紹………………………………………………………………3 第一節(jié) 切棒料機(jī)設(shè)備的市場(chǎng)需求及特點(diǎn) …………………………………………………………3 第二節(jié) 切棒料機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)分析 ……………………………………………………………………6 第三節(jié) 課題的提出及意義 …………………………………………………………………………7 第二章 切棒料機(jī)的設(shè)計(jì)過(guò)程………………………………………………………………………8 第一節(jié) 總體設(shè)計(jì)方案的確定及解決的問(wèn)題…………………………………………………8 第二節(jié) 進(jìn)給機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ………………………………………………………………………10 第三節(jié) 切壓機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ………………………………………………………………………14 第四節(jié) 輔助機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ……………………………………………………………………18 第三章 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) …………………………………… …………………………………19 第一節(jié) PLC簡(jiǎn)介 ………………………………………………………………………………19 第二節(jié) 基于PLC的進(jìn)給系統(tǒng)控制設(shè)計(jì) ………………………………………………………23 結(jié)束語(yǔ) 切棒料機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總結(jié) ……………………………………………………………30 參考文獻(xiàn) …………………………………………………………………………………31 后記 ……………………………………………………………………………………………………32 切棒料機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究 第一章 切棒料機(jī)的功能介紹 第一節(jié) 切棒料機(jī)設(shè)備的市場(chǎng)需求及特點(diǎn) 一、 工程塑料的應(yīng)用狀況及分類(lèi) 在各種工程應(yīng)用，企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中廣泛使用著工程塑料，工程塑料英文名為engineering-plastics,工程塑料是指被用做工業(yè)零件或外殼材料的工業(yè)用塑料，是強(qiáng)度、耐沖擊性，耐熱性，硬度及抗老化性均優(yōu)的塑料。日本業(yè)截將它定義為“可以作為構(gòu)造用及機(jī)械零件用的高性能塑料，耐熱性在100℃以上，主要運(yùn)用在工業(yè)上?！? 工程塑料主要分為熱塑性塑料和熱固性塑料，在工程應(yīng)用上，以以下五類(lèi)工程塑料最為常見(jiàn)和常用： A、 聚酰胺： （PC）既具有類(lèi)似有色金屬的強(qiáng)度，同時(shí)又兼?zhèn)溲诱剐约皬?qiáng)韌性，它的沖擊強(qiáng)度極高，用鐵錘敲擊不能被破壞，能經(jīng)受住電視機(jī)熒光屏的爆炸。聚碳酸酯的透明度又極好，并可施以任何著色。由于聚碳酸酯的上述優(yōu)良性能，已被廣泛用于各種安全燈罩、信號(hào)燈，體育館、體育場(chǎng)的透明防護(hù)板，采光玻璃，高層建筑玻璃，汽車(chē)反射鏡、擋風(fēng)玻璃板，飛機(jī)座艙玻璃，摩托車(chē)駕駛安全帽。用量最大的市場(chǎng)是計(jì)算機(jī)、辦公設(shè)備、汽車(chē)、替代玻璃和片材，CD和DVD光盤(pán)是最有潛力的市場(chǎng)之一。 B、 聚碳酸酯 （PC）既具有類(lèi)似有色金屬的強(qiáng)度，同時(shí)又兼?zhèn)溲诱剐约皬?qiáng)韌性，它的沖擊強(qiáng)度極高，用鐵錘敲擊不能被破壞，能經(jīng)受住電視機(jī)熒光屏的爆炸。聚碳酸酯的透明度又極好，并可施以任何著色。由于聚碳酸酯的上述優(yōu)良性能，已被廣泛用于各種安全燈罩、信號(hào)燈，體育館、體育場(chǎng)的透明防護(hù)板，采光玻璃，高層建筑玻璃，汽車(chē)反射鏡、擋風(fēng)玻璃板，飛機(jī)座艙玻璃，摩托車(chē)駕駛安全帽。用量最大的市場(chǎng)是計(jì)算機(jī)、辦公設(shè)備、汽車(chē)、替代玻璃和片材，CD和DVD光盤(pán)是最有潛力的市場(chǎng)之一。 C、 聚甲醛 （POM）被譽(yù)為“超鋼”，這是由于它具有優(yōu)越的機(jī)械性能和化學(xué)性能，因此它可用作許多金屬和非金屬材料所不能勝任的材料，主要用作各種精密度高的小模數(shù)齒輪、幾何面復(fù)雜的儀表精密件、自來(lái)水龍頭及爆氣管道閥門(mén)。我國(guó)使用聚甲醛用于農(nóng)業(yè)噴灌機(jī)械上，可以節(jié)省大量銅材。 D、 聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯 （PBT）是一種熱塑性聚酯，非增強(qiáng)型的PBT與其它熱塑性工程塑料相比，加工性能和電性能較好。PBT玻璃化溫度低，模具溫度在50℃時(shí)即可迅速結(jié)晶，加工周期短。聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯（PBT）被廣泛應(yīng)用于電子、電氣和汽車(chē)工業(yè)中。由于PBT的高絕緣性及耐溫性可用作電視機(jī)的回掃變壓器、汽車(chē)分電盤(pán)和點(diǎn)火線(xiàn)圈、辦公設(shè)備殼體和底座、各種汽車(chē)外裝部件、空調(diào)機(jī)風(fēng)扇、電子爐灶底座、辦公設(shè)備殼件。 E、 聚苯醚 （PPO）樹(shù)脂具有優(yōu)良的物理機(jī)械性能、耐熱性和電氣絕緣性，且吸濕性低，強(qiáng)度高，尺寸穩(wěn)定性好，高溫下耐蠕變性是所有熱塑性工程塑料中最優(yōu)異的?？蓱?yīng)用于洗衣機(jī)壓縮機(jī)蓋、吸塵器機(jī)殼、咖啡器具、頭發(fā)定型器、按摩器、微波爐器皿等小型家電器具方面。改性聚苯醚還用于電視機(jī)部件、電傳終點(diǎn)設(shè)備的連接器等方面。 我國(guó)工程塑料工業(yè)歷經(jīng)10余年發(fā)展，成果豐碩，已逐步形成了具有樹(shù)脂合成、塑料改性與合金、加工應(yīng)用等相關(guān)配套能力的完善產(chǎn)業(yè)鏈。這是中國(guó)工程塑料工業(yè)協(xié)會(huì)理事長(zhǎng)楊偉才在5月27日北京召開(kāi)的中國(guó)工程塑料工業(yè)協(xié)會(huì)峰會(huì)上表示的。 而在各種工程塑料的應(yīng)用中，截面為圓形的棒狀材料的應(yīng)用尤為廣泛。本次設(shè)計(jì)的課題詳細(xì)介紹了各企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵機(jī)構(gòu)之一的切棒料機(jī)的工作原理、結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)思路。 二、切棒料機(jī)的設(shè)計(jì)思路及特點(diǎn) A、切棒料機(jī)的特點(diǎn) 由以上所述，塑料棒料是企業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中的重要原材料，應(yīng)用十分廣泛,尤其是Φ10mm以下的棒料在精密儀器生產(chǎn)制造領(lǐng)域中應(yīng)用最多。在加工生產(chǎn)中，切斷棒料是其中必不可少的一個(gè)步驟。為其正確配置一臺(tái)高效能的切棒料機(jī)，在中、大批量生產(chǎn)中是保證整線(xiàn)生產(chǎn)能力和自動(dòng)化水平的關(guān)鍵所在。 以下所介紹的切棒料機(jī)是我們專(zhuān)門(mén)為某機(jī)械制造廠(chǎng)成型生產(chǎn)線(xiàn)而設(shè)計(jì)的。其特點(diǎn)是在機(jī)器指令下，一次可同時(shí)切斷四根棒料，且切削形式獨(dú)特，切口光滑平整，無(wú)切屑、毛刺之憂(yōu)，棒料可省卻一道清晰工序、極具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。 另外，該切棒料機(jī)，可支持4-10mm各種直徑的棒料的切斷加工，也可以按照指令設(shè)定切斷長(zhǎng)度以符合生產(chǎn)制造的需要。 B、切棒料機(jī)的原理 切棒料機(jī)具備的運(yùn)動(dòng)是： 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：由電機(jī)控制將塑料棒料沿著指定軌跡送入切刀口。 切斷運(yùn)動(dòng)：由氣缸控制切刀將棒料按照指令中的長(zhǎng)度進(jìn)行切斷。 輔助運(yùn)動(dòng)：在切刀的的進(jìn)給料口設(shè)計(jì)專(zhuān)用裝備對(duì)棒料的把持和導(dǎo)向運(yùn)動(dòng)，以避免棒料未按照指定軌跡送入切刀口。 切削原理如下圖所示： 由圖中可見(jiàn)，在棒料切口處，還應(yīng)具有切壓模板臺(tái)在切刀的下方，起支承棒料徑向切削力的作用。切刀在做切斷運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，由于護(hù)刀板與切壓模板臺(tái)的共同作用于棒料的徑向，切刀快速切斷棒料，最終導(dǎo)致棒料塑變斷裂，整個(gè)切削過(guò)程都不產(chǎn)生切屑，故可稱(chēng)之為無(wú)屑切削。 第二節(jié) 切棒料機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)分析 一、 切棒料機(jī)的優(yōu)點(diǎn) 在傳統(tǒng)的企業(yè)機(jī)械加工過(guò)程中，車(chē)削加工占據(jù)了很大的比重，約占機(jī)床總數(shù)的50%。車(chē)削加工，即在車(chē)床上，利用工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和刀具的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)或曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)來(lái)改變毛坯的形狀和尺寸，把它加工成符合圖紙的要求。棒料的切斷加工也是車(chē)削加工中的一部分，但是在棒料切斷的中、大批量生產(chǎn)中，使用車(chē)床進(jìn)行切斷加工顯然是不合宜的。另外在車(chē)削加工中存在著相當(dāng)多的安全技術(shù)問(wèn)題： 1、切屑的傷害及防護(hù)措施。車(chē)床上加工的各種鋼料零件韌性較好，車(chē)削時(shí)所產(chǎn)生的切屑富于塑性卷曲，邊緣比較鋒利。在高速切削鋼件時(shí)會(huì)形成紅熱地、很長(zhǎng)的切屑，極易傷人，同時(shí)經(jīng)常纏繞在工件、車(chē)刀及刀架上，所以工作中應(yīng)經(jīng)常用鐵鉤及時(shí)清理或拉斷，必要時(shí)應(yīng)停車(chē)清除，但絕對(duì)不許用手去清除或拉斷。為防止切屑傷害常采取斷屑、控制切屑流向措施和加設(shè)各種防護(hù)擋板。斷屑的措施是在車(chē)刀上磨出斷屑槽或臺(tái)階；采用適當(dāng)斷屑器，采用機(jī)械卡固刀具。 　　2、工件的裝卡。在車(chē)削加工的過(guò)程中，因工件裝卡不當(dāng)而發(fā)生損壞機(jī)床、折斷或撞壞刀具以及工件掉下或飛出傷人的事故為數(shù)較多。所以，為確保車(chē)削加工的安全生產(chǎn)，裝卡工件時(shí)必須格外注意。對(duì)大小、形狀各異的零件要選用合適的卡具，不論三爪、四爪卡盤(pán)或?qū)Ｓ每ň吆椭鬏S的聯(lián)接必須穩(wěn)固可靠。對(duì)工件要卡正、卡緊，大工件卡緊可用套管，保證工件高速旋轉(zhuǎn)并切削受力時(shí)，不移位、不脫落和不甩出。必要時(shí)可用頂尖、中心架等增強(qiáng)卡固?？ňo后立即取下搬手。 3、安全操作。工作前要全面檢查機(jī)床，確認(rèn)良好方可使用。工件及刀具的裝卡保證位置正確、牢固可靠。加工過(guò)程中，更換刀具、裝卸工件及測(cè)量工件時(shí)，必須停車(chē)。工件在旋轉(zhuǎn)時(shí)不得用手觸摸或用棉絲擦拭。要適當(dāng)選擇切削速度、進(jìn)給量和吃力深度，不許超負(fù)荷加工。床頭、刀架及床面上不得放置工件、工卡具及其他雜物。使用銼刀時(shí)要將車(chē)刀移到安全位置，右手在前，左手在后，防止衣袖卷入。機(jī)床要有專(zhuān)人負(fù)責(zé)使用和保養(yǎng)，其他人員不得動(dòng)用。 綜上所述，在中、大批量生產(chǎn)中，使用車(chē)床進(jìn)行棒料的切削加工是不合宜的，而且本切棒料機(jī)的設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)自動(dòng)化切斷，在一定程度上能滿(mǎn)足中、大批量的生產(chǎn)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，增加生產(chǎn)安全性，減少勞動(dòng)強(qiáng)度?？梢杂行У奶岣咂髽I(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化水平。 二、 切棒料機(jī)的缺點(diǎn) 本切棒料機(jī)的缺點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面： 1、在切斷運(yùn)動(dòng)時(shí)由于切刀的沖擊及護(hù)刀板的壓力，噪音比較大。 2、在切棒料機(jī)運(yùn)行時(shí)，不能隨時(shí)微調(diào)切棒料的長(zhǎng)度。 3、在進(jìn)給的裝置中，由于切斷的力量太大，由于棒料不能固定，塑料棒料本身密度均比較小，具有一定的彈性，容易發(fā)聲彎曲，翹起等現(xiàn)象。 造成幾個(gè)問(wèn)題的原因主要是設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的不足，還有控制切刀的部分與棒料的長(zhǎng)度比率較大，在不斷連續(xù)的切斷過(guò)程中，因?yàn)榘袅系男薪?jīng)路徑不能固定，造成了棒料在運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生了晃動(dòng)，須待以后改進(jìn)。 第三節(jié) 課題的提出及意義 一、 課題背景 中國(guó)是一個(gè)傳統(tǒng)的機(jī)械制造大國(guó)，但其裝備水平落后，特別是一些老的機(jī)械制造廠(chǎng)大多還是比較舊的機(jī)床，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足加工的要求。針對(duì)目前制造業(yè)的技術(shù)裝備現(xiàn)狀，對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械制造業(yè)裝備進(jìn)行改造，解決機(jī)械制造業(yè)中的一些技術(shù)問(wèn)題，用現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)設(shè)計(jì)新型設(shè)備進(jìn)行提升，是我國(guó)制造業(yè)的發(fā)展方向。 本課題是針對(duì)目前機(jī)械加工中的塑料棒料材料下料工序進(jìn)行工藝裝備設(shè)計(jì)，其現(xiàn)實(shí)意義在于如何尋找一種可行的、有推廣價(jià)值的設(shè)備設(shè)計(jì)方法，對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械制造行業(yè)的技術(shù)裝備進(jìn)行技術(shù)提升，以解決目前提高加工效率，實(shí)現(xiàn)可操作性能好，減少勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，提高產(chǎn)能。 二、 本課題研究的必要性及意義 本課題以研究設(shè)計(jì)一種新型的棒料塑料下料的機(jī)械設(shè)備為例，通過(guò)對(duì)次課題的研究開(kāi)發(fā)，隨著科學(xué)技術(shù)水平和人類(lèi)生活水平的提高，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量要求越來(lái)越高，產(chǎn)品品種越來(lái)越多，中大批量的產(chǎn)品需求越來(lái)越少，而單件小批量生產(chǎn)模式迅速增加，作為實(shí)現(xiàn)單件小批量加工自動(dòng)化的機(jī)械設(shè)備，由于其突出的優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。本課題所涉及的棒料切斷機(jī)，可以批量的快速的加工出傳統(tǒng)機(jī)床需要一定時(shí)間才能加工出來(lái)的零件。可以實(shí)現(xiàn)加工的自動(dòng)化，加工的零件精度高，具有實(shí)用性。 本課題立足于實(shí)踐操作，運(yùn)用行動(dòng)研究法，邊行動(dòng)邊研究。 畢業(yè)設(shè)計(jì)在我們學(xué)完大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課之后進(jìn)行，這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)所學(xué)各課程的深入綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，因此，它在我們的大學(xué)生活中占有重要的地位。另外在做完這次畢業(yè)設(shè)計(jì)之后，我得到了一次在畢業(yè)工作前的綜合性實(shí)踐訓(xùn)練。提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，學(xué)會(huì)了使用手冊(cè)以及圖表資料。從中鍛煉了自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，為今后參加工作打下了一個(gè)良好的基礎(chǔ)。 第二章 切棒料機(jī)的設(shè)計(jì)過(guò)程 第一節(jié) 總體設(shè)計(jì)方案的確定及解決的問(wèn)題 機(jī)械系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中極其重要的一步，對(duì)機(jī)械的性能、尺寸、外形、質(zhì)量及生產(chǎn)成本具有重大的影響。 總體設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能考慮人機(jī)關(guān)系、環(huán)境條件以及與加工裝配、運(yùn)行管理系統(tǒng)等的聯(lián)系，使機(jī)械系統(tǒng)與外部系統(tǒng)協(xié)調(diào)和適應(yīng)，以求設(shè)計(jì)更臻完善。機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)主要包括：總體方案的設(shè)計(jì)、總體布置的設(shè)計(jì)、主要參數(shù)的確定等內(nèi)容。 基于本切棒料機(jī)的功能系統(tǒng)原理可分解為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、切斷運(yùn)動(dòng)及導(dǎo)向和夾持輔助運(yùn)動(dòng)三部分。 對(duì)于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，由于棒料的長(zhǎng)度與直徑之比較大，是長(zhǎng)行程進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，可選擇的設(shè)計(jì)方案有滾珠絲杠傳動(dòng)，帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)，其各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)如下： 絲杠的應(yīng)用是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過(guò)絲母轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€(xiàn)運(yùn)動(dòng)。絲杠傳動(dòng)，鋼性較好，可以傳遞較大扭力，位置準(zhǔn)確，頻繁換向時(shí)容易產(chǎn)生沖擊振動(dòng)。滾珠絲杠與電機(jī)連接時(shí)中間必須加裝聯(lián)軸器以達(dá)到柔性連接。滾珠絲杠絲母間因無(wú)間隙，直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)精度較高，尤其在頻繁換向時(shí)無(wú)需間隙補(bǔ)償。滾珠絲杠絲母間摩擦力很小，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)非常輕松。 帶傳動(dòng)的應(yīng)用是傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，改變旋向，改變速比。帶傳動(dòng)，傳動(dòng)平穩(wěn)，消除振動(dòng)，重負(fù)荷時(shí)容易丟轉(zhuǎn)。同步帶則可以直接用同步輪與電機(jī)出力軸連接。 鏈傳動(dòng)可以在兩軸中心相距較遠(yuǎn)的情況下傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力;能在低速、重載和高溫條件下及灰土飛揚(yáng)的不良環(huán)境中工作;和帶傳動(dòng)比較,它能保證準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比,傳遞功率較大,且作用在軸和軸承上的力較小;傳遞效率較高,一般可達(dá)0.95～0.97;⑤鏈條的鉸鏈磨損后,使得節(jié)距變大造成脫落現(xiàn)象;安裝和維修要求較高.鏈輪材料一般是結(jié)構(gòu)鋼等. 基于以上各種傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)已經(jīng)本切棒料機(jī)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，需要進(jìn)給位置準(zhǔn)確才能使棒料切斷符合生產(chǎn)要求，同時(shí)在進(jìn)料以后的退回比較方便，故進(jìn)給運(yùn)動(dòng)應(yīng)選用絲杠傳動(dòng)。 切斷運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)是一種往復(fù)運(yùn)動(dòng)裝置，因此可選擇的方案為液壓傳動(dòng)和氣壓傳動(dòng)，其各自?xún)?yōu)缺點(diǎn)簡(jiǎn)單描述如下： 和機(jī)械、電力等傳動(dòng)相比，液壓傳動(dòng)有如下優(yōu)點(diǎn)： ① 能方便地進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速，且調(diào)速范圍大。 ② 功率質(zhì)量比大。一方面在相同的輸出功率前提下，液壓傳動(dòng)設(shè)備的體積小、質(zhì)量輕、慣性小、動(dòng)作靈敏(這對(duì)于液壓自動(dòng)控制系統(tǒng)具有重要意義);另一方面，在體積或質(zhì)量相近的情況下，液壓傳動(dòng)的輸出功率大，能傳遞較大的轉(zhuǎn)矩或推力(如萬(wàn)噸水壓機(jī)等)。 ③ 調(diào)節(jié)、控制簡(jiǎn)單，方便，省力，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制和過(guò)載保護(hù)。 ④ 可實(shí)現(xiàn)無(wú)間隙傳動(dòng)，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。 ⑤ 因傳動(dòng)介質(zhì)為油液，故液壓元件有自我潤(rùn)滑作用，使用壽命長(zhǎng)。 ⑥ 可采用大推力的液壓缸和大轉(zhuǎn)矩的液壓馬達(dá)直接帶動(dòng)負(fù)載，從而省去了中間的減速裝置，使傳動(dòng)簡(jiǎn)化。 ⑦ 液壓元件實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，便于設(shè)計(jì)、制造和推廣使用。 液壓傳動(dòng)的缺點(diǎn)是： ① 泄漏。因傳動(dòng)介質(zhì)油液是在一定的壓力下，有時(shí)是在較高的壓力下工作的，因此在有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的表面間不可避免的要產(chǎn)生泄漏。同時(shí)，由于油液不是絕對(duì)不可以壓縮的，油管等也會(huì)產(chǎn)生彈性變形，這就使得液壓傳動(dòng)不宜用在傳動(dòng)比要求較嚴(yán)格的場(chǎng)合。 ② 發(fā)熱。在能量轉(zhuǎn)換和傳遞過(guò)程中，由于存在機(jī)械摩擦、壓力損失、泄漏損失，因而易使油液發(fā)熱、總效率降低。故液壓傳動(dòng)不宜用于遠(yuǎn)距離傳動(dòng)。 ③ ③液壓傳動(dòng)的性能對(duì)溫度較敏感，故不宜在高溫及低溫下工作。液壓傳動(dòng)裝置對(duì)油液的污染亦較敏感，故要求有良好的過(guò)濾設(shè)施。 ④ 液壓元件要求的加工精度高，在一般情況下又要求有獨(dú)立的能源(如液壓泵站)，這些可能使產(chǎn)品成本提高。 ⑤ 液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)不易查找原因，不易迅速排除故障。 氣壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn) ① 空氣可以從大氣中取得，同時(shí)，用過(guò)的空氣可直接排放到大氣中去，處理方便，萬(wàn)一空氣管路有泄漏，除引起部分功率損失外，不致產(chǎn)生不利于工作的嚴(yán)重影響，也不會(huì)污染環(huán)境。 ② 空氣的粘度很小，在管道中的壓力損失較小，因此壓縮空氣便于集中供應(yīng)(空壓站)和遠(yuǎn)距離輸送。 ③ 因壓縮空氣的工作壓力較低(一般為0.3—0.8MPa)，因此，對(duì)氣動(dòng)元件的材料和制造精度上的要求較低。 ④ 氣動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)簡(jiǎn)單，管道不易堵塞，也不存在介質(zhì)變質(zhì)、補(bǔ)充、更換等問(wèn)題。 ⑤ 使用安全，沒(méi)有防爆的問(wèn)題，并且便于實(shí)現(xiàn)過(guò)載自動(dòng)保護(hù)。 氣壓傳動(dòng)的缺點(diǎn) ① 氣動(dòng)裝置中的信號(hào)傳遞速度較慢，僅限于聲速的范圍內(nèi)。所以氣動(dòng)技術(shù)不宜用于信號(hào)傳遞速度要求十分高的復(fù)雜線(xiàn)路中，同時(shí)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的遠(yuǎn)距離控制也比較困難。 ② 由于空氣具有可壓縮的特性，因而運(yùn)動(dòng)速度的穩(wěn)定性較差。 ③ 因?yàn)楣ぷ鲏毫^低，又因結(jié)構(gòu)尺寸不宜過(guò)大，因而氣壓傳動(dòng)裝置的總推力很大。 ④ 目前氣壓傳動(dòng)的傳動(dòng)效率較低。 基于本切棒料機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，切斷時(shí)信號(hào)傳遞速度不快，切斷直徑僅為Φ10mm以?xún)?nèi)，運(yùn)動(dòng)行程不大，大約50mm足夠，結(jié)構(gòu)尺寸不大，為了方便維修和使用，故而選用氣動(dòng)機(jī)構(gòu)。 對(duì)于導(dǎo)向和夾持輔助運(yùn)動(dòng)的設(shè)計(jì)，由于棒料均為塑料件，壓力不大，夾持調(diào)節(jié)范圍不大，故導(dǎo)向裝置可選擇使用螺紋壓緊裝置，為了減輕重量，導(dǎo)向裝置也應(yīng)該使用鋁制材料加工。 第二節(jié) 進(jìn)給機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 1、 電動(dòng)機(jī)的選擇 由以上總體設(shè)計(jì)方案可知，進(jìn)給機(jī)構(gòu)采用絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)方式，因此需要采用電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力驅(qū)動(dòng)元件，有伺服系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)給速度的自動(dòng)無(wú)級(jí)調(diào)速，無(wú)須機(jī)械變速，所以，進(jìn)給傳動(dòng)鏈大大縮短。本課題的棒料送料軌跡為直線(xiàn)軌跡，對(duì)于直線(xiàn)移動(dòng)的執(zhí)行部件，由于本課題中直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度較低，所需要的傳動(dòng)精度不高，在進(jìn)給工作和回退時(shí)基本是勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，因此可以選擇使用步進(jìn)電機(jī)，同時(shí)，步進(jìn)電機(jī)可以直接通過(guò)聯(lián)軸器與撕杠連接，縮短傳動(dòng)鏈尺寸，極大的提高傳動(dòng)精度和剛度。盡管如此，為了保證進(jìn)給系統(tǒng)的傳動(dòng)性能要求，在機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，除選較高精度的傳動(dòng)元件外，還必須在結(jié)構(gòu)上減少和消除傳動(dòng)間隙。 步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€(xiàn)位移的開(kāi)環(huán)控制元件。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，即給電機(jī)加一個(gè)脈沖信號(hào)，電機(jī)則轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)步距角。這一線(xiàn)性關(guān)系的存在，加上步進(jìn)電機(jī)只有周期性的誤差而無(wú)累積誤差等特點(diǎn)。使得在速度、位置等控制領(lǐng)域用步進(jìn)電機(jī)來(lái)控制變的非常的簡(jiǎn)單。 雖然步進(jìn)電機(jī)已被廣泛地應(yīng)用，但步進(jìn)電機(jī)并不能象普通的直流電機(jī)，交流電機(jī)在常規(guī)下使用。它必須由雙環(huán)形脈沖信號(hào)、功率驅(qū)動(dòng)電路等組成控制系統(tǒng)方可使用。因此用好步進(jìn)電機(jī)卻非易事，它涉及到機(jī)械、電機(jī)、電子及計(jì)算機(jī)等許多專(zhuān)業(yè)知識(shí)。 步進(jìn)電機(jī)是一種離散運(yùn)動(dòng)的裝置，它和現(xiàn)代數(shù)字控制技術(shù)有著本質(zhì)的聯(lián)系。在目前國(guó)內(nèi)的數(shù)字控制系統(tǒng)中，步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用十分廣泛。隨著全數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)的出現(xiàn)，交流伺服電機(jī)也越來(lái)越多地應(yīng)用于數(shù)字控制系統(tǒng)中。為了適應(yīng)數(shù)字控制的發(fā)展趨勢(shì)，運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中大多采用步進(jìn)電機(jī)或全數(shù)字式交流伺服電機(jī)作為執(zhí)行電動(dòng)機(jī)。 1)步距角的選擇 電機(jī)的步距角取決于負(fù)載精度的要求，將負(fù)載的最小分辨率（當(dāng)量）換算到電機(jī)軸上，每個(gè)當(dāng)量電機(jī)應(yīng)走多少角度（包括減速）。電機(jī)的步距角應(yīng)等于或小于此角度。目前市場(chǎng)上步進(jìn)電機(jī)的步距角一般有0.36度/0.72度（五相電機(jī)）、0.9度/1.8度（二、四相電機(jī)）、1.5度/3度 （三相電機(jī)）等。本課題中負(fù)載精度較低，因此可選擇用0.9度/1.8度（二、四相電機(jī)）。 2)靜力矩的選擇 步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)態(tài)力矩一下子很難確定，我們往往先確定電機(jī)的靜力矩。靜力矩選擇的依據(jù)是電機(jī)工作的負(fù)載，而負(fù)載可分為慣性負(fù)載和摩擦負(fù)載二種。單一的慣性負(fù)載和單一的摩擦負(fù)載是不存在的。直接起動(dòng)時(shí)（一般由低速）時(shí)二種負(fù)載均要考慮，加速起動(dòng)時(shí)主要考慮慣性負(fù)載，恒速運(yùn)行進(jìn)只要考慮摩擦負(fù)載。一般情況下，靜力矩應(yīng)為摩擦負(fù)載的2-3倍內(nèi)好，靜力矩一旦選定，電機(jī)的機(jī)座及長(zhǎng)度便能確定下來(lái)（幾何尺寸） 步進(jìn)電機(jī)的保持轉(zhuǎn)矩，近似于傳統(tǒng)電機(jī)所稱(chēng)的“功率”。當(dāng)然，有著本質(zhì)的區(qū)別。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的物理結(jié)構(gòu)，完全不同于交流、直流電機(jī)，電機(jī)的輸出功率是可變的。通常根據(jù)需要的轉(zhuǎn)矩大小(即所要帶動(dòng)物體的扭力大小)，來(lái)選擇哪種型號(hào)的電機(jī)。大致說(shuō)來(lái)，扭力在0.8N.m以下，選擇28、35、39、42(電機(jī)的機(jī)身直徑或方度，單位：mm);扭力在1N.m左右的，選擇57電機(jī)較為合適。扭力在幾個(gè)N.m或更大的情況下，就要選擇75、85、86、90、110、130等規(guī)格的步進(jìn)電機(jī)。對(duì)于電機(jī)的轉(zhuǎn)速也要特別考慮。因?yàn)?，電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，與轉(zhuǎn)速成反比。就是說(shuō)，步進(jìn)電機(jī)在低速(每分鐘幾百轉(zhuǎn)或更低轉(zhuǎn)速，其輸出轉(zhuǎn)矩較大)，在高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的轉(zhuǎn)矩(1000轉(zhuǎn)/分--9000轉(zhuǎn))就很小了。當(dāng)然，有些工況環(huán)境需要高速電機(jī)，就要對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的線(xiàn)圈電阻、電感等指標(biāo)進(jìn)行衡量。選擇電感稍小一些的電機(jī)，作為高速電機(jī)，能夠獲得較大輸出轉(zhuǎn)矩。反之，要求低速大力矩的情況下，就要選擇電感在十幾或幾十mH,電阻也要大一些為好。（見(jiàn)《電機(jī)驅(qū)動(dòng)與控制專(zhuān)用集成電路及應(yīng)用》）。 本課題中滾珠絲杠較為簡(jiǎn)單，電動(dòng)機(jī)只需要承受一種形式的力矩即恒定的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，選擇電機(jī)時(shí)的計(jì)算過(guò)程，已知 W：運(yùn)動(dòng)部件的重量（kg）=滾珠絲杠螺母+滾珠絲杠+推力工作臺(tái)+余量=2.84*2+0.75+1+1=8.43kg μ：滑動(dòng)表面的摩擦系數(shù)=0.05 η：驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（包括滾珠絲杠）的效率=0.9 Ph: 滾珠絲杠的導(dǎo)程 選擇進(jìn)給速度為10mm/s,則馬達(dá)所需要的轉(zhuǎn)速： Nm=V*1000*60/Ph*1=60r/min 加到電機(jī)軸上的負(fù)載力矩通常由下式計(jì)算： Tm=F*L/2πη+Tf=8.43*10*10/2*3.14*0.9+360=480N*mm=0.48N*m 其中：Tm：加到電機(jī)軸上的負(fù)載力矩(N*m) F：沿坐標(biāo)軸移動(dòng)一個(gè)部件所需要的力（kgf） L：電機(jī)轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)的移動(dòng)距離（mm） Tf：滾珠絲杠螺母或者軸承加到電機(jī)軸上的摩擦力矩 3)電流的選擇 靜力矩一樣的電機(jī)，由于電流參數(shù)不同，其運(yùn)行特性差別很大，可依據(jù)矩頻特性曲線(xiàn)圖，判斷電機(jī)的電流（參考驅(qū)動(dòng)電源、及驅(qū)動(dòng)電壓） 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工作條件，本課題選用220V交流電作為驅(qū)動(dòng)電流。 4)力矩與功率換算 步進(jìn)電機(jī)一般在較大范圍內(nèi)調(diào)速使用、其功率是變化的，一般只用力矩來(lái)衡量，力矩與功率換算如下： P= Ω·M Ω=2π·n/60 P=2πnM/60 其中P為功率單位為瓦，Ω為每秒角速度，單位為弧度，n為每分鐘轉(zhuǎn)速，M為力矩單位為牛頓·米 P=2πfM/400(半步工作） 其中f為每秒脈沖數(shù)（簡(jiǎn)稱(chēng)PPS) 根據(jù)以上條件，現(xiàn)選擇深圳研控自動(dòng)化科技公司的步進(jìn)電機(jī)產(chǎn)品YK57XN55-03A電機(jī)，其具體參數(shù)查閱深圳研控自動(dòng)化科技公司的網(wǎng)站，可得結(jié)果如下： 型號(hào) 步距角 額定電壓 電機(jī)長(zhǎng)度 保持轉(zhuǎn)矩 額定電流 相電阻 相電感 轉(zhuǎn)子慣量 電機(jī)重量 電機(jī)線(xiàn)數(shù) YK57XN55-03A 1.8° 2.4V 54.5 mm 0.925N*m 3A 0.8Ω 1.3 mH 245 g*cm 0.45kg 6 其中額定保持轉(zhuǎn)矩（0.925N*m）>0.48N*m，故所選電機(jī)符合工作要求。 2、 絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇設(shè)計(jì) 絲杠螺母副是回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)相轉(zhuǎn)換的傳動(dòng)裝置。滾珠絲杠有很多優(yōu)點(diǎn)： a.傳動(dòng)效率高： 傳動(dòng)效率可達(dá)0.9~0.96 b.運(yùn)動(dòng)平穩(wěn) 啟動(dòng)力矩小，傳動(dòng)靈敏；不容易產(chǎn)生爬行； c.壽命高，精度保持性好 d.可預(yù)緊來(lái)消除間隙提高剛度； e.不能自鎖，具有可逆性； 缺點(diǎn)： a. 工藝復(fù)雜，成本高； b. 垂直安裝須增添制動(dòng)裝置； 基于本課題，滾珠絲杠的選擇及計(jì)算過(guò)程如下： 2.1以負(fù)載確定直徑 假設(shè)四條2米長(zhǎng)度的聚酰胺同時(shí)處工作臺(tái)進(jìn)料槽之中，其密度為1.16g/cm3，可得所需要的推力是： Fa=μ靜*ρV*g=1*1.16*4*3.14/4*2米*12*9.8=0.7N 獲得所需要的推力的驅(qū)動(dòng)扭矩： T=Fa*Ph/2π*η1 其中：T：驅(qū)動(dòng)扭矩 Fa：推力 Ph：進(jìn)給絲杠的導(dǎo)程 η1：進(jìn)給絲杠的正效率。 由于所需要的推力及驅(qū)動(dòng)扭矩均很小，但是行程卻很長(zhǎng)，所以滾珠絲杠的軸徑不能太小，目前國(guó)內(nèi)所使用的滾珠絲杠，主要品牌供應(yīng)商里以NSK、THK兩家性能最好，現(xiàn)選擇THK公司的滾珠絲杠，可查閱樣本，得C5級(jí)精度的行程為2米，滾珠絲杠軸徑應(yīng)為Φ25mm。 2.2以直線(xiàn)速度和旋轉(zhuǎn)速度確定滾珠絲杠的導(dǎo)程。 本課題直線(xiàn)速度和旋轉(zhuǎn)速度都比較低，按照滾珠絲杠軸徑與導(dǎo)程的標(biāo)準(zhǔn)組合方式，查閱THK樣本表，得導(dǎo)程確定為Ph=5mm。 2.3以實(shí)際需要確定滾珠絲杠長(zhǎng)度： 總長(zhǎng)=工作行程——螺母長(zhǎng)度+安全余量+安裝長(zhǎng)度+連接長(zhǎng)度+余量，因此，可確定本課題所需要的滾珠絲杠總長(zhǎng)度=2000+25=2025mm。 2.4以實(shí)際需要確定滾珠絲杠的精度。一般機(jī)械選擇C7級(jí)以下即可，本課題實(shí)際選取精度等級(jí)為C5級(jí) 2.5由安裝條件和尺寸結(jié)構(gòu)確定滾珠絲杠的螺母結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)實(shí)際安裝結(jié)構(gòu)需要，查閱THK樣本，可選使用BNF型法蘭螺母。由此可確定滾珠絲杠的型號(hào)為BNF2505-5-RR-G0-2025L-C5-B 第三節(jié) 切壓機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 1、 氣缸的選擇 由總體設(shè)計(jì)方案可知，本設(shè)計(jì)切刀的切斷運(yùn)動(dòng)宜采用氣壓傳動(dòng)方式。 根據(jù)工作所需力的大小來(lái)確定活塞桿上的推力和拉力。由此來(lái)選擇氣缸時(shí)應(yīng)該使氣缸的輸出力稍有余量。若缸徑選小了，輸出力不夠，氣缸不能正常工作；但缸徑過(guò)大，不僅使設(shè)備笨重、成本高，同時(shí)消耗氣量增大，造成能源浪費(fèi)。 下面是氣缸理論出力的計(jì)算公式： F=π/4*(10-2)D2*P 其中： F：氣缸的理論輸出力（kgf） D: 氣缸缸徑 P：壓縮空氣工作壓力（kgf/cm2）： 通常在工程中確定輸出力的大小時(shí)，可直接查閱經(jīng)驗(yàn)表。本切棒料機(jī)的設(shè)計(jì)中，依據(jù)實(shí)際需要查表可知缸徑為63mm的氣缸，空氣壓力為0.4MPa時(shí)，效率為85%時(shí)的輸出壓力為125kgf，可以滿(mǎn)足生產(chǎn)需要。 本切棒料機(jī)為切刀提供上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)動(dòng)力，行程不需要太大，故可以選行程為50mm即可滿(mǎn)足需要，由于是上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，可安裝于切刀的上方，因此選擇基本式的安裝方式即可。 氣缸有專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠(chǎng)家生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)氣缸，目前國(guó)內(nèi)外各供應(yīng)商主要有SMC，亞德客等，其中SMC公司生產(chǎn)的氣缸系列全，質(zhì)量可靠，性能優(yōu)越，由上所述，可確定氣缸型號(hào)為SMC公司的CDQ2B63-50D。 1、 氣動(dòng)系統(tǒng)回路的設(shè)計(jì) 典型氣動(dòng)系統(tǒng)回路的示意圖如下： 進(jìn)氣口——油壓過(guò)濾器——電磁閥——單向調(diào)節(jié)閥——?dú)飧? 由上面選定的氣缸，可依次選定氣動(dòng)系統(tǒng)回路中的各個(gè)部件： 2、 線(xiàn)性滑軌的選擇 線(xiàn)性滑軌是一種滾動(dòng)導(dǎo)引，它由鋼珠在滑塊與滑軌之間作無(wú)限滾動(dòng)循環(huán)，使得負(fù)載平臺(tái)能沿著滑軌輕易的以高精度作線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)，其摩擦系數(shù)可降至傳統(tǒng)滑動(dòng)導(dǎo)引的1/50，使之能輕易地達(dá)到微米級(jí)的定位精度?；瑝K與滑軌間的末制單元設(shè)計(jì)，使得線(xiàn)形滑軌可同時(shí)承受上下左右等各方向的負(fù)荷，專(zhuān)利的回流系統(tǒng)及精簡(jiǎn)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)讓HIWIN的線(xiàn)性滑軌有更平順且低噪音的運(yùn)動(dòng)。 線(xiàn)性滑軌又稱(chēng)直線(xiàn)滾動(dòng)導(dǎo)軌，簡(jiǎn)稱(chēng)線(xiàn)軌，是替代傳統(tǒng)滑動(dòng)導(dǎo)軌的機(jī)床組件，具有精度高、精度維持時(shí)間長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。 本設(shè)計(jì)中刀具的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)宜采用線(xiàn)性導(dǎo)軌作為傳動(dòng)，為了使用傳動(dòng)平穩(wěn)，宜采用MR系列微型標(biāo)準(zhǔn)型線(xiàn)性滑軌。目前，線(xiàn)性滑軌制造商中，性?xún)r(jià)比較高的品牌一般都是臺(tái)灣品牌，如HIWIN、 ABBA，CPC，TBI等。本設(shè)計(jì)中選用臺(tái)灣CPC公司的MR 15WL，其主要參數(shù)是： 基本額定動(dòng)負(fù)荷C動(dòng)=6725N， 基本額定靜負(fù)荷C靜=12580N 靜扭矩 Mro=191.9Nm Mpo=93.1 Myo=93.1 完全能滿(mǎn)足需求。 3、 刀具材料的選擇 刀具材料的性能的優(yōu)劣是影響切斷加工表面質(zhì)量、切削加工效率、刀具壽命的基本因素。切削加工時(shí)，直接擔(dān)負(fù)切削工作的是刀具的切削部分。刀具切削性能的好壞大多取決于構(gòu)成刀具切削部分的材料、切學(xué)部分的集合參數(shù)及刀具結(jié)構(gòu)和選擇和設(shè)計(jì)是否合理。每一品種刀具材料都有其特定的用途范圍， 4.1刀具材料應(yīng)具備的性能主要有： 4.1.1高的硬度和耐磨性 硬度是刀具材料必須具備的基本特征，刀具要從工件上切下切屑，其硬度筆削比工件材料的硬度大。耐磨性是材料抵抗磨損的能力。一般來(lái)說(shuō)，刀具材料的硬度越高，其耐磨性就越好。 4.1.2足夠的強(qiáng)度和韌性 要使刀具在承受很大的壓力，以及在切削過(guò)程經(jīng)常出現(xiàn)的沖擊和振動(dòng)條件下工作，而不產(chǎn)生崩刃和折斷，刀具材料就必須具有足夠的強(qiáng)度和韌性。 4.1.3高的耐熱性 耐熱性是衡量刀具材料切削性能的主要標(biāo)志。它是指刀具材料在高溫條件下保持一定的硬度、耐磨性、強(qiáng)度和韌性的性能。 4.1.4良好的熱物理性能和耐熱沖擊性能 刀具材料的導(dǎo)熱性越好，切削熱越容易從切削區(qū)散走，有利于降低切削溫度。刀具在連續(xù)切削時(shí)，常常受到很大的熱沖擊。 4.1.5良好的工藝性能 為了便于刀具的制造，要求刀具材料具有良好的工藝性能，如鍛造性能、熱處理性能、高溫塑性變形性能、磨削加工性能等。 4.1.6經(jīng)濟(jì)性 經(jīng)濟(jì)性是刀具材料的重要指標(biāo)之一，優(yōu)質(zhì)刀具材料雖然單件刀具成本很高，但因其使用壽命長(zhǎng)，分?jǐn)偟矫總€(gè)零件的成本則不一定很高，因此在選擇刀具材料時(shí)要綜合考慮其經(jīng)濟(jì)效果。 4.2主要刀具材料的分類(lèi) 4.2.1高速鋼 高速鋼是一種加高速鋼是一種加入了較多的鎢、鉬、鉻、釩等合金元素的高合金工具鋼。高速鋼具有較高的強(qiáng)度和韌性，并且具有一定的硬度和耐磨性。適合各類(lèi)刀具的要求。高速鋼刀具制造工藝簡(jiǎn)單，容易磨成鋒利切削刃，因此盡管各種新型刀具材料不斷出現(xiàn)，高速鋼刀具在金屬切削中仍占較大的比例?？梢约庸び猩饘俸透邷睾辖?。由于高速鋼具有以上性能，活塞加工中的銑澆冒口、銑橫槽及銑膨脹槽用銑刀、鉆油孔用鉆頭等刀具都為高速鋼材料。 4.2.2硬質(zhì)合金 硬質(zhì)合金是由難熔金屬碳化物(如WC、TiC、TaC、NbC等)和金屬粘結(jié)劑(如Co、Ni等)粉末經(jīng)粉末冶金的方法制成。 由于硬質(zhì)合金中都含有大量的金屬碳化物，這些碳化物都有熔點(diǎn)高、硬度高、化學(xué)穩(wěn)定好、熱穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，因此，硬質(zhì)合金材料的硬度、耐磨性、耐熱性都很高。常用硬質(zhì)合金的硬度為89～93HRA，比高速鋼的硬度(83～86.6HRA)高，在800～1000℃時(shí)尚能進(jìn)行切削。在540℃時(shí)，硬質(zhì)合金的硬度為82～87HRA，在760℃時(shí)，硬度仍能保持77～85HRA。因此，硬質(zhì)合金的切削性能比高速鋼高得多，刀具耐用度可提高幾倍到幾十倍，在耐用度相同時(shí)，切削速度可提高4～10倍。 4.2.3金剛石 金剛石是目前已知礦物材料中硬度最高、熱傳導(dǎo)性最好的物質(zhì)，與各種金屬、非金屬材料配對(duì)摩擦的磨損量?jī)H為硬質(zhì)合金的1/50～1/800，是制作切削刀具最理想的材料。然而，金剛石目前價(jià)格較高，經(jīng)濟(jì)性較差。 4.2.4立方氮化硼 聚晶立方氮化硼(PCBN)是由CBN微粉與少量粘結(jié)相(Co，Ni或TiC、TiN、Al203)在高溫高壓下加入催化劑燒結(jié)而成的。它具有很高的硬度(僅次于金剛石)和耐熱性(1300～1500℃)，優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、比金剛石刀具高得多的熱穩(wěn)定性(達(dá)1400℃)和導(dǎo)熱性，低的摩擦系數(shù)，但其強(qiáng)度較低。與金剛石相比，PCBN的突出優(yōu)點(diǎn)是熱穩(wěn)定性高得多，可達(dá)1200℃(金剛石為700～800℃)，可承受較高的切削速度；另一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)是化學(xué)惰性大，與鐵族金屬在1200～1300℃下也不起化學(xué)反應(yīng)，可用于加工鋼鐵。因此，PCBN刀具主要用于高效加工黑色難加工材料。 4.2.5陶瓷 陶瓷刀具材料的主要優(yōu)點(diǎn)是：有很高的硬度與耐磨性，常溫硬度達(dá)91～95HRC；有很高的耐熱性，在1200℃高溫下硬度為80HRC；而且高溫條件下抗彎強(qiáng)度、韌性降低極少；有很高的化學(xué)穩(wěn)定性，陶瓷與金屬親和力小，高溫抗氧化性能好，即使在熔化溫度下也不與鋼相互作用。因而刀具的粘結(jié)、擴(kuò)散、氧化磨損較少；有較低的摩擦系數(shù)，切屑不易粘刀，不易產(chǎn)生積屑瘤。 陶瓷刀的缺點(diǎn)是：脆性大，強(qiáng)度與韌性低，抗彎強(qiáng)度只有硬質(zhì)合金的1/2～1/5，因此使用時(shí)必須選擇合適的幾何參數(shù)與切削用量；避免承受沖擊負(fù)荷，以防崩刃與破損；此外，陶瓷刀導(dǎo)熱率低，僅為硬質(zhì)合金的1/2～1/5，熱膨脹系數(shù)卻比硬質(zhì)合金高10～30%，抗熱沖擊性較差。目前，陶瓷刀具還沒(méi)有應(yīng)用于鋁活塞加工過(guò)程中。 4.3切棒料機(jī)刀具材料的選擇 綜合以上所述，切棒料機(jī)刀具材料的選擇宜使用W18Cr4V高速鋼，既經(jīng)濟(jì)又使用，能滿(mǎn)足生產(chǎn)需求。 在鋼中，碳主要與鉻、鎢、鉬和釩(碳化物的形成元素)等形成碳化物，以提高硬度、耐磨性及紅硬性。鎢是提高紅硬性的主要元素，它在鋼中形成碳化物。加熱時(shí)，一部分碳化物溶入奧氏體，淬火后形成含有大量鎢及其他合金元素、有很高回火穩(wěn)定性的馬氏體。在回火時(shí)，一部分鎢以碳化物的形式彌散析出，造成二次硬化。在加熱時(shí)，未溶的碳化物則起到阻止奧氏體晶粒長(zhǎng)大的作用.釩能顯著地提高高速鋼的紅硬性、硬度及耐磨性。釩形成的碳化物在加熱時(shí)，部分溶入奧氏體，回火時(shí)以細(xì)小的質(zhì)點(diǎn)彌散析出，造成二次硬化而提高鋼的紅硬性。鉻在高速鋼中主要是增加其淬透性，同時(shí)還能提高鋼的抗氧化脫碳和抗腐蝕能力。鈷也能顯著提高鋼的紅硬性及硬度。 故切棒料機(jī)刀具材料W18Cr4V高速鋼經(jīng)淬火處理后硬度可以達(dá)到HRC58-62° 第四節(jié) 輔助機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 1、 切壓機(jī)構(gòu)護(hù)刀板和刀具模板臺(tái)的設(shè)計(jì) 切壓機(jī)構(gòu)護(hù)刀板和刀具模板臺(tái)的設(shè)計(jì)示意圖如下: 如圖所示，8上刀安裝于7上刀座之上，并通過(guò)12壓刀板螺釘和9壓刀板固定。在9壓刀板與7上刀座之間安裝有小壓縮彈簧，壓刀板可起到保護(hù)刀刃口的作用。另外當(dāng)上刀自上而下進(jìn)行切斷運(yùn)動(dòng)時(shí)，壓刀板與下刀撞擊，使彈簧產(chǎn)生壓縮，并有一定的壓力作用于棒料之上，使棒料齊整切斷。 2、 導(dǎo)向及夾持裝置的設(shè)計(jì) 導(dǎo)向及夾成持裝置機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖如下： 如圖所示，當(dāng)棒料通過(guò)3導(dǎo)管輸送槽進(jìn)入切刀之前，首先進(jìn)入了1導(dǎo)管導(dǎo)向板與3導(dǎo)管輸送槽之間設(shè)定的＾型槽中進(jìn)行校直和導(dǎo)向，由于1導(dǎo)管導(dǎo)向板是鋁板，密度比較小，自身的自重輕壓在棒料之上，不影響棒料的輸送，同時(shí)有起到了校直的作用。同時(shí)由有四個(gè)＾型槽可使棒料在輸送槽內(nèi)分流成為四個(gè)方向，便于獲得符合要求棒料。 另外＾型槽被設(shè)計(jì)為同時(shí)與最小直徑4mm的棒料和最大10mm直徑棒料的圓弧面相切的位置，可以增加可切斷棒料的類(lèi)型。 在不需要進(jìn)行切斷操作或者中止切斷操作時(shí)，可通過(guò)松開(kāi)5螺釘手動(dòng)將導(dǎo)管導(dǎo)向板提上，將棒料取下。 第三章 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 第一節(jié) PLC簡(jiǎn)介 1、 PLC概念 可編程控制器（Programmable Controller）是計(jì)算機(jī)家族中的一員，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的。早期的可編程控制器稱(chēng)作可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller），簡(jiǎn)稱(chēng)PLC。它主要用來(lái)代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過(guò)了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱(chēng)作可編程控制器，簡(jiǎn)稱(chēng)PC。但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)（Personal Computer）的簡(jiǎn)稱(chēng)混淆，所以將可編程控制器簡(jiǎn)稱(chēng)PLC。 2、PLC的特點(diǎn) 1）高可靠性 A、所有的I/O接口電路均采用光電隔離，使工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的外電路與PLC內(nèi)部電路之間電氣上隔離。 B、各輸入端均采用RC濾波器，其濾波時(shí)間常數(shù)一般為10-20ms。 C、各模塊均采用屏蔽措施，以防止輻射干擾。 D、采用性能優(yōu)良的開(kāi)關(guān)電源。 E、對(duì)采用的器件進(jìn)行嚴(yán)格的篩選。 F、良好的自診斷功能，一旦電源或其他軟，硬件發(fā)生異常情況，CPU立即采用有效措施，以防止故障擴(kuò)大。 G、大型PLC還可以采用由雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)或有三CPU構(gòu)成表決系統(tǒng)，使可靠性進(jìn)一步提高。 2）豐富的I/O接口模塊 PLC針對(duì)不同的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，如：交流或直流動(dòng)；開(kāi)關(guān)量或模擬量；電壓或電流；冒充或電位；強(qiáng)電或弱電等。有相應(yīng)的I/O模塊與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的器件或設(shè)備，如：按紐、行程開(kāi)關(guān)、接近開(kāi)關(guān)；傳感器及變送器；電磁線(xiàn)圈；控制閥等直接選接。 另外為了提高操作性能，她還有多種人機(jī)對(duì)話(huà)的接口模塊；為了組成工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)，它還有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的接口模塊，等等。 3）采用模塊化結(jié)構(gòu) 為了適應(yīng)各種工業(yè)控制需要，除了單元式的小型PLC以外，絕大多數(shù)PLC均采用模塊化結(jié)構(gòu)，PLC的各個(gè)部件，包括CPU，電源，I/O等均采用模塊化設(shè)計(jì)，由機(jī)架及電纜將各模塊連接起來(lái)，系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據(jù)用戶(hù)的需要自行組合。 4）編程簡(jiǎn)單易學(xué) PLC的編程大多數(shù)采用類(lèi)似于繼電器控制線(xiàn)路的梯形圖形式，對(duì)使用者來(lái)說(shuō)，不需要具備計(jì)算機(jī)的專(zhuān)門(mén)知識(shí)。因此很容易被一般工程技術(shù)人員所理解和掌握。 5）安裝簡(jiǎn)單，維修方便 PLC不需要專(zhuān)門(mén)的機(jī)房，可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運(yùn)行。使用時(shí)只需將現(xiàn)場(chǎng)的各種設(shè)備與PLC相應(yīng)的I/O端相連接，即可投入運(yùn)行。各種模塊上均有運(yùn)行和故障指示裝置，便于用戶(hù)了解運(yùn)行情況和查找故障，由于采用模塊化結(jié)構(gòu)，因此一旦某模塊發(fā)生故障，用戶(hù)可以通過(guò)更換模塊的方法，使系統(tǒng)迅速恢復(fù)運(yùn)行。 3、PLC的功能 PLC是應(yīng)用面很廣，發(fā)展非常迅速的工業(yè)自動(dòng)化裝置，在工廠(chǎng)自動(dòng)化（FA）和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CTMS）內(nèi)占重要地位。今天PLC功能，遠(yuǎn)不僅是替代傳統(tǒng)的繼電器邏輯。 PLC系統(tǒng)一般由以下基本功能構(gòu)成： 1） 控制功能 邏輯控制：PLC具有與、或、非、異或和觸發(fā)器等邏輯運(yùn)算功能，可以代替繼電器進(jìn)行開(kāi)關(guān)量控制。 定時(shí)控制：它為用戶(hù)提供了若干個(gè)電子定時(shí)器，用戶(hù)可自行設(shè)定：接通延時(shí)，關(guān)斷延時(shí)和定時(shí)脈沖等方式。 計(jì)數(shù)控制：用脈沖控制可以實(shí)現(xiàn)加、減計(jì)數(shù)模式，可以連接碼盤(pán)進(jìn)行位置檢測(cè)。 順序控制：在前道工序完成之后，就轉(zhuǎn)入下一道工序，使一臺(tái)PLC可作為多部步進(jìn)控制器使用。 2） 數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)與處理功能 數(shù)學(xué)運(yùn)算功能包括： 基本算術(shù)：加、減、乘、除。 擴(kuò)展算術(shù)：平方根、三角函數(shù)和浮點(diǎn)運(yùn)算。 比較：大于、小于和等于 數(shù)據(jù)處理：選擇、組織、規(guī)格化、移動(dòng)和先入先出 模擬數(shù)據(jù)處理：PID、積分和濾波。 3） 輸入/輸出接口調(diào)理功能 具有A/D、D/A轉(zhuǎn)換功能，通過(guò)I/O模塊完成對(duì)模擬量的控制和調(diào)節(jié)，位數(shù)和精度可以根據(jù)用戶(hù)要求選擇，具有溫度測(cè)量接口，直接連接各種電阻和電偶。 4） 通信、聯(lián)網(wǎng)功能 現(xiàn)代PLC大多數(shù)都采用了通信、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，有RS232或RS485接口，可進(jìn)行遠(yuǎn)程I/O控制，多臺(tái)PLC可彼此間聯(lián)網(wǎng)、通信，外部器件與一臺(tái)或多臺(tái)可編程控制器的信號(hào)處理單元之間，實(shí)現(xiàn)程序和數(shù)據(jù)交換，如程序轉(zhuǎn)移、數(shù)據(jù)文檔轉(zhuǎn)移、監(jiān)視和診斷。 通信接口或通信處理器按標(biāo)準(zhǔn)的硬件接口或?qū)Ｓ械耐ㄐ艆f(xié)議完成程序和數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)移、如西門(mén)子S7-200的Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)口，其通信速率可以達(dá)到12MBPS。 在系統(tǒng)構(gòu)成時(shí)，可由一臺(tái)計(jì)算機(jī)與多臺(tái)PLC構(gòu)成“集中管理、分散控制”的分布式控制網(wǎng)絡(luò)，以便完成較大規(guī)模的復(fù)雜控制。通常所說(shuō)的SCADA系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)端和遠(yuǎn)程端也可以采用PLC作現(xiàn)場(chǎng)機(jī)。 5)人機(jī)界面功能 提供操作者監(jiān)視機(jī)器/過(guò)程工作必需的信息，允許操作者和PC系統(tǒng)與其應(yīng)用程序相互作用，以便作決策和調(diào)整。 實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面功能和手段：從基層的操作者屏幕文字顯示，到單機(jī)的CRT顯示與鍵盤(pán)操作和用通信處理器、專(zhuān)用處理器、個(gè)人計(jì)算機(jī)、工業(yè)計(jì)算機(jī)的分散和集中操作與監(jiān)視系統(tǒng)。 6）編程、調(diào)試等功能 使用復(fù)雜程度不同的手持、便攜和桌面式編程器、工作站和操作屏，進(jìn)行編程、調(diào)試、監(jiān)視、試驗(yàn)和記錄，并通過(guò)打印機(jī)打印出程序文件。 4、PLC的應(yīng)用 1)開(kāi)關(guān)量的邏輯控制 它是PLC的最基本功能，所控制的邏輯可以是多種多樣的，如時(shí)序的、組合的、計(jì)數(shù)的、不計(jì)數(shù)的等等?？刂频妮斎?輸出點(diǎn)數(shù)可以不受限制，少則10點(diǎn)，幾十點(diǎn)，多則成千上萬(wàn)點(diǎn)，并可以聯(lián)網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)控制。 2)模擬量的閉環(huán)控制：PLC具有A/D、D/A轉(zhuǎn)換及算術(shù)運(yùn)算功能，因此可以實(shí)現(xiàn)模擬量控制。有的PLC還具有PID控制或模糊控制的功能，可用于閉環(huán)的位置控制、速度控制和過(guò)程控制等。 3)數(shù)字量的智能控制 利用PLC能接收和輸出高速脈沖的功能，在配備相應(yīng)的傳感器（如旋轉(zhuǎn)編碼器）或脈沖伺服裝置（如環(huán)行分配器、功放、步進(jìn)電機(jī)），就能實(shí)現(xiàn)數(shù)字量的智能控制。較高級(jí)的PLC還專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)了位控單元模塊、運(yùn)動(dòng)單元模塊等，可實(shí)現(xiàn)曲線(xiàn)插補(bǔ)。新開(kāi)發(fā)的運(yùn)動(dòng)單元還能識(shí)別數(shù)控技術(shù)的編程語(yǔ)言，為PLC進(jìn)行數(shù)字量的智能控制提供了方便。 4）數(shù)字采集與監(jiān)控 PLC實(shí)現(xiàn)控制時(shí)，可把現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示出來(lái)或采集保存下來(lái)，供進(jìn)一步分析研究。較普通使用的是PLC加上觸摸屏，可隨時(shí)觀(guān)察采集來(lái)的數(shù)據(jù)及統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果。 5）通信、聯(lián)網(wǎng)和集散控制： PLC的通信聯(lián)網(wǎng)能力很強(qiáng)，除了PLC和PLC之間的通信聯(lián)網(wǎng)以外，PLC還可以與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信和聯(lián)網(wǎng)，由計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)其編程和管理。PLC也能與只能儀表、智能執(zhí)行裝置（如變頻器）進(jìn)行通信和聯(lián)網(wǎng)，互相見(jiàn)換數(shù)據(jù)并對(duì)其實(shí)施控制。 5、PLC的綜合經(jīng)濟(jì)分析 綜上所述，在惡劣環(huán)境中，使用PLC控制機(jī)構(gòu)設(shè)備，生產(chǎn)流水線(xiàn)和生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制將越來(lái)越廣泛。但是，這種新型控制裝置在推廣使用中尚有一些問(wèn)題困擾著用戶(hù)，主要集中在兩個(gè)方面：一個(gè)是可靠性問(wèn)題，一個(gè)是價(jià)格問(wèn)題。 當(dāng)然，用新型控制裝置實(shí)現(xiàn)老設(shè)備改造與生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，改善企業(yè)管理，這是提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的必要措施。但如何正確處理這種關(guān)系，本文提供一些數(shù)據(jù)資料作為用戶(hù)參考。 1） 可靠性問(wèn)題 據(jù)有關(guān)資料提供數(shù)據(jù)表明：國(guó)外一般中小型PLC，如日立、西門(mén)子、IBM，平均無(wú)故障時(shí)間高達(dá)10萬(wàn)小時(shí)，即使大型PLC平均無(wú)故障時(shí)間也在4-5萬(wàn)小時(shí)之間。因此，制造廠(chǎng)商認(rèn)為可靠性已不存在問(wèn)題，就可靠性而言，繼電接觸器是望塵莫及的。所以，對(duì)于日立、西門(mén)子、IBM等產(chǎn)品資料中可靠性不再是一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。 2)PLC的經(jīng)濟(jì)綜合分析 1）從影響成本的各個(gè)因素綜合考慮，價(jià)格僅是選擇PLC品牌的一個(gè)因素，而可靠性是選擇時(shí)需要考慮的另一個(gè)因素。 2）從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)周期長(zhǎng)短考慮，不論是老設(shè)備改造，還是設(shè)計(jì)新的生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備，毫無(wú)疑問(wèn)，生產(chǎn)、設(shè)計(jì)周期越短越好，甚至希望邊設(shè)計(jì)、邊安裝和邊生產(chǎn)，特別是產(chǎn)品的更新?lián)Q代，生產(chǎn)工藝改造，不需改動(dòng)現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備及其外部接線(xiàn)，就能馬上組織生產(chǎn)，這不僅節(jié)約了勞動(dòng)力，而且新產(chǎn)品能盡快投入市場(chǎng)，這無(wú)疑給企業(yè)增加了活力，提高了經(jīng)濟(jì)效益。如果把這些要求得以實(shí)現(xiàn)，繼電器或半導(dǎo)體都不能滿(mǎn)足，而PLC則完全可以實(shí)現(xiàn)。這是因?yàn)槿粲肞LC不必改動(dòng)外部設(shè)備接線(xiàn)，只要在軟件上作文章就可以了。也就是說(shuō)只要改變梯形圖，按照新工藝要求重新輸入新程序或修改原程序即可。這既經(jīng)濟(jì)又簡(jiǎn)捷，可以達(dá)到事半功倍的目的。 眾所周知，目前我國(guó)75%的生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備，都是采用繼電器控制，除了可靠性差外，設(shè)計(jì)程序也很復(fù)雜。從方案的確立到技術(shù)條件的設(shè)計(jì)以及施工，圖面的工作量很大，這勢(shì)必造成設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)。而采用PLC控制可以大大縮短設(shè)計(jì)周期，甚至有些文件資料也不必繪制成圖。設(shè)計(jì)人員完全可以利用編程器上屏幕顯示來(lái)輸入，或修改程序使得梯形圖能準(zhǔn)確無(wú)誤地反映生產(chǎn)要求。編程人員也可根據(jù)新產(chǎn)品對(duì)生產(chǎn)提出的新工藝要求，重新編寫(xiě)程序并把它存儲(chǔ)在EEPROM模塊中去，需要加工哪個(gè)產(chǎn)品的程序，操作人員可以隨時(shí)調(diào)用，這既方便、簡(jiǎn)單又可保密。開(kāi)發(fā)這種軟件對(duì)優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程，提高產(chǎn)品數(shù)量和質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，非常具有實(shí)際意義。僅此一點(diǎn)也深受生產(chǎn)及設(shè)計(jì)者的歡迎。 6、PLC最新發(fā)展?fàn)顟B(tài)及趨勢(shì) 現(xiàn)代PLC的發(fā)展有兩個(gè)主要趨勢(shì)：其一是想體積更小、速度更快、功能更強(qiáng)和價(jià)格更低的微小型方面發(fā)展：其二是向大型網(wǎng)絡(luò)化、高可靠性、好的兼容性和多功能方面發(fā)展。 1） 大型網(wǎng)絡(luò)化 主要是朝DCS方向發(fā)展，使其具有DCS系統(tǒng)的一些功能。網(wǎng)絡(luò)化和通信能力強(qiáng)是PLC發(fā)展的一個(gè)重要方面，向下可將多個(gè)PLC、I/O框架相連；向上與工業(yè)計(jì)算機(jī)，以太網(wǎng)、WAP網(wǎng)等相連構(gòu)成整個(gè)工廠(chǎng)的自動(dòng)化系統(tǒng)。 2）多功能 隨著自調(diào)整、步進(jìn)電機(jī)控制、位置控制、伺服控制等模塊的出現(xiàn)，使PLC控制領(lǐng)域更加寬廣。 如西門(mén)子公司早在80年代就研制除了多回路閉環(huán)控制模塊、步進(jìn)電機(jī)控制模塊、仿真模塊和通信處理模塊等。在1995年西門(mén)子又成功地開(kāi)發(fā)出了S7200、S7300系列，它具有TD200和COROS OPS操作模板（OPS）為用戶(hù)提供了方便人機(jī)界面，用戶(hù)程序三級(jí)口令保護(hù)，極強(qiáng)的計(jì)算性能，完善的指令集，MPI接口和通過(guò)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)PROFIBUS以及以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)能力，強(qiáng)勁的內(nèi)部集成功能，全面的故障診斷功能，模塊式結(jié)構(gòu)可用于各處性能的擴(kuò)展；脈沖輸出晶閘管步進(jìn)電機(jī)和直流電機(jī)；快速的指令處理大大縮短了循環(huán)周期，并采用了高速計(jì)數(shù)器，高速中斷處理可以分別響應(yīng)過(guò)程時(shí)間，大幅度降低了技術(shù)。 2） 高可靠性 由于控制系統(tǒng)的可靠性日益受到人們的重視，一些公司已將自診斷技術(shù)、冗余技術(shù)、容錯(cuò)技術(shù)廣泛應(yīng)用到現(xiàn)有產(chǎn)品中，推出了高可靠性的冗余系統(tǒng)，并采用熱備用或并行工作，多數(shù)表決的工作方式。S7400PLC即使在惡劣，不穩(wěn)定的工作環(huán)境下，堅(jiān)固、全密封的模板依然可正常工作，在操作運(yùn)行過(guò)程中模板還可以熱插拔。 第二節(jié) 基于PLC的進(jìn)給系統(tǒng)控制設(shè)計(jì) 一、 控制系統(tǒng)的組