第2章加工設(shè)備自動(dòng)化加工設(shè)備自動(dòng)化是指在加工過程中所用的加工設(shè)備能夠、精密、可靠地自動(dòng)進(jìn)行加工，還能進(jìn)一步集中工序和具有一定的柔性。2.1概述一、加工設(shè)備自動(dòng)化的意義加工設(shè)備在機(jī)械制造中占重要地位，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化可縮短輔助時(shí)間提高生產(chǎn)率，改善工人的勞動(dòng)條件，也是建立自動(dòng)生產(chǎn)線和全盤自動(dòng)化的前提條件，是實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造自動(dòng)化的基礎(chǔ)。2.1概述加工設(shè)備自動(dòng)化的內(nèi)容是指實(shí)現(xiàn)了加工過程自動(dòng)化并有自動(dòng)裝卸能力的設(shè)備。主要指實(shí)現(xiàn)機(jī)床加工循環(huán)自動(dòng)化和輔助工作自動(dòng)化。需要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的主要內(nèi)容有：二、實(shí)現(xiàn)加工設(shè)備自動(dòng)化的途徑

1）對(duì)半自動(dòng)加工設(shè)備配置自動(dòng)上下料裝置，以實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化；2）對(duì)通用加工設(shè)備運(yùn)用電氣控制技術(shù)、數(shù)控技術(shù)等進(jìn)行自動(dòng)化改造；3）根據(jù)工件特點(diǎn)和工藝要求設(shè)計(jì)制造專用的自動(dòng)化加工設(shè)備，如組合機(jī)床等；4）采用數(shù)控加工設(shè)備，數(shù)控機(jī)床、加工中心等。2.1概述三、自動(dòng)化加工設(shè)備的生產(chǎn)率分析與分類

1．生產(chǎn)率分析當(dāng)自動(dòng)化加工設(shè)備連續(xù)生產(chǎn)時(shí)，加工一個(gè)工件的工作循環(huán)時(shí)間由切削時(shí)間和輔助時(shí)間組成，即tg=tq+tf

由工作循環(huán)時(shí)間所決定的生產(chǎn)率Q（件/min）：

Q=1/tg=1/(tq+tf)=(1/tq)/(1+tf

/tq)

令

K=1/tq

則Q=K/(1+Ktf

)2.1概述2.1概述1．生產(chǎn)率分析

①當(dāng)tf一定時(shí)，減少切削時(shí)間tq即增加K，開始生產(chǎn)率Q

增長(zhǎng)顯著，但往后因tf的比重相對(duì)增大，Q

的提高不顯著了②當(dāng)tf愈小時(shí)，增加K時(shí)對(duì)Q

的提高愈顯著。

③當(dāng)切削時(shí)間tq愈小時(shí)，減少tf對(duì)Q

的提高愈顯著。tqtf2.1概述1．生產(chǎn)率分析

由此可見，tq和tf對(duì)生產(chǎn)率的影響是相互制約和相互促進(jìn)的。當(dāng)生產(chǎn)工藝發(fā)展到一定水平，即工藝生產(chǎn)率K提高到一定程度時(shí)，必須提高機(jī)床自動(dòng)化程度，進(jìn)一步減少空程輔助時(shí)間，促使生產(chǎn)率不斷提高。另一方面，在相對(duì)落后的工藝基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)機(jī)床自動(dòng)化，生產(chǎn)率的提高是有限的，為了取得良好的效果，應(yīng)當(dāng)在先進(jìn)的工藝基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)機(jī)床自動(dòng)化。2.1概述2．分類

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，加工過程自動(dòng)化水平不斷提高，使得生產(chǎn)率得到了很大的發(fā)展，先后開發(fā)了適應(yīng)不同生產(chǎn)率水平要求的自動(dòng)化加工設(shè)備，主要有以下各類：

（1）全（半）自動(dòng)單機(jī)

又分為單軸和多軸全（半）自動(dòng)單機(jī)兩類

（2）組合機(jī)床

（3）自動(dòng)線（TransferLine——TL）（4）一般數(shù)控機(jī)床（5）加工中心（MC）（6）柔性制造單元（FMC）2.2切削加工自動(dòng)化切削加工自動(dòng)化的根本目的是提高加工質(zhì)量和加工效率，減少資源消耗，降低加工成本。一、車削加工自動(dòng)化車床是切削加工設(shè)備中使用最早、應(yīng)用最廣的設(shè)備。自動(dòng)車床是最早發(fā)明的自動(dòng)化加工設(shè)備之一。

車削加工自動(dòng)化包括多個(gè)單元?jiǎng)幼髯詣?dòng)化和工作循環(huán)自動(dòng)化，自動(dòng)車床、轉(zhuǎn)塔、仿形車床、多刀車床是典型，發(fā)展方向是數(shù)控車床、車削中心和車削柔性單元等。2.2切削加工自動(dòng)化一、車削加工自動(dòng)化

1.單軸自動(dòng)車床單軸自動(dòng)車床能按一定程序自動(dòng)完成工作循環(huán)，主要用于棒料、盤料加工。一般采用凸輪和檔塊或數(shù)控系統(tǒng)自動(dòng)控制刀架、主軸箱運(yùn)動(dòng)和其它輔助運(yùn)動(dòng)。

主要類型有單軸縱切自動(dòng)車床、單軸轉(zhuǎn)塔自動(dòng)車床和單軸橫切自動(dòng)車床等。此外，還有多軸自動(dòng)（半自動(dòng)）車床，包括臥式和立式兩種。

CM1107型精密單軸縱切自動(dòng)車床

1）機(jī)床的用途形狀較復(fù)雜，精度要求高，一次成形的小型軸類零件。用于成批大量生產(chǎn)的鐘表、儀器儀表行業(yè)。毛坯為棒料2）機(jī)床的工作原理

送料、夾緊、放松、縱向和橫向進(jìn)給皆由分配軸上的鼓輪或凸輪分別進(jìn)行控制。分配軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，完成一個(gè)工作循環(huán)。

半自動(dòng)轉(zhuǎn)塔車床適用范圍：成批加工形狀復(fù)雜的盤套類零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：轉(zhuǎn)塔刀架可縱向移動(dòng)和轉(zhuǎn)位，其上可裝多把刀，工作中周期性轉(zhuǎn)位，順序地對(duì)工件進(jìn)行加工。刀具

行程由插銷板和行程開關(guān)控制，指令經(jīng)電路、油路傳遞，易保證精度，提高生產(chǎn)率。

仿形半自動(dòng)車床適用范圍：成批加工階梯軸類或盤類零件

主要加工圓柱面、圓錐面和成形表面結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

1.仿形刀架的斜向運(yùn)動(dòng)—仿形運(yùn)動(dòng)由液壓隨動(dòng)系統(tǒng)和靠?？刂疲?/p>

2.仿形刀架的縱向進(jìn)給由液壓油缸單獨(dú)驅(qū)動(dòng)；3.液壓仿形刀架前端有自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀夾，其上可裝幾把刀，可自動(dòng)轉(zhuǎn)位，進(jìn)行粗車、半精車。2.2切削加工自動(dòng)化一、車削加工自動(dòng)化2.數(shù)控車床

數(shù)控車床的主要特點(diǎn)：①主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度高（伺服或步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)鏈短）②數(shù)控車床具有高精度（閉環(huán)、半閉環(huán)系統(tǒng)，反饋控制）③能實(shí)現(xiàn)多種工序復(fù)合的全部加工。④數(shù)控車床具有高柔性。

數(shù)控車床的類型：主要有通用型、卡盤型、排刀型、雙主軸型、棒料型及一些專門化車床等。2.2切削加工自動(dòng)化2.數(shù)控車床（1）刀架系統(tǒng)

液壓缸進(jìn)油1—中心軸5左移—壓縮碟形彈簧6—定位齒盤7與固定齒盤8脫離；

液壓馬達(dá)2轉(zhuǎn)動(dòng)—齒輪3、4帶動(dòng)中心軸5轉(zhuǎn)動(dòng)—齒盤7轉(zhuǎn)動(dòng)達(dá)到規(guī)定工位；編碼器齒輪9將轉(zhuǎn)位信號(hào)傳給編碼器10—數(shù)控裝置—轉(zhuǎn)位停止—油缸活塞后退—齒盤定位夾緊.圖2-4液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)位的轉(zhuǎn)塔刀架2.2切削加工自動(dòng)化安裝排刀架的數(shù)控車床橫滑板較大，裝幾組刀架，無分度圖2-5排刀架結(jié)構(gòu)2.2切削加工自動(dòng)化圖2-6觸發(fā)式測(cè)頭測(cè)量系統(tǒng)及測(cè)量典型過程（2）數(shù)控車床機(jī)內(nèi)測(cè)量裝置

2.2切削加工自動(dòng)化圖2-7工件外徑及內(nèi)徑的機(jī)內(nèi)測(cè)量（2）數(shù)控車床機(jī)內(nèi)測(cè)量裝置

圖2-8刀具機(jī)內(nèi)測(cè)量2.2切削加工自動(dòng)化一、車削加工自動(dòng)化3.車削中心與數(shù)控臥式車床的區(qū)別：車削中心的轉(zhuǎn)塔刀架上帶有能使刀具旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力刀座，主軸具有按輪廓成形要求連續(xù)回轉(zhuǎn)（不等速回轉(zhuǎn)）運(yùn)動(dòng)和進(jìn)行連續(xù)精確分度的C軸功能，并能與X軸或Z軸聯(lián)動(dòng)。還可在車削中心基礎(chǔ)上發(fā)展出車磨中心、車銑中心等多工序復(fù)合加工的機(jī)床。當(dāng)車削中心的主軸具有C軸功能時(shí)，主軸便能夠進(jìn)行分度、定向，配合轉(zhuǎn)塔刀架的動(dòng)力刀座，幾乎所有的加工都可在一次裝夾中完成。

2.2切削加工自動(dòng)化3.車削中心（1）主軸定向準(zhǔn)停機(jī)構(gòu)和C軸

在工件規(guī)定部位銑槽鉆孔或要求主軸定向準(zhǔn)停以檢測(cè)工件時(shí)，車削中心須有主軸定向準(zhǔn)停或C軸功能，即通過位置控制使主軸在不同角度上定位。主軸粗分度由主軸電機(jī)分度完成，位置編碼器裝在與主軸相關(guān)位置，終定位靠主軸后端齒式分度盤和插銷來完成,定位精度達(dá)±0.1°,分度增量角為12°、15°。專門角度可更換主軸分度盤。C軸分度定位后要有夾緊機(jī)構(gòu)，以防主軸轉(zhuǎn)位。

C軸控制主軸連續(xù)分度，同時(shí)與刀架X軸或Z軸聯(lián)動(dòng)銑削各種曲線槽、車螺紋、車多邊形等，也可定向停車。2.2切削加工自動(dòng)化3.車削中心（1）主軸定向準(zhǔn)停機(jī)構(gòu)和C軸

當(dāng)用主軸電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)主軸時(shí)，無需C軸降速裝置及附加機(jī)械定位機(jī)構(gòu)，因主軸伺服電機(jī)本身具有C軸功能，只需設(shè)置位置編碼器或電磁傳感器，C軸運(yùn)動(dòng)由數(shù)控系統(tǒng)和主軸電動(dòng)機(jī)完成。

當(dāng)機(jī)床主軸箱有變速齒輪機(jī)構(gòu)時(shí)，C軸動(dòng)作前，主軸運(yùn)動(dòng)須與主軸電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)鏈脫開，利用專用伺服電動(dòng)機(jī)使主軸分度或定向。2.2切削加工自動(dòng)化圖2-9

C軸的機(jī)械傳動(dòng)示意圖主軸C軸伺服電機(jī)2.2切削加工自動(dòng)化圖2-10對(duì)置同軸線雙主軸車削中心（2）多主軸、雙主軸和輔助主軸

多主軸車削中心能在一臺(tái)機(jī)床上完成更多工序，縮短了加工周期，又提高工件精度。多主軸車削中心各主要主軸的驅(qū)動(dòng)功率和尺寸均相同，分別稱第1主軸、第2主軸、第3主軸…，可分別加工一種工件的全部工序或加工多個(gè)工件，適于加工盤件。2.2切削加工自動(dòng)化圖2-11并列雙主軸車削中心（2）多主軸、雙主軸和輔助主軸2.2切削加工自動(dòng)化二、鉆銑削加工自動(dòng)化

1.鉆削自動(dòng)化鉆削自動(dòng)化大部分是在普通鉆床的基礎(chǔ)上，配備點(diǎn)位數(shù)控系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的，其定位精度為±0.02～0.1mm。數(shù)控鉆床通常有立式、臥式、專門化及鉆削加工中心。

鉆削加工中心以鉆削為主，可完成鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、锪孔、攻螺紋等加工，還兼有輕載荷銑削、鏜削功能。除了工作臺(tái)的X、Y向運(yùn)動(dòng)和主軸Z向運(yùn)動(dòng)通過步進(jìn)電機(jī)自動(dòng)進(jìn)行外，鉆削中心在此基礎(chǔ)上增加了自動(dòng)換刀裝置。2.2切削加工自動(dòng)化1.鉆削自動(dòng)化圖4-7更換主軸換刀鉆削自動(dòng)換刀1）刀庫(kù)與主軸直接換刀2）通過更換主軸換刀2.2切削加工自動(dòng)化

1.鉆削自動(dòng)化圖2-12帶轉(zhuǎn)塔鉆削中心主傳動(dòng)系統(tǒng)主電機(jī)主軸轉(zhuǎn)塔頭液壓缸定位盤槽輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)位電機(jī)2.2切削加工自動(dòng)化二、鉆銑削加工自動(dòng)化

2.銑削自動(dòng)化銑削多用于粗加工及半精加工，有時(shí)也用于精加工。除加工平面、溝槽、輪齒、螺紋、花鍵軸等外，還可加工較復(fù)雜的型面。數(shù)控銑床、仿形銑床的出現(xiàn)，提高了銑床的加工精度和自動(dòng)化程度，使復(fù)雜型面加工自動(dòng)化成為可能。特別是數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用擴(kuò)大了銑床的加工范圍，提高了銑床的自動(dòng)化程度。

數(shù)控銑床配備自動(dòng)換刀裝置，則發(fā)展成以銑為主兼有鉆、鏜、鉸、攻螺紋多功能于一體的加工中心。2.2切削加工自動(dòng)化三、組合機(jī)床以通用部件為基礎(chǔ)，配少量專用部件，按加工要求設(shè)計(jì)的專用機(jī)床。具有工序集中、生產(chǎn)率高、自動(dòng)化程序高、造價(jià)較低優(yōu)點(diǎn)；但專用性強(qiáng)、改裝不太方便。

組合機(jī)床的自動(dòng)化水平主要通過數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用來實(shí)現(xiàn)。一種是工藝的需要，另一種是在多工序或多品種加工時(shí)，為加速轉(zhuǎn)換和調(diào)整而采用數(shù)控。數(shù)控組合機(jī)床通常利用數(shù)控單坐標(biāo)、雙坐標(biāo)或三坐標(biāo)滑臺(tái)或模塊、數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)等數(shù)控部件和通用部件混合所組成，既有高生產(chǎn)率，在某些工序上又有柔性，應(yīng)用也較多。2.2切削加工自動(dòng)化圖2-13三件并行加工活塞的數(shù)控車鏜組合機(jī)床2.2切削加工自動(dòng)化四、加工中心（MC）是備有刀庫(kù)并能自動(dòng)換刀對(duì)工件進(jìn)行多工序加工的數(shù)控機(jī)床，通常指主要完成鏜銑加工的加工中心。這種自動(dòng)完成多工序集中加工的方法，可擴(kuò)展到各種類型的數(shù)控機(jī)床，如車削中心、滾齒、磨削、特種加工等。

1．加工中心的特點(diǎn)、類型與適用范圍（1）適用范圍廣（2）加工精度高（3）生產(chǎn)率高加工中心的類型有立式、臥式、五面、龍門等，適用范圍見表2-22.2切削加工自動(dòng)化四、加工中心2．加工中心的典型自動(dòng)化結(jié)構(gòu)除一般數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)外，還具有自身的特點(diǎn)：（1）自動(dòng)換刀與刀庫(kù)

加工中心的刀具存取方式有順序方式和隨機(jī)方式兩種，刀具隨機(jī)存取（選刀次序是任意的）是最主要的方式。（2）觸發(fā)式測(cè)頭測(cè)量系統(tǒng)

主要用于加工循環(huán)中的測(cè)量，工序前、工序后。（3）刀具長(zhǎng)度測(cè)量系統(tǒng)

用以檢查刀具長(zhǎng)度正確性以及刀具折斷、破損現(xiàn)象，檢測(cè)準(zhǔn)確度為±1mm。當(dāng)發(fā)現(xiàn)不合格刀具時(shí)，測(cè)量系統(tǒng)會(huì)發(fā)出停車信號(hào)。2.2切削加工自動(dòng)化2．加工中心的典型自動(dòng)化結(jié)構(gòu)（4）回轉(zhuǎn)工作臺(tái)

回轉(zhuǎn)工作臺(tái)是臥式加工中心實(shí)現(xiàn)B軸運(yùn)動(dòng)的部件，B軸的運(yùn)動(dòng)可作為分度運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)?；剞D(zhuǎn)工作臺(tái)有兩種結(jié)構(gòu)形式，僅用于分度的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)用鼠齒盤定位，分度前工作臺(tái)抬起，使上下鼠齒盤分離，分度后落下定位，上下鼠齒盤嚙合，實(shí)現(xiàn)機(jī)械剛性連接。用于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，用回轉(zhuǎn)式感應(yīng)同步器檢測(cè)及定位，并控制回轉(zhuǎn)速度，也稱為數(shù)控工作臺(tái)。數(shù)控工作臺(tái)和X、Y、Z軸及其它附加運(yùn)動(dòng)構(gòu)成4～5軸輪廓控制，可加工復(fù)雜輪廓表面。此外，加工中心的交換工作臺(tái)和托盤交換裝置配合使用，實(shí)現(xiàn)了工件的自動(dòng)更換，從而縮短了消耗在更換工件上的輔助時(shí)間。

2.3金屬板材成形加工自動(dòng)化塑性成形是材料加工的主要方法之一，即利用金屬材料的塑性變形能力，使其在設(shè)備給出的外力作用下于模具里成形出產(chǎn)品的方法。金屬板材加工的主要方法有沖壓、鍛壓兩大類。一、沖壓加工簡(jiǎn)介沖壓是利用沖壓設(shè)備及模具的作用，獲得所需零件形狀和尺寸的方法。其坯料主要有板材、帶材、管材及其它型材。沖壓件的重量輕、厚度薄、剛度好、質(zhì)量穩(wěn)定。沖壓在汽車、家用電器、電機(jī)、儀表等制造中具有十分重要的地位。2.3金屬板材成形加工自動(dòng)化沖壓成形產(chǎn)品示例一——日常用品2.3金屬板材成形加工自動(dòng)化沖壓成形產(chǎn)品示例二——高科技產(chǎn)品汽車覆蓋件飛機(jī)蒙皮2.3金屬板材成形加工自動(dòng)化一、沖壓加工簡(jiǎn)介

沖壓設(shè)備主要有機(jī)械壓力機(jī)和液壓機(jī)。沖壓的自動(dòng)化水平對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率和確保操作者人身安全十分重要。沖壓工藝分為分離工序和成形工序兩大類：分離工序是使沖壓件與坯料沿一定的輪廓線相互分離，同時(shí)沖壓件分離斷面的質(zhì)量也要滿足要求。分離工序包含落料、沖孔、切斷、切口和剖切等。成形工序是使沖壓坯料在不破壞的條件下發(fā)生塑性變形，并轉(zhuǎn)化成所要求的成品形狀。成形工序又分為彎曲、拉深、成形等三大類。多工位精密級(jí)進(jìn)模2.3金屬板材成形加工自動(dòng)化二、沖壓自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的一般原則

沖壓技術(shù)的發(fā)展及沖壓件結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，尤其是高速、精密和多工位沖壓設(shè)備的較多應(yīng)用，對(duì)沖壓自動(dòng)化提出了更高的要求。近代出現(xiàn)的計(jì)算機(jī)數(shù)字控制的沖壓機(jī)械手、機(jī)器人、各種自動(dòng)沖壓設(shè)備、沖壓自動(dòng)線以及柔性生產(chǎn)線，反映了沖壓自動(dòng)化的發(fā)展水平。

實(shí)現(xiàn)沖壓自動(dòng)化要根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)條件、加工方式等情況采取不同的方式，一般有在通用壓力機(jī)上使用自動(dòng)沖模、通用自動(dòng)壓力機(jī)、專用自動(dòng)壓力機(jī)以及沖壓自動(dòng)線等幾種。2.3金屬板材成形加工自動(dòng)化二、沖壓自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的一般原則

選擇沖壓自動(dòng)化方式時(shí)應(yīng)考慮下列因素：

（1）安全生產(chǎn)（2）沖壓件批量（3）沖壓件結(jié)構(gòu)（4）沖壓工藝方案（5）材料規(guī)格（6）壓力機(jī)型式

沖壓件品種單一時(shí)，用自動(dòng)沖模實(shí)現(xiàn)沖壓自動(dòng)化較適宜；品種較多時(shí)，在通用自動(dòng)壓力機(jī)上用普通沖模自動(dòng)化生產(chǎn)較合理；批量很大時(shí)，要考慮以專用自動(dòng)壓力機(jī)代替通用壓力機(jī)的可能性；大型沖壓件的自動(dòng)化生產(chǎn)，往往采用自動(dòng)線的形式。2.3金屬板材成形加工自動(dòng)化三、沖壓設(shè)備的自動(dòng)化裝置沖壓加工自動(dòng)化包括供料（件）、送料、出料（件）和廢料（工件）處理等自動(dòng)化環(huán)節(jié)。

供料裝置主要是為送料裝置做準(zhǔn)備工作。不同的原材料（板料、條料、卷料）采用的供料裝置不盡相同。如卷料通過卷料架來實(shí)現(xiàn)供料，帶動(dòng)力的卷料架具有開卷功能

送料裝置主要是為沖壓做原材料的自動(dòng)送進(jìn)。常用的送料裝置有輥式和夾持式兩種。2.3金屬板材成形加工自動(dòng)化三、沖壓設(shè)備的自動(dòng)化裝置接件裝置主要是讓由沖壓模具中頂出或推出的工件或工序件處于一定的位置，以便整理或輸送。接件通過接件器在連桿、搖板、縮放、滑道、回轉(zhuǎn)等機(jī)構(gòu)與壓力機(jī)滑塊的聯(lián)動(dòng)作用下實(shí)現(xiàn)。廢料處理裝置主要是對(duì)沖壓后的廢料進(jìn)行處理，主要有兩種方法，即將廢料切斷或是將卷料重新卷繞。廢料切斷多數(shù)利用設(shè)在模具上的切刀進(jìn)行，壓力機(jī)每一行程將廢料切斷一次，即廢料長(zhǎng)度等于一個(gè)進(jìn)給步距。 2.3金屬板材成形加工自動(dòng)化三、沖壓設(shè)備的自動(dòng)化裝置

自動(dòng)保護(hù)裝置主要是對(duì)沖壓加工過程中的原材料、進(jìn)給、出件等狀況進(jìn)行監(jiān)視，在原材料使用不符合要求、沖壓進(jìn)給狀態(tài)異常、出件非正常逸出等情況下發(fā)出信號(hào)，使壓力機(jī)迅速停機(jī)。自動(dòng)保護(hù)裝置一般通過有接觸點(diǎn)和無觸點(diǎn)式兩種傳感方式進(jìn)行，前者主要通過機(jī)械方式使電觸頭動(dòng)作，后者通過電磁感應(yīng)、光電或β射線等取得信號(hào)。2.3金屬板材成形加工自動(dòng)化四、自動(dòng)沖模

具有自動(dòng)進(jìn)給、自動(dòng)出件等功能的沖模稱為自動(dòng)沖模，一般在普通壓力機(jī)上使用。

按照進(jìn)給對(duì)象，自動(dòng)沖模可分為原材料自動(dòng)進(jìn)給和工序件自動(dòng)進(jìn)給兩類。前者按進(jìn)給機(jī)構(gòu)形式又可分為輥式、夾持式和其它形式，其模具的自動(dòng)進(jìn)給部分與沖壓部分基本上是分開的；后者大都采用推板或回轉(zhuǎn)盤形式，其自動(dòng)進(jìn)給部分與沖壓部分難以分開。2.3金屬板材成形加工自動(dòng)化圖2-16夾持式自動(dòng)送料沖模工作行程時(shí)，斜楔下降—滾輪3送料器6松開右移，坯料被定料器9卡??；

回程時(shí)，送料器6夾持坯料左移，定料器9松開讓坯料通過。

調(diào)節(jié)螺桿4和變換斜楔2可改變送料步距。2.3金屬板材成形加工自動(dòng)化圖2-17通用自動(dòng)出件校平模2.3金屬板材成形加工自動(dòng)化五、先進(jìn)沖壓自動(dòng)化技術(shù)

為適應(yīng)汽車工業(yè)、航空航天工業(yè)的發(fā)展需求，大型沖壓設(shè)備的應(yīng)用越來越普遍，其中有兩大發(fā)展趨勢(shì)：一是側(cè)重于柔性生產(chǎn)的高性能壓力機(jī)生產(chǎn)線配以自動(dòng)化上下料機(jī)械手；二是采用大型多工位壓力機(jī)。其中前者具有占用資金少、通用性好、適用于多車型小批量生產(chǎn)的特點(diǎn)，滿足了生產(chǎn)中高檔轎車需要的高質(zhì)量沖壓件的要求。具體有如下幾種技術(shù)：1.機(jī)電一體化全自動(dòng)壓力機(jī)技術(shù)（自動(dòng)換模系統(tǒng)）2.單機(jī)聯(lián)線自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線（通用性好占資金少）3.大型多工位壓力機(jī)（效率高、質(zhì)量好、綜合成本）2.4機(jī)械加工自動(dòng)線機(jī)械加工自動(dòng)線是一組用運(yùn)輸機(jī)構(gòu)聯(lián)系起來的由多臺(tái)自動(dòng)機(jī)床、工件存放裝置以及統(tǒng)一自動(dòng)控制裝置等組成的自動(dòng)加工系統(tǒng)。在工作過程中，工件以一定的生產(chǎn)節(jié)拍，按照工藝順序自動(dòng)地經(jīng)過各個(gè)工位，不需要工人直接參與操作，自動(dòng)地完成預(yù)定的加工內(nèi)容。

自動(dòng)線能減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減少設(shè)備布置面積，縮短生產(chǎn)周期，建立嚴(yán)格的工作節(jié)奏，保證產(chǎn)品質(zhì)量，降低產(chǎn)品成本。自動(dòng)線的加工對(duì)象通常是固定不變的，或在較小的范圍內(nèi)變化，而且在改變加工品種時(shí)要花費(fèi)許多時(shí)間進(jìn)行人工調(diào)整。另外初始投資較多，因此只適用于大批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。

2.4機(jī)械加工自動(dòng)線切削加工自動(dòng)線通常由工藝設(shè)備、工件輸送系統(tǒng)、控制和監(jiān)視系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)等組成，各個(gè)系統(tǒng)中又包括各類設(shè)備和裝置，如表2-4所示。

由于工件類型、工藝過程和生產(chǎn)率等的不同，自動(dòng)線的結(jié)構(gòu)和布局差異很大，但其基本組成部分都是大致相同的。切削加工自動(dòng)線可以按多種方法分類（見表2-5）。2.4機(jī)械加工自動(dòng)線一、通用機(jī)床自動(dòng)線在通用機(jī)床自動(dòng)線上完成的典型工藝主要是各種車削、車螺紋、磨外圓、磨內(nèi)孔、磨端面、銑端面、打中心孔、銑花鍵、拉花鍵孔、切削齒輪和鉆分布孔等1.對(duì)納入自動(dòng)線機(jī)床的要求

機(jī)床性能更穩(wěn)定可靠，包括較好地?cái)嘈寂判?、較高的刀具耐用度、穩(wěn)定地自動(dòng)工作循環(huán)，增設(shè)自動(dòng)上下料裝置及聯(lián)鎖保護(hù)等。2.4機(jī)械加工自動(dòng)線一、通用機(jī)床自動(dòng)線2.通用機(jī)床自動(dòng)線的連線方法

涉及工件的輸送方式、機(jī)床間的連接和排列形式、自動(dòng)線的布局等問題，需全面衡量。工件輸送方式有強(qiáng)制輸送和自由輸送；機(jī)床間的連接有柔性連接和剛性連接，串聯(lián)方式和并聯(lián)方式；

機(jī)床排列可縱列和橫排；分料方式有順序分料和按需分料。2.4機(jī)械加工自動(dòng)線2.4機(jī)械加工自動(dòng)線二、組合機(jī)床自動(dòng)線

是針對(duì)一個(gè)零件的全部加工工序?qū)ｉT設(shè)計(jì)制成的由若干臺(tái)組合機(jī)床組成的自動(dòng)生產(chǎn)線。它與通用機(jī)床自動(dòng)線有許多不同點(diǎn)：每臺(tái)機(jī)床的加工工藝都是指定的不作改變；工件的輸送方式除直接輸送外，還可利用隨行夾具進(jìn)行輸送；線的規(guī)模較大，有的多達(dá)幾十臺(tái)機(jī)床；有比較完善的自動(dòng)監(jiān)視和診斷系統(tǒng)，以提高其開動(dòng)率等。組合機(jī)床自動(dòng)線主要用于加工箱體類零件和畸形件，其數(shù)量占加工自動(dòng)線總數(shù)的70%左右。1．組合機(jī)床自動(dòng)線上工件的輸送形式2．組合機(jī)床自動(dòng)線的布局（表2-6）2.4機(jī)械加工自動(dòng)線三、柔性自動(dòng)線（FlexibleTransferLine-FTL）

為適應(yīng)多品種生產(chǎn)，原來由專用機(jī)床組成的自動(dòng)線改用數(shù)控機(jī)床或由數(shù)控操作的組合機(jī)床組成柔性自動(dòng)線。FTL的工藝基礎(chǔ)是成組技術(shù)。按照成組加工對(duì)象確定工藝過程，選擇適宜的數(shù)控加工設(shè)備和物料儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)組成FTL。

一般的柔性自動(dòng)線由以下三部分構(gòu)成：①數(shù)控機(jī)床、專用機(jī)床及組合機(jī)床；②工件輸送系統(tǒng)；③控制系統(tǒng)。2.4機(jī)械加工自動(dòng)線三、柔性自動(dòng)線（FlexibleTransferLine-FTL）

FTL加工設(shè)備主要選用數(shù)控組合機(jī)床、數(shù)控2坐標(biāo)或3坐標(biāo)機(jī)床、轉(zhuǎn)塔機(jī)床、換箱機(jī)床及專用機(jī)床。圖2-26回轉(zhuǎn)支架式換箱機(jī)床模塊第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理第二節(jié)活塞式空壓機(jī)的結(jié)構(gòu)和自動(dòng)控制第三節(jié)活塞式空壓機(jī)的管理復(fù)習(xí)思考題單擊此處輸入你的副標(biāo)題，文字是您思想的提煉，為了最終演示發(fā)布的良好效果，請(qǐng)盡量言簡(jiǎn)意賅的闡述觀點(diǎn)。第六章活塞式空氣壓縮機(jī)

piston-aircompressor壓縮空氣在船舶上的應(yīng)用：

1.主機(jī)的啟動(dòng)、換向；

2.輔機(jī)的啟動(dòng)；

3.為氣動(dòng)裝置提供氣源；

4.為氣動(dòng)工具提供氣源；

5.吹洗零部件和濾器。

排氣量:單位時(shí)間內(nèi)所排送的相當(dāng)?shù)谝患?jí)吸氣狀態(tài)的空氣體積。單位：m3/s、m3/min、m3/h第六章活塞式空氣壓縮機(jī)

piston-aircompressor空壓機(jī)分類：按排氣壓力分：低壓0.2～1.0MPa；中壓1～10MPa；高壓10～100MPa。按排氣量分：微型<1m3/min；小型1～10m3/min；中型10～100m3/min；大型>100m3/min。第六章活塞式空氣壓縮機(jī)

piston-aircompressor第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理容積式壓縮機(jī)按結(jié)構(gòu)分為兩大類：往復(fù)式與旋轉(zhuǎn)式兩級(jí)活塞式壓縮機(jī)單級(jí)活塞壓縮機(jī)活塞式壓縮機(jī)膜片式壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)葉片式壓縮機(jī)最長(zhǎng)的使用壽命-

----低轉(zhuǎn)速（1460RPM），動(dòng)件少（軸承與滑片），潤(rùn)滑油在機(jī)件間形成保護(hù)膜，防止磨損及泄漏，使空壓機(jī)能夠安靜有效運(yùn)作；平時(shí)有按規(guī)定做例行保養(yǎng)的JAGUAR滑片式空壓機(jī)，至今使用十萬小時(shí)以上，依然完好如初，按十萬小時(shí)相當(dāng)于每日以十小時(shí)運(yùn)作計(jì)算，可長(zhǎng)達(dá)33年之久。因此，將滑片式空壓機(jī)比喻為一部終身機(jī)器實(shí)不為過。滑(葉)片式空壓機(jī)可以365天連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)并保證60000小時(shí)以上安全運(yùn)轉(zhuǎn)的空氣壓縮機(jī)1.進(jìn)氣2.開始?jí)嚎s3.壓縮中4.排氣1.轉(zhuǎn)子及機(jī)殼間成為壓縮空間，當(dāng)轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，空氣由機(jī)體進(jìn)氣端進(jìn)入。2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)使被吸入的空氣轉(zhuǎn)至機(jī)殼與轉(zhuǎn)子間氣密范圍，同時(shí)停止進(jìn)氣。3.轉(zhuǎn)子不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，氣密范圍變小，空氣被壓縮。4.被壓縮的空氣壓力升高達(dá)到額定的壓力后由排氣端排出進(jìn)入油氣分離器內(nèi)。4.被壓縮的空氣壓力升高達(dá)到額定的壓力后由排氣端排出進(jìn)入油氣分離器內(nèi)。1.進(jìn)氣2.開始?jí)嚎s3.壓縮中4.排氣1.凸凹轉(zhuǎn)子及機(jī)殼間成為壓縮空間，當(dāng)轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，空氣由機(jī)體進(jìn)氣端進(jìn)入。2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)使被吸入的空氣轉(zhuǎn)至機(jī)殼與轉(zhuǎn)子間氣密范圍，同時(shí)停止進(jìn)氣。3.轉(zhuǎn)子不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，氣密范圍變小，空氣被壓縮。螺桿式氣體壓縮機(jī)是世界上最先進(jìn)、緊湊型、堅(jiān)實(shí)、運(yùn)行平穩(wěn)，噪音低，是值得信賴的氣體壓縮機(jī)。螺桿式壓縮機(jī)氣路系統(tǒng)：

A

進(jìn)氣過濾器

B

空氣進(jìn)氣閥

C

壓縮機(jī)主機(jī)

D

單向閥

E

空氣/油分離器

F

最小壓力閥

G

后冷卻器

H

帶自動(dòng)疏水器的水分離器油路系統(tǒng)：

J

油箱

K

恒溫旁通閥

L

油冷卻器

M

油過濾器

N

回油閥

O

斷油閥冷凍系統(tǒng)：

P

冷凍壓縮機(jī)

Q

冷凝器

R

熱交換器

S

旁通系統(tǒng)

T

空氣出口過濾器螺桿式壓縮機(jī)渦旋式壓縮機(jī)

渦旋式壓縮機(jī)是20世紀(jì)90年代末期開發(fā)并問世的高科技?jí)嚎s機(jī)，由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪聲、長(zhǎng)壽命等諸方面大大優(yōu)于其它型式的壓縮機(jī)，已經(jīng)得到壓縮機(jī)行業(yè)的關(guān)注和公認(rèn)。被譽(yù)為“環(huán)保型壓縮機(jī)”。由于渦旋式壓縮機(jī)的獨(dú)特設(shè)計(jì)，使其成為當(dāng)今世界最節(jié)能壓縮機(jī)。渦旋式壓縮機(jī)主要運(yùn)動(dòng)件渦卷付，只有磨合沒有磨損，因而壽命更長(zhǎng)，被譽(yù)為免維修壓縮機(jī)。

由于渦旋式壓縮機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)、振動(dòng)小、工作環(huán)境安靜，又被譽(yù)為“超靜壓縮機(jī)”。

渦旋式壓縮機(jī)零部件少，只有四個(gè)運(yùn)動(dòng)部件,壓縮機(jī)工作腔由相運(yùn)動(dòng)渦卷付形成多個(gè)相互封閉的鐮形工作腔，當(dāng)動(dòng)渦卷作平動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，使鐮形工作腔由大變小而達(dá)到壓縮和排出壓縮空氣的目的?；钊娇諝鈮嚎s機(jī)的外形第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理一、理論工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）工作循環(huán)：4—1—2—34—1吸氣過程

1—2壓縮過程

2—3排氣過程第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理一、理論工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）

壓縮分類：絕熱壓縮：1—2耗功最大等溫壓縮：1—2''耗功最小多變壓縮：1—2'耗功居中功＝P×V（PV圖上的面積）加強(qiáng)對(duì)氣缸的冷卻，省功、對(duì)氣缸潤(rùn)滑有益。二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）1.不存在假設(shè)條件2.與理論循環(huán)不同的原因：1）余隙容積Vc的影響Vc不利的影響—?dú)埓娴臍怏w在活塞回行時(shí)，發(fā)生膨脹，使實(shí)際吸氣行程（容積）減小。Vc有利的好處—

（1）形成氣墊，利于活塞回行；（2）避免“液擊”（空氣結(jié)露）；（3）避免活塞、連桿熱膨脹，松動(dòng)發(fā)生相撞。第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理表征Vc的參數(shù)—相對(duì)容積C、容積系數(shù)λv合適的C：低壓0.07-0.12

中壓0.09-0.14

高壓0.11-0.16

λv＝0.65—0.901）余隙容積Vc的影響C越大或壓力比越高，則λv越小。保證Vc正常的措施：余隙高度見表6-1壓鉛法—保證要求的氣缸墊厚度2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理2）進(jìn)排氣閥及流道阻力的影響吸氣過程壓力損失使排氣量減少程度，用壓力系數(shù)λp表示：保證措施：合適的氣閥升程及彈簧彈力、管路圓滑暢通、濾器干凈。λp

（0.90-0.98）2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理3）吸氣預(yù)熱的影響由于壓縮過程中機(jī)件吸熱，所以在吸氣過程中，機(jī)件放熱使吸入的氣體溫度升高，使吸氣的比容減小，造成吸氣量下降。預(yù)熱損失用溫度系數(shù)λt來衡量（0.90-0.95）。保證措施：加強(qiáng)對(duì)氣缸、氣缸蓋的冷卻，防止水垢和油污的形成。2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理4）漏泄的影響內(nèi)漏：排氣閥（回漏）；