CA6140车床法兰盘加工工艺规程及专用夹具设计毕设论文

本科毕业设计（论文）说明书PAGEPAGEIII摘要工艺学是以研究机械加工工艺技术和夹具设计为主技术学科，具有很强的实践性，要求学习过程中应紧密联系生产实践，同时它又具有很强的综合性，本次毕业设计的课题是CA6140车床法兰盘加工工艺规程及某一工序专用夹具设计，主要内容如下：首先，对零件进行分析，主要是零件作用的分析和工艺分析，通过零件分析可以了解零件的基本情况，而工艺分析可以知道零件的加工表面和加工要求。根据零件图提出的加工要求，确定毛坯的制造形式和尺寸的确定。第二步，进行基面的选择，确定加工过程中的粗基准和精基准。根据选好的基准，制订工艺路线，通常制订两种以上的工艺路线，通过工艺方案的比较与分析，再选择可以使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的保证的一种工序。第三步，根据已经选定的工序路线，确定每一步的切削用量及基本工时，并选择合适的机床和刀具。对于粗加工，还要校核机床功率。最后，设计第三道工序—钻法兰盘孔的夹具。先提出设计问题，再选择定位基准，然后开始切削力、夹紧力的计算和定位误差的分析。然后把设计的过程整理为图纸。通过以上的概述，整个设计基本完成。关键词机械；加工工艺；夹具设计ABSTRACTAspecializedmainspecializedcoursethat"mechanicalmanufacturingengineeringisstudied"ismachinery,relymainlyonstudyingmachiningtechnologyandjigtodesigntechnologicaldiscipline,haveverystrongpracticality,requirethatshouldcontactproductionpracticescloselyinthelearningprocess,atthesametimeithascomprehensivetheverystrongone,ThesubjectofthisgraduationprojectisthatCA6140latheringflangeprocessingtechnologyrulesandspecial-purposejigofacertainprocessaredesigned,themaincontentisasfollows:Firstofall,analyse,itismainlyanalysisofthefunctionofthepartandcraftanalysistothepart,throughpartanalysecanfindoutaboutbasicsituationofpart,andcraftanalysemayknowtheprocessingsurfaceofthepartandisitrequiretoprocess.Theprocessingdemandputforwardaccordingtothepartpicture,confirmthemanufactureformoftheblankandsurenessofthesize.Thesecondstep,carryonthechoicethebase,confirmthickdatumandprecisedatumintheprocessingcourse.Accordingtothedatumchosen,makethecraftroute,usuallymakethecraftrouteofmorethantwokinds,withanalysingthroughthecomparisonofthecraftscheme,andthenchoosingbeabletomakesuchspecificationrequirementsastheprecisionofgeometryform,sizeofthepartandprecisionofposition,etc.getakindofprocessoftherationalassurances.Thethirdstep,accordingtothealreadyselectedprocessroute,confirmforeverystepsofcuttingconsumptionandbasicman-hour,choosesuitablelatheandcutter.Toroughmachining,willcheckthepowerofthelathe.Finally,designthethirdprocess-thejiggettingintotheholeoftheringflange.Putforwardthequestionofdesigningfirst,andthenchoosetoorientthedatum,thenthecalculationthatbeginstocutstrength,clampstrengthandanalysisofthelocalizationerror.Thenputthedesigncourseinorderasthedrawing.Throughthesummaryoftheabove,designandfinishbasicallyentirely.Keywords:machine;Processthecraft;Thetongsdesign目录序言 11零件的分析 21.1零件的作用 21.2零件的工艺分析 22工艺规程设计 32.1确定毛坯的制造形式 32.2基面的选择 32.3制定工艺路线 32.4机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 72.5确定切削用量及基本工时 103夹具设计 313.1问题的提出 313.2夹具设计 31参考文献 34致谢 35附件1 36附件2 43 PAGE24序言毕业设计是我们在学完大学的全部课程后进行的，是我们对大学四年的学习的一次深入的综合性的总考核，也是一次理论联系实际的训练，这次设计使我们能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合实习中学到的实践知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂程度零件（CA6140车床法兰盘）的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计的能力，也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会。因此，它在我们大学生活中占有重要地位。就我个人而言，我也希望通过这次设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性心理，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力，对未来的工作发展打下一个良好的基础。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。1零件的分析1.1零件的作用题目所给定的零件是CA6140车床上的法兰盘（见附图1），法兰盘起联接作用是车床上的重要零件。1.2零件的工艺分析法兰盘是一回转体零件,有一组加工表面,这一组加工表面以Φ20为中心,包括:两个Φmm的端面,尺寸为Φmm的圆柱面,两个Φ90mm的端面及上面的4个Φ9mm的透孔.Φmm的外圆柱面及上面的Φ6mm的销孔,Φ90mm端面上距离中心线分别为34mm和24mm的两个平面.这组加工表面是以Φ20mm为中心,其余加工面都与它有位置关系,可以先加工它的一个端面,再借助专用夹具以这个端面为定位基准加工另一端面,然后再加工其它加工表面.2工艺规程设计2.1确定毛坯的制造形式供零件材料为HT200，由于零件年产量为1000件，已达到中批生产的水平，而且零件轮廓尺寸不大，故采用金属模铸造，法兰盘因毛坯比较简单，采用铸造毛坯时一般是成队铸造，再进行机械加工。这从提高生产率，保证加工精度上考虑也是应该的。2.2基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚着，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。粗基准的选择选择粗基准主要是选择第一道机械加工工序的定位基准，以便为后续的工序提供精基准。选择粗基准的出发点是：一要考虑如何分配各加工表面的余量：二要考虑怎样保证不加工面与加工面间的尺寸及相互位置要求。这两个要求常常是不能兼顾的，但对于一般的轴类零件来说，以外圆作为粗基准是完全合理的。对本零件而言，由于每个表面都要求加工，为保证各表面都有足够的余量，应选加工余量最小的面为粗基准（这就是粗基准选择原则里的余量足够原则）现选取Φ45外圆柱面和端面作为粗基准。在车床上用带有子口的三爪卡盘夹住工件，消除工件的六个自由度，达到完全定位。2）精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不在重复。2.3制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领一确定为中批生产的条件下，可以考虑采用万能性的机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。一.工艺路线方案一工序1粗铣Φ20孔两端面工序2钻、粗铰孔Φ20工序3粗铣Φ90外圆柱面上平行于轴线的两个平面工序4精铣Φ20孔两端的端面工序5精绞Φ20的孔工序6粗车Φ45、Φ90、Φ100的外圆，粗车B面与Φ90的右端面工序7半精车Φ45、Φ90、Φ100的外圆，半精车B面与Φ90的端面，对Φ100、Φ90、Φ45的圆柱面倒角，倒Φ45两端的过度圆弧，车退刀槽，车Φ20内孔两端的倒角工序8精车Φ100外圆面，精车B面，精车Φ90的右端面，精车Φ45的圆柱面工序9精铣Φ90外圆柱面上平行于轴线的两个平面工序10钻4-Φ9透孔工序11钻Φ4孔，钻铰Φ6的销孔工序12磨Φ45、Φ100的外圆工序13磨Φ90外圆柱面上距离轴线24mm的平面工序14磨B面工序15刻字划线工序16Φ100外圆无光镀铬工序17检查入库二.工艺方案二工序1粗车Φ100mm端面，粗车Φ100mm外圆柱面，粗车B面，粗车Φ90的外圆柱面工序2粗车Φ45端面及外圆柱面工序3钻粗绞Φ20的内孔工序4半精车Φ100的端面及外圆面，半精车B面，半精车Φ90的外圆柱面，对Φ100、Φ90的外圆柱面进行倒角，车Φ45两端的过渡圆弧，车Φ20孔的左端倒角工序5半精车Φ45的端面及外圆柱面，车Φ20孔的右端倒角，车Φ45的倒角，车3*2的退刀槽工序6精车Φ100的端面及外圆面，精车B面工序7精车Φ45端面及外圆柱面工序8精绞Φ20的孔工序9钻4—Φ9透孔工序10钻Φ4孔，钻绞Φ6孔工序11铣Φ90圆柱面上的两个平面工序12磨B面工序13磨Φ90外圆柱面上距离轴线24mm的平面工序14划线刻字工序15Φ100外圆无光镀铬工序16检查三.工艺方案的比较与分析上述两个方案的特点在于：方案一采用同时铣削加工两个端面，可以提高效率，而方案二采用车削端面，可以保证精度，方案一的效率虽高但精度不能保证，应把保证精度放在首位，故选用方案二车削两端面。由于各端面及外圆柱面都与Φ20轴线有公差保证，所以加工各端面及外圆柱面时应尽量选用Φ20孔为定位基准。经过比较修改后的具体工艺过程如下:工序1粗车Φ100端面及外圆柱面,粗车B面，粗车Φ90的外圆柱面工序2粗车Φ45端面及外圆柱面，粗车Φ90的端面工序3钻、扩、粗铰Φ20的孔工序4钻Φ4孔，再钻Φ6孔工序5半精车Φ100的端面及外圆柱面，半精车B面，半精车Φ90的外圆柱面，车Φ100、Φ90的倒角，车Φ45两端过渡圆弧，车Φ20孔的左端倒角工序6半精车Φ45的端面及外圆柱面，半精车Φ90的端面，车3*2退刀槽，车Φ45的倒角，车Φ20内孔的右端倒角工序7精车Φ100的端面及外圆，精车B面工序8精车Φ45的外圆，精车Φ90的端面工序9精绞Φ20的孔工序10磨Φ100、Φ45的外圆柱面工序11钻4—Φ9透孔工序12铣Φ90mm圆柱面上的两个平面工序13磨B面工序14磨Φ90mm外圆柱面上距离轴线24mm的平面工序15划线刻字工序16Φ100mm外圆无光镀铬工序17检查以上加工方案大致看来还是合理的.但通过仔细考虑零件的技术要求以及可能采取的加工手段之后,就会发现仍有问题,主要表现在工序Ⅳ钻Φ4mm孔，再钻Φ6mm孔由于在设计夹用夹具时要以Φ90mm圆柱面上的一个平面来定位,所以应把铣Φ90mm圆柱面上的两个平面这一道工序放在钻Φ4孔，再钻Φ6mm孔工序前.并且工序Ⅲ与工序Ⅴ序可并为一个工序,否则就有点繁琐.因此最后确定的加工工艺路线如下：工序1粗车Φ100端面及外圆柱面，粗车B面，粗车Φ90的外圆柱面工序2粗车Φ45端面及外圆柱面，粗车Φ90的端面工序3钻、扩、粗绞Φ20的孔工序4粗铣Φ90圆柱面上的两个平面工序5半精车Φ100的端面及外圆柱面，半精车B面，半精车Φ90的外圆柱面，车Φ100、Φ90外圆柱面上的倒角，车Φ45两端过渡圆弧，车Φ20孔的左端倒角工序6半精车Φ45的端面及外圆柱面，半精车Φ90的端面，车3*2退刀槽，车Φ45圆柱面两端的倒角，车Φ20内孔的右端倒角工序7精车Φ100的端面及外圆，精车B面工序8精车Φ45的外圆，精车Φ90的端面工序9精绞Φ20的孔工序10精铣Φ90圆柱面上的两个平面工序11钻、绞4-Φ9的孔工序12钻Φ4孔，钻、绞Φ6孔工序13磨Φ100、Φ45的外圆柱面工序14磨B面工序15磨Φ90外圆柱面上距离轴线24mm的平面工序16刻线刻字工序17镀铬工序18检测入库2.4机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定“法兰盘”零件材料为HT200，硬度200HBS，毛坯重量约为2.8KG，生产类型为中批生产，采用铸造毛坯。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸下：1.Φmm外圆表面此外圆表面为IT6级，参照《实用机械加工工艺手册》确定各工序尺寸及加工余量工序名称工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差精车外圆0.6450.017Φ半精车外圆1.445.60.1Φ粗车外圆347+0.3Φ毛坯5500.5Φ2.外圆表面Φmm参照《实用机械加工工艺手册》确定各工序尺寸及加工余量工序名称工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差精车外圆0.6100-0。46Φ半精车外圆1.4100．6粗车外圆4102毛坯61060.8Φ3．B面中外圆柱面参照《实用机械加工工艺手册》确定各工序尺寸及加工余量工序名称工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差精磨外圆0.245-0.6Φ粗磨外圆0.845.2半精车外圆146粗车247毛坯601061Φ14．孔Φ20mm参照《实用机械加工工艺手册》确定各工序尺寸及加工余量工序名称工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差铰孔0.220+0.045Φ20扩孔0.919.8+0.1Φ19.8钻孔918+0.6Φ18毛坯105.Φmm的端面1）按照《工艺手册》表6-28，铸件重量为2.8kg，Φmm端面的单边加工余量为2.0～3.0，取Z=2.0mm，铸件的公差按照表6-28，材质系数取，复杂系数取，则铸件的偏差为；2）精车余量：单边为0.2mm（见《实用机械加工工艺手册》中表3.2-2），精车公差既为零件公差-0.08；3）半精车余量：单边为0.6mm（见《实用机械加工工艺手册》中表11-27），半精车公差的加工精度为IT9，因此可以知道本工序的加工公差为-0.12mm；4）粗车余量：粗车的公差余量（单边）为Z=2.0-0.2-0.6=1.2mm；粗车公差：现在规定本工步（粗车）的加工精度为IT11级，因此，可以知道本工序的加工公差为-0.32mm，由于毛坯及以后各道工步的加工都有加工公差，因此所规定的加工余量其实就是含义上的加工余量，实际上，加工余量有最大的加工余量及最小加工余量之分；Φmm端面的尺寸加工余量和工序间余量及公差分布图见下图：由图可以知道：毛坯名义尺寸为：94+2=96（mm）毛坯的最大尺寸：96+0.7=96.7（mm）毛坯的最小尺寸：96-0.8=95.2（mm）粗车后最大尺寸：94+1.2=95.2（mm）粗车后最小尺寸：95.2-0.32=94.88（mm）半精车后最大尺寸：94+0.6=94.6（mm）半精车后最小尺寸：94.6-0.12=94.48（mm）精车后尺寸为94mm加工余量计算表工序加工尺寸及公差铸造毛坯粗车半精车精车加工前尺寸最大96.795.294.6最小95.294.8894.48加工后尺寸最大96.795.294.694.04最小95.294.8894.4893.96加工余量加工公差-0.32-0.12-0.082.5确定切削用量及基本工时工序1粗车Φ100端面及外圆柱面，粗车B面，粗车Φ90的外圆柱面1.加工条件工件材料：HT200δb=220MPa模铸加工要求：车削Φ100mm端面及外圆柱面，粗车B面机床：CA6140卧式车床刀具：采用刀片的材料为YT15，刀杆尺寸16x25mm,=90,=15,=12,=0.5mm2．计算切削用量(1)粗车Φ100mm端面 1)已知毛坯长度方向的加工余量为3+0..8-0。7mm,考虑的模铸拔模斜度，=4mm2)进给量f根据《实用机械加工工艺手册》中表2.4-3,当刀杆尺寸为16×25mm>3~5mm,以及工件直径为100时，f=0.7~1.0mm/r按CA6140车床说明书（见切削手册）取f=0.9mm/r3)计算切削速度，按《切削手册》表1.27,切削速度的计算公式为(寿命T=60min)(m/min)其中：=342,=0.15,=0.35,m=0.2。修正系数见《切削手册》表1.28,即=1.44,=0.8,=1.04,=0.81,=0.97。所以x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=158.6(m/min)4)确定机的主轴转速机床MQ1350A轻型外圆磨床1)选择砂轮。见《机械加工工艺手册》第三章中磨料A46KV6P35040127其含义为：砂轮磨料为刚玉，粒度为46#,硬度为中轮1级，陶瓷结合剂，6号组织，平型砂轮，其--工作台往返一次砂轮轴向进给量--工作台往返一次砂轮径向进给量＝2.5(min)工序15磨Φ90外圆柱面上距离轴线24mm的平面机床MQ1350A轻型外圆磨床1)选择砂轮。见《机械加工工艺手册》第三章中磨料A46KV6P35040127其含义为：砂轮磨料为刚玉，粒度为46#,硬度为中轮1级，陶瓷结合剂，6号组织，平型砂轮，其尺寸为350x40x1272)切削用量的选择。查《机械加工工艺手册》表33-42有砂轮轮速n=1500r/min(见机床说明书)v=27.5m/s工件速度＝10m/min轴向进给量＝0.5B＝20mm(双行程)切削深度＝0.015mm/st3)切削工时式中D被加工直径b加工宽度Z--单边加工余量K系数V工作台移动速度--工作台往返一次砂轮轴向进给量--工作台往返一次砂轮径向进给量＝0.53(min)3夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。经过与指导老师协商，决定设计第4道工序—铣距零件中心线分别为24和34的两平面的夹具。本夹具将用于组合机床，对工件对铣加工，刀具为镶齿三面刃铣刀。3.1问题的提出本夹具主要用来距中心线24和34的两平面，此平面的形位公差和表面要求均较高，无特殊要求，且加工此平面时Φmm轴的外端面及Φ20孔的内表面都已加工出来，可用来作为此工序的定位面。因此在本道工序，在保证提高劳动生产率，降低劳动强度的同时可以设计选用比较简单的夹具。3.2夹具设计3.2.1定位基准的选择由零件图可知，待加工平面对Φ20的轴线有平行度要求，对Φ100的底端面有垂直度要求，其设计基准为Φ20孔的中心线。本设计选用以Φ20孔的内表面和Φ的底端面为主要定位基面，另选用Φ100mm的上端面作为辅助定位基准。为了降低生产成本，本设计选择采用螺纹夹紧的方式。3.2.2切削力及夹紧力计算刀具：镶齿三面刃铣刀d=Φ80mm由《机械制造工艺设计手册》P可查得铣削扭矩M切向力切削功率Pm=2πM·n·10(kw)式中：C=558.6x=1y=0.8d=80k=0.9f=0.13n=1450所以当铣距中心轴线24mm和34mm面时有：=19.65(N·m)=491.35(N)Pm=2πx19.65x1450x10=178.97(kw)因为是对铣加工，故：M=19.65x2=39.3(N·m)F=491.35x2=982.7NPm=178.97x2=357.94(kw)如上所述，本设计采用螺旋夹紧机构，即由螺杆、螺母、垫圈、压板等元件组成的夹紧机构。螺旋夹紧机构不公结构简单、容易制造，而且由于缠绕在螺钉表面的螺旋线很长升角又小，所以螺旋夹紧机构的自锁性能好，夹紧力和夹紧行程都很大，是手动夹紧中用得最多的一种夹紧机构。根据夹紧状态下螺杆的受力情况和力矩平衡条件FL=F=式中F——夹紧力(N)F——作用力(N)L——作用力臂(mm)d——螺杆直径α——螺纹升角——螺纹处摩擦角.——螺杆端部与工件间的摩擦角.——螺杆端部与工件间的当量摩擦半径(mm)所以有F====3075.73N显然F=3075.73N>982.7N=F故本夹具可安全工作。3.2.3定位误差分析夹具的主要定位元件为支撑板和定位销。支撑板尺寸与公差都是选取的标准件，其公差由标准件决定，并且在夹具装配后的技术要求统一磨，支撑板的定为表面与夹具体底面平行度误差不超过0.02；定位销选取标准件，夹具体上装定位销销孔的轴线与夹具体底面的垂直度误差不超过0.02。夹具的主要定位元件为短定位销限制了两个自由度,另一端面限制三个自由度,绕铣刀轴线旋转方向的自由度无须限制。因零件对形位公差及尺寸公差均要求不高，且各定位件均采用标准件，故定位误差在此可忽略。3.2.4夹具设计及操作的简要说明如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率。为此，应首先着眼于机动夹紧而不采用手动夹紧。因为这是提高劳动生产率的重要途径。但由于本夹具是应用于组合机床上，两铣刀同时工作的对铣加工，夹具尺寸不能很大，如果采用机动夹紧，夹具势必过于复杂和庞大，本夹具为了提高生产率和降低生产成本，考虑简单、经济、实用,减轻工人劳动强度，采用螺旋夹紧机构,操作非常简单,先拧松夹紧螺母,稍旋转弯头压板，将工件放置在夹具支撑板上，由定位销定位,再将压板旋转复位，拧紧螺母达到夹紧要求即进行铣削加工.本工序采用的是专用的组合机床，高速钢镶齿三面刃铣刀来铣侧端面，因而不需要很大的夹紧力，而且可以采用长柄扳手，只需拧松两个夹紧螺母即可，因而工人的劳动强度不大。参考文献１、徐嘉元，曾家驹主编《机械制造工艺学》机械工业出版社97.8２、联合编写组编《机械设计手册》化学工业出版社87.12３、赵家齐：《机械制造工艺学课程设计指导书》，机工版４、哈尔滨工业大学李益民主编：《机械制造工艺设计简明手册》，机工版，2005年7月第一版５、王启平主编《机床夹具设计》哈工大出版社85.12６、东北重型机械学院主编《机床夹具设计手册》上海科学技术出版社80.1７、孟少安主编《机械加工工艺手册》机械工业出版社91.9８、徐灏主编《机械设计手册》机械工业出版社91.9９、《机械制造工艺学》、《机床夹具设计》（教材）10、孙丽媛主编，《机械制造工艺及用夹具设计指导》，冶金工业出版社200211、《机械加工工艺师手册》12、《机械零件设计手册》13、《机床夹具设计图册》致谢毕业设计是对大学四年所学知识与能力的综合应用和检测，是每一个合格的大学生的必经过程，也是一个重要的实践性教学环节。本次毕业设计，不仅培养了我们正确的设计思想；也同时让我们掌握了工程设计的一般程序和方法，以及锻炼了我们综合运用知识能力。在本次设计过程中，我们大量阅读了各种技术资料及设计手册，认真探讨了机械领域内的各种基本问题。因此，本次设计不仅加强了对自己所学专业课程的理解和认识，而且也对自己的知识面进行了拓宽。此外，本次设计在绘图的过程中，使用了AUTOCAD绘图软件，并同时进行了手工绘图，这些都不同程度地使我们学到了更多的知识，进一步提高了我们绘图识图的能力。在本次毕业设计中，我得到xxx老师的耐心指导，细心教诲，并在设计过程中及时的给我解答疑难，让我在本次毕业设计中得到了自己能力上的长进和知识上的飞跃，这对我的将来都会有深远的影响。并且，在设计过程中还有其他老师和同学的热忱帮助，在此表示由衷的感谢！由于本人知识有限，实际经验更加不足，因此我的设计还存在着很多的不足之处，敬请各位老师指正，本人将不胜感激！附件1对电控带式铣床运用液压自动精度控制和宽度控制戴维斯.艾伦博士，英国谢菲尔德股份有限公司工程与建筑部门项目经理及营业主任。戴维.麦凯，英国谢菲尔德股份有限公司。在韩国南部浦项钢铁公司第二分公司的电控带式铣床是在1980年建造的现代的，四分之三的连续的铣床。该铣床工作台宽2050mm，能进行4次粗加工和7次精加工，其带的最大速度21m/s,此时的总功率为56,000kw.限卷重量是达35.3吨以上。该铣床的年产量为356万吨。为了改善加工宽度和精度公差，浦项钢铁公司决定在尾末的修边机安装液压自动控制(HAWC)，并在精加工F4-F7处安装液压自动精度控制(HAGC)。戴维.麦凯的任务是将现代化的机械系统和液压系统连接在总体机器上，利用计算机建立AWC/AGC的控制，实现新的宽度，机械的安装,进行试车训练。新的机器在1987年在14天的截止期间投入使用。新设备的概述一个先决条件是新的设备必须结合现有设备寻求一个方法，在很少次品的基础上运用传统操作实现反转。因此，液压AGC和AWC气缸设计成产生失稳状态时能够抵挡正常的滚动。所有的控制系统依靠被挑选的系统与现有系统保持平行，现有的操作员在实验台控制时,必须熟练地操作任何液压系统和机电系统。AWC系统包含短行程,单作用气缸设计在水平螺杆的后面与垂直滚动止动器之间，该气缸是伺服控制的,以行程速度为100毫米/s提供在缓冲地址寄存器中的宽度控制，并且实现了顶部量器和尾部刀槽的效果控制。在粗加工实验台R3后的一些宽度量具过去习惯于给正向反馈电传送控制信号对修边机E4进行自动宽度控制，现在现行的宽度量具在粗加工设备R4后，只需要面对面地调整。自动精度控制系统在最后4次精加工中被设为短行程，单作用气缸被定位在顶部止动器与螺杆下方的牵引轴承/载荷单元之间。这些气缸具有异常的动态性能（28Hz,速度10mm/s).由于实际距离在修边机E4与精加工F4至F7之间，分离泵的总成装配能供应到每一个地方。液压设备需要压力为275bar,具有3微米过滤水平的矿物油。新的计算机配置包含在以太网总线上连接7个程序数据处理机和11/73微理器处，系统的不同的零件需要被连接在现有的计算机监督管理机构（SCC）和可编程逻辑控制器（PLC)之间的现有的64位通讯端口上。再这之上有被透视的现有通讯和高速结构（因此，现有的计算机系统包含有升温设备站）。给自动宽度控制/自动精度控制（AGC/AWC）的必须的数据被提取，并沿着以太网总线被连续的传达给新系统。将来，如同新系统能简单地被绑到以太网上那样，这样具有给计算机系统开垦更简单的通信的优点（两三个月以后，更进一步的契约给ENCO加热保留了展示板，并且，更多11/73微处理器必须的中间机座的云状水纹被受到）。机械/液压的设计特点自动精度控制（AGC）气缸--自动精度控制（AGC）气缸以及它们的部件的各种零件的视图。气缸设计为单一的整体，低摩擦的封口的聚四氟乙烯万能插孔带被悬挂在青铜下的活塞上。当气缸处于失稳状态时基准活塞被倾斜用于调节摆动曲面。在进行铣削时，反馈正常的偏差以达到所需要的自由度。液压管被安装在每个气缸的前面，包括伺服阀。其中一个位置检测器在小型蓄力器之后稍稍可被辨别。其中一个位置检测器在其正对面作配合使用。两个信号从检测器被平均地提供平均行程信号。检测器组件见。具有1微米分辨率的索尼magnescale检测器被密封在黄铜体内。第三类伺服阀被运用（穆格79系列）。第三类伺服阀有它自己的内置组合式闭合环进行位置控制。每个阀的理论额定流量为2230升/分。两个阀被配合每个气缸安装，并且被电线串联运行。在工业工程学上，相当于传动信号从最初的阀到达极限，并且远远超过第二类阀。他们具有200Hz的频响应率响应，提供给所有28Hz的气缸。气缸参数和性能数据见表I。其动态的性能的检测是：将其安装在相当于试验设备的轧机机架装备上，在一个类似气缸上进行检验（浦项钢铁公司铣床上,直径890mm与960mm比较），伴随完全一样的检测器，伺服阀等等。钢块准确的表现了止动块和滚子的质量，给出质量弹簧在实际铣削条件下的实际表达。频率响应相当于载荷滚压的作用，。环路增益通过动力学最优化软件自动校准。一个单作用气缸设计的固有特点是流动速率通过伺服阀被测定，因此气缸的速率说明了气缸的实际压力。在气缸的整个工作范围内，在较高和较低区域的范围内，为了防止不必要的高速率，用简单的软件规则把电传动限制在伺服阀范围内，并在延伸和收缩两个方向有效地产生稳定的，对称的速度性能。自动宽度控制（AWC）气缸AWC气缸具有一个有球形座的止推轴承和压入活塞。每个气缸均可以通过它附近的自身带的第三类伺服阀确定并使用。伺服阀和位置传感器可与自动精度控制（AGC）相对的部位相互交换。性能细节见表1。条件气缸自动精度控制（AGC）自动宽度控制（AWC）内径（mm）980350行程(mm)3050压力(bars)245275负载（吨）1850115速度(mm/s)＞10＞100频率响应(HZ)＞2828位置分辨率(mm)0.0010.001位置精度(mm)0.0040.004表格1失稳强度通过滚子止动器上的牵动—背气压缸提供。这些气缸为了在缓冲地址寄存器的主体部分中保持稳定的，低的牵动—背压强度而被进行控制，但要增加高压阀来增加推力，以获得尾部结束antinecking切口的特点。液压系统液压泵的总成装配被放在润滑装置里。从F4到F7的液压制动精度控制服务系统包含为四个轴向活塞泵（三个运行设备，一个备用设备）提供275bar（4000磅/平方英寸）压力的具有重力反馈的不锈的钢油箱。过滤部分是1公称微米（3绝对微米）通过一个网状分离泵单位供给的过滤油的冷却器/过滤器，拉制用油从油箱出来，通过冷却器/过滤器然后回到油箱。38升的蓄电器集气管，充满氮的高压蓄电器（提供AWC和AGC气缸的暂时需要），被用来关闭每一个轧机机座。这些蓄电器尽可能被固定以达到最佳的动态性能，就象关闭他们各自的气缸一样。控制系统的硬件设备浦项钢铁公司的一项主要业务是在不危害目前系统的前提下，进行新的计算机系统综合。（目前的系统持续运行，并总是象备用设备一样被利用。）在现有的计算机监督管理机构（SCC）和可编程序逻辑控制器（PLC）之间的64位并行接口使制器丝杠制动精度控制（AGC）不能被扩大或者复制。解决的办法是在计算机监督管理机构（SCC）和可编程序逻辑控制器（PLC）之间插入一个带有标准数字输入/输出（I/O）设备的程序数据处理机（PDP）11/73，以达到通讯连接的效果（图9）。它的功能很简单。从SCC读入数据作为64—位数据，把它存储在存储器，并立即将同样的输出数据再一次传递出去，到达PLC。当数据被转达SCC的时候，发生相同的交换返回命令。每一次程序处理，64位数据为分布给新设备的余项被解码并转换成串行形式。这样的数据将包含所有的输出数据（PDI）和准备资料。由于在这个转换里对可靠性极端关心，所以包含了一个备用PDP11/73。当没有机器在使用中时，备用机器象软件开发工具那样可以用于全部新系统。在主线停机前大约4个月，在它们的功能，操作和可靠性被确定前，这两台机器被安装进行主线试运转。在主线14天的停机时间里，剩余的计算机系统被拿来联机，尽管AWC得到比AGC低的优先权。全部的系统配置见图9。功能上，供给4站的HAGC在2台11/73微处理器之间被分开，为了给出在成本和利用之间的合理损害。处理机能力的大致40％保持尚未使用。卷偏心补尝（REC）的微处理器为了服务于任何一个F4和F7站，被看见把最有效偏心输入的任何一个进行转换，在将来，更进一步的微处理器能简单的被加（REC功能上的更多细节晚一会儿会描述）。配位和记录微处理器的功能是很明显的；它组成以太网上的各种处理机之间的数据流，并分析，储备，指出设计和生产数据。控制系统操作特点自动工件转换器（AWC）系统——AWC系统有两种功能：通过把下宽度末端最小化达到末端收获损失的减少。在缓冲地址寄存器的主体部分中改善宽度差。因为涉及的修边机是E4，并且缓冲地址寄存器比较薄（大致50mm），少量为了改善已经造成的缩颈的修边机已经通过粗精度/窄边站完成了，通过preopening修边机滚动间隙被计算出来总额，然后迅速地在目标宽度上结束，如同顶端进入修边机那样。当间隙迅速的展开一个适当的量时，在尾端发生类似的过程。这些快进气缸的运动轨迹（例如线性的，指数的，抛物线的以及其他的等等）能通过调整计算机被选择，并且间隙调整器的速度和行程长度被要求。顶端和尾端的接近的准确跟踪是本质。这通过特殊的热金属检测器结合缓冲地址寄存器速度测量法被完成。缓冲地址寄存器宽度控制有2种方式：BISRA计量器仪表；和反馈进给。尽管控制样板模式的电位（为了减少铣床伸长，依靠瞬时滚动强度的精确感应）总是被考虑限制，由于相对低滚动载荷的高摩擦强度，尽管它是被勘测了的。这建立在对规定的了理论来说它是不能解决问题的。前馈电模式——通过E3/R3后的宽度表，利用进给宽度误差变化探测——是成功的。其结果是出口宽度变化，在站E4/R4后面测得，95％缓冲地址寄存器长度在+2.0的范围内，如同新宽度表在这存储单元中被测定的那样。这个仪器被用来为了维持系统校准，给缓冲地址寄存器与缓冲地址寄存器宽度之间的障碍更新。不过，因为被包括的传送距离是缓冲地址寄存器长度的重大比率，所以它不被In缓冲地址监控器反馈使用。液压自动精度控制（AGC）——包括在液压AGC设备内的工作特性能被分为传统的能被考虑的那些，和有新颖的成分的那些。传统的AGC特性包括：绝对的封闭状态BISRA精度表模式给每个液压站；可变的铣床系数；薄模补偿润滑油；液流补偿；和绝对的或封闭的反馈监视。给每个液压站的绝对封闭状态的BISRA精度表模式都是通过SCC自动地或手动地挑选的。BISRA精度表的作用是把铣床系数人为地变硬了。发生这种情况是因为来自精确滚动强度的反馈使得AGC扩展气缸补偿铣床伸长。补偿的数量能从0——铣床准许的对其自然机械刚性——改变到100％，结果无限地增加了铣床系数。每个液压站都通过SCC或人为地被给与一个刚性值（从0到100％）。动态油薄膜补偿通过气缸在备用滚动轴承油液薄膜浓度正确的动态选择下的运动获得，随着速度和滚动负载的作用而变化。所有AGC气缸运动的精度改变的结果都是带的质量-流量的改变，通过按顺序请求液压站速度改变引起loopier角度的变化。这种顺序是可以预料的，有效地短路信号通过正速度调整从ACG直接送到。对于绝对或封闭状态反馈监控器，站F7出口X光精度能在任何一个状态反馈中被选择。在以前的状态中，系统继续做校正直到目标精度被完成。在后面的状态中，顶部-尾部的精度被接受，并且线圈的余项被始终如一地维持。新ACG特性包括：自动操作；分配监控器反馈和滚动偏心补偿。自动操作反对在系统控制中倾向于一边不均匀加热跨越宽度的带操作的理论。滚动强度面与面之间的差异被测定，并且反馈出显示铣床停止的倾斜系数的功能（当不同的滚动间隙被倾斜时测量铣床系数特性）。这个功能组块的输出说明滚动叠加倾斜的数量被拿来放置，引起不同的强度。校正，对BISRA精度表的类似物，对应滚动间隙恢复10位，因此，改善带跟踪。来自液压站F4,F5,F6和F7的出口X光精度的反馈对其自身是惯例的。不过，这接近的新特征是站F4到F7所引起的增加的强度改变量的校正分配按正比例，通过SCC最初的滚动强度模型计算被计算出来。这将外形和形态干扰减少到最小（图10）。因子x,y和z的计算，见下列计算样本：需要强度分布图形；每个站的百分比精度表调整；并算出每个站的材料刚性。在材料滚动中，备用卷和轴承的偏心率能引起重要的特性，尤其是ACG精度表，这时，就象他们无限地刚性的一样，铣床液压站运转。滚动偏心率如同复值函数，一般地顶部和尾部的滚子是不同的，并从一边到另一边。由此引起的波形是多变的，随着时间的改变和显示高频率元件（第5个谐波以上），通过轴承健作用而被引起。有效的自动滚动偏心补偿（REC）系统的要求如下：跟随变动模型的动态。具有独立的识别顶部和尾部滚动效果的能力，具有传动端和滚动改变端作用（如，4——轴操作）ACC气缸响应要充足地迅速对REC系统要求作出反应，并且抗干扰。系统的方框图见图11性能早期的设备可靠性问题，一般相关的伴随着高冲击强度的发生，象高速铣床线管和尾部暴露那样，由于旧系统的瞬时回复能力，在大多数情况下已经用生产率的最小损失解决了。AWC系统在+2mm的范围内达到了其95％缓冲地址寄存器长度的目标。对线圈主体AGC性能在+0.050mm（+0.002英尺）的范围内是好的。在顶端的偶然误差可归因于铣床设备。新工序和备用计算机系统被安装。1988年3月，两周时间的数据收集结束，覆盖大致3900线圈，表明了96％的轻型系列密封的线圈长度在+0.035mm（+0.00138英尺）的范围内，并且，重型系列（6mm以上），95％的密封的线圈的长度在+0.045mm（+0.00177英尺）的范围内。（这些长度涉及到每个线圈排除最开始和最后5米的线圈长度。）结束语自动宽度控制（AWC）和自动精度控制（AGC）系统，结合了许多新的硬件和软件的特点，和非常苛刻的现有的性能要求，以达到改善带的质量的目的。结合现有的计算机系统交界面潜在的困难区域，并保留了他们的完整性，通过规模巨大的设计和计算完成了。基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究基于单片机的嵌入式Web服务器的研究MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器单片机控制的二级倒立摆系统的研究基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现基于单片机的蓄电池自动监测系统基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制基于单片机的自动找平控制系统研究基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现一种基于单片机的轴快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于双单片机冲床数控系统的研究基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制基于单片机的软起动器的研究和设计基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究基于单片机的机电产品控制系统开发基于PIC单片机的智能手机充电器基于单片机的实时内核设计及其应用研究基于单片机的远程抄表系统的设计与研究基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制基于微型光谱仪的单片机系统单片机系统软件构件开发的技术研究基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用基于单片机的光纤光栅解调仪的研制气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制基于单片机的数字磁通门传感器基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪基于单片机的电机运动控制系统设计Pico专用单片机核的可测性设计研究基于MCS-51单片机的热量计基于双单片机的智能遥测微型气象站MCS-51单片机构建机器人的实践研究基于单片机的轮轨力检测基于单片机的GPS定位仪的研究与实现基于单片机的电液伺服控制系统用于单片机系统的MMC卡文件系统研制基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究单片机控制的后备式方波UPS提升高职学生单片机应用能力的探究基于单片机控制的自动低频减载装置研究基于单片机控制的水下焊接电源的研究基于单片机的多通道数据采集系统基于uPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制基于单片机的红外测油仪的研究96系列单片机仿真器研究与设计基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制基于单片机的气体测漏仪的研究基于三菱M16C/6N系列单片机的CAN/USB协议转换器基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术研究基于单片机的膛壁温度报警系统设计基于AVR单片机的低压无功补偿控制器的设计基于单片机船舶电力推进电机监测系统基于单片机网络的振动信号的采集系统基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究基于单片机的叠图机研究与教学方法实践基于单片机嵌入式Web服务器技术的研究及实现基于AT89S52单片机的通用数据采集系统基于单片机的多道脉冲幅度分析仪研究机器人旋转电弧传感角焊缝跟踪单片机控制系统基于单片机的控制系统在PLC虚拟教学实验中的应用研究基于单片机系统的网络通信研究与应用基于PIC16F877单片机的莫尔斯码自动