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1、12011 届毕业生江汉大学毕业论文（设计）论 文论文题目 定位孔专机控制系统设计（英 文） drilling holes machine tool controller design学 院： 物理与信息工程学院 专 业： 自 动 化 姓 名： 苏正家 学 号： 200707201124 指导教师 ： 周荣政 2011 年 月 日2摘要本文介绍了工厂中定位孔组合机床的工序流程和结构工艺，通过分析机床控制系统及组合机床的整体设计，了解实际生产中在工件上精确的钻孔的方法，熟练掌握机床的电气设计方法及步骤以及学会基本的电气图纸的绘制。关键词：钻孔；电气控制；强电3Abstract：Introduce
2、d the process and the structure of hole-positing machine tools in a industral factory to know how to posit the holes highly accurately by analysing the design of controlling system and the structure in machine tools.At the mean time ,to learn how to drill holes and command the way to design a machin
3、es tools.Also to study the drawing of the electrical areas. Key words:drilling holes;electrical controlling;great power4目录1 绪论 .51.1 机床在国民经济的地位及其发展简史 .51.2 组合机床的国内、外现状 .61.2.1 国内组合机床现状 .71.2.2 国外组合机床现状 .81.3 定位孔专机控制系统设计的目的、内容、要求 91.3.1 设计的目的 .91.3.2 设计目标及内容 .91.4 组合机床的设计步骤【3】 .101.4.1 调查研究 .101.4.2
4、拟定方案 .101.4.3 工作图设计 .102 定位孔专机控制系统的总体设计 .122.1 定位孔专机方案的制定 .122.2 确定切削用量及选择刀具 .142.2.1 确定工序间余量 .142.2.2 选择切削用量 .142.2.3 选择刀具结构 .152.3 控制系统的设计 .152.3.1 控制要求 .152.3.2 机床循环示意图 .162.3.3 液压元件动作表 .182.3.4 电气原理图及元件清 .213 控制电柜及控制面板的设计 .233.1 控制电柜的设计 .233.1.1 控制电柜的选择 .233.1.2 控制电柜的实物接线图 .244 结论 .27参考文献 .28致谢
5、.2951 绪论1.1 机床在国民经济的地位及其发展简史现代社会人们为了高效、经济地生产各种高质量产品，日益广泛的使用各种机器、仪器和工具等技术设备和装备。为制造这些技术设备和装备，又必须具备各种加工金属零件的设备，诸如铸造、锻造、焊接、冲压和切削加工设备等。由于机械零件的形状、尺寸精度和表面粗糙度，目前主要靠切削加工的方法来达到，尤其是形状复杂、精度要求高和表面粗糙度要求小的零件，往往需要在机床上经过多道切削加工工艺才能完成。因此，机床是现代机械制造业中最重要的加工设备。在一般机械制造厂中，机床所担负的加工工作量约占机械制造总工作量的 40%60%，因此机床的技术性能直接影响机械产品的质量及
6、其制造的经济性，进而决定着国民经济的发展水平。一个现代话的机械制造业必须要有一个现代化的机床制造业做后盾。机床工业是机械制造业的“装备部” 、“总工艺师” ，对国民经济发展起着重大作用。因此，许多国家都十分重视本国机床工业的发展和机床技术水平的提高，使本国国民经济的发展建立在坚实可靠的基础上。机床是人类在长期生产实践中，不断改进生产工具的基础上生产的，并随着社会生产的发展和科学技术的进步而渐趋完善。最原始的机床是木制的，所有运动都是由人力或畜力驱动，主要用于加工木料、石料和陶瓷制品的泥坯，热门实际上并不是一种完整的机器。现代意义上的用于加工金属机械零件的机床，是在 18 世纪中叶才开始发展起来
7、。当时，欧美一些工业最发达的国家，开始了从工场手工业向资本主义机器大工业生产方式的过度，需要越来越多的各种机器，这就推动了机床的迅速发展。为使蒸汽机的发明付诸实用，1770 年前后创制了镗削蒸汽机汽缸内孔用的镗床。1779 年发明了带有机动刀架的车床，开创了用机械代替人手控制刀具运动的先声，初步形成了现代机床的雏形。续车床之后，随着机械制造业的发展，其他各种机床也陆续被创制出来。至 19 世纪末，车床、钻床、镗床、刨床、拉床、铣床、磨床、齿轮加工机床等基本类6型的机床已先后形成。上世纪初以来，由于高速钢和硬质合金等新型刀具材料相继出现，刀具切削性能不断提高，促使机床沿着提高主轴转速、加大驱动功
8、率和增强结构刚度的方向发展。与此同时，由于电动机、齿轮、轴承、电器和液压等技术有了很大的发展，使机床的转动、结构和控制等方敏也得到相应的改进，加工精度和生产率显著提高。50 年代，带综合应用电子技术、检测技术、计算技术、自动控制和机床设计等各个领域最新成就的基础上发展起来的数控机床，使机床自动化进入了一个崭新的阶段，与早期发展的仅适用于大批大量生产的纯机械控制和继电器接触器控制的自动化相比，它具有很高的柔性，即使在单件和小批生产中也能得到经济的使用。综观机床的发展史，它总是随着机械工业的扩大和科学技术的进步而发展，并始终围绕着不断提高生产效率、加工精度、自动化程度和扩大产品品种而进行的，现代机
9、床总的趋势仍然是据需沿着这一方向发展。我国的机床工业是在 1949 年新中国成立后才考试建立起来的。解放前，由于长期的封锁统治和 19 世纪中叶以后帝国主义的侵略和掠夺，我国的工农业生产非常落后，既没有独立的机械制造业，更谈不上机床制造业。至解放前夕，全国只有少数城市的一些规模很小的机械厂，制造少量简单的皮带车间、牛头刨床和砂轮等.1949 年全国机床产量仅 1000 多台，品种不到 10 个。解放后，党和人民政府十分重视机床工业的发展。在解放初期的三年经济恢复时期，就把一些原来的机修修配厂改建为专业厂,在随后开始的几个五年计划时期，又陆续扩建、新建了一系列机床厂。经过 50 多年的建设，我国
10、机床工业从无到有，从小到大，现在已经成门类比较齐全，具有一定实力的机床工业体系，能生产 5000 多种机床通用品种，数控机床 1500 多种，不仅装备了国内的工业，而且每年还有一定数量的机床出口。我国机床行业的发展是迅速的，成就是巨大的。单由于起步晚，底子薄，与世界先进水平相比，还有较大差距。为了适应我国工业、农业、国防和科学积水现代化的需要，为了提高机床产品在国际市场上的竞争能力，必须深入开展机床基础理论研究，加强工艺试验研究，大力开发精密、重型、和数控机床，使我国机床工业尽早跻身于世界先进行列。71.2 组合机床的国内、外现状世界上第一台组合机床于 1908 年在美国问世，30 年代后组合
11、机床在世界各国得到迅速发展。至今，它已成为现代制造工程的关键设备之一。现代制造工程从各个角度对组合机床提出了越来越高的要求，而组合机床也不断的吸取新技术成果而完善和发展。1.2.1 国内组合机床现状我国加入 WTO 以后，制造业所面临的机遇与挑战并存、组合机床行业企业适时调整战略，采取了积极的应对策略，出现了产、销两旺的良好势头，截至2005 年 4 月份，组合机床行业企业仅组合机床一项，据不完全统计产量已达1000 余台，产值达 3.9 亿以上，较 2004 年同比增长了 10%以上，另外组合机床行业增加值、产品销售率、全员工资总额、出口交费值等经济指标均有不同程度的增长，新产品、新技术较去年年均有大幅度提高，可见行业企业运营状况良好。1) 行业企业产品结构的变化组合机床行业企业主要针对汽车、摩托车、内燃机、农机、工程机械、化工机械、军工、能源、轻工及家电行业提供专用设备，随着我国加入 WTO 后与世界机床进一步接轨，组合机床行业产品开始向数控化，柔性化转变。从近两年企业生产情况来看，数控机床与加工中心的市场需求量在上升，而传统的钻、镗、铣组合机床则有下降趋势，中国机床工具工业学会的机床工具行业企业主要经济指标报表的统计数据显示，仅从几个全国大型重点企业生产情况看，2003 年生产数控机床 890 台，产值 16187 万元，生产
