毕业设计（论文）-拨叉加工小型自动线设计.doc

2015 届本科生毕业 设计 拨叉加工小型自动线设计 The Design for the Fork Processing in the Small-scale Automatic Line 学生姓名学号 所在学院工程学院班级 机制 1113 班 所在专业机械设计制造及其自动化 申请学位 指导教师职称 副指导教师职称 答辩时间2015 年 6 月 5 日 目 录 目目 录录 设计总说明 .I INTRODUCTION.II 1绪论.3 1.1自动线概述.3 2拨叉加工小型自动线的总体设计.4 2.1小型自动线的总体设计.4 2.2加工 CTZ6 型拨叉的小型自动线.4 2.3自动线的生产节拍.5 2.4自动生产线节拍计算（见 1 ）.5 2.5零件工艺方案的拟定.5 2.5.1分析毛坯情况.5 2.5.2定为基准面的选择.5 2.6自动线的工艺过程.6 2.6.1拨叉工序图.6 2.6.2自动线的工艺过程.7 2.6.3切削用量的选择.7 2.7工序节拍的平衡.8 2.7.1概述.8 2.7.2平衡工序节拍.8 2.8自动线的总体布置及结构特点.11 2.8.1自动线的总体布置.11 2.8.2自动线的主要特点.13 2.9自动线总联系尺寸图的绘制.14 2.9.1输送带步距 t 的确定.14 2.9.2机床与其他设备之间联系尺寸的确定.15 2.9.3机床间距离 L 的确定.15 2.9.4装料高度的确定.16 2.10自动线周期表的绘制.16 2.10.1概述.16 2.10.2绘制周期表：.17 3主要专用部件设计.19 3.1驱动装置.19 目 录 3.2中间底座.20 3.3动力滑台.21 3.4刚性主轴.21 3.5变位油缸.22 鸣 谢.27 参考文献.1 设计总说明 I 设计总说明 本次毕业设计是拨叉加工小型自动线设计。小型自动线的主要特点是自动线的所 有工位，都安置在一个整体机座上，因而结构紧凑、体积小，在工艺特点方面上，与 回转台式小型组合机床相类似。适合于加工工序不太多的小型工件。在配置的灵活性 和工艺的灵活性上要比回转台式小型组合机床优越，在结构和控制系统上则具有自动 线的特征。 此小型自动线用于加工手扶拖拉机的三种 CTZ6 型变速拨叉的孔和端面，能同时地 加工三种变速拨叉，采用随行夹具输送，并达到所要求的精度要求。该自动线加工工 位是直线排列，随行夹具采用从自动线的下方返回方式，并利用鼓轮升降随行夹具， 采用机械凸轮集中控制方式的控制系统，并利用 PLC 控制输送带运行节拍为一个生产 节拍。这样有效地减少了工人数量，提高了劳动生产率和生产技术水平。 通过大量查阅资料确定了设计的总体方案，并研究分析了拨叉加工自动线的工艺 及结构特点。从自动线的总体设计入手，逐步确定加工工艺方案、自动化方案及总体 布局方案。设计了电机控制系统、驱动装置、中间底座等专用部件并提及了刚性主轴 和变位油缸的工作原理。 关键词：小型自动线；控制系统；驱动装置；中间底座；随行夹具 INTRODUCTION II INTRODUCTION This paper is to design the small-scale automatic-line machine for fork processes. In this small-scale transfer machine, all the process position fix on a seat. Thus compacting the constructor and size, in technological process, its similiar to the transfer and unit machine. suitable for the manufacturing small volume of workpieces .Being more advantageous than the table model minitype combination machine tool turning round on the flexibility deploying and the handicraft flexibility, on structure and navar is the characteristic having an automatic production line. This small-scale automatic-line machine mainly introduce for Processing three kinds of CTZ6 changing speed hole and terminal surface of the fork which can also process three kinds changing speed fork at the same time, adopting retinues fixture to carry , and it can reach the requirement of precision. This transfer machine processes arrange in line, retinues fixture adopts a drum of wheels to return below of the transfer machine, the control system adopts the mechanical cam to concentrate the control method, utilize the PLC system to control the operation beat of the conveyer belt for a beat of producing. In this way ,we can reduce much work force、improve the labor productivity and increase production levels. Through looking up a lot of books, investigating and studying, I finally confirm this project. This study analyze the mechanical technology and construct feature of the fork automatic-line , he processing system 、automation method and the lay-out It start from the integrated design, gradually confirm it designs the special parts of automatic line, such as control system, drive equipment etc ,meanwhile it mentions the work theory of the rigid principal axis. KEYWORDS: Small-scale automatic-line machine; Control system; Drive; Middle foundation; Accompanies the jig 广东海洋大学 2015 届本科毕业生 3 拨叉加工小型自动线设计拨叉加工小型自动线设计 机械设计制造及其自动化，201111411332，周挺 指导教师：温坚 1绪论 1.1自动线概述 自动线是在流水线的基础上发展起来的。为了提高劳动生产率，改善工人的劳动 条件，减少工人数量，不仅要求机床能自动地进行工作，而且要求装卸工件、定位夹 紧、工件在工序间的输送、已及切屑的排除等都能自动地进行。为了满足这些要求， 人们把机床按工艺顺序依次排列，用自动输送装置和其他辅助装置将它们联系起来， 使之成为一个整体，并用液压系统、气压系统和电气控制系统将各个部分的动作联系 起来，使按照规定的程序自动地进行工作，从而组成自动生产线。 在自动线的工作过程中，工件以一定的生产节拍，按照工艺顺序自动地经过各个 工位，在不需工人直接参与的情况下，自行完成预定的工艺过程，最后成为合乎设计 要求的制品。由此可见，在工艺上自动线虽与流水线有相似之处，但也具有自己的特 点。自动线的主要特点是：它具有较高的自动化程度，全线具有统一的自动控制系统， 具有比流水线更为严格的生产节奏性等。 由于生产的产品不同，各种类型的自动生产线的大小不一，结构、功能各异。我 们可以把它分五个部分：机械、检测、信息处理、执行机构和接口部分。它们之间的 联系 如图 1-1 所示： 接 口执 行 机 构 信息处 理 接 口 机 械 本 体 传 感 器 控制 机械连接 检测信号 广东海洋大学 2015 届本科毕业生 4 图 1-1 自动线联系框图 从功能上看，不论何种类型的自动生产线，都应具备最基本的四大功能：即运转 功能、控制功能、检测功能和驱动功能。运转功能在自动生产线中依靠动力源来提供。 控制功能的实现在自动生产线中主要由微机、单片机、可编程控制器或者其他一些电 子装置来承担。在工作过程中，传感器把信号检测出来、控制装置对其进行存贮、运 算、变换等，然后用相应的接口电路向执行机构发出命令完成必要的动作。检测功能 主要由位置传感器、直线位移传感器、角位移传感器等来实现。传感器收集着生产线 上各种信息。驱动功能主要由电动机等执行机构完成。整个自动生产线的主体是机械 部分。 本次设计的是 CTZ6 型拨叉加工小型自动线，用于加工手扶拖拉机的三种变速拨叉 的孔和端面。 小型自动线亦称微型自动线,其主要特征是自动线的所有工位,都安置在一个整体 机座上，因而结构紧凑，体积小。在工艺特点方面，与回转台式小型组合机床相类似， 适合于加工工序不太多的小型工件。但配置的灵活性和工艺的灵活性上要比回转台式 小型组合机床优越，在结构和控制系统工程上则有自动线的特征。 大多数小型自动线的加工工位都是直线排列的，而且采用随行夹具。根据随行夹 具的返回方式不同，这种自动线有两种配置形式，一种是随行夹具从自动线下方返回； 另一种是随行夹具水平返回，自动线呈矩形框式。 小型自动线的控制系统亦有两种类型。一种是集中控制系统，自动线的动力部件 及辅助装置都由主分配轴上的凸轮控制；一种是分散控制系统，各种动力部件及辅助 装置各自具有独立的机械、液压或气动传动，自动线所有运动之间的互锁，由电气系 统实现。 本设计的自动线加工工位是直线排列，采用随行夹具输送，而随行夹具是采用鼓 轮从自动线的下方返回。控制系统采用机械凸轮集中控制方式。除了鼓轮转位及输送 带运行外，其余所有动作均采用以液压为动力的机械凸轮集中控制。 2拨叉加工小型自动线的总体设计 2.1小型自动线的总体设计 内设计容如下： 1订工艺方案，并绘制工序图及加工示意图； 拟订全线的主自动线方案； 确定自动线的总体布局，绘出自动线的总联系尺寸图； 绘制自动线周期表； 对没有充分把握的某些程序、先进工艺及结构，进行必要的试验工作等。 广东海洋大学 2015 届本科毕业生 5 2.2加工 CTZ6 型拨叉的小型自动线 这条小型自动线用于加工手扶拖拉机的三种变速拨叉的孔和端面。拨叉型号为 CTZ6，材料为可锻铸铁 KT35-10，按两班制工作，年产量为 100000 件/年。 2.3自动线的生产节拍 根据年生产纲领的大小计算出自动线的生产节拍，再与同类产品的流程生产线的 节拍对比，作为是否建立自动线的参考。 2.4自动生产线节拍计算（见 1 ） (2-1) N T tj 60 (2-2) )1 ( 21 PPQnN 式中 -自动线的生产节拍（分/件） ； j t -年基本工时（小时/年） ，一班制 2360 时/年，两班制 4650 时/年；本T 设计按两班制； -自动线对象产品（零件）的年产纲领（件/年） ； N -自动线的负荷率，0.650.85，复杂取低值，简单取高值；本设计取 0.7； -产品的年产量（台/年） ；本设计为 100000（台/年） ；Q -每台产品包含对象产品（零件）的数量（件/台） ；n=1；n -备品率；本设计取 7%； 1 P -废品率；本设计取 3%； 2 P 故有 N=1000001（173）110000（件/年） =（分/件） j t78 . 1 7 . 0 110000 46506060 N T 2.5零件工艺方案的拟定 2.5.1 分析毛坯情况 由于零件比较复杂，因而采用铸造的方法，工件的材料是 KT35-10，其中抗拉强度 广东海洋大学 2015 届本科毕业生 6 为 350Mpa,延伸率为 10%。可锻铸铁的抗拉强度及延伸率基本接近铸钢。故选用 KT35- 10 代替铸钢有十分可靠的把握。 2.5.2 定为基准面的选择 由于拨叉的形状不规则，在自动线上加工没有合适的输送基面，为了实现工序间 的输送可采用随行夹具。随行夹具的底平面是用于输送和定位的，使用随行夹具可避 免拨叉表面划伤与磨损。拨叉装在随行夹具上，自动线的输送机构把带着拨叉的随行 夹具依次运送到自动线的各个加工位置的机床上都有一个相同的机床夹具来定位与夹 紧随行夹具。随行夹具是利用底面两定位销和底平面来实现定位的，利用各机床的固 定夹具来实现随行夹具的定位夹紧。三种拨叉在随行夹具上是以板面和圆柱外端定位， 消除五个自由度。工件由圆柱外端面夹紧。 2.6自动线的工艺过程 2.6.1 拨叉工序图 图 2-1 是在自动线上加工的三种拨叉的工序图。加工表面是 14 的孔和圆柱端面。 14+0.098 +0.08 70 14+0.055 +0.05 50.50.12 65 定位基准 加紧方向 6-0.12 -0.24 夹紧 60 2 60 2 a) 副变速拨叉 广东海洋大学 2015 届本科毕业生 7 68 48+0.105 +0.08 24.50.12 6-0.12 -0.24 55 加紧方向 定位基准 夹紧 +0,098 +0,08 14+0.055 +0.005 ? b) 快挡拨叉 11.50.12 6-0.12 -0.24 46 67 40+0.105 +0.08 定位基准 加紧方向 14+0.055 +0.05 ? 14+0.098 +0.08 60 2 602 c)c) 倒挡拨叉 图 2-1 三种拨叉的工序图 2.6.2 自动线的工艺过程 输送方向 图 2-2 自动线的工艺过程 广东海洋大学 2015 届本科毕业生 8 图中表示自动线共有八个工位，其中工位 1 用于装卸工件，4、5、8 为空工位。 工序 1（工位 2）：双面钻 13 孔，每面只钻到全深的三分之一，并粗刮端面。 工序 2（工位 3）：从一面将 13 孔钻通。 工序 3（工位 6）：扩孔到 13.8 并倒角。 工序 4（工位 7）：铰孔到 ，精刮定位用的端面。 055 . 0 05 . 0 14 2.6.3 切削用量的选择 在确定了所设计的自动线的工艺方法和刀具类型之后，即可选择切削用量。合理 的切削用量，是保证自动线加工质量和生产效率的重要因素之一，同时也是设计自动 线时用于计算切削力、切削功率和切削时间的必要数据，是设计机床、夹具、刀具的 依据。为了便于正确选择切削用量，需先认识切削用量对切削加工的影响，并了解自 动线切削用量的选择特点。 为了减少加工的辅助时间，选用硬质合金刀具，同时考虑毛坯的材料为 KT35-10， 其硬度在 120-163HB 之间，见 1 可选用刀具以及切削用量如下： 工序 1、用硬质合金钻头，双面钻 13mm 的孔，每面只钻到全深的三分之一，取 切削速度 V20m/min，由 n1000V/d，得 n=489.7r/min，取 n490r/min，得 Vnd/100020.01m/min.取每钻进给量 S。0.07，得每分进给量 Sm=34.3mm/min 工序 2、用硬质合金钻头，钻通 13mm 的孔， ，取切削速度 V28m/min，由 n1000V/d，得 n=685.6r/min，取 n710r/min，得 Vnd/100029.0m/min.取 每钻进给量 S。0.13，得每分进给量 Sm=92.3mm/min 工序 3、用硬质合金扩孔钻头，扩 13.8mm 的孔，取切削速度 V30m/min，由 n1000V/d，得 n=692r/min，取 n710r/min，得 Vnd/100030.8m/min.取每 钻进给量 S。0.2，得每分进给量 Sm=142mm/min 工序 4、用硬质合金绞刀，绞孔 14D4mm， ，取切削速度 V9m/min，由 n1000V/d，得 n=204.6r/min，取 n210r/min，得 Vnd/10009.2m/min.取每 钻进给量 S。0.8，得每分进给量 Sm=168mm/min 2.7工序节拍的平衡 2.7.1 概述 自动线所需的工序及其工艺流程确定之后，还可能出现各工序的生产节拍不相等 的情况。其中某些工序的节拍比自动线的生产纲领所要求的节拍长，这些工序将不能 完成生产任务；而某些工序的节拍比自动线的生产纲领节拍短的多，由于工序的设备 负荷不满，因而不能充分发挥其生产效能，所以必须平衡各工序的节拍，使实际的节 拍于年生产纲领的节拍相等或稍短一些，才能使自动线取得良好的经济效果。自动线 广东海洋大学 2015 届本科毕业生 9 所需要的设备台数，在按工艺流程初步选定了以后，也需要经过平衡工序节拍来核实 或适当增减，才能最后确定下来。 2.7.2 平衡工序节拍 首先要按拟订的工艺流程，计算出每一工序的工作循环时间，见 1 按下式进行： g t =+ （min） (2- g t q t f t 6) (2-7)(min) m cr q S llL t 式中 -每个工序实际需要的工作循环时间（min） ； g t -基本工艺时间（min） ，包括切入几切出时间； q t L -工件行程长度（min） ， （即被切削层长度） ； 、-分别为切入、切出行程长度（mm） ； r l c l -动力部件的进给量（mm/min） ； m S -与不重合的辅助时间（min） ，可取为 0.30.5min,主轴需要定位的取 f t q t 0.6 min； 副变速拨叉 (1) 工序 1: 双面钻 13 孔,每面只钻到孔深的 1/3。 采用通用麻花钻头 2，主偏角。 108 59 r K 由 3 得 (2-8)2 2 rr ctgK D l 钻中心孔和盲孔时，=0。 c l 式中 D-孔径 13mm。 故得: mmctglr9 . 5259 2 13 已知: L=mm 3 . 2370 3 1 min/ 4 . 34 mmSm 广东海洋大学 2015 届本科毕业生 10 则有： min85 . 0 4 . 34 09 . 5 3 . 23 q t 取 故：min5 . 0 f t min35 . 1 5 . 085 . 0 g t (2) 工序 2: 从一面将 13 孔钻通。 采用通用麻花钻头 2,主偏角。 108 59 r K 同工序 1 式(2-8)所得, mmlr9 . 5 钻通孔时， (一般取 14mm)。mmlc3 已知: L=mm 7 . 46 3 . 2370 min/ 3 . 92 mmSm 则有： min60 . 0 3 . 92 39 . 5 7 . 46 q t 取 故：min5 . 0 f t min01 . 15 . 059 . 0 g t (3) 工序 3: 扩孔 13 至 13.8，并倒角。 采用锥柄扩孔钻(GB1141-84,莫氏号为 2)，主偏角。 60 r K 由 3 得 (2-9)2 2 1 rr ctgK dD l 式中 D-扩、铰后的孔径(mm)； -扩、铰前的孔径(mm)； 1 d 扩钻和扩孔时， (一般取 24mm)。mmlc3 故有: mmctglr23 . 2 260 2 13 8 . 13 已知: L=mm70 广东海洋大学 2015 届本科毕业生 11 min/142mmSm 则有： min53 . 0 142 23 . 2 370 q t 取 故：min5 . 0 f t min03 . 1 5 . 053 . 0 g t (4) 工序 4: 铰孔至 021 . 0 0 14 采用直柄机用铰刀(GB1132-84)，主偏角。 15 r K 同工序 3 式(2-9)所得, mmctglr37 . 2 215 2 8 . 1314 由 3 表 2.5-8，其切出长度根据切削深度，取。mmlc15 已知: L=mm70 min/168mmSm 则有： min52 . 0 168 37 . 2 1570 q t 取 故：min5 . 0 f t min02 . 1 5 . 052 . 0 g t 同理可求的快挡拨叉及倒挡拨叉各工序时间和工作循环时间： 快挡拨叉：工序 1、min，min 71 . 0 q t21 . 1 g t 工序 2、 min，min 49 . 0 q t99 . 0 g t 工序 3、 min，min 42 . 0 q t92 . 0 g t 工序 4、 min，min 43 . 0 q t93 . 0 g t 倒挡拨叉：工序 1、 min，min 62 . 0 q t12 . 1 g t 工序 2、 min，min 43 . 0 q t93 . 0 g t 工序 3、 min，min 36 . 0 q t86 . 0 g t 广东海洋大学 2015 届本科毕业生 12 工序 4、 min，min 38 . 0 q t88 . 0 g t 可见,每一个工序的工作循环时间都比自动线生产节拍短且相差不多,故不存在 g t 限制性工序。 2.8自动线的总体布置及结构特点 2.8.1 自动线的总体布置 如图 2-3 所示： 图 2-3 CT26 自动线总体布置图 1回转鼓轮 2滑台 3主轴箱 4随行夹具 5驱动装置 6主输 送装置 7气动扳手 8机座 9中间底座 10液压箱 11冷却泵箱 12返回输送油 广东海洋大学 2015 届本科毕业生 13 缸 如图所示，全线共有八个工位，其中四个为加工工位，有动力滑台和刚性主轴箱 各 五个。除了液压箱和电气柜以外，其它部件都安装在整体铸铁机座上。随行夹具在线 上是直线排列，彼此相互紧靠。随行夹具的输送步距为 300mm，当顺次经过各个工位之 后，自动线未端的回转鼓轮将随行夹具转到下面，由返回输送装置从机座中间送回线 首，线首的回转鼓轮再将随行夹具转上来以备装料。 随行夹具的主输送装置、回转鼓轮、返回输送装置之间的关系如图 2-4 所示 鼓轮回转油缸 鼓轮1 返回输送油缸 鼓轮2 输送油缸 VVVVV VVVVV 随行夹具运动方向 随行夹具运动方向 图 2-4 随行夹具输送系统图 2.8.2 自动线的主要特点 自动线可以同时加工三种拨叉，随行夹具分成三组，其上装有不同的信号挡块， 在输送过程中，通过无触点开关发出不同的信号，控制工位 2 上的变位油缸自动改变 滑台的初始位置，以适应三种拨叉不同的孔深。 但是随行夹具总共有十四个，三组中有一组为四个，其余二组各为 5 个，这样加 工出来的三种拨叉的数量不等，在均衡生产上还存在问题。 自动线采用了机械凸轮集中控制方式。自动线除了采用鼓轮转位及输送带运行 以外，其余所有动作均采用以液压为动力的机械凸轮集中控制，减少了各动作间的信 号连锁、电气、液压元件的数量。自动线的外形整齐、美观、动作间的互锁关系更加 稳定可靠。 集中控制的传动系统图如图 2-5 所示： 集中控制系统的传动系统图如图 2-5,它靠一个带有齿条 12 的双向油缸 1 经齿轮 2 带动主分配轴 3 转动。在主分配轴上装有两个用于控制对随行夹具进行插销、拨销的 凸轮 4,一个用于控制对随行夹具进行夹紧、松开的凸轮 5；四个圆锥齿轮 6 分别经过 广东海洋大学 2015 届本科毕业生 14 圆锥齿轮联轴器等带动各个加工工位上用于控制滑台进给运动的凸轮 7。主分配轴 3 只 能作回转运动，回转角度约 3600左右。自动线每完成一个节拍，主分配轴 3 摆动一次。 随行夹具的定位夹紧及动力滑台的快进、工进的程序是由各凸轮的曲线和各凸轮在分 配轴上的安装位置来保证的，而动力滑台的进给速度和定位夹紧动作速度的调节是靠 各工位上进给凸轮的曲线及通过调整油缸 1 的移动速度来实现的。故这种传动系统比 完全用机械集中传动具有一定的灵活性。 自动线上的扩铰工位,刀具采用套装式扩铰结构，使支承点靠近工件，从而提 高了加工精度。 电气部分采用硅晶体 TTL 集成电路及 NPN 晶体管组成的 PCZ-1 型程控箱进行程 序控制。发信元件采用 2J1-24 型晶体管无触点行程开关。电气控制箱上设有边光显示 装置，在加工过程中以灯光显示文字和图形。 12 8 8 10 11 6 7 9 5 4 3 2 1 图 2-5 集中控制的传动系统图 1油缸 2齿轮 3主分配轴 4端面凸轮 5圆柱凸轮 6锥齿轮 7进给圆柱凸轮 8立式滑台 9卧式滑台 10夹紧楔块 11夹紧销 12齿条 2.9自动线总联系尺寸图的绘制 自动线总联系尺寸图是各部件设计依据，也是检查各部件相互关系不可缺少的重 要资料。自动线总联系尺寸图，主要解决自动线中机床之间、机床与辅助装置之间以 及辅助装置之间的尺寸关系问题。因此，在自动线的结构设计工作全面铺开之前，应 首先做好这一项工作。 广东海洋大学 2015 届本科毕业生 15 2.9.1 输送带步距 t 的确定 如图 2-6 所示 图 2-6 输送带步距图 输送带步距，是指输送带上两个棘爪之间的距离,在确定输送带的步距时，既要考 虑机床之间有足够的距离，又要尽量缩短自动线的长度。一般通用输送带步距取为 3501700mm，见 1 可按下式确定其大小： (2-3) 21 llAt 式中 -工件沿输送方向的长度（mm） ； A -后备量及前备量（mm） 。其大小与输送带的型号有关，本设计采用带 21 ll 及 棘爪和摆杆的步伐式工件输送带，且取棘爪高度为 H=15mm。 查 2 得 后备量： mml18 1 前备量： mml49 2 根据已确定的输送带步距 ，可以选择输送装置的行程长度：t 滑 L = + (2-4) 滑 Lt 1 l 又根据随行夹具的尺寸及输送带的结构，决定输送带的步距为 300mm，则为 滑 L =300+18=318（mm） 滑 L 2.9.2 机床与其他设备之间联系尺寸的确定 为了安全起见，相邻的运动部件之间的间距，可小于 250mm，或大于 600mm，如果 必需取在 250600mm 的范围时，应考虑设置防护罩。 对于需要调整而不动的相邻部件之间的间距，一般取 700mm。如果其中之一是运动 广东海洋大学 2015 届本科毕业生 16 部件，则这距离还应加大。如机床与电气柜或液压站之间的间距，推荐取 8001200mm 以便电气柜或液压站的门窗打开后，仍有 300 毫米以上的活动空间。 2.9.3 机床间距离 L 的确定 两台机床之间的距离尺寸，见 1 可按下式求出：L (2-5)tnL) 1( 式中 -输送带的步距（mm） ；t -两台机床之间的空工位数；n 2 与 3、6 与 7 之间没有空工位，则有： mmttL300) 10( 3 与 6 之间的空工位=2，则有：n mmtL9003003) 12( 设置空工位的目的，主要是为了便于自动线的调整与看管。是否设空工位或者空工 位数应设多少，要根据工件大小及具体情况而定。 2.9.4 装料高度的确定 装料高度,对于不同类型的自动线具有不同的涵义。对于组合机床自动线，装料高 度是指机床底平面至固定夹具上定位面之间的高度尺寸。选择装料高度,应考虑到自动 线管理人员看管、调整和维修设备的方便。根据实践的经验,装料高度可以取 8001200较为适宜。对于较大的工件，装料高度应取低一些，一般取为 850mm， 考虑到中间床身排屑的可能性及结构刚性，最低不应小于 800mm，对于较小的工件，装 料高度可以适当的增加，一般可选为 10001100，本设计是对于较小的工件，装料高 度可适当增加，且采用垂直下方返回随行夹具的自动线，装料高度取为 1100mm。 2.10 自动线周期表的绘制 2.10.1 概述 自动线的周期表列出自动线各台机床及辅助装置的动作顺序、动作时间、自动线 的节拍。绘制工作循环周期表要从第一段的第一个运动开始,而且,各机构的动作,应按 一定的顺序进行的，它们之间有着严格的互锁要求。 先要计算出自动线的基本工艺时间和辅助时间（见 1 ） 。 (1) 基本工艺时间： q t min85 . 0 q t (2) 输送带向前时间： 带前 t 广东海洋大学 2015 届本科毕业生 17 （2- 制 滑前 滑 带前 t V L t 10） 式中 -输送带行程长度（mm） ； 滑 L -输送带传动装置移动速度， （一般取16m/min） ； 滑前 V 滑前 V -输送带传动装置行程终了制动时间。 （当小于 6m/min 时，行程终了 制 t 滑前 V 可以不用制动或用很小一段制动距离；当移动速度为 716m/min 时，制动 时间取=0.0150.03min） 。 制 t 取，。min/6mV 滑前 0 制 tmL318. 0 滑 故有： min053 . 0 0 6 318 . 0 带前 t 输送带向后时间，一般与基本工艺时间重合，返回终点时用缓冲器缓慢，消除冲击， 减慢时间可不计。 (3) 工件定位夹紧时间：一般取 0.030.1min，现取 0.06min。 定位销松开时间： 取 0.04min。 (4) 动力滑头的快速行程时间： 快进时间： 快进 t （2-(min) 快 向前 快进 V L t 11） 快退时间： 快退 t （2-(min) 快 向后 快退 V L t 12） 式中： -动力滑头快进向前行程长度（mm） ； 向前 L -动力滑头快退向后行程长度（mm） ； 向后 L 广东海洋大学 2015 届本科毕业生 18 -动力滑头快速行程速度（m/min） ； 快 V 现取，mmL120 向前 mmL150 向后 min/4mV 快 (min)03 . 0 4 12 . 0 快进 t (min)0375 . 0 4 15 . 0 快退 t 2.10.2 绘制周期表： 图 2-7 所示是拨叉全自动线的周期表。 由于本自动线是采用 IPC（工业控制计算机）控制系统，输送带运行的间隙时间必 需根据自动线上加工时间最长的工序确定。此自动线分为四段加工工序，第一段加工 工序时间最长。 （粗、精刮端面的时间包含在第一段和第四段工序中） 。 自动线的动作循环如图所示，自动线有四个工段，其动作顺序为：按下启动按钮, 自动线循环开始,输送带向前移动到终点,同时给四段机床发出定位夹紧信号,定位夹紧 后,给动力滑台发出快进信号,动力滑台快进并自动转换为工作进给,第四段首先加工完 并快速退回原位,给夹具发出拔销、松开的信号； 当第四段返回的原位后，给第三段输送带发出向前信号并等待，同时第三段加工 完并快速退回原位，给夹具发出拔销、松开的信号；第三段退回原位后，给第二段输 送带发出向前信号并等待。同时第二段加工完并快速退回原位，给夹具发出拔销、松 开的信号；第二段退回原位后，给第一段输送带发出向前信号并等待。等第一段加工 完后并快速退回，给夹具发出拔销、松开的信号；第一段退回原位同时给输送带发出 向前信号。 这时自动线又重复前述动作，进入下一次自动循环。两次输送带前进的时间间隙 为 1.071 分，由于第一段的加工时间最长，其余三段即使加工完了还必须处于等待状 态，等第一段加工完毕后才进入下一循环。 广东海洋大学 2015 届本科毕业生 19 一 段 二 段 三 段 四 段 工件 输送带 夹 具 C1 动力滑头 工件 输送带 工件 输送带 工件 输送带 夹 具 C2 动力滑头 夹 具 C3 动力滑头 C4 动力滑头 夹 具 向 前 向 后 定位夹紧 拔销松开 快速向前 加 工 快速退回 向 前 向 后 定位夹紧 拔销松开 快速向前 加 工 快速退回 向 前 向 后 定位夹紧 拔销松开 快速向前 加 工 快速退回 向 前 向 后 拔销松开 定位夹紧 快速向前 加 工 快速退回 0.52 0.03 0.06 0.053 0.53 0.03 0.06 0.053 0.03 0.06 0.053 0.053 0.06 0.03 0.85 0.04 0