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1、南京工程学院继续教育学院毕业设计（论文）全套完整版CAD图纸，联系153893706设计（论文）题 目 MPS加工站机械设计 学 生 姓 名 指 导 教 师 2008年 1 月 4 日南京工程学院 继续教育 学院（系） 数控技术 专业毕 业 设 计论 文 任 务 书一、题目及专题：1、题目 教学设备机械结构原理设计 2、专题 MPS加工站机械设计 二、课题来源及选题依据课题来源：学院开发研制教学设备需要。 选题依据：根据学生所学专业及教学大纲要求，结合学院教学需要和相关企业实际生产及设计模式，促使学生将所学专业基础知识及专业知识具体应用到实践中，培养其理论联系实际的能力。三、本设计（论文或其他
2、）应达到的要求：1设计模块化MPS加工站机械装置部分。要求结构简单，功能明确，模拟性强，操作简便；安装与调整方便，制造与检测容易；在满足教学要求的前提下，力求安全可靠，经济实用。 2整个模块化MPS是由上料检测站、搬运站、加工站、安装站、安装搬运站、分类站六个部分组成的。故每一站除了要求能单独完成本站的一个动作过程（功能要求）外，还要考虑能将各站按一定顺序联接在一起，组成一个模块化生产系统。 3设计参数 （1） 大工件尺寸：3030mm；材料：尼龙6，密度=1.2g/cm3；有黑、白两种颜色。 （2） 模拟旋转加工台转速n=10r/min。 4 本站功能要求 加工站是把第二站搬运来的大工件进行
3、加工、检验，并在加工过程中将大工件的颜色信号也同步进行传送。该站由四个工位组成，即：待加工（运来工件）工位、模拟钻削加工工位、模拟检验工位和待搬运（运走工件）工位。各工位之间能按工作顺序自动运转，运转机构要求传动平稳，速比恒定，调速性能好。 5设计内容 （1） 设计满足各站功能要求的自动机械装置，包括气动回路； （2） 根据需要选择（或设计）原动机、传动机构、执行元件； （3） 制各站全套机械工程图（装配图和零件图）一份； （4） 撰写设计计算说明书一份，字数约10000字符。 四、接受任务学生： 数控70302 班 姓名 唐威 五、开始及完成日期：自2007年 11 月 5 日 至 2008
4、年 1 月 11 日六、设计（论文）指导（或顾问）：指导教师签名 签名 教研室主任学科组组长研究所所长签名 院长(系主任) 签名 年 月 日摘 要随着先进制造技术的发展和计算机技术的广泛应用，使传统的模块化设计技术发生了深刻的变化。模块化是现代制造业发展的要求，是对传统标准化形式的发展。模块化模拟生产系统(MPS)是我校自动化专业高级维修电工进行PLC编程与操作以及PLC联网控制技能训练的教学设备。该系统由上料检测站、搬运站、加工站、安装站、安装搬运站、分类站等六个部分组成。每一站都有一套独立的PLC控制系统，都能单独完成一个动作过程，将各站按一定顺序联接在一起后，就组成了一个模块化生产系统。
5、本次毕业设计的任务就是完成六个模块的机械装置和气动回路的设计。从模块化制造概念的形成可以看出，模块化制造是符合当今制造业发展潮流、具有广泛实践基础、可具体执行和操作的一种实用型先进制造模式和技术体系。模块化制造系统是根据特定模块化产品的制造要求设计而成的：产品性能和质量提高的周期缩短，频率提高，快速响应市场需求；与其相适应的生产系统易于重组，以适应产品的快速变换。满足这两个基本要求的实现条件就是产品结构的模块化和制造系统装备的模块化。该系统的设计特点是模块化，结构简单，模拟性强，操作简便。各自有一套独立的功能。各模块之间又能相互联系，构成一个完整的“系统工程”。是一台较理想的理论知识和技能训练
6、相结合的教学设备，非常适合高等职业技术学校进行模块化教学。该设计课题为多人分做，本人的设计重点是加工站的机械装置和气动回路部分。目 录第1章 MPS总体方案设计概述（01）第2章 加工站设计说明（04）2.1功能介绍（04）2.2方案设计（04）2.3气路的一般分析（04）2.4工作桌面介绍（05）2.5工作过程（06）2.6选择电动机M1（08）2.7选择气缸型号（10）2.8选用材料的特性与热处理（10）第3章 结论（12）谢辞（13）参考文献（14）第1章 MPS总体方案设计概述模块化生产系统由上料检测站、搬运站、加工站、安装站、安装搬运站,分类站六部分组成。在上料检测站中有一个回转仓，
7、仓内存储着黑、白两种颜色的大工件，在安装站有一个料仓，仓内存储着黑、白两种颜色的大小工件。每一站都有一套独立的PLC控制系统，都能单独完成一个动作过程，而将各站按一定顺序联接在一起后，就组成了一个模块化生产系统，如图1所示。上料检测工位搬运工位加工工位安装搬运工位分类工位安装工位图1 模拟自动生产线图1-1 系统方框图模块化生产系统工作过程简述如下：通过程序的控制，上料检测站将大工件从回转料仓内送出，搬运站把大工件从上料检测站搬至加工站，加工站将大工件加工、检测后送出，安装搬运站把大工件搬至安装工位放下，安装站把对应的小工件装入大工件中，而后，安装搬运站将安装好的工件送至分类站，分类站再将工件
8、按要求送入相应的仓库。直流电动机具有调速性能好，起动力矩大的特性，能较好地适合本系统要求，故考虑某些原动机械选用直流电动机。由于气压传动的工作介质是空气，排放方便，不污染环境，空气粘度小，便于远距离传输，能源损失小；另外，气压传动反应快，维护简单，工作环境适应性好，允许工作温度范围广，有过载保护作用。因此，也采用气缸来提供部分动力和传递运动，而不用液压传动。又因该系统为教学实验设备，动力较小，主要是满足运动要求，所以气缸主要根据运动要求进行选择。MPS是模拟生产系统的英文缩写，用于模拟一个典型的顺序控制系统。在该系统中必须完成对工件颜色的判别、加工、搬运、分类等。这些功能实现的一个很重要的环节
9、，是必须对工件、系统机械部件的位置及工件的颜色进行感知，即检测，而这一工作的完成很大程度上依赖于传感器的使用。传感器按其机理及转换形式分类有结构型、物性型、数字（频率）型、量子型、信息型和智能型。按敏感材料分类有半导体型、功能陶瓷型、功能高聚物型等。按测量对象参数分类有光传感器、湿度传感器、温度传感器、磁传感器、压力（压迫）传感器、振动传感器、超声波传感器等。按应用领域分类有机器人传感器、医用（生物）传感器、环保传感器等。在这套MPS设备中用到了无接近式传感器（电容传感器、电感传感器）、光电传感器、磁传感器（磁性开关）。分别判别黑白工件；检测工件、系统机械传动装置及气缸运动是否到位等功能。第2
10、章 加工站设计说明2.1功能介绍 它是模块化生产系统的第三站，其主要功能是把第二站搬运来的大工件进行加工，并在加工过程中将大工件的颜色信号也同步进行传递。2.2方案设计 由一圆形旋转加工台和钻削、检测两加工点组成。电机M1带动圆形旋转加工台转动，光电式传感器B1专门检测搬运站有无工件送来，圆形旋转加工台的定位问题依靠光电式传感器B2来解决。圆形旋转加工台上有四个工位，均匀分布在加工台的边上，其中两个工位正好位于鉆削和检测两加工点，剩余的工位一个靠近第二站，等待搬运站把要加工的工件运来;另一个靠近第五站，等待把已加工的工件运走。我们把靠近第二站的工位称一号工位，在鉆削加工点的工位称二号工位，在检
11、测加工点的工位称三号工位，靠近第五站的工位称四号工位。钻削加工点由电机M2、1号气缸组成。3号气缸是双作用气缸，由单控电磁阀3Y1控制，模拟对被加工工件的加紧和放松。电机M2带动钻头转动。1号气缸是双作用气缸，由单控电磁阀1Y1控制，主要带动电机M2和钻头一起上下动作，对工件进行钻削加工。检测加工点由2号气缸组成。2号气缸是双作用气缸，由单控电磁阀2Y1控制，主要是对钻削好的工件检测，检查加工质量。气动回路如图2所示。 图2 气动回路图2.3气路的一般分析首先，考虑动力的合理分配和利用。气路工作运行的特点是：1.在各工作地点全部气动装置同时都在工作的情况是很少的；2.每个气动装置的压缩空气消耗量也不是固定的，有时要求量很大,而有时却又可能很小或完全不需要；3.由于工作要求的不同，各个气动装置所需要的工作压力也不相同。因此，在设计时，对空气压缩机的效率、排气量和工作压力的选择，应有适当的分析和计算。
