引论：我们为您整理了13篇机床设计论文范文，供您借鉴以丰富您的创作。它们是您写作时的宝贵资源，期望它们能够激发您的创作灵感，让您的文章更具深度。
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(2)调研过程
本调研的路线如图1所示，在文献研究基础上设计调查框架。具体的调查分为三个阶段：第一阶段为预备访谈。它为正式访谈做准备，对正式访谈中可能出现的情况进行模拟，发现问题，从而完善访谈提纲，使正式访谈能够顺利地进行。第二阶段为正式访谈。电话预约访谈人员，确定访谈时间（90-120分钟）和地点，并将访谈提纲提前发给受访者，使之提前做好准备，提高访谈效率；访谈时全程录音并做笔记。第三阶段为参与机床造型设计方案讨论会。其目的是通过参与设计师、工程师、管理者之间的直接交流，深入分析影响机床造型设计方案可行性的主要原因。
（3）访谈提纲
本调研的访谈提纲有两种，分别是针对设计师和工程师拟定的，如表一、二为访谈提纲的主要问题。
（4）调研结果
在对设计师的访谈中，他们提到在设计机床造型方案时，一般不考虑机床的结构，他们认为成本足够，结构都能实现。但企业从经济性上考虑，会限制生产成本，从而改变机床的结构或造型去实现设计方案。最终样机与设计方案不同点主要是结构上不能完成的部分。在对工程师的访谈和参与设计方案讨论会中，了解到他们与设计师在完成初步设计方案后进行交流，对方案的可行性进行探讨。当遇到难以完成的结构时，设计师在讨论会后对方案进行修改。工程师认为设计师的方案都很美观、新颖，但结构上难以实现，为了考虑成本，只能放弃。他们认为最终样机与最初方案差别不大，因为他们会去用其他工艺替代不能完成的工艺，尽可能实现最初设计方案。
2调查结果分析
通过深度访谈和参与机床造型设计方案讨论会，获得机床造型设计方案可行性的原始资料。在此基础上进行分析，了解到影响可行性的主要因素是造型、结构和成本。
(1)造型的美感因素
当今时代，人们非常重视产品带来的感觉体验。具有良好美学品质的产品，在使用中可以让用户心情愉悦，在展览会上可以给观众带来美好的视觉感受，对提升产品的市场竞争力和品牌知名度很有帮助。企业引进工业设计的重要目的就是提高产品的美学品质。因此，机床造型设计方案在美学品质上不能满足企业的要求，是一定不会被采纳的。图2是设计师为某机床企业设计的磨床造型方案。该方案给人的视觉感受是笨拙、缺少美感，且体现不出磨床的特点，在方案初步评审中遭到淘汰。因此，造型的美感是决定设计方案是否可行的首要因素。
(2)造型的结构因素
机床的造型不能脱离结构而存在。结构是造型的基础，造型是结构的不同表现形式，不同的结构布局会影响产品外观的形式表现。造型的实现必须要以结构作为支撑，合理的结构能提高机床造型设计方案的可行性，所以设计师在设计机床造型时必须考虑它在结构、工艺、装配上是如何实现的，不能效果图美观，而缺少可加工性，这样的方案是不可行的。如图3所示，该机床的造型设计方案底边切角成菱形，这种造型的内部结构很难实现，钣金折弯或焊接工艺都达不到预期的效果。因此尽管该方案的美学品质受到肯定，但最终还是被放弃。
(3)造型的成本因素
产品成本是衡量生产消耗的补偿尺度，企业必须以产品销售收入抵补生产中的各项支出，才能确定盈利，因此生产成本的控制是十分重要的。设计师在设计机床造型方案时不能盲目地追求时尚、高端，而要在生产成本限制内，展开设计创意，提出可行的设计方案。图4门把手的中间设计了一条蓝色彩带，给人以精致的感觉，加工工艺也是可行的，但提高了造价。在设计方案评审后，将把手更换成市场上价格较低的标准把手。
篇2
现代制造业的优化，除了信息化以外，还包括加工顺序的工艺优化、加工参数、切削刀具、热处理金属成型的优化设计制造，从而实现降低成本、高效益的运作，达到高标准、高规范的要求。
设计课题涉及到课题的分析、资料的查询、资料摘录，整理收集的资料。然后深入盐城市机床厂生产一线向使用者、设计者学习，从而了解所设计的产品的成本、生产效率、特殊用途、设计理念、以及产品的市场竞争力。具体的了解机床的外形、主轴箱的大致结构，并记录了如何有所改进，最后确定设计的方案。以及箱体的结构图，并进行相关零件的选型计算。此种机床的构造设计要求我们具备相当强的实践知识和经济意识因此考虑到：动力装置、电机的选用，优化的配置企业内部现有各种资源，真正做到资源最小化，提高产品精度，实现了经济效益最大化的要求，更好的服务于生产和经济建设。
本课题就是从培养我们的工程实践意识、经济意识，树立正确的生产观出发，并结合机床厂的多年实践总结，该课题的设计由本本人单独完成，设计任务由指导老师作了明确指配：由于我负责该立式组合机床的总体设计和组合钻床主轴箱设计，故本人的设计说明书包括立式组合机床的总体设计和组合钻床主轴箱设计，附件有生产率计算卡、图的详细说明。
1立式组合钻床总体设计概述
1.1零件加工工序图
加工工序图是根据选定的工艺方案，表示一台机床上或一条自动生产线上完成的工艺内容。包括加工部件的尺寸精度、技术要求、加工时的定位基准、夹紧部位以及被加工零件的材料、硬度和在机床上加工前毛坯的情况。
本工序的加工内容是钻口面Φ14孔，要求在立式钻床上加工，以底面两销孔（上箱体为顶面）为定位基准，夹紧点位于第三轴孔和对侧的第二、四轴孔上。
在一个箱体上,因为有两个孔是不对称的,为了提高生产效率,缩短辅助时间,减少设备,用一台组合机床来加工上、下箱体。在主轴箱上把所有轴孔都排成对称的,在加工时,把不应有的钻头取下就可以加工上下箱体,则该立式组合机床有16根主轴。
该加工孔的直径为Φ18mm,表面粗糙度,孔深分别为110mm、50mm、25mm。定位时以底面和两销孔为定位基准是合理的,这样定位精度高,易于保证各轴孔间的位置精度,故这种在立式组合钻床上采用“一面两销”的定位方法加工精度是较高的。
1.2零件加工示意图
加工示意图反映了机床的加工过程和加工方法,并决定了浮动夹头或接杆的尺寸、刀具的种类和数量,刀具的长度和加工尺寸、主轴、刀具与工件间的关系尺寸等。合理的选择切削用量、并决定动力头的工作循环时间也是调整机床和刀具的依据。
1.2.1钻头的选择
加工时选用麻花钻由《量具、刀具标准》P290-JB781-65查得:
①钻110mm深的孔,用锥柄长麻花钻
d=18mm,柄部形式:BL=320mmL0=215mm
锥柄尺寸莫氏圆锥2号,L2=90.5mmd1=17.2mm
②由P282-JB780-65查得
钻50mm深的孔和25深的孔,用锥柄麻花钻
d=18mm柄部形式BL=320mmL0=215mm
锥柄尺寸莫氏圆锥2号,L2=90.5mmd1=17.2mm
1.2.2导向选择:
①由［I］P223表3-4和3-3及［Ⅱ］P63选择选择导向长度L1=45mm的固定式导套。
②导套配合的选择查［I］表3-5可知:
d用Db新标准为G7
D用D/db,新标准为H7/g6
D1用D/ga,新标准为H7/n6
（导套）
1.2.3主轴的选择
切削扭矩为1424.86Kg.mm
由［I］表5-10查得
d=B=7.5=25.22mm
按标准系列取主轴轴径为30mm
由［I］表可查得
主轴外伸长度L=115-15=100mm
D/d1=50/36
按杆莫氏圆锥号2号
（主轴）
1.2.4接杆的选择
选用B型(A型为加强型接杆)11号接杆
（连接杆）
1.3动力部件的选择
1.3.1动力部件的功率选择
动力部件的功率选择是根据所选的切削用量计算出切削功率及进给功率之需要,并考虑提高切削用量的可能性(一般提高20％)选择相应的动力部件。
切削用量为
V=13米/分n=230转/分f=0.16毫米/转
刀具耐用度验算
T=(
=181971.027分=3032.85小时
一天按工作15小时计算,刀具耐用度为202.19天,则切削用量选择合理。
切削功率由计算得:N=14×0.3733=5.227(KW)
取η=0.8则
N动>=6.53(KW)
6.53+(6.53×30%)=8.49(KW)
故选用10KW的电动机。
1.3.2主轴箱最大轮廓尺寸的选择
根据工件外轮廓尺寸和结构需要,选用1000×630×340mm的标准主轴箱,由于结构的需要在1000方向上再加四个导杆座,导杆座内径为Φ100mm,这样用来支承导杆的外形尺寸成为1200mm,外廓尺寸就成为1200×630×340mm。
D=36mmD1=30mmB型D2=50mmL1=110mmL2=30mm
莫氏锥度号为2号,L1选择由具体情况而定
1.3.3主轴箱钻模板工件等相互之间位置及尺寸
导向长为45mm,钻模板厚为35mm,加工终了位置时钻模板与工件相距10mm,切出长度为12mm,导向套与主轴箱间间距为30mm,采用活动方式钻模板。（如下图）
1.3.4动力循环的选择
动力头的工作循环包括:快进、行进、工作进给和快退等动作。
本机床采用“工进—快退”的循环,这是由机床总联系尺寸图确定后又重新修改的结果。
1.4机床联系尺寸图
1.4.1机床装料高度的确定
考虑到通用部件尺寸的限制和操作方便,装料高度可在850～1060mm之间选取,具体到本设计中取装料高度1000mm。
1.4.2夹具轮廓尺寸的确定
装卸工件是在机床外面完成的,夹具在装卸工件时可拉进拉出。由于结构限制,夹具与滑台做成一个整体是特制滑台。参考63滑台制造而成,导轨部分局部尺寸不变,最大外轮廓尺寸为1200×950×500mm。
1.4.3中间底座尺寸的确定
中间底座支撑着夹具体,按需要取长为1700mm.宽和高取坐标准值分别为1000mm和560mm。
1.4.4主轴箱各尺寸的确定
前面已经确定了其外形轮廓尺寸,根据［I］确定后盖为90mm,前盖为70mm(考虑作油池用)主轴箱体为180mm。
1.4.5滑台的选择
滑台的选用应根据工件的外轮廓尺寸和进给抗力,工作循环来确定。
进给抗力:
ΕP=300.5×14=4207(Kg)
由一部组合机床通用机床部件设计组所编写的指导教材直接查得用HY63B型滑台。行程为630mm,最大进给抗力为6300Kg,快进行程速度为4.2米/分。
1.4.6动力箱的选择
由［Ⅱ］可查得,选用TD63AⅡ型动力箱,电机型号为JO2-61-6。功率为10KW,驱动轴转速为48.5rpm。
1.4.7其它配套部件的选择
由一部组合机床设计小组所编指导资料查得与HY63BⅡ型滑台配套的其它部件为:
立柱:型号CL63A
立柱底座:型号CD63
由以上资料即可作出机床总体设计的“三图一卡”具体见图纸和该说明书的附录部分。
附件清单
序号内容备注
1组合钻床联系尺寸图B9912027-ZZC-80TA0一张（手工图）
2组合钻床主轴箱装配图B9912027-ZZCZZX-80TA0一张
3减速器箱体加工工序图B9912027-JGGX-80TA1一张
4减速器箱体加工示意图B9912027-JGSY-80TA1一张
5齿轮B9912027-ZZCZZX-80T-01A3一张
6齿轮套B9912027-ZZCZZX-80T-02A3一张
7导套B9912027-ZZCZZX-80T-03A3一张
8电机齿轮B9912027-ZZCZZX-80T-04A3一张
9盖B9912027-ZZCZZX-80T-05A3一张
10键套B9912027-ZZCZZX-80T-06A3一张
11手柄轴B9912027-ZZCZZX-80T-07A3一张
12套筒B9912027-ZZCZZX-80T-08A3一张
13油杯B9912027-ZZCZZX-80T-09A3一张
14叶片油泵B9912027-ZZCZZX-80T-10A3一张
15传动轴B9912027-ZZCZZX-80T-11A3一张
16轴B9912027-ZZCZZX-80T-12A3一张
17轴承盖B9912027-ZZCZZX-80T-13A3一张
18轴承透盖B9912027-ZZCZZX-80T-14A3一张
19生产率计算卡一份
目录
0引言1
1立式组合钻床总体设计概述3
1.1零件加工工序图3
1.2零件加工示意图3
1.2.1钻头的选择3
1.2.2导向选择:4
1.2.3主轴的选择4
1.2.4接杆的选择5
1.3动力部件的选择5
1.3.1动力部件的功率选择5
1.3.2主轴箱最大轮廓尺寸的选择6
1.3.3主轴箱钻模板工件等相互之间位置及尺寸6
1.3.4动力循环的选择7
1.4机床联系尺寸图7
1.4.1机床装料高度的确定7
1.4.2夹具轮廓尺寸的确定7
1.4.3中间底座尺寸的确定7
1.4.4主轴箱各尺寸的确定7
1.4.5滑台的选择7
1.4.6动力箱的选择8
1.4.7其它配套部件的选择8
2组合钻床主轴箱的设计8
2.1绘制主轴箱设计原始依据图8
2.2主轴结构形式的选择及动力计算11
2.2.1主轴结构形式的选择11
2.2.2主轴直径和齿轮模数的初步确定12
2.2.3主轴箱动力计算12
2.3传动系统的设计与计算14
2.3.2主轴箱的和手柄设置17
2.3.3传动轴直径的确定:17
2.4主轴箱坐标系计算18
2.5主轴箱上变位齿轮系数的计算24
2.6绘制坐标检查图26
2.7主轴箱中轴的校核计算26
2.8齿轮强度的校核计算28
2.9其它31
2.9.1主轴箱中轴的支承轴承的类型选择31
2.9.2轴上零件的固定与防松31
2.9.3主轴箱体及其附件的选择设计32
2.9.4油的选择、密封件的选择32
2.9.5主轴箱的安装定位33
结束语34
篇3
3)使用传送带输送工件，使加工时减少搬运工件的时间，并降低工人的劳动强度。
4)夹具采用一面两孔定位，螺旋及铰链综合夹紧机构手动夹紧。由于钻削力较小，不需要太大的夹紧力就能实现夹紧，因此采用手动夹紧也不会加大工人的劳动强度。
综上所述，本次设计的设计周期短，相对于一般钻床价格低，从而大大减少了在机床方面投入的资金。由于采用输送带传送工件，降低了工人的劳动强度，节省了加工时间，提高了生产效率。由此，齿轮泵生产的成本也降低了。
生产加工便捷化是一个需要不断的探索和改进课题，因此还有许多方面可以改进。
前言
随着现代机械工业的发展，机床的种类越来越繁多，机床的功能越来越多，为了适应当今机械生产中的特殊要求，专用机床的应用越来越广泛。之所以选择泵体盖钻孔专机设计作为我的设计题目，是因为我发现以前的钻床虽然功能不少，但是有很多不足之处，比如对工件大批量生产不能满足，而且生产效率不高，对一些有特殊要求的工件也不能进行批量生产。基于这个前提，我选择了钻削类的专机设计，主要是针对泵体盖6-φ2孔的钻削进行加工。通过本次设计，可以生产出一种钻床满足泵体盖6-φ2孔的钻削标准化批量生产，这种钻床既可以满足特殊的加工要求又节省了时间、减少了劳动力。本毕业设计的目的是设计出一种钻削类的专用机床，让它只对泵体盖6-φ2孔一类工件进行钻削加工。本机床结构简单、集中化程度高、针对性强、工作效率高、能够适应在生产批量大的生产中的要求。它既提高了生产效率，又简化了操作程序，而且减轻了工人的劳动强度。
机床、基础理论研究、检测等方面都有了较大的进展。目前，孔加工技术已较为成熟。
同时随着我国科学和技术的不断发展，机械产品不断更新换代，其品种型号越来越多，质量要求越来越高，更新换代周期也越来越短。因而多品种、中小批量生产已日益成为机械制造业的主要生产类型。
机床夹具是保证产品质量，提高劳动生产率等生产技术准备工作中的重要组成部分，其结构形式必须与其生产类型相适应[2]。
当然在钻床中夹具的设计也是至关重要的，由于夹具设计过程的随机因素较多，目前仍有许多企业沿用传统的设计方法来完成，即由经验丰富的工艺人员人工设计(或借助二维CAD设计)。很显然，这种设计方法在很大程度土受夹具设计者的经验和知识水平的限制，且设计周期长，设计效率低，劳动强度大，已不适应现代制造技术。因此，开发出实用的计算机辅助夹具设计系统是解决这一间题的重要方法和手段。计算机辅助设计可以分为概念设计、技术设计和详细设计三个阶段。概念设计是计算机辅助夹具设计中最关键的一个环节,它影响着后续的技术设计和详细设计,是决定夹具方案优劣的重要阶段。由于钻铣削加工切削用量及切削力较大，加工时易产生振动，因此设计钻铣床夹具时应注意：夹紧力要足够且反行程自锁；夹具的安装要准确可靠，即安装及加工时要正确使用定向键、对刀装置；夹具体要有足够的刚度和稳定性，结构要合理
在批量生产泵体盖时，多采用流水线式操作，即按工序分配给不同生产车间来生产。泵体盖孔加工专机及夹具设计，就是为加工泵体盖6-φ2孔这一工序而设计的专用机床及夹具。由于泵体盖6-φ2为均匀分布，因此需要综合应用孔的加工及机床夹具等方面的知识。
本次设计主要包括两大部分。
第一部分为泵体盖6-φ2孔钻削专机的设计，其中包括机床的基本尺寸的选择、电机的选择、传动系统的设计和钻头的选择。
首先，机床的基本尺寸主要参考常用机床的外形尺寸，并根据6-φ2孔加工的需要来确定。其次，泵体盖材料为铝合金。因此可根据铝合金的切削性能，及钻削铝合金时的切削用量和钻削速度来估算出钻削力、钻削扭矩和钻削功率来，并根据钻削功率选择电动机。然后，根据所选电机的同步转速和切削速度来确定传动比，并用齿轮传动系统来实现。由于本次设计的机床只为加工6-φ2孔而设计，因此不需变速，一级传动就能实现。最后，根据回油孔的特点，并考虑经济性来选择合适的多孔加工刀具。
第二部分为专用夹具的设计，其中包括定位方式的选择、定位误差的计算、夹紧方式的确定、夹紧力的确定及夹紧机构的的选择、导引装置的确定、夹具体的设计和夹具体在机床上的定位方式。
根据六点定位原理、泵体盖外形的特点及常用定位元件的种类，来确定夹具体的定位方式。由于零件在加工时，总会产生误差，因此应考虑工件的定位误差。进行定位误差的计算，以保证定位误差在零件加工误差允许的范围之内。若不合适，则应选择更合适的定位方式，以确保零件的加工精度。为了使零件在被加工时保持位置不变，应对零件在被加工时所需的加紧力进行估算。在此基础上，综合考虑零件的定位方式和加工方式，来设计适合的夹紧机构。为保证加工精度，选择合适的对刀导引装置，保证工件相对于刀具处于正确的位置。综合以上各方面的设计和各个装置的相对位置关系，可以设计出夹具体的结构。并且还要确定夹具体在机床上的定位方法和定位精度。这样就完成了夹具的设计。
由于此次设计是根据实际生产加工中的需要来进行设计的，因此还从经济性方面分析了此次设计的可行性。另外，分析了此次设计相对于一般生产加工情况的优点、此次设计的不足，和可能改进的方法。
1泵体盖6-φ2孔加工专机的设计
1.1钻床的总体设计
钻床可用于加工简单零件上的孔，也可用于加工外型复杂、没有对称回转轴线工件上的单个或一系列圆柱孔，如盖板、箱体、机架等零件上的各种用途的孔。钻床一般用于完成加工尺寸较小、精度要求不太高的孔。通常，钻头旋转为主运动，钻头轴向移动为进给运动[3]。
钻床可分为台式钻床、立式钻床、摇臂钻床、铣钻床、深孔钻床、平端面中心孔钻床和卧式钻床。
在本次设计中，待加工孔为多孔且均匀分布，因此在选择机床上有些困难。通常多孔钻床具有特殊设计的主轴，卧式布局。一般为工件旋转，用特制的钻头钻削孔，可完成孔工件钻、扩、铰、套料等加工。但由于多孔钻床的特殊性，其比较昂贵，对于非专业化深孔加工的厂家，成本过高，因此不能选用这种形式。所以，应由其他钻床改造成多孔钻床，这样可节省开支，并且易于中、小型企业接受。综合各种机床的结构特点和工作方式，决定选用卧式钻床的结构布置。卧式钻床的结构特点是主轴旋转中心固定，移动工件使加工点对准主轴中心。主轴箱安装在立柱上，主轴水平布置。立柱有圆柱、方柱，这里选择圆柱作为主轴。主轴可机动进给。
由于本次设计为钻孔专机，只用于加工多孔的工序，简单的传动系统就能满足，不需要变速，因此采用一级齿轮传动即可，这样可以直接达到钻削所需要的速度。
泵体盖材料为铝合金，根据其切削性能及各类多孔钻的尺寸参数，在相比较下选择合适的刀具。从而确定进给量来计算出切削参数，即加工时所需的钻削力、钻削率和钻削转矩。通过这些数据，可选择出适合的电动机作为动力源。同时，根据这些切削参数设计计算出传动系统的参数。
1.2钻床刀具的选择
在多孔加工中，使用钻头、内排屑深孔钻虽然具有很多优点，但由于需要专用的机床（或改装的普通车床）以及一套辅助设备，投资较大，多孔加工受到一定的条件限制。麻花钻具有投资少、见效快、无需特殊多孔加工装备等优点，是一般多孔加工中行之有效的加工方法。
在本次设计中，则采用直柄麻花钻来完成切削任务。其主要的尺寸参数可在表1-1中查询。
表1-1麻花钻主要的尺寸参数
Tab.1-1Twistdrillmainsizeparameter
d=125
=160
=200
=250
=315
h8=80
=100
=150
=200
=250
2.0××
2.5××
3.0××
3.5×××
4.0××××
4.5××××
注：×——表示有规格；——麻花钻全长；——麻花钻工作部分长度；
d——麻花钻的直径。
此次多孔加工的孔6-φ2孔，工作部分长度满足此长度即可，因此可选＝160的直柄麻花钻。麻花钻材料的选择，参见表1-2。
表1-2麻花钻的性能级别[4]
Tab.1-2Twistdrillperformancerank
项目普通型能级麻花钻高性能级麻花钻
材料工作部分用W6Mo5Gr4V2或同等性能的其他牌号普通高速钢（代号HHS）制造工作部分用W2Mo9Gr4VCo8或同等性能的其他牌号高性能高速钢（代号HHS－E）制造
硬度工作部分硬度780～900HV工作部分硬度820～950HV
制造
工艺一般为轧制或铣制一般为全磨制
应用
设备一般用于普通机床一般用于数控机床、自动线
其他高性能级的麻花钻比普通性能级麻花钻在表面粗糙度、切血人对工作部分轴向斜跳动、钻芯对称直径、沟槽分度误差、直柄直径公差、锥柄圆锥公差、钻芯对工作部分轴线的对称度、两刃带宽度差等方面都要求更高
根据本次加工情况及技术要求，选择普通型能级的麻花钻即可。
目录
前言••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••4
1泵体盖6-φ2孔加工专机的设计•••••••••••••••••••6
1.1钻床的总体设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••6
1.2钻床刀具的选择•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••6
1.3钻床传动系统的设计••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••7
1.3.1切削参数的确定••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••7
1.3.2电动机的选择••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••9
1.3.3齿轮传动设计及计算••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••9
1.3.4轴的设计及强度校核•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••13
1.4本章小结•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••19
2专用夹具设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••20
2.1工件的加工工艺性分析••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••20
2.2定位元件的选择与设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••20
2.2.1定位元件的选择•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••20
2.2.2定位误差的分析•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••20
2.2.3定位误差的计算•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••23
2.3泵体盖在夹具中的夹紧•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••25
2.3.1夹紧装置的组成•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••26
2.3.2夹紧力的确定•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••26
2.3.3夹紧机构的选择及设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••29
2.4导向元件的设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••31
2.4.1钻模板的类型与选择•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••32
2.4.2钻套的选择与设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••32
2.5夹具体的设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••37
2.6夹具在机床上的定位•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••38
2.7本章小结••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••40
3技术经济性分析••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••41
4结论••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••41
致谢•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••43
篇4
在数控机床外观造型设计过程中，坚持下列基本原则：
（1）数控机床的色彩设计要满足以下特点：第一，色彩的表达要与机床的相应功能相统一，在不同功能部位设计不同的色彩进行区分。第二，根据人机协调的原则，采用偏中性的色彩设计，降低工人的疲劳感。第三，色彩的设计要与相应的工作环境协调，不同的环境采用不同的色彩，比如在寒冷的环境用暖色调，高温环境用冷色调。第四，美学原则，在外观色彩设计时要搭配适当色彩带给人美得心里感受。第五，符合企业的品牌形象，对同一品牌机床的色彩设计要大体上同一并具有一定的延续性，有利于建立长久的品牌形象认知。
（2）形态设计的原则，数控机床的设计要符合单纯化原则，坚持简洁、大方的形态设计。首先，在加工制造中均衡与稳定的形态更容易让人产生安全感。其次，机床形态设计要在单纯、稳定和均衡的基础上，做到变化与统一相互结合，减少单调、刻板的感觉。
（3）人机工程设计原则。数控机床的人机工程设计就要符合安全性，又要满足易用性。在外观设计时必须重点考虑操作人员的安全，在任何工作环境下都能保证操作人员的安全，要让数控机床在外观上能够直观区分功能区域，观察窗口、操作面板、拉门把手、按键大小等的位置设置要合理科学，符合一般人的操作习惯。
（4）绿色机床原则。在数控机床设计时，既要采用合理科学的结构，以降低加工过程中的能量消耗，又要尽量使用可再生材料，有效使机床轻量化。
三、数控机床外观造型设计的发展趋势
对数控机床行业来说，重视产品的外观造型，不仅仅出于对美的追求，更多的是为了适应市场的变化和需求，维护企业形象，提高品牌价值，更好地提高企业产品的竞争力。
1.符合“以人为本”的设计理念
“以人为本”的设计理念是当今数控机床设计理念的发展趋势，因为机器始终为人辅助，由人来操作，只有在设计中关注“人”的因素，才能符合人类的可持续发展这一需求。
篇5
为了提升工程的效益，进行数控机床体系的健全是必要的，这需要针对数控机床应用过程中的各种问题进行分析，比如进行数控机床构成、程序编制等的分析，进行程序载体等的分析，保证数控机床自动加工零件的良好应用。这离不开良好的加工零件的工艺分析，保证零件坐标的基础坐标体系的相对位置优化。通过对机床及其零件的安装位置的协调，更有利于提升刀具及零件的效益，保证其满足尺寸参数的应用需要。这就需要实现机床安装位置及零件的协调，保证刀具及零件的良好协调性，满足尺寸参数的应用需要，这离不开零件加工工艺体系的健全，实现其加工顺序的协调性，实现切削加工工艺参数的健全，保证辅助装置的良好工作。在数控机床的应用过程中，为提升工作效益，进行数控代码体系的健全是必要的，这涉及到电脉冲信号模式的应用，将其进行数控装置的有效应用，做好数控装置及强电控制装置的协调工作，这是数控机床良好工作的核心，从而进行输出位置的脉冲信号的回馈。当然，这也需要进行数控装置系统软件的应用，做好逻辑电路的编译工作。进行相关机床部分的控制，需要做好规定运算及其相关的逻辑处理，进行有关信号及其动作的协调。这离不开驱动系统及位置检测装置环节的应用，保证伺服驱动系统体系的健全，实现驱动装置的良好设置，从而满足数控机床的进给系统分析。在这个环节中，机床的机械部分也扮演着重要的地位，数控机床的应用部分是非常多的，比如主运动部件、进给运动执行部件，比较常见的应用方式是工作台、拖板及传动部件，这些都是实现支撑性工作的关键，为了提升工作效益，进行相关工作步骤的冷却是必要的，需要保证辅助装置的协调。在数控系统的优化方案中，做好硬件部分的控制是必要的。数控铣床系统需要进行铣床专用数控器的应用，满足半闭环数数控系统的工作要求，在基本结构优化过程中，进行机床本体、铣床专用数据器等的协调是必要的。在其系统硬件的应用过程中，需要做好铣床专用数控器的应用，做好信号板的控制工作，进行交流伺服驱动器如交流伺服电机的应用，从而实现无刷直流电机及无刷直流电机驱动器的应用，以满足实际工作的要求，其中也涉及到很多的工作步骤要求。
在数控系统操作过程中，做好软件设计的工作是必要的，从而落实好铣床专用数控器的应用方案，保证数控铣床的系统效益的提升，这里我们也要进行铣床专用数控器参数的设置，针对其应用程序，做好编辑输入工作，满足程序设计的诸多要求，按照其具体指令完成规定工作。在参数设置过程中，需要应用到相关的参数设置方法，保证参数修改模式的更新应用，做好参数修改效益的应用工作。需要进行分辨率情况的分析，认真的做好分析，更有利于进行机械轴向转动装置的应用，实现伺服电机回授脉波数的正常应用。这离不开工作台的良好设计，保证不同工厂的设置优化，保证伺服马达的良好安装，从而满足工作台的工作需要，实现参数的良好设定，进行工作台方向的修正。进行数控铣床的实际情况的不同轴电机旋转方向的控制，满足当下马达旋转方向的设定要求。在这个阶段中，需要实现不同轴的最高进给速度的控制，针对数控铣床的应用趋势，保证不同轴的行距的控制，进行过高速度的控制，从而有效应对其冲击情况，保证电机工作的良好开展。这些工作的协调，离不开各轴的最高进给速度的控制，满足不同轴向的进给速度控制需要。在这些工作的优化过程中，进行程序的选择是必要的，这里可以进行H4C-M铣床专用数控器的应用，在这些程序工作过程中，可以进行相关程序编辑及执行工作。在其程序选择过程中，可以进行编辑及程序选择，进入程序选择模式，通过对输入键及选取键的选择，以满足当下工作的开展。在实际操作中，进行程序的画面选择也是必要的，从而满足旧程序的应用需要，在旧程序的修改及应用中，需要针对不同情况，进行工作方式的协调，进行指令的增加或者修改，保证程序语句区的良好操作，保证其所增加指令的单节的移动。在数据输入区进行相关指令字数的添加或修改。在程序语句区，需要将光标移动到所删除指令中，在数据输入区，需要进行相关指令所需字母的输入。在程序语句区，可以进行单节的插入，将其光标进行所需单节程序的插入。在数据输入区，可以进行插入单节的第一个指令的字母或者是数字，再进行输入键的按下。从而保证单节的删除。在程序语句区，需要将光标移动到需要删除的单节处，再进行删除键的按下。在数控系统的应用过程中，进行机械部分的分析是必要的，从而进行机床本身误差及其所需要加工零件精度的分析，更好地落实好机床的误差补偿控制。在数控铣床的工作应用中，进行数控技术、电子技术等的协调是必要的，这需要满足机床设计的诸多理论，保证数控机床的加工工作，从而满足机械设计制造的工作要求。为了实际工作的要求，需要协调好机械设计及自动化应用方向。
篇6
现代机器向着高速度高效率高精度方向的发展，对机器制造业也提出了新的要求：机器零件的精度越来越高。同时，结构也日趋复杂，特别是箱体零件具有孔系多的特点，它的加工除了本身又尺寸精度的要求外，还有形状精度和孔系之间相对位置精度的要求。
镗床主要用于加工精确的孔和各孔间的距离要求较为精确的零件。目前国内使用镗床90%都是使用继电器-接触器传统的控制方式，这种方式使机械震动噪声大，接线复杂，维修工作量大。
孔加工一般可在钻床、车床、镗床、拉床、内圆磨床上进行，有些工件也在镗床上加工。镗床加工的特点是：主运动由刀具作旋转来完成，而进给运动是由主轴或工作台的移动来达到，并且可以通过镗床工作台的三个方向移动，很方便、准确地调整切削刀具与工件的相对位置。因此在镗床上进行钻孔、铰孔和镗孔也是一种重要的加工方法。
本书选用日本三菱公司生产的FX2N—48MR PLC可编程序控制器对T68卧式镗床的电器控制进行设计。在编写过程中得到了许多同学们和老师的帮助和大力支持，并提出了许多宝贵意见和建议，在此向他们表示衷心的感谢。由于时间仓促，加上编写经验不足，书中还难免有存在缺点和错误，在此恳切的希望指导教师提出批评和指正，以便进一步修改和完善。
目录
第一章 可编程序控制器的介绍----------------------5 1-1 可编程序控制器的概述------------------5 1-3 PLC的工作过程-------------------------9
1-4 PLC的主要技术指标---------------------9
第二章 T68型卧式镗床的电气控制线路分析
一、主要结构和运动形式----------------------11
二、电力拖动方式及电气控制要求--------------11
三、T68型镗床的电气控制线路分析------------12
第三章 T68卧式镗床的PLC控制
一. 梯形图编程语言--------------------------20
二. 助记符语言------------------------------21
三. PLC对T68卧式镗床梯形图的绘制----------21
四. PLC状态表------------------------------22
五. 汇编语言--------------------------------25
元件明细表----------------------------------------28
总结 --------------------------------------29
毕业设计任务书（四）
指导教师：田林红
一、设计题目用PLC对专用镗孔机床的电气控制设计（二）
二、设计的目的
1）掌握镗孔机床加工动作流程。
2）掌握机床电气控制元件的选择与计算方法。
3）掌握PLC选择与应用。
三、设计要求
一台机床用于零件的镗孔与铰孔两种工序加工，进给速度分为快进和一次和二次工进，进给采用液压控制。主轴采用1500W电机，液压系统是1000W电机。设计要求
1）主轴双向运转，停车采用反向制动。
2）主轴加工采用两地控制，必须液压泵电动机才能启动主轴电动机。
3）有工作状态指示及照明。
4）有必要的电气保护和联锁。
四、完成的任务
要求说明详细，字迹工整，原理正确，元件选择有理。图纸规范，图形清晰，符号标准，线条均匀。
（1）设计与绘制电气控制原理图，元件安装布置图、接线图。
（2）毕业设计说明书（8000以上）
1）设计题目
2）控制原理说明设计方案论证
3）主要器件选择依据与计算
4）设计总结及改进意见
5）主要参考资料
第一章 可编程序控制器的介绍
1.1 可编程序控制器的概述
可编程序控制器（Programmable Logical Controller,简称PLC)是在继电器控制和计算机控制的基础上，以微机处理器为核心，引入微电子技术、自动控制技术而形成的一代新型工业控制装置。可编程序控制器在系统结构、硬件组成、软件结构、输入/输出（I/O）接口以及用户界面等方面都有独特性。目前，可编程序控制器不仅具有继电器控制系统所能完成的逻辑运算、定时、记数等控制功能，同时还可以进行数据处理、模拟量控制、过程控制、通信联网等功能。
. 图2 PLC控制系统的基本结构框图 1.2.1. 可编程控制器的基本结构
世界各国生产的可编程控制器外观各异，但作为工业控制计算机，其硬件结构大体相同，主要由中央处理器、存储器
、I／O接口、电源及编程设备几大部分构成。PLC的硬件结构框图2-1所示
1.中央处理器（CPU） 2.存储器
存储器是可编程控制器的存放系统程序、用户程序及运算数据的单元。和一般计算机一样，可编程控制器的存储器有只读存储器(ROM)和随机读/写存储器（RAM）两大类。只读存储器是用来保存那些需永久保存的程序的存储器，即使机器掉电后其保存的数据也不会丢失，一般为掩膜只读存储器和可编程电擦写只读存储器。只读存储器用来存放系统程序。随机读/写存储器的特点是写入与擦除都很容易，但在掉电情况下存储的数据就会丢失，一般用来存放用户程序及系统运行中产生的临时数据。
3.输入/输出接口
输入/输出接口是可编程控制器和工业控制现场各类信号连接的部分。输入口是用来接受生产过程的各种参数。输出口是用来送出可编程控制器运算后得出的控制信号，并通过机外的执行机构完成工业现场的各类控制。主要有以下几中：
⑴ 开关量输入接口。
（2）开关量输出接口。
（3）模拟量输入接口。
（4）模拟量输出接口。
（5）智能输入/输出接口。
4．电源
可编程控制器的电源包括可编程控制器各工作单元供电的开关电源及为掉电保护电路供电的后备电源，后者一般为电池。
5.外部设备
(1) 编程器。可编程控制器的特点是它的程序是可变更的，能方便的加载程序，也可方便地修改程序，因此编程设备就成了可编程控制器工作中不可缺少的部分。可编程控制器的编程设备一般有两类，一类专用编程器，有手持的，也有台式的，还有的可编程控制器机身上自带编程器，其中手持式的编程器携带方便适合工业控制现场应用；另一类是个人计算机，在个人计算机上运行可编程控制器相关的编程软件即可完成编程任务，借助软件编程比较容易，一般是编好了以后再下载到可编程控制器中去。
（2）其他外部设备。PLC还可能配设其他一些外部设备。
①盒式磁带机，用以记录程序或信息。
②打印机，用以打印程序或制表。
③EPROM写入机，用以将程序写入用户EPROM中。
④高分辨率大屏幕彩色图形监控系统，用以显示或 监视有关部分的运行状态。 与普通微机类似，PLC也是由硬件和软件两大部分组成的。在软件的控制下，PLC才能正常地工作。软件分为系统软件和应用软件两部分。
PLC的基本工作如下:
(1)输入现场信息:在系统软件的控制下，顺次扫描各输入点的状态;
(2)执行程序:顺次扫描用户程序中的各条指令，根据输入状态和指令内容进行逻辑运算:
(3)输出控制信号:根据逻辑运算的结果，输出状态寄存器向各输出点并行发出相应的控制信号，实现所要求的逻辑控制功能。
上述过程执行完后，又重新开始，反复地执行。每执行一遍所需的时间称为扫描周期。PLC的扫描周期通常为几十毫秒。
PLC就这样不断反复循环，实现对机器的连续控制，直到接收到停机命令，或因停电、出现故障等才停止工作。
1-3、PLC的工作过程
图4 PLC的工作过程
1.4 PLC的主要技术指标
1. I/O(输入/输出)点数
如前所述，输入/输出点数是PLC组成控制系统时所能接入的输入/输出信号的最大数量，表示PLC组成系统时可能的最大规模。这里有个问题要注意，在总的点数中，输入点与输出点总是按一定比例设置的，往往是输入点数大于输出点数，且输入和输出点数不相互代替。
2.应用程序的存储容量 3.扫描速度 另外，可编程控制器的可扩展性、可靠性、易操作性及经济性等 指标也是用户关心的问题。
第二章 T68型卧式镗床的电气控制线路分析
一、主要结构和运动形式
镗床的床身是一个整体铸件，在它的一端固定有前立柱，在前立柱的垂直导轨上又安装有镗头架，镗头架可沿垂直导轨上下移动。在镗头架里集中里装有主轴、变速箱、进给箱和操纵机构等部件。切削刀具一般安装在镗轴前端的锥形孔里，或安装在花盘的刀具溜板上。在切削过程中，镗轴一面旋转，一面沿轴向作进给运动，而花盘只能旋转，装在他上面的刀具溜板可作垂直主轴轴线方向的径向进给运动，镗轴和花盘轴分别通过各自的传动链传动，可以独立转动。后立柱位于镗床床身的另一端 ，后立柱上的尾座用来支撑装夹在镗轴上的镗杆末端，它与镗头架同时升降，两者的轴线始终在同一水平直线上。根据镗杆的长短，可通过后立柱沿床身水平导轨的移动来调整前、后立柱之间的距离。
有以上分析可知，T68型卧式镗床运动形式为：
（1）主运动 镗轴和花盘的旋转运动
（2）进给运动 镗轴是轴向进给、花盘上刀具的径向进给、镗头架的垂直进给、工作台的横向和纵向进给。
（3）辅助运动 工作台的回转、后立柱的轴向水平移动、尾座的垂直移动及各部分的快速移动。
二、电力拖动方式及电气控制要求 T68型卧式镗床的电气控制要求如下：
（1）为了扩大调速范围和简化机床的传动装置，本机采用机电联合调速，使用双速笼型异步电动机M1作为主拖动电动机，其绕组接法为/YY。
（2）主轴或进给变速时，为了便于齿轮之间的啮合，要有变速冲动。
（3）为了适应调整的需要，要求主轴电动机能够进行正、反向旋转及点动操作
（4）为了快速准确地停车，要求主轴电动机具有制动过程，本机床采用反接制动方式。
（5）快速移动电动机M2应能进行正、反转及点动操作。
（6）工作台或镗头架的自动进给与主轴或花盘刀架的自动进给不能同时进行，两者之间应有连锁保护。
三、T68型镗床的电气控制线路分析
T68镗床的电气控制原理图如下图所示。
(一)主电路分析 快速电动机M2由接触器KM6和KM7控制其正、反转，用熔断器FU2作其短路保护。
（二）控制电路分析
1.主轴电动机M1的正、反转起动控制 当要求主轴低速运行时，将速度选择手柄置于低速挡，此时与速度选择手柄有关联的行程开关SQ不受压，SQ触头断开。若使主轴电动机M1正向运行，可按下正转起动按钮SB2，此时，中间继电器KA1通电并自锁，KA1常开触头闭合，使接触器KM3通电，短接电阻R，KA1常开触头闭合，使得接触器KM1，KM4相继通电。主轴电动机M1在接法下全压起动并运行（低速）。此时，KA1，KM1，KM3，KM4通电。 KM4线圈的通电电流线路为：1FU3（1－2）2FR（2－3）常闭触点3SQ5（3－4）常闭触点4KM1（4－14）常开触点14KT（14－23）常闭触点23KM5（23－24）常闭触点24KM4线圈PE。 若要求主轴高速运行时。将速度选择手柄置于高速挡，此时行程开关SQ压下，使SQ触头（12－13）闭合。这样，在接触器KM3通电的同时，时间继电器KT也通电。于是，主轴电动机M1在低速挡起动并经过一段延时后，时间继电器通电延时时常闭触头KT（14－23）断开，通电延时闭合触头KT（14－21）闭合，分别使接触器KM4断电，接触器KM5、KM8通电。从而使主轴电动机M1由低速接法自动切换成高速YY接法。构成了双速电动机按低速挡起动再自动切换成高速挡运行的自动控制环节。正向高速运行时，KT,KA1,KM1,KM3,KM5,KM8通电。KM5,KM8线圈的通电电流通路为： 2.主轴电动机的点动控制 正转点动时，按SB4,KM1,KM4接通，接触器KM1线圈的通电电流通路为：1FU3（1－2）2FR（2－3）常闭触点3SQ5（3－4）常闭触点4SB1（4－5）常闭触点5SB4（5－15）常开触点15KM2（15－16）常闭触点16KM1线圈PE。 3.主轴电动机的停车与制动
主轴电动机M1在运行中，可以通过按下停止按钮SB1来实现主轴电动机M1的自然停止或反接制动（将SB1按到底）。
以主轴电动机M1运行在低速正转状态为例，此时中间继电器KA1、接触器KM3,KM1,KM4均通电吸合，速度继电器的常开触头KS1-1（14－19）闭合，为正转反接制动作准备。
当需要自然停止停车时，轻按下停止按钮SB1（4－5），其常开触头断开，使中间继电器KA1、接触器KM3,KM1,KM4相继断电释放，切断了主轴电动机M1正向电源。主轴电动机M1自然停止。 此 时，KM4线圈通电电流通路为：1FU3（1－2）2FR（2－3）常闭触点3SQ5（3－4）常闭触点4KM2（4－14）常开触点14KT（14－23）常闭触点23KM5（23－24）常闭触点24KM4线圈PE。 若主轴电动机M1已运行在高速正转状态下，按下停止按钮SB1,可实现自然停车和反接制动停车，反接制动时，SB1（4－5）断开，中间继电器KA1、接触器KM3、时间继电器KT、接触器KM1、接触器KM5,KM8相继断电，SB1（4－14）闭合则使接触器KM2通电，接触器KM4通电。于是主轴电动机M1串入反接制动电阻，绕组接成接法，进行低速反接制动，直至速度继电器常开触头KS1-1（14－19）释放，反接制动结束。电流通路同上。要注意的是：在进行制动停车操作时，应该将停止按钮SB1按到底，否则将无法接通反接制动回路，只能实现自然停车。
4.主运动和进给运动的变速控制
T68型卧式镗床主运动和进给运动的变速，是通过变速操纵盘实现的。他急既可以在主轴和进给电动机未起动前预选速度，也可以在运行中进行变速。 若主轴在正转运行中需要变速，可将主轴变速操纵手柄向外拉出，这时行程开关SQ1不在受压，其常开触头SQ1（5－10）断开接触器KM3,KM1,接触器KM2经行程开关SQ1（4－14）的常闭触头、速度继电器常开触头KS1-1（14－19）而通电吸合，使主轴电动机M1定子串入电阻R进行反接制动。接触器KM2线圈的通电电流通路为：1FU3（1－2）2FR（2－3）常闭触点3SQ5（3－4）常闭触点4SQ1-1（4－14）常开触点14KS1-1（14－19）常开触点19KM1（19－20）常闭触点20KM2线圈PE。若主轴电动机M1原来运行在低速挡，则此时接触器KM4仍保持通电，接触器KM3,KM1断电，接触器KM2通电，主轴电动机M1接成，串入电阻R进行反接制动。若主轴电动机M1原来运行在高速挡，则此时有时间继电器KT的触头将绕组YY接自动切换成接法，低速串入电阻R进行反接制动。随后转动变速盘，选择所需要的速度，最后将变速操纵手柄推回原位。
如果变速齿轮不能啮合而造成变速手柄推不动，则此时行程开关SQ2受压，其常开触头SQ2（17－15）闭合，接触器KM1经速度继电器常闭触头KS1-1（14－17）、行程开关SQ1常闭触头（4－14） 接通电源，同时接触器KM4通电，使主轴电动机M1定子串入电阻R,绕组接成在低速挡起动。接触器KM1线圈的通电电流通路为： 当转速升到速度继电器KS1的动作值时，其常闭触头KS1-2（14－17）断开，使接触器KM1断电释放；另一速度继电器常开触头 KS1-1（14－19）闭合，使接触器KM2通电吸合，对主轴电动机M1进行反接制动，使转速下降。当到达速度继电器KS1的释放值时，其常开触头KS1-1（14－19）断开，常闭触头KS1-2（14－17）闭合，反接制动结束。 2. 在进给变速时，首先将进给变速操纵手柄向外拉出，然后转动进给变速盘，选择所需要的进给速度，最后将变速操纵手柄推回原位。在拉出变速操纵手柄时，行程开关SQ3释放，而行程开关SQ4受压。推回手柄时的压合情况正好相反。如果变速齿轮不能啮合而造成进给变速手柄推不动，则主轴电动机M1处于间歇起动和制动状态，获得变速时的低速冲动，直到变速操纵手柄能推回原位为止。整个过程和主轴变速控制相同，其控制电路不再另行分析。由于变速过程中KA1或KA2一直保持自锁，从而记忆了变速前的主轴方向，保证变速后M1仍按原来的方向起动运转。
5.镗头架、工作台快速移动的控制
镗头架和工作台等部件各方向的快速移动由快速移动电动机M2拖动，通过快速移动操作手柄来控制，而移动方向则由位于工作台前方的操作手柄进行预选。当扳动快速操作手柄时，行程开关SQ7或SQ8被压合，接触器KM7或KM6通电，使快速移动电动机M2旋转而实现快速移动。当快速操作手柄复位时，行程开关SQ7或SQ8不再受压，接触器KM7或KM6断电释放，快速移动电动机M2停止旋转，快速移动过程结束。
第三章 T68镗床的PLC控制
PLC的编程语言有梯形图语言、助记符语言、流程图语言、布儿代数语言等。其中前两种语言用得较多，流程图语言也在许多场所被采用。本章仅介绍梯形图语言和助记符语言的编程及特点。
一. 梯形图编程语言
1.梯形图与继电控制的区别
梯形图结构沿用继电控制原理图的形式，采用了常开触点、常闭触点、线圈和功能块等结构的图形语言。对于同一控制电路，继电 控制原理图和梯形图的输入/输出信号基本相同，控制过程等效。二者的区别在于继电控制原理图使用的是硬件继电器和定时器，靠硬件连接组成控制线路，而PLC梯形图使用的是内部继电器、定时器和计数器，靠软件实现控制。
因此，PLC的使用具有很高的灵活性，程序修改过程非常方便。图3-1所示是一个继电器线路图和与其等效的PLC梯形图 二. 助记符语言
助记符语言是PLC的命令语句表达式。用梯形图编程虽然直观、简便，但要求PLC配置较大的显示器方可输入图形符号，这在有些小型机上常难以满足，故需借助助记符语言。应该指出的是，不同型号的PLC其助记符语言也不相同，但其基本原理相近的。编程时，一般先根据要求编制梯形图，然后再根据梯形图转换成助记符语言。
三. PLC对T68镗床梯形图的绘制
四. PLC状态表
分类 用途及名称 元件代号 PLC数据 备注
输
入
信
号
正转启动按钮
反转启动按钮
正转点动按钮
反转点动按钮
停止按钮 SBI 1101 按钮在设计中选用了“11”通道继电器 SB3 1103
SB4 1104
SB5 1105
高低速转换限位开关
主轴变速限位开关
主轴变速限位开关
进给变速限位开关
进给变速限位开关
快移电动机正转限位开关
快移电动机反转限位开关
速度继电器正向触点
速度继电器反向触点 SQ 1000 限位开关和速度继电器在设计中选用了PLC“10”通道输入继电器
SQ1 1001 SQ3 1003
SQ4 1004
SQ7 1007
SQ8 1008
KV1 1011 主轴箱与工作台进给互锁限位开关
主轴箱与工作台进给互锁限位开关
热继电器常闭触点 SQ5 - 未进PLC
SQ6 -
FR1 -
主轴电机正转起停接触器 KM2 2002 输出信号选用的是“20”通道的输出继电器
输
出
信
号
主轴电机低速转动接触器
主轴电机高速转动接触器
主轴电机高速转动接触器
短接限流电阻接触器
快速电动机正转接触器
快速电动机反转接触器 KM6 2006
KM7 2007
KM8 2008
KM3 2003
KM4 2004
KM5 2005
中
间
继
电
器 主电机正转中间继电器
主电机反转中间继电器
PLC内部辅助继电器
PLC内部辅助继电器
PLC内部辅助继电器
PLC内部辅助继电器
PLC内部辅助继电器
PLC内部辅助继电器 KA1 3001 中间继电器选用了“30”通道和“40”通道
KA2 3002
- 3005
- 4000
- 4001
- 4002
- 4003
- 4004
时间继电器 主电机高速延时启动时间继电器联结防电弧延时时间继电器 KT1
- 5000
5001 延时5S
延时1S
五 汇编语言：
序号 指令 代号 序号 指令 代号 002 IL 023 OR 1103 004 OR 3001 025 LD 2003
005 ANI 3002 026 AND 3002 007 LD 1102 028 OUT 4001
008 OR 3002 029 ILC
009 ANI 3001 030 LD 1105 011 LD 3001 032 ORI 1003 013 AND 1003 034 OR 2002
014 AND 1001 035 OUT 3005
015 MPS 036 LD 3005 017 MPP 038 OUT 4002
018 AND 1000 039 LDI 1004 020 #0050 041 AND 3005 043 OUT 4003 064 LD 4001
044 LD 3005 065 OR 4004 046 OUT 4004 067 OUT 2002
047 LD 3005 068 LDI 1007
048 ANI 5000 069 AND 1008
049 ANI 2007 070 ANI 2005 051 LD 3005 072 LD 1007
052 AND 5000 073 ANI 1008 054 #0010 075 OUT 2005
055 LD 5001 END
056 ANI 2006
057 OUT 2007
058 OUT 2008
059 LD 4000
060 OR 4002
061 OR 4003
062 ANI 2002
063 OUT 2001
元件明细一览表
符号 数量 名称及用途
M1 1 主电动机，拖动主运动和进给运动
M2 1 快速移动用电机
Q 1 空气开关，限流、欠压保护 KM3 1 限流电阻短路用接触器
KM4、KM5 2 快速电机正反转用接触器
KM6、KM7 3 主电动机高低速转换用接触器 SB3、SB4 2 主电动机正反转点动按钮
SB5 1 主电动机停止用按钮
Kn 1 主电动机反转制动用速度继电器
总结
随着毕业日子的到来，毕业设计也接近了尾声。经过几周的奋战我的毕业设计终于完成了。毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。通过这次毕业设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。通过这次毕业设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。 在这次毕业设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。
我的心得也就这么多了，总之，不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较多，真是万事开头难，不知道如何入手。最后终于 做完了有种如释重负的感觉。此外，还得出一个结论：知识必须通过应用才能实现其价值！有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。 在此要感谢我的指导老师田林红对我悉心的指导，感谢老师给我的帮助。在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富，使我终身受益。
1、《工厂电气控制技术》机械工业出版社 主编 方承远
2、《工厂电气控制设备》机械工业出版社 主编 许廖
3、《机床电气控制技术》机械工业出版社 主编 王炳实
篇7
1创新。创新是对于一种事物的改进措施，通过改进可以形成一种在原来基础之上或者更新型的超越原先的事物的新事物。这种创新包括新方案新设计新技术等等。2建筑设计创新。建筑设计创新是一个比较大的概念包括人文、社会、生态、艺术等等，他把这些因素融入在一起形成符合这些因素的新的多体系、多层次、多维度的一种建筑。
三、可拓建筑设计创新与方法的研究内容
对于在建筑学中的可拓建筑设计创新主要是研究其范围、方法。只有确定了在建筑设计中需要研究的方法才能更好的去寻找下手点，只有好好的研究其创新的方法，才能知道从哪一个点进行创新的研究工作。在创新方法方面一般有四种创新方法1基于原型借鉴的发散法。2基于中介融通的传导法。3基于属性变换的共轭法。4基于要素充公的可拓法。
四、可拓建筑设计创新与方法的研究意义
在我们研究可拓学的时候发觉对于建筑设计的创新理论与方法与其存在着微妙的关系，可以成为建筑设计的创新理论与方法的理论基础，通过其辩证逻辑和数理逻辑相结合的方法来促进建筑设计创新与方法的探究工作。从独特的视角为建筑设计提供新的创新思路，具有较为重要的意义。1促进三个交叉学科产生新的学科增长点。在我们进行建筑设计的创新的时候将可拓学引入其中，可以有效地丰富创新的理论体系，在进行理论创新的时候可以以可拓学为基础，充分发挥理性思维的成分，为建筑设计创新铺垫一条崭新的道路，能够大幅度提升我国建筑行业对于创新理论和方法的研究。在可拓学帮助建筑设计创新的同时也间接的开拓了可拓学和创新学研究的领域，促进了三个学科交叉增长。2扩展建筑设计创新的思维框架。在进行建筑创新的时候关键是思维的扩展，可拓建筑设计就是为整体的建筑创新提供科学的思维方法的一个学科。它能够让我们的创新思维更加趋向于理性，整合整个建筑设计中的各项因素，捕捉到思维灵感，构建建筑设计创新思维的框架，实现建筑设计创新的理性思维，保证其稳定性和科学性。3完善建筑设计创新的方法论体系。可拓建筑设计创新是建立在理性的基础之上的，通过静态和动态相互结合的方法，将内部各种关系和需要考察的事物之间的联系再一次相互结合起来，进行方法、体系的构建，从而形成稳定的方法理论。因此将可拓学有选择的放到建筑设计创新中去可以在其创新的过程之中给予指导作用。4发展建筑设计创新的理性化方法。可拓学是在逻辑学和数学的基础上发展而来的一门理性学科。她能够用模型的方法将事、物间的关系联系起来，并能将要进行的事和物描述出来，形成形式化、定量化的科学理论体系。这样在与建筑设计创新等问题结合起来的时候就会用一种较为理性的方法去看待建筑设计创新。能够按照这种方法将环境、资源、对象和目标有序的联合起来形成一种非常实用的理性创新方法。5奠定建筑设计创新智能化的基础。目前国内使用的众多软件都是绘图软件或者是形体推敲软件。我们在进行可拓建筑设计创新的时候可以在可拓学的基础上为电脑的软件开发提供理论基础，建立计算机数据库，这样将会奠定建筑设计创新智能化的基础。
篇8
目前，机械设计这门课程包含的内容较多，有机械原理和机械设计。机械设计包括材料、力学、热处理、机械原理、公差与配合、机械零件、机械CAD等内容，所涉及的知识层面较广，教学内容较散，且与其他课程有着很多重复，如机械设计学科中有一项螺纹连接的相关教学内容。可见，教学范围与机械设计这门学科的学习原则不相符合。又如，减速器的类型、样式和设计参数要求，和机械制图中的减速器设计相关知识存在较高重复率，不仅在学科的学习层次上造成混乱，还浪费了学生的学习精力。
1.2与时俱进能力不强
机械设计这门学科的实用性较强，同时其教学内容随着科技的不断发展而不断变化。所以，传统的教学内容如果不进行更新，很难满足现代社会的需求。现代机械设计教学应当满足工程性和技术性需求，同时也应当具备系统性。因此，现代机械设计学科紧随时代的变化而改变，将传统的设计技术进行时代元素的融入。如今，很多相关院校对机械设计教学中的设备结构、设备强度和运动学等技术的教学比较注重，教学力度也较大，使能源问题、环境问题的教学很少涉及。尤其是安全、人机关系、美学等社会因素和价值工程、周期费用分析等经济因素，导致机械设计教学无法满足现代人们的生产需求。
1.3教学方式落后
很多相关院校对机械设计的教学仍然采用讲学通用的原则，对于教学中的重点知识，让学生采取理论知识记忆的灌输性传统学习方法，而对这门学科的实际应用教学涉及较少，仅仅加深了学生的相关知识或原理的理解。同时，缺乏案例式教学、现场教学以及讨论启发式教学，在学生的学习过程中没有充足的时间进行自主探索，严重阻碍学生对知识的理解与掌握，同时一定程度上阻碍了学生运用所学知识解决实际工程问题能力的发展。因此，应当对机械设计教学体系进行创新。
2创新机械设计教学体系措施
2.1调整教学内容
机械设计的学科教学内容应从实际出发，注重教学的整体性、实践性以及创新性。如今，很多学生对于机械设计的基础知识掌握不明确。所以，机械设计教学中应当遵循适度够用的理论知识学习原则，可采取重点学习、部分理解等方式。首先，教学内容要清晰精简，要精简机械设计这门课程的教学内容，避免学生在相关知识的学习中产生知识重复。同时，在学生的实际应用教学中，如实验、实习、课程设计、社会调查、毕业论文以及课外科技活动等注重实践运用的教学环节，不但要适度融入相关基础知识，还要增加其课程。其次，要注重知识的整合。在机械设计的实际教学中，将其中关联性与联系性较大的知识急性整合学习。最后，在机械设计的教学过程中应当注重知识点的增设。不仅要注重知识的重点性，还要考虑知识的完整性，可以增设以电、液为动力的机构组合，结合实际的典型机械等新内容，使学生全面认识现代机械，以适当前生产实际需要，方便计算机辅助设计的应用和推广。
2.2加强学生能力培养
机械设计是一门极具实践性的课程，过程中应当注重学生设计技能和创新能力的培养，以培养学生技术应用能力为主要教学目的，同时注重学生工程意识、工程实践能力、创新意识以及社会实践能力的培养。实际教学过程中，教师应当彻底摒弃传统的灌输式教学模式，在讲解相关理论知识或原理时，注重培养学生总结结论的能力。同时，在相关知识或原理的讲解时，融入其在实践中的应用，坚持产、学、研相结合，体现机械设计教学的基础性、系统性、实践性以及现代性。
2.3创新教学方法
目前，相关院校的招生多是面向全国，导致各种学生的机械设计学习基础不一。因此，要不断创新如今的机械设计教学。教学过程中，应当加强直观教学，在学生学习相关理论知识或原理的同时，让学生接触各类种机械、机构、零件、部件、图纸，提高学生相关知识或原理的实践性。同时，教师也可以利用多媒体、电子教案、CAI课件以及录像等现代教学技术，借助计算机和互联网，利用虚拟现实技术和仿真软件系统，开展机械设计的现代化、立体式教学。此外，教师在机械设计的实际教学中，应当尽量减少相关知识或原理的理论推导，运用例证讲清思路，加深学生对相关理论知识或原理理解，提高课堂教学效率。
2.4增加教学实践
机械设计是一门较注重实践运用的学科，教学时教师不能仅仅注重学生的知识学习，要更加重视学生的知识运用，如绘制机构运动简图。图2为机构简图的绘制步骤。以四杆机构为例，结合日常见到的筛东西、磨豆腐等，布置设计任务。在四杆机构的讲解过程中，不断提醒双曲柄机构、曲柄摇杆、双摇杆机构分别有什么运动特性，能转化为什么样的运动形式，现实生活中有哪些物品用到了这些机构，不断启发引导学生思考设计任务。一个机器少不了动力，因此课程中增加电动机的选用环节。学生设定自己运动机构的各种参数后，按部就班选用电动机，由此掌握效率等概念，并对整体的机器建立一个大概的认识。电动机选好后，考虑减速的问题。这时，可以引进齿轮机构（包括蜗轮蜗杆）、带传动、链传动。齿轮机构重点讲传动比的分配、计算及选用，对于渐开线的形成等和现场应用联系不密切的内容可忽略不讲。带传动、链传动重点讲传动特点和应用。此外，学习过程中要加入查手册选材料环节，把时间用到应用实践上。
3结语
目前，我国机械设计教学体系仍然存在教学内容过于庞杂、无法适应时代的快速发展以及教学方式过于陈旧和落后等问题。因此，在机械设计实际教学过程中，应当调整教学内容，加强学生能力培养，同时不断创新教学方法，以期为国家培养更多机械设计创新性人才。
作者:李爱军 徐红芹 王红梅 单位:山东理工大学机械学院
参考文献
[1]金京，罗声.基于创新能力培养的机械设计类课程教学改革与实践[J].纺织服装教育，2012，27（6）：534-536，539.
篇9
1．2跑步机创意
通过感性联想法，鼓励设计师大胆提出各种可能性，进行各种功能组合，提出两用自助式跑步机应具有以下特点：（1）用户可参与性设计。新型的两用自助式跑步机应让消费者有一种参与创造的满足感，通过亲手组装、变形或插接变成自己需要的产品。（2）具有可持续设计的环保理念。通过简化两用自助式跑步机的结构压缩生产成本，从而达到降低产品价格的目的；为延长产品生命周期，跑步机的滚轴应设计成可拆装的特殊结构；采用滚轴方式，不需电源，跑步锻炼时产生的能量还可蓄电，用于应急用电。（3）服务大众设计。两用自助式跑步机主要是针对国内普通家庭市场，以简单、可变换、价格低廉、功能实用来满足普通家庭成员的健身目标。
2跑步机设计要素
2．1功能
产品的功能是根据使用者的需要来确定的，功能的易用性是设计的目标。功能定义对于认识产品的本质和判断其价值具有重要的意义。为实现上述功能，对跑步机进行如下创意设计。（1）质量变轻、厚度变小，以此来满足跑步机与梯子之间的形态转化。（2）跑步机在变轻、变薄的基础上还需保持其稳定性，即保留跑步机的功能，同时变为梯子时也能承载一个普通人的体质量。（3）跑步机的滚轴与梯子的横梁能根据需要进行疏密组合，便于用户使用。（4）为便于运输和家庭收纳，跑步机可折叠。
2．2材料
自助式跑步机的基座或梯子的基架是承担人体重力的主要部件。根据GB50017—2003《钢结构设计规范》推荐的承重结构用钢，选择壁厚为2mm以上的Q235碳素钢方管。跑步机的滚轴因需具有耐磨性和坚韧性，故选择壁厚为2mm以上的圆管。为提高使用者运动时的愉悦感，在握持部位的选材上，选用氯丁二烯橡胶，此材料防滑，可增加施力面积，减少手部疲劳。同时，为减少运动伤害，在滚轴中间增加防滑橡胶，橡胶表面可压纹，增加摩擦力，也可在表面印制图案，增加视觉美感，让跑步机或梯子更易与家庭环境相适应。
2．3结构
产品结构决定了产品功能的实现。在局部结构设计中，滚轴的两侧铰链设计成半扣状，以确保用户在使用时调节角度。机架上的凹槽设计成等间距的倒钩状，防止横梁脱落，确保梯子的安全稳定，根据高度需要放入不等数量的横梁。为保持跑步状态的平稳性，跑步机的前端设计成柱状，同时也可储存蓄电池以便蓄电急用。
3跑步机方案原型化
原型是产品的一个近似品。在产品开发过程中，数字化原型比实体原型更具弹性。而在检测不可预见的现象时需要实体化原型。
3．13D渲染图
计算机3D模型可用来检测各部件之间的装配与干涉情况，同时可进行运动学或受力分析。虚拟模型可较为真实地呈现设计方案，节约开发周期，降低成本。
3．2实体原型
通过制作跑步机样机来检验设计中零部件间内在的合理性，及时反馈给设计者进行方案调整，以此提高跑步机设计的可靠性，降低产品开发的风险。
篇10
今天，生活节奏逐渐加快，茶具的文化创意设计也应彰显简洁、高效和便携的特点，才能更好地符合人们的需要，紧跟时展的潮流。设计师在设计时应紧密结合当代的文化发展背景，致力于茶具与文化之间的有机结合，并以适应和谐发展的现代设计理念，妥善处理好传统文化元素融入的协调性，尤其是考虑人与茶具、环境三者之间的协调，才能确保茶具功能与文化精神相呼应。
2.与现代人的审美观念相符的原则
在进行茶具设计时，尽力结合本土文化，同时使现代设计理念与之有机结合，才能更好地满足现代人对简洁、宁静的情感追求。设计师采用的设计理念应更加简约化，更加符合现代人的审美观念，在茶具设计中融入传统文化，实现文化元素与审美观念的有机结合。
3.加强先进科学技术的应用
随着科技时代的到来，茶具设计也应注重科技与艺术的有机结合。所以，科技在茶具设计中也具有十分重要的影响，同时给茶具设计提供了更多的方式方法。尤其是在科技发展日新月异的今天，茶具形态的设计也应关注造型和功能的有机结合，尤其要关注茶具形态给人们带来的心理感受。茶具的有机化、形象化，能给人们带来一种返璞归真的内心感受，而这必须得到科技的支持，从而更好地将茶具的科技感体现出来。
篇11
做为不断创新产品理念的苹果公司，在2008年就被《财富》杂志评为最受美国欢迎的企业，苹果公司总能使用硅片和软件“不断制造奇迹”，乔布斯深知那时苹果公司不具备在基础技术和商业模式上进行颠覆的能力，所以选择了比较快速的以工业设计为创新点的iMac深受消费者的青睐。苹果公司的发展史表明，工业设计产业已成为战略性新兴产业和先导性产业的重要组成部分，因此可以看出工业创新将为经济发展创造更多的价值。工业设计创新产业作为集艺术文化为一体的创新性产业，在推动我国社会主义创新型国家的进程中起到了至关重要的作用，我们可以通过添加人文元素增添产品的附加值，也可以通过常以产业的发展，挖掘现在工业的发展规律，找出设计导向情感的交叉模式，开拓文化产业发展新的发展空间，推动文化与设计的整体上市。
3文化产业背景下工业设计的未来趋势
文化产业已经成为知识服务于一体的新型产业发展模式，工业发展对解决人类现实生活中遇到的困难就有至关重要的作用，人们所处的环境，需要中国多种文化元素融合到本质创新中去，不仅仅外显为中国创造更应该强调“民族的就是世界的”以民族文化来弥补诸多设计不足，以工业创新历年来创新表现民族底蕴。如今设计行业已成为集科学性和艺术性为一身的新型产业发展模式，我国在大力发展文化创新产业，推动文化科技创新，以文化科技创新作为发展的重要引擎，充分发挥文化与科学技术相互促进的关系，以科技文化带动战略，增强自主创新能力。建立一个高度市场化的科技平台，以工业产品设计作为涵盖科技、文化、设计、多媒体等相关行业的多类平台。
篇12
中国设计亟待破题
一直以来，国内对设计的理解仅是工程师加“美工”。10年前，国内某IT公司的首个设计师就职时，不少员工都还以为这是来给大家讲工作礼仪，培训如何着装的。
尽管过了10年，国内企业在关注科技、人才、设备更新的同时，依然较少关注工业设计及其对市场的开拓、提高产品附加值的关键作用。北京洛可可工业设计有限公司设计总监贾伟坦言：“目前我国工业设计还处于产业化初期阶段。”
事实上，工业设计是科学与应用、技术与生活、企业与市场、生产与消费之间的桥梁，是促进经济增长的工具。专家指出，在我国大力提倡自主技术创新的过程中，尤其要注重运用工业设计所进行的集成创新和引进消化吸收再创新，提高产品设计能力。毕竟一个好的工业设计在延长产品生命周期的同时，对企业长远发展也将产生重要影响。比如，松下彩电、奔驰轿车等世界名牌，就是现代工业设计魅力的体现。
为推动国内设计产业发展，国家发改委早在2004年就着手制定《工业设计产业发展政策》。与此同时，深圳近年来明确提出建设“设计之都”的发展目标；2005年6月，北京市创建工业设计创意产业基地，为设计企业提供服务平台。
工业设计关键在人才。我国工业设计专业的数量和招生规模逐年扩大，但毕业生还需要较长时间进行实践培养。贾伟建议，企业和高校应互动，科学安排课程，提供实践机会，推动学生早日成才。
必须强化中国特色
在人们的印象中，日本的产品以设计新颖别致取胜，德国产品则以高贵的艺术气质、严谨的做工见长。这些是其设计名片，那么我们的设计名片呢？
数据显示，目前，国内各类工业设计公司已有1000多家，一些优秀的公司开始崭露头角。联想、海尔、长虹、夏新等企业都建立了自己的设计中心。北京工业设计促进中心策划部主管谢迪表示：“一方面，我们需要努力培育有国际竞争力的工业设计企业；另一方面，我国的工业设计与发达国家相比有5—10年的差距，要赶上甚至引领世界潮流短期内很难实现，但我们在设计上要逐渐摆脱模仿、仿制，凸显中国特色。”
以日本为例，日本工业设计的起步也是从模仿开始，在技术上主要学习的是美国，但没有照搬美国豪华风格，而是根据本国资源缺乏实际，才创造了小型化、标准化、多功能化的日本特色的产品。
篇13
“鹤鸣天下”的餐具、台布、口布、筷套均以白色与黑色为主色调，白底配以黑色书法，真行草隶篆等各体兼备，书法内容为焦山碑林、摩岩石刻中著名的诗文名句片断，从而突出焦山的书法特色，令宾客在就餐的同时能欣赏到中国书法艺术的神韵，感受中华文化的深邃。台布在对应宾客的座位处印制闻名古今的《瘗鹤铭》，凸显“鹤鸣天下”之主题；在边角处印制水墨山水和焦山书法，以为装饰。口布折成筒状，置于杯中，将书法内容以立体的形式呈现出来，形似碑林。桌面器具、台布在颜色比例上均大面积留白，一是为了避免整体观感过于杂乱，二是为了更加突出书法艺术之美。
三、北固山主题摆台——三国宴
