機(jī)床設(shè)計(jì)論文大全11篇

緒論：寫作既是個(gè)人情感的抒發(fā)，也是對學(xué)術(shù)真理的探索，歡迎閱讀由發(fā)表云整理的11篇機(jī)床設(shè)計(jì)論文范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發(fā)。

篇（1）

1總體方案設(shè)計(jì)

筆者所研究的五軸數(shù)控銑床,是一種針對模具加工的高速、高效率機(jī)床,并可以選配五軸功能,可使工件在一次裝夾下,完成五面的加工。為了實(shí)現(xiàn)高性能動(dòng)態(tài)特性,其基本結(jié)構(gòu)考慮為工作臺固定,橫梁-滑座-主軸箱移動(dòng)分別實(shí)現(xiàn)三坐標(biāo)進(jìn)給,具有三坐標(biāo)自動(dòng)定位和三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)機(jī)能。固定工作臺可以換成雙擺工作臺,實(shí)現(xiàn)五軸聯(lián)動(dòng)。主要技術(shù)指標(biāo)如表2所示。

2具體方案設(shè)計(jì)

2.1第1種方案

第1種方案將該五軸數(shù)控銑床設(shè)計(jì)為龍門式,具體工作形式可以描述為:龍門架則沿床身作縱向(x方向)運(yùn)動(dòng),滑枕沿著龍門架作橫向(y方向)移動(dòng),主軸箱沿著滑枕作z方向的移動(dòng)。工件固定在平轉(zhuǎn)臺上,平轉(zhuǎn)臺固定在立轉(zhuǎn)臺上。平轉(zhuǎn)臺繞z軸作轉(zhuǎn)動(dòng),立轉(zhuǎn)臺又同時(shí)繞x軸轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣就實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動(dòng),如圖2所示。

2.2第2種方案

該方案為立式五軸數(shù)控銑床,其底座固定,滑枕沿著底座作x方向移動(dòng),立柱在滑枕上作y方向移動(dòng),主軸箱沿著立柱作z方向移動(dòng),這樣就實(shí)現(xiàn)了三軸聯(lián)動(dòng)。工件固定在平轉(zhuǎn)臺上,平轉(zhuǎn)臺又固定在立轉(zhuǎn)臺上。平轉(zhuǎn)臺繞z軸轉(zhuǎn)動(dòng),立轉(zhuǎn)臺又同時(shí)繞x軸轉(zhuǎn)動(dòng),這樣就實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)給該數(shù)控銑床輸入程序時(shí)就會(huì)實(shí)現(xiàn)五軸聯(lián)動(dòng)。五軸分別為3個(gè)平動(dòng)軸和2個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸,如圖3所示。

該立式五軸與龍門式五軸的運(yùn)動(dòng)方案基本相同,不同的是布局上有區(qū)別。龍門式數(shù)控銑床的主軸箱沿著滑枕作z方向移動(dòng),而該立式五軸數(shù)控銑床的主軸箱則沿著立柱進(jìn)行z方向移動(dòng)。

2.3第3種方案

該方案也是立式五軸數(shù)控銑床,床身固定在地面上,滑枕在床身上沿著y軸方向移動(dòng),支座在床身上沿著z軸方向移動(dòng),同時(shí)工作臺在支座上沿著x軸方向移動(dòng),這樣就實(shí)現(xiàn)了三軸聯(lián)動(dòng)。平轉(zhuǎn)臺固定在工作臺上繞著z軸方向作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),刀具固定在立轉(zhuǎn)臺上,立轉(zhuǎn)臺在滑枕上繞著y軸作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),如圖4所示。

基于ADAMS運(yùn)動(dòng)仿真

1對3種設(shè)計(jì)方案的運(yùn)動(dòng)仿真

應(yīng)用SolidWorks三維繪圖軟件對每種設(shè)計(jì)方案中的數(shù)控銑床進(jìn)行建模,然后導(dǎo)入到ADAMS軟件中。在ADAMS軟件中把模型加入約束、驅(qū)動(dòng)并對運(yùn)動(dòng)方式進(jìn)行編程仿真,模擬出五軸數(shù)控機(jī)床的運(yùn)轉(zhuǎn)情況,可以在虛擬的條件下看到機(jī)床的物理形態(tài)和動(dòng)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)情況,達(dá)到可視化目的。

在設(shè)計(jì)該機(jī)床運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí),ADAMS軟件雖然可以實(shí)現(xiàn)五軸聯(lián)動(dòng),但是五軸聯(lián)動(dòng)后的運(yùn)動(dòng)軌跡并不直觀,因此決定采用三軸聯(lián)動(dòng)。

第1種方案中先設(shè)置床身與橫梁處的Motion3、橫梁與滑枕處的Motion2、滑枕與滑板處的Motion4,然后設(shè)定仿真時(shí)間為9,共為500步,結(jié)果形成的軌跡為一螺旋線。圖5、圖6所示為第1種設(shè)計(jì)方案的三維模型和刀具軌跡。

第2種方案中先設(shè)置床身與滑枕處的Motion1、滑板1與滑枕處的Motion2、滑板1與滑板2處的Motion3,然后設(shè)定仿真時(shí)間為9,共為500步,結(jié)果形成的軌跡為一螺旋線。圖7、圖8所示為第2種方案的三維模型和刀具軌跡。第3種方案中先設(shè)置底座與滑枕處的Motion1、底座與滑板處的Motion3、支撐臺與滑板處的Motion4,然后設(shè)定仿真時(shí)間為9,共為500步。該方案與前兩個(gè)方案的不同之處在于不是由刀具直接形成螺旋線,而是工件在工作臺上作圓周運(yùn)動(dòng),刀具作直線運(yùn)動(dòng),由這兩種運(yùn)動(dòng)形成螺旋線。圖9、圖10所示為第3種方案的三維模型和合成軌跡。

2結(jié)果分析

2.1第1種方案

該布局形式為龍門架移動(dòng)式,其主軸可以在龍門架的橫向與垂直溜板上運(yùn)動(dòng),而龍門架則沿床身作縱向運(yùn)動(dòng)。如圖6所示方案1中的刀具運(yùn)行軌跡為螺旋線,該方案采用x,y軸的對稱布局形式,提高了機(jī)床的熱穩(wěn)定性及加工精度。這種布局適用于加工較重的工件,可以減小銑床的結(jié)構(gòu)尺寸和質(zhì)量。該龍門銑床的優(yōu)點(diǎn)是:

1)占地面積小。工作臺移動(dòng)式龍門銑床,整機(jī)長度必須兩倍于縱向行程長度,而第1種方案設(shè)計(jì)的龍門銑床的整機(jī)長度只需縱向行程加上龍門架側(cè)面寬度即可;

2)動(dòng)態(tài)響應(yīng)好。該移動(dòng)式龍門銑床采用的是固定工作臺,一般與床身整體鑄出,龍門框架縱向運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力矩等值不變,不會(huì)因工件的承載重量的改變而變化,從而保證了加工精度和機(jī)床的響應(yīng)性能。

2.2第2種方案

該機(jī)床為立式數(shù)控銑床,采用工作臺轉(zhuǎn)動(dòng),且主軸沿垂直溜板上、下運(yùn)動(dòng)。由滑枕和滑板實(shí)現(xiàn)x,y兩個(gè)坐標(biāo)的移動(dòng),主軸沿立柱上下實(shí)現(xiàn)z坐標(biāo)移動(dòng)。如圖8所示的方案2中的刀具運(yùn)行軌跡,主要優(yōu)點(diǎn)在于z軸導(dǎo)軌的承重是固定不變的,有利于提高z軸的定位精度和精度的穩(wěn)定性;但是由于本銑床的z軸承載較重,不利于提高z軸的快速性。

2.3第3種方案

該機(jī)床為立式數(shù)控銑床,工作臺沿z坐標(biāo)上、下移動(dòng),主軸頭為轉(zhuǎn)動(dòng)式。圖10所示為方案3的合成軌跡,該方案由工作臺和滑枕實(shí)現(xiàn)了x,y坐標(biāo)的移動(dòng)。其主要優(yōu)點(diǎn)是適用于加工質(zhì)量較小的工件,缺點(diǎn)是機(jī)床的結(jié)構(gòu)不太穩(wěn)定,導(dǎo)致加工精度受到影響。

綜上所述,根據(jù)表2給出的技術(shù)要求可知,龍門式五軸數(shù)控銑床工作行程要求較大,承重要求較高,因此第3種方案不符合設(shè)計(jì)要求。從機(jī)床布局的結(jié)構(gòu)來看,龍門式的布局更為合理,而第2種方案設(shè)計(jì)的立式五軸數(shù)控銑床的熱穩(wěn)定性及剛性都不如第1種方案設(shè)計(jì)的龍門式五軸數(shù)控銑床。

結(jié)論

篇（2）

2)選用深孔加工刀具加工，提高加工質(zhì)量。

3)使用傳送帶輸送工件，使加工時(shí)減少搬運(yùn)工件的時(shí)間，并降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

4)夾具采用一面兩孔定位，螺旋及鉸鏈綜合夾緊機(jī)構(gòu)手動(dòng)夾緊。由于鉆削力較小，不需要太大的夾緊力就能實(shí)現(xiàn)夾緊，因此采用手動(dòng)夾緊也不會(huì)加大工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

綜上所述，本次設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)周期短，相對于一般鉆床價(jià)格低，從而大大減少了在機(jī)床方面投入的資金。由于采用輸送帶傳送工件，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省了加工時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。由此，齒輪泵生產(chǎn)的成本也降低了。

生產(chǎn)加工便捷化是一個(gè)需要不斷的探索和改進(jìn)課題，因此還有許多方面可以改進(jìn)。

前言

隨著現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，機(jī)床的種類越來越繁多，機(jī)床的功能越來越多，為了適應(yīng)當(dāng)今機(jī)械生產(chǎn)中的特殊要求，專用機(jī)床的應(yīng)用越來越廣泛。之所以選擇泵體蓋鉆孔專機(jī)設(shè)計(jì)作為我的設(shè)計(jì)題目，是因?yàn)槲野l(fā)現(xiàn)以前的鉆床雖然功能不少，但是有很多不足之處，比如對工件大批量生產(chǎn)不能滿足，而且生產(chǎn)效率不高，對一些有特殊要求的工件也不能進(jìn)行批量生產(chǎn)。基于這個(gè)前提，我選擇了鉆削類的專機(jī)設(shè)計(jì)，主要是針對泵體蓋6-φ2孔的鉆削進(jìn)行加工。通過本次設(shè)計(jì)，可以生產(chǎn)出一種鉆床滿足泵體蓋6-φ2孔的鉆削標(biāo)準(zhǔn)化批量生產(chǎn)，這種鉆床既可以滿足特殊的加工要求又節(jié)省了時(shí)間、減少了勞動(dòng)力。本畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的是設(shè)計(jì)出一種鉆削類的專用機(jī)床，讓它只對泵體蓋6-φ2孔一類工件進(jìn)行鉆削加工。本機(jī)床結(jié)構(gòu)簡單、集中化程度高、針對性強(qiáng)、工作效率高、能夠適應(yīng)在生產(chǎn)批量大的生產(chǎn)中的要求。它既提高了生產(chǎn)效率，又簡化了操作程序，而且減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

機(jī)床、基礎(chǔ)理論研究、檢測等方面都有了較大的進(jìn)展。目前，孔加工技術(shù)已較為成熟。

同時(shí)隨著我國科學(xué)和技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代，其品種型號越來越多，質(zhì)量要求越來越高，更新?lián)Q代周期也越來越短。因而多品種、中小批量生產(chǎn)已日益成為機(jī)械制造業(yè)的主要生產(chǎn)類型。

機(jī)床夾具是保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率等生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作中的重要組成部分，其結(jié)構(gòu)形式必須與其生產(chǎn)類型相適應(yīng)[2]。

當(dāng)然在鉆床中夾具的設(shè)計(jì)也是至關(guān)重要的，由于夾具設(shè)計(jì)過程的隨機(jī)因素較多，目前仍有許多企業(yè)沿用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法來完成，即由經(jīng)驗(yàn)豐富的工藝人員人工設(shè)計(jì)(或借助二維CAD設(shè)計(jì))。很顯然，這種設(shè)計(jì)方法在很大程度土受夾具設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)和知識水平的限制，且設(shè)計(jì)周期長，設(shè)計(jì)效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，已不適應(yīng)現(xiàn)代制造技術(shù)。因此，開發(fā)出實(shí)用的計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)是解決這一間題的重要方法和手段。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)可以分為概念設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)三個(gè)階段。概念設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)中最關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié),它影響著后續(xù)的技術(shù)設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì),是決定夾具方案優(yōu)劣的重要階段。由于鉆銑削加工切削用量及切削力較大，加工時(shí)易產(chǎn)生振動(dòng)，因此設(shè)計(jì)鉆銑床夾具時(shí)應(yīng)注意：夾緊力要足夠且反行程自鎖；夾具的安裝要準(zhǔn)確可靠，即安裝及加工時(shí)要正確使用定向鍵、對刀裝置；夾具體要有足夠的剛度和穩(wěn)定性，結(jié)構(gòu)要合理

在批量生產(chǎn)泵體蓋時(shí)，多采用流水線式操作，即按工序分配給不同生產(chǎn)車間來生產(chǎn)。泵體蓋孔加工專機(jī)及夾具設(shè)計(jì)，就是為加工泵體蓋6-φ2孔這一工序而設(shè)計(jì)的專用機(jī)床及夾具。由于泵體蓋6-φ2為均勻分布，因此需要綜合應(yīng)用孔的加工及機(jī)床夾具等方面的知識。

本次設(shè)計(jì)主要包括兩大部分。

第一部分為泵體蓋6-φ2孔鉆削專機(jī)的設(shè)計(jì)，其中包括機(jī)床的基本尺寸的選擇、電機(jī)的選擇、傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和鉆頭的選擇。

首先，機(jī)床的基本尺寸主要參考常用機(jī)床的外形尺寸，并根據(jù)6-φ2孔加工的需要來確定。其次，泵體蓋材料為鋁合金。因此可根據(jù)鋁合金的切削性能，及鉆削鋁合金時(shí)的切削用量和鉆削速度來估算出鉆削力、鉆削扭矩和鉆削功率來，并根據(jù)鉆削功率選擇電動(dòng)機(jī)。然后，根據(jù)所選電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速和切削速度來確定傳動(dòng)比，并用齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。由于本次設(shè)計(jì)的機(jī)床只為加工6-φ2孔而設(shè)計(jì)，因此不需變速，一級傳動(dòng)就能實(shí)現(xiàn)。最后，根據(jù)回油孔的特點(diǎn)，并考慮經(jīng)濟(jì)性來選擇合適的多孔加工刀具。

第二部分為專用夾具的設(shè)計(jì)，其中包括定位方式的選擇、定位誤差的計(jì)算、夾緊方式的確定、夾緊力的確定及夾緊機(jī)構(gòu)的的選擇、導(dǎo)引裝置的確定、夾具體的設(shè)計(jì)和夾具體在機(jī)床上的定位方式。

根據(jù)六點(diǎn)定位原理、泵體蓋外形的特點(diǎn)及常用定位元件的種類，來確定夾具體的定位方式。由于零件在加工時(shí)，總會(huì)產(chǎn)生誤差，因此應(yīng)考慮工件的定位誤差。進(jìn)行定位誤差的計(jì)算，以保證定位誤差在零件加工誤差允許的范圍之內(nèi)。若不合適，則應(yīng)選擇更合適的定位方式，以確保零件的加工精度。為了使零件在被加工時(shí)保持位置不變，應(yīng)對零件在被加工時(shí)所需的加緊力進(jìn)行估算。在此基礎(chǔ)上，綜合考慮零件的定位方式和加工方式，來設(shè)計(jì)適合的夾緊機(jī)構(gòu)。為保證加工精度，選擇合適的對刀導(dǎo)引裝置，保證工件相對于刀具處于正確的位置。綜合以上各方面的設(shè)計(jì)和各個(gè)裝置的相對位置關(guān)系，可以設(shè)計(jì)出夾具體的結(jié)構(gòu)。并且還要確定夾具體在機(jī)床上的定位方法和定位精度。這樣就完成了夾具的設(shè)計(jì)。

由于此次設(shè)計(jì)是根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)加工中的需要來進(jìn)行設(shè)計(jì)的，因此還從經(jīng)濟(jì)性方面分析了此次設(shè)計(jì)的可行性。另外，分析了此次設(shè)計(jì)相對于一般生產(chǎn)加工情況的優(yōu)點(diǎn)、此次設(shè)計(jì)的不足，和可能改進(jìn)的方法。

1泵體蓋6-φ2孔加工專機(jī)的設(shè)計(jì)

1.1鉆床的總體設(shè)計(jì)

鉆床可用于加工簡單零件上的孔，也可用于加工外型復(fù)雜、沒有對稱回轉(zhuǎn)軸線工件上的單個(gè)或一系列圓柱孔，如蓋板、箱體、機(jī)架等零件上的各種用途的孔。鉆床一般用于完成加工尺寸較小、精度要求不太高的孔。通常，鉆頭旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)動(dòng)，鉆頭軸向移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)[3]。

鉆床可分為臺式鉆床、立式鉆床、搖臂鉆床、銑鉆床、深孔鉆床、平端面中心孔鉆床和臥式鉆床。

在本次設(shè)計(jì)中，待加工孔為多孔且均勻分布，因此在選擇機(jī)床上有些困難。通常多孔鉆床具有特殊設(shè)計(jì)的主軸，臥式布局。一般為工件旋轉(zhuǎn)，用特制的鉆頭鉆削孔，可完成孔工件鉆、擴(kuò)、鉸、套料等加工。但由于多孔鉆床的特殊性，其比較昂貴，對于非專業(yè)化深孔加工的廠家，成本過高，因此不能選用這種形式。所以，應(yīng)由其他鉆床改造成多孔鉆床，這樣可節(jié)省開支，并且易于中、小型企業(yè)接受。綜合各種機(jī)床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作方式，決定選用臥式鉆床的結(jié)構(gòu)布置。臥式鉆床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是主軸旋轉(zhuǎn)中心固定，移動(dòng)工件使加工點(diǎn)對準(zhǔn)主軸中心。主軸箱安裝在立柱上，主軸水平布置。立柱有圓柱、方柱，這里選擇圓柱作為主軸。主軸可機(jī)動(dòng)進(jìn)給。

由于本次設(shè)計(jì)為鉆孔專機(jī)，只用于加工多孔的工序，簡單的傳動(dòng)系統(tǒng)就能滿足，不需要變速，因此采用一級齒輪傳動(dòng)即可，這樣可以直接達(dá)到鉆削所需要的速度。

泵體蓋材料為鋁合金，根據(jù)其切削性能及各類多孔鉆的尺寸參數(shù)，在相比較下選擇合適的刀具。從而確定進(jìn)給量來計(jì)算出切削參數(shù)，即加工時(shí)所需的鉆削力、鉆削率和鉆削轉(zhuǎn)矩。通過這些數(shù)據(jù)，可選擇出適合的電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源。同時(shí)，根據(jù)這些切削參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算出傳動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)。

1.2鉆床刀具的選擇

在多孔加工中，使用鉆頭、內(nèi)排屑深孔鉆雖然具有很多優(yōu)點(diǎn)，但由于需要專用的機(jī)床（或改裝的普通車床）以及一套輔助設(shè)備，投資較大，多孔加工受到一定的條件限制。麻花鉆具有投資少、見效快、無需特殊多孔加工裝備等優(yōu)點(diǎn)，是一般多孔加工中行之有效的加工方法。

在本次設(shè)計(jì)中，則采用直柄麻花鉆來完成切削任務(wù)。其主要的尺寸參數(shù)可在表1-1中查詢。

表1-1麻花鉆主要的尺寸參數(shù)

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：×——表示有規(guī)格；——麻花鉆全長；——麻花鉆工作部分長度；

d——麻花鉆的直徑。

此次多孔加工的孔6-φ2孔，工作部分長度滿足此長度即可，因此可選＝160的直柄麻花鉆。麻花鉆材料的選擇，參見表1-2。

表1-2麻花鉆的性能級別[4]

Tab.1-2Twistdrillperformancerank

項(xiàng)目普通型能級麻花鉆高性能級麻花鉆

材料工作部分用W6Mo5Gr4V2或同等性能的其他牌號普通高速鋼（代號HHS）制造工作部分用W2Mo9Gr4VCo8或同等性能的其他牌號高性能高速鋼（代號HHS－E）制造

硬度工作部分硬度780～900HV工作部分硬度820～950HV

制造

工藝一般為軋制或銑制一般為全磨制

應(yīng)用

設(shè)備一般用于普通機(jī)床一般用于數(shù)控機(jī)床、自動(dòng)線

其他高性能級的麻花鉆比普通性能級麻花鉆在表面粗糙度、切血人對工作部分軸向斜跳動(dòng)、鉆芯對稱直徑、溝槽分度誤差、直柄直徑公差、錐柄圓錐公差、鉆芯對工作部分軸線的對稱度、兩刃帶寬度差等方面都要求更高

根據(jù)本次加工情況及技術(shù)要求，選擇普通型能級的麻花鉆即可。

目錄

前言••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••4

1泵體蓋6-φ2孔加工專機(jī)的設(shè)計(jì)•••••••••••••••••••6

1.1鉆床的總體設(shè)計(jì)•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••6

1.2鉆床刀具的選擇•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••6

1.3鉆床傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••7

1.3.1切削參數(shù)的確定••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••7

1.3.2電動(dòng)機(jī)的選擇••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••9

1.3.3齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)及計(jì)算••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••9

1.3.4軸的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••13

1.4本章小結(jié)•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••19

2專用夾具設(shè)計(jì)•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••20

2.1工件的加工工藝性分析••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••20

2.2定位元件的選擇與設(shè)計(jì)•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••20

2.2.1定位元件的選擇•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••20

2.2.2定位誤差的分析•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••20

2.2.3定位誤差的計(jì)算•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••23

2.3泵體蓋在夾具中的夾緊•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••25

2.3.1夾緊裝置的組成•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••26

2.3.2夾緊力的確定•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••26

2.3.3夾緊機(jī)構(gòu)的選擇及設(shè)計(jì)•••••••••••••••••••••••••••••••••••••29

2.4導(dǎo)向元件的設(shè)計(jì)•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••31

2.4.1鉆模板的類型與選擇•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••32

2.4.2鉆套的選擇與設(shè)計(jì)•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••32

2.5夾具體的設(shè)計(jì)•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••37

2.6夾具在機(jī)床上的定位•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••38

2.7本章小結(jié)••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••40

3技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••41

4結(jié)論••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••41

致謝•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••43

篇（3）

2按照檢修的流程分析故障

在明確了故障產(chǎn)生的原因以后，就可以參考故障修理的流程圖（見圖1）進(jìn)行分析和操作，下面的修理流程圖能夠?yàn)榕懦收咸峁椭蛥⒖肌Ｔ趨⒖剂鞒虉D進(jìn)行修理時(shí)也要及時(shí)做好故障的檢修記錄。機(jī)床在購買回來以后，都有相應(yīng)的維修指南，在維修指南上還配有電路圖，這些參考指南能夠?yàn)榫S修提供有效的幫助。在維修的手冊上都標(biāo)注了警報(bào)標(biāo)識和警報(bào)術(shù)語。但是機(jī)床系統(tǒng)的報(bào)警設(shè)備一般都比較完備，因此修理人員可以在發(fā)生一次警報(bào)提示以后，根據(jù)警報(bào)信息進(jìn)行修理。

3機(jī)床線路以及元件安裝及設(shè)計(jì)

按照機(jī)床元件的控制和安裝的要求和標(biāo)準(zhǔn)，對元件合理布局，并要保證布局的美觀和完整，保證機(jī)床操作起來更加方便[2]。一般，機(jī)床線路的安裝必須應(yīng)用柔軟的電線安裝，并且在安裝時(shí)要嚴(yán)格按照電工工藝操作，設(shè)備套線、電源按鈕以及指示燈可以通過各個(gè)電力的接觸點(diǎn)引出。機(jī)床設(shè)備上的其他接觸點(diǎn)如果不能直接進(jìn)行測量，則可以將其引到接線端子上檢測。這樣設(shè)計(jì)可以將機(jī)床上的每一個(gè)接觸點(diǎn)都能夠直接進(jìn)行檢測，省去了拆除元件的時(shí)間，并減少了電能的損耗。可以在安裝底板上安裝80個(gè)單向底盒，并將所有機(jī)床上的故障點(diǎn)連接到這些底盒里，在連接完成以后，做好記錄。排查故障應(yīng)用的導(dǎo)線可以應(yīng)用夾子將導(dǎo)線的兩端夾緊，不需使用螺絲刀處理導(dǎo)線，這樣在檢查故障時(shí)能夠更加精準(zhǔn)，并能有效節(jié)約能源。可以在測量時(shí)應(yīng)用萬用測量表進(jìn)行檢測，這樣可以確保機(jī)床上的每一個(gè)接觸點(diǎn)都能夠被測量到。萬用測量表可以測量設(shè)備上所有端點(diǎn)，并能使鱷魚導(dǎo)線加緊的兩個(gè)端點(diǎn)在排查故障時(shí)更加的便利。

篇（4）

這次我們設(shè)計(jì)的是錫柴缸蓋加工線的第1臺機(jī)床，該機(jī)床是粗銑缸蓋頂面機(jī)床。缸蓋毛坯上料，底面三點(diǎn)定位，頂面夾緊，銑削主軸既有縱向移動(dòng)，又有橫向移動(dòng)，機(jī)床要求除了必須達(dá)到產(chǎn)品精度、銑削的各項(xiàng)參數(shù)外，機(jī)床環(huán)保也成為一項(xiàng)重要的驗(yàn)收指標(biāo)。為此我們設(shè)計(jì)的環(huán)保方案設(shè)計(jì)就包括了全封閉防護(hù)、油霧分離裝置、上排裝置和上供裝置。設(shè)計(jì)、制造、安裝完成后，又經(jīng)過多次現(xiàn)場的試驗(yàn)和修改，完全達(dá)到了機(jī)床的各項(xiàng)環(huán)保要求。機(jī)床總體方案設(shè)計(jì)簡圖見圖1。

2機(jī)床全封閉防護(hù)及油霧分離裝置

眾所周知，機(jī)床行業(yè)一般都是加工中心進(jìn)行全封閉防護(hù)，因?yàn)橥灰?guī)格的加工中心的結(jié)構(gòu)、主軸運(yùn)動(dòng)(均在X、Y平面內(nèi))方式完全一樣，根據(jù)加工中心的這種通用性可以對機(jī)床進(jìn)行很好的封閉防護(hù)設(shè)計(jì)。而組合機(jī)床則不同，針對不同的產(chǎn)品、不同的工序，每臺機(jī)床的加工內(nèi)容、主軸結(jié)構(gòu)和切削運(yùn)動(dòng)方式各不相同，都是專用設(shè)計(jì)，而且在此之前國內(nèi)機(jī)床也沒有可以借鑒的封閉防護(hù)結(jié)構(gòu)，這就為本次設(shè)計(jì)增加了不小的難度。本臺組合機(jī)床的銑削主軸為臥式主軸，切削形式既有縱向移動(dòng)，行程450mm，又有橫向移動(dòng)，行程1450mm。主軸運(yùn)動(dòng)屬于一種較為復(fù)雜的、具有典型意義的形式，封閉防護(hù)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)就在于對機(jī)床的運(yùn)動(dòng)部分(即主軸的兩個(gè)切削方向)進(jìn)行全封閉防護(hù)(其他部分如頂面、側(cè)面等非運(yùn)動(dòng)部分使用常規(guī)的防護(hù)板固定在合適的支架上封閉就可以，這里不做介紹)，最終我們設(shè)計(jì)完成的封閉防護(hù)方案設(shè)計(jì)總圖見圖2。

2.1銑頭縱向運(yùn)動(dòng)的防護(hù)設(shè)計(jì)

銑削主軸做縱向運(yùn)動(dòng)時(shí)的防護(hù)方案設(shè)計(jì)如圖2所示，主軸防護(hù)罩安裝在銑削主軸的滑座上，和主軸相連接固定的部分根據(jù)銑削主軸外形而設(shè)計(jì)，它和主軸同步做縱向運(yùn)動(dòng)，長度要滿足總行程450mm，在機(jī)床中間的防護(hù)板上加工有和主軸防護(hù)罩輪廓同樣形狀的方洞，與主軸防護(hù)罩四周間隙為5mm，同時(shí)四周安裝有軟密封橡膠板，這樣既可以滿足主軸做縱向運(yùn)動(dòng)，又可以有效防止切削液從間隙處外溢。

2.2銑頭橫向運(yùn)動(dòng)的防護(hù)設(shè)計(jì)

銑削主軸做橫向移動(dòng)的防護(hù)要求為:要完全封閉，要滿足銑頭橫向移動(dòng)行程1450mm，運(yùn)行速度在500～8000mm/min之間，運(yùn)行可靠。因此設(shè)計(jì)的總體方案設(shè)計(jì)為:如圖2所示，左、右內(nèi)防拉板收縮、拉開行程滿足1450mm;拉板上部支撐在上支撐導(dǎo)軌上，為主支撐，下端支撐在移動(dòng)工作臺的導(dǎo)軌上，為輔助支撐，由于結(jié)構(gòu)限制上下兩導(dǎo)軌不在一個(gè)立面上，故拉板上下形狀成一定角度;拉板兩邊由左、右內(nèi)外支架固定，在主軸滑座下的高度墊兩側(cè)安裝有左、右內(nèi)支架，可隨銑頭做橫向移動(dòng)，為移動(dòng)端，在移動(dòng)工作臺滑座的兩側(cè)安裝有左、右外支架，為固定端，左右滑板的兩側(cè)就分別安裝在固定端和移動(dòng)端的支架上，安裝調(diào)整完畢就可以滿足銑頭橫向移動(dòng)時(shí)的封閉防護(hù)。在這個(gè)銑頭橫向運(yùn)動(dòng)內(nèi)防的的研制過程中，我們有幾點(diǎn)總結(jié):(1)內(nèi)防拉板的高度要盡可能低，高度越高，運(yùn)行越不可靠，就需要更為復(fù)雜的防護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和空間，為此，我們后來將銑削電動(dòng)機(jī)重新設(shè)計(jì)安裝在銑頭后面，不在封閉防護(hù)區(qū)域。即便如此，本次設(shè)計(jì)的拉板可運(yùn)行高度也已達(dá)到1790mm(圖2)。經(jīng)試驗(yàn)，本防護(hù)結(jié)構(gòu)運(yùn)行高度在2000mm以內(nèi)可以可靠實(shí)現(xiàn)。(2)內(nèi)防拉板上面豎直部分和下面傾斜部分之間的角度不易太小，夾角越接近180°即越?jīng)]有夾角，越容易實(shí)現(xiàn)，本次最終成品后的角度為120°(圖2);連接左右拉板各層之間的鉸鏈條應(yīng)各為2套，分別安裝在拉板上面的豎直部分和下面的傾斜部分后。(3)要滿足機(jī)床銑頭可靠的運(yùn)行及速度，封閉防護(hù)拉板必須有可靠的支撐、導(dǎo)向和限位。用于安裝封閉防護(hù)拉板固定端的支架如果安裝在地面或者外防護(hù)支撐上，如果沒有上支撐導(dǎo)軌，或者對拉板不限位，都會(huì)導(dǎo)致封閉防護(hù)的拉板錯(cuò)位、損壞。經(jīng)過重設(shè)計(jì)、改進(jìn)、分析試驗(yàn)得出，應(yīng)先將移動(dòng)工作臺的導(dǎo)軌作為基準(zhǔn)面，左、右內(nèi)外支架(固定端)需安裝在移動(dòng)工作臺滑座上，這樣支架與拉板的結(jié)合面對導(dǎo)軌基準(zhǔn)面的垂直度等精度要求會(huì)得到可靠保證;內(nèi)防拉板上端在上支撐導(dǎo)軌上通過滾輪運(yùn)行，以減小摩擦力，上支撐導(dǎo)軌為主支撐導(dǎo)軌，是有精度、熱處理要求的矩形鋼板，其兩側(cè)安裝在左右外支架(固定端)上，兩側(cè)面滾輪限位，如圖3a(為圖2中Ⅰ處的局部放大圖)所示，這個(gè)上支撐導(dǎo)軌在左右外支架上帶有可調(diào)機(jī)構(gòu)，可左右上下微調(diào)，用于保證其于基準(zhǔn)導(dǎo)軌之間的平行度以及內(nèi)防拉板安裝完成后的垂直度要求，調(diào)整測試各項(xiàng)指標(biāo)合格后，螺釘擰緊，可以使用;內(nèi)防拉板下端在基準(zhǔn)導(dǎo)軌上通過滾輪運(yùn)行，一側(cè)面滾輪限位，為輔助支撐，如圖3b(為圖2中Ⅱ處局部放大圖)所示。以上就完成了對銑頭運(yùn)動(dòng)部分的全部封閉防護(hù)的設(shè)計(jì)。現(xiàn)場設(shè)計(jì)制作完成后的內(nèi)防圖片如圖4所示。

2.3油霧分離裝置

油霧分離裝置根據(jù)最終機(jī)床形成的封閉空間大小選擇符合參數(shù)的裝置安裝在機(jī)床封閉防護(hù)的頂部，將銑削加工產(chǎn)生的含塵或有害物質(zhì)的氣體分離，分離出來的油霧可按照機(jī)床廢油處理，過濾后達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的干凈空氣可以直接回流到工作區(qū)域。

3上排、上供裝置及管路

以往組合機(jī)床的冷卻排屑一般是地溝排屑或者是開放式排屑，這樣經(jīng)常就會(huì)看到加工現(xiàn)場機(jī)床或冷卻水箱附近到處是冷卻液，車間污染嚴(yán)重。該機(jī)床的冷卻和排屑采用空中架管，集中處理的方式，如圖5所示。冷卻液通過用戶車間的空中管路輸送到各臺機(jī)床，每臺機(jī)床如果有壓力和精度等特殊需要，需設(shè)計(jì)上供裝置，即將冷卻液進(jìn)行二次加壓及過濾，按需要的冷卻流量、壓力及精度提供給各臺機(jī)床。本臺機(jī)床要求具有冷卻、沖屑功能，冷卻液壓力0.5MPa，過濾精度50～80μm，同時(shí)還需具有沖洗夾具的定位面功能，沖洗的冷卻液壓力0.5MPa，過濾精度30μm。為此我們設(shè)計(jì)的方案設(shè)計(jì)為:將用戶主管路的冷卻液接入本機(jī)床的冷卻主管路，因該冷卻液滿足本機(jī)床的冷卻、沖屑的流量及精度要求，可以直接走管進(jìn)入機(jī)床內(nèi)部所需部位;但冷卻主管路的冷卻液達(dá)不到?jīng)_洗夾具定位面的精度要求，需設(shè)計(jì)上供裝置。該上供裝置包括有外部先導(dǎo)式電磁閥、自清洗過濾器、球閥及壓力傳感器等，當(dāng)冷卻液經(jīng)過上供裝置后達(dá)到了機(jī)床所需的冷卻精度，再經(jīng)機(jī)床走管提供給夾具定位面。當(dāng)加工完后的切屑和冷卻液進(jìn)入排屑器輸送到上排裝置中，上排裝置具有斷屑功能，將切屑及冷卻液通過高壓泵抽到用戶車間的空中管路中，重力回液進(jìn)入車間過濾機(jī)組中進(jìn)行統(tǒng)一的過濾處理。

篇（5）

可編程序控制器（PLC）是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)，它采用了可編程序的存儲(chǔ)器是將邏輯運(yùn)算、順序控制時(shí)序、計(jì)數(shù)以及算術(shù)運(yùn)算等控制程序 ，用一串指令形式存放到存儲(chǔ)器中，然后根據(jù)存儲(chǔ)的控制內(nèi)容，經(jīng)過模擬、數(shù)字等輸入輸出部件，對生產(chǎn)設(shè)備與生產(chǎn)過程進(jìn)行控制的裝置。隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，可編程序控制器得到了迅速發(fā)展，并廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域中，以滿足現(xiàn)代化大生產(chǎn)的高效、高可靠性、高難度的自動(dòng)化要求。

現(xiàn)代機(jī)器向著高速度高效率高精度方向的發(fā)展，對機(jī)器制造業(yè)也提出了新的要求：機(jī)器零件的精度越來越高。同時(shí)，結(jié)構(gòu)也日趨復(fù)雜，特別是箱體零件具有孔系多的特點(diǎn)，它的加工除了本身又尺寸精度的要求外，還有形狀精度和孔系之間相對位置精度的要求。

鏜床主要用于加工精確的孔和各孔間的距離要求較為精確的零件。目前國內(nèi)使用鏜床90%都是使用繼電器-接觸器傳統(tǒng)的控制方式，這種方式使機(jī)械震動(dòng)噪聲大，接線復(fù)雜，維修工作量大。

孔加工一般可在鉆床、車床、鏜床、拉床、內(nèi)圓磨床上進(jìn)行，有些工件也在鏜床上加工。鏜床加工的特點(diǎn)是：主運(yùn)動(dòng)由刀具作旋轉(zhuǎn)來完成，而進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是由主軸或工作臺的移動(dòng)來達(dá)到，并且可以通過鏜床工作臺的三個(gè)方向移動(dòng)，很方便、準(zhǔn)確地調(diào)整切削刀具與工件的相對位置。因此在鏜床上進(jìn)行鉆孔、鉸孔和鏜孔也是一種重要的加工方法。

本書選用日本三菱公司生產(chǎn)的FX2N—48MR PLC可編程序控制器對T68臥式鏜床的電器控制進(jìn)行設(shè)計(jì)。在編寫過程中得到了許多同學(xué)們和老師的幫助和大力支持，并提出了許多寶貴意見和建議，在此向他們表示衷心的感謝。由于時(shí)間倉促，加上編寫經(jīng)驗(yàn)不足，書中還難免有存在缺點(diǎn)和錯(cuò)誤，在此懇切的希望指導(dǎo)教師提出批評和指正，以便進(jìn)一步修改和完善。

目錄

第一章 可編程序控制器的介紹----------------------5 1-1 可編程序控制器的概述------------------5 1-3 PLC的工作過程-------------------------9

1-4 PLC的主要技術(shù)指標(biāo)---------------------9

第二章 T68型臥式鏜床的電氣控制線路分析

一、主要結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)形式----------------------11

二、電力拖動(dòng)方式及電氣控制要求--------------11

三、T68型鏜床的電氣控制線路分析------------12

第三章 T68臥式鏜床的PLC控制

一. 梯形圖編程語言--------------------------20

二. 助記符語言------------------------------21

三. PLC對T68臥式鏜床梯形圖的繪制----------21

四. PLC狀態(tài)表------------------------------22

五. 匯編語言--------------------------------25

元件明細(xì)表----------------------------------------28

總結(jié) --------------------------------------29

畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書（四）

指導(dǎo)教師：田林紅

一、設(shè)計(jì)題目用PLC對專用鏜孔機(jī)床的電氣控制設(shè)計(jì)（二）

二、設(shè)計(jì)的目的

1）掌握鏜孔機(jī)床加工動(dòng)作流程。

2）掌握機(jī)床電氣控制元件的選擇與計(jì)算方法。

3）掌握PLC選擇與應(yīng)用。

三、設(shè)計(jì)要求

一臺機(jī)床用于零件的鏜孔與鉸孔兩種工序加工，進(jìn)給速度分為快進(jìn)和一次和二次工進(jìn)，進(jìn)給采用液壓控制。主軸采用1500W電機(jī)，液壓系統(tǒng)是1000W電機(jī)。設(shè)計(jì)要求

1）主軸雙向運(yùn)轉(zhuǎn)，停車采用反向制動(dòng)。

2）主軸加工采用兩地控制，必須液壓泵電動(dòng)機(jī)才能啟動(dòng)主軸電動(dòng)機(jī)。

3）有工作狀態(tài)指示及照明。

4）有必要的電氣保護(hù)和聯(lián)鎖。

四、完成的任務(wù)

要求說明詳細(xì)，字跡工整，原理正確，元件選擇有理。圖紙規(guī)范，圖形清晰，符號標(biāo)準(zhǔn)，線條均勻。

（1）設(shè)計(jì)與繪制電氣控制原理圖，元件安裝布置圖、接線圖。

（2）畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（8000以上）

1）設(shè)計(jì)題目

2）控制原理說明設(shè)計(jì)方案論證

3）主要器件選擇依據(jù)與計(jì)算

4）設(shè)計(jì)總結(jié)及改進(jìn)意見

5）主要參考資料

第一章 可編程序控制器的介紹

1.1 可編程序控制器的概述

可編程序控制器（Programmable Logical Controller,簡稱PLC)是在繼電器控制和計(jì)算機(jī)控制的基礎(chǔ)上，以微機(jī)處理器為核心，引入微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)而形成的一代新型工業(yè)控制裝置。可編程序控制器在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、硬件組成、軟件結(jié)構(gòu)、輸入/輸出（I/O）接口以及用戶界面等方面都有獨(dú)特性。目前，可編程序控制器不僅具有繼電器控制系統(tǒng)所能完成的邏輯運(yùn)算、定時(shí)、記數(shù)等控制功能，同時(shí)還可以進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、模擬量控制、過程控制、通信聯(lián)網(wǎng)等功能。

. 圖2 PLC控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)框圖 1.2.1. 可編程控制器的基本結(jié)構(gòu)

世界各國生產(chǎn)的可編程控制器外觀各異，但作為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)大體相同，主要由中央處理器、存儲(chǔ)器

、I／O接口、電源及編程設(shè)備幾大部分構(gòu)成。PLC的硬件結(jié)構(gòu)框圖2-1所示

1.中央處理器（CPU） 2.存儲(chǔ)器

存儲(chǔ)器是可編程控制器的存放系統(tǒng)程序、用戶程序及運(yùn)算數(shù)據(jù)的單元。和一般計(jì)算機(jī)一樣，可編程控制器的存儲(chǔ)器有只讀存儲(chǔ)器(ROM)和隨機(jī)讀/寫存儲(chǔ)器（RAM）兩大類。只讀存儲(chǔ)器是用來保存那些需永久保存的程序的存儲(chǔ)器，即使機(jī)器掉電后其保存的數(shù)據(jù)也不會(huì)丟失，一般為掩膜只讀存儲(chǔ)器和可編程電擦寫只讀存儲(chǔ)器。只讀存儲(chǔ)器用來存放系統(tǒng)程序。隨機(jī)讀/寫存儲(chǔ)器的特點(diǎn)是寫入與擦除都很容易，但在掉電情況下存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)就會(huì)丟失，一般用來存放用戶程序及系統(tǒng)運(yùn)行中產(chǎn)生的臨時(shí)數(shù)據(jù)。

3.輸入/輸出接口

輸入/輸出接口是可編程控制器和工業(yè)控制現(xiàn)場各類信號連接的部分。輸入口是用來接受生產(chǎn)過程的各種參數(shù)。輸出口是用來送出可編程控制器運(yùn)算后得出的控制信號，并通過機(jī)外的執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成工業(yè)現(xiàn)場的各類控制。主要有以下幾中：

⑴ 開關(guān)量輸入接口。

（2）開關(guān)量輸出接口。

（3）模擬量輸入接口。

（4）模擬量輸出接口。

（5）智能輸入/輸出接口。

4．電源

可編程控制器的電源包括可編程控制器各工作單元供電的開關(guān)電源及為掉電保護(hù)電路供電的后備電源，后者一般為電池。

5.外部設(shè)備

(1) 編程器。可編程控制器的特點(diǎn)是它的程序是可變更的，能方便的加載程序，也可方便地修改程序，因此編程設(shè)備就成了可編程控制器工作中不可缺少的部分。可編程控制器的編程設(shè)備一般有兩類，一類專用編程器，有手持的，也有臺式的，還有的可編程控制器機(jī)身上自帶編程器，其中手持式的編程器攜帶方便適合工業(yè)控制現(xiàn)場應(yīng)用；另一類是個(gè)人計(jì)算機(jī)，在個(gè)人計(jì)算機(jī)上運(yùn)行可編程控制器相關(guān)的編程軟件即可完成編程任務(wù)，借助軟件編程比較容易，一般是編好了以后再下載到可編程控制器中去。

（2）其他外部設(shè)備。PLC還可能配設(shè)其他一些外部設(shè)備。

①盒式磁帶機(jī)，用以記錄程序或信息。

②打印機(jī)，用以打印程序或制表。

③EPROM寫入機(jī)，用以將程序?qū)懭胗脩鬍PROM中。

④高分辨率大屏幕彩色圖形監(jiān)控系統(tǒng)，用以顯示或 監(jiān)視有關(guān)部分的運(yùn)行狀態(tài)。 與普通微機(jī)類似，PLC也是由硬件和軟件兩大部分組成的。在軟件的控制下，PLC才能正常地工作。軟件分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩部分。

PLC的基本工作如下:

(1)輸入現(xiàn)場信息:在系統(tǒng)軟件的控制下，順次掃描各輸入點(diǎn)的狀態(tài);

(2)執(zhí)行程序:順次掃描用戶程序中的各條指令，根據(jù)輸入狀態(tài)和指令內(nèi)容進(jìn)行邏輯運(yùn)算:

(3)輸出控制信號:根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，輸出狀態(tài)寄存器向各輸出點(diǎn)并行發(fā)出相應(yīng)的控制信號，實(shí)現(xiàn)所要求的邏輯控制功能。

上述過程執(zhí)行完后，又重新開始，反復(fù)地執(zhí)行。每執(zhí)行一遍所需的時(shí)間稱為掃描周期。PLC的掃描周期通常為幾十毫秒。

PLC就這樣不斷反復(fù)循環(huán)，實(shí)現(xiàn)對機(jī)器的連續(xù)控制，直到接收到停機(jī)命令，或因停電、出現(xiàn)故障等才停止工作。

1-3、PLC的工作過程

圖4 PLC的工作過程

1.4 PLC的主要技術(shù)指標(biāo)

1. I/O(輸入/輸出)點(diǎn)數(shù)

如前所述，輸入/輸出點(diǎn)數(shù)是PLC組成控制系統(tǒng)時(shí)所能接入的輸入/輸出信號的最大數(shù)量，表示PLC組成系統(tǒng)時(shí)可能的最大規(guī)模。這里有個(gè)問題要注意，在總的點(diǎn)數(shù)中，輸入點(diǎn)與輸出點(diǎn)總是按一定比例設(shè)置的，往往是輸入點(diǎn)數(shù)大于輸出點(diǎn)數(shù)，且輸入和輸出點(diǎn)數(shù)不相互代替。

2.應(yīng)用程序的存儲(chǔ)容量 3.掃描速度 另外，可編程控制器的可擴(kuò)展性、可靠性、易操作性及經(jīng)濟(jì)性等 指標(biāo)也是用戶關(guān)心的問題。

第二章 T68型臥式鏜床的電氣控制線路分析

一、主要結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)形式

鏜床的床身是一個(gè)整體鑄件，在它的一端固定有前立柱，在前立柱的垂直導(dǎo)軌上又安裝有鏜頭架，鏜頭架可沿垂直導(dǎo)軌上下移動(dòng)。在鏜頭架里集中里裝有主軸、變速箱、進(jìn)給箱和操縱機(jī)構(gòu)等部件。切削刀具一般安裝在鏜軸前端的錐形孔里，或安裝在花盤的刀具溜板上。在切削過程中，鏜軸一面旋轉(zhuǎn)，一面沿軸向作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，而花盤只能旋轉(zhuǎn)，裝在他上面的刀具溜板可作垂直主軸軸線方向的徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，鏜軸和花盤軸分別通過各自的傳動(dòng)鏈傳動(dòng)，可以獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)。后立柱位于鏜床床身的另一端 ，后立柱上的尾座用來支撐裝夾在鏜軸上的鏜桿末端，它與鏜頭架同時(shí)升降，兩者的軸線始終在同一水平直線上。根據(jù)鏜桿的長短，可通過后立柱沿床身水平導(dǎo)軌的移動(dòng)來調(diào)整前、后立柱之間的距離。

有以上分析可知，T68型臥式鏜床運(yùn)動(dòng)形式為：

（1）主運(yùn)動(dòng) 鏜軸和花盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)

（2）進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 鏜軸是軸向進(jìn)給、花盤上刀具的徑向進(jìn)給、鏜頭架的垂直進(jìn)給、工作臺的橫向和縱向進(jìn)給。

（3）輔助運(yùn)動(dòng) 工作臺的回轉(zhuǎn)、后立柱的軸向水平移動(dòng)、尾座的垂直移動(dòng)及各部分的快速移動(dòng)。

二、電力拖動(dòng)方式及電氣控制要求 T68型臥式鏜床的電氣控制要求如下：

（1）為了擴(kuò)大調(diào)速范圍和簡化機(jī)床的傳動(dòng)裝置，本機(jī)采用機(jī)電聯(lián)合調(diào)速，使用雙速籠型異步電動(dòng)機(jī)M1作為主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)，其繞組接法為/YY。

（2）主軸或進(jìn)給變速時(shí)，為了便于齒輪之間的嚙合，要有變速?zèng)_動(dòng)。

（3）為了適應(yīng)調(diào)整的需要，要求主軸電動(dòng)機(jī)能夠進(jìn)行正、反向旋轉(zhuǎn)及點(diǎn)動(dòng)操作

（4）為了快速準(zhǔn)確地停車，要求主軸電動(dòng)機(jī)具有制動(dòng)過程，本機(jī)床采用反接制動(dòng)方式。

（5）快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M2應(yīng)能進(jìn)行正、反轉(zhuǎn)及點(diǎn)動(dòng)操作。

（6）工作臺或鏜頭架的自動(dòng)進(jìn)給與主軸或花盤刀架的自動(dòng)進(jìn)給不能同時(shí)進(jìn)行，兩者之間應(yīng)有連鎖保護(hù)。

三、T68型鏜床的電氣控制線路分析

T68鏜床的電氣控制原理圖如下圖所示。

(一)主電路分析 快速電動(dòng)機(jī)M2由接觸器KM6和KM7控制其正、反轉(zhuǎn)，用熔斷器FU2作其短路保護(hù)。

（二）控制電路分析

1.主軸電動(dòng)機(jī)M1的正、反轉(zhuǎn)起動(dòng)控制 當(dāng)要求主軸低速運(yùn)行時(shí)，將速度選擇手柄置于低速擋，此時(shí)與速度選擇手柄有關(guān)聯(lián)的行程開關(guān)SQ不受壓，SQ觸頭斷開。若使主軸電動(dòng)機(jī)M1正向運(yùn)行，可按下正轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SB2，此時(shí)，中間繼電器KA1通電并自鎖，KA1常開觸頭閉合，使接觸器KM3通電，短接電阻R，KA1常開觸頭閉合，使得接觸器KM1，KM4相繼通電。主軸電動(dòng)機(jī)M1在接法下全壓起動(dòng)并運(yùn)行（低速）。此時(shí)，KA1，KM1，KM3，KM4通電。 KM4線圈的通電電流線路為：1FU3（1－2）2FR（2－3）常閉觸點(diǎn)3SQ5（3－4）常閉觸點(diǎn)4KM1（4－14）常開觸點(diǎn)14KT（14－23）常閉觸點(diǎn)23KM5（23－24）常閉觸點(diǎn)24KM4線圈PE。 若要求主軸高速運(yùn)行時(shí)。將速度選擇手柄置于高速擋，此時(shí)行程開關(guān)SQ壓下，使SQ觸頭（12－13）閉合。這樣，在接觸器KM3通電的同時(shí)，時(shí)間繼電器KT也通電。于是，主軸電動(dòng)機(jī)M1在低速擋起動(dòng)并經(jīng)過一段延時(shí)后，時(shí)間繼電器通電延時(shí)時(shí)常閉觸頭KT（14－23）斷開，通電延時(shí)閉合觸頭KT（14－21）閉合，分別使接觸器KM4斷電，接觸器KM5、KM8通電。從而使主軸電動(dòng)機(jī)M1由低速接法自動(dòng)切換成高速YY接法。構(gòu)成了雙速電動(dòng)機(jī)按低速擋起動(dòng)再自動(dòng)切換成高速擋運(yùn)行的自動(dòng)控制環(huán)節(jié)。正向高速運(yùn)行時(shí)，KT,KA1,KM1,KM3,KM5,KM8通電。KM5,KM8線圈的通電電流通路為： 2.主軸電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)控制 正轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)時(shí)，按SB4,KM1,KM4接通，接觸器KM1線圈的通電電流通路為：1FU3（1－2）2FR（2－3）常閉觸點(diǎn)3SQ5（3－4）常閉觸點(diǎn)4SB1（4－5）常閉觸點(diǎn)5SB4（5－15）常開觸點(diǎn)15KM2（15－16）常閉觸點(diǎn)16KM1線圈PE。 3.主軸電動(dòng)機(jī)的停車與制動(dòng)

主軸電動(dòng)機(jī)M1在運(yùn)行中，可以通過按下停止按鈕SB1來實(shí)現(xiàn)主軸電動(dòng)機(jī)M1的自然停止或反接制動(dòng)（將SB1按到底）。

以主軸電動(dòng)機(jī)M1運(yùn)行在低速正轉(zhuǎn)狀態(tài)為例，此時(shí)中間繼電器KA1、接觸器KM3,KM1,KM4均通電吸合，速度繼電器的常開觸頭KS1-1（14－19）閉合，為正轉(zhuǎn)反接制動(dòng)作準(zhǔn)備。

當(dāng)需要自然停止停車時(shí)，輕按下停止按鈕SB1（4－5），其常開觸頭斷開，使中間繼電器KA1、接觸器KM3,KM1,KM4相繼斷電釋放，切斷了主軸電動(dòng)機(jī)M1正向電源。主軸電動(dòng)機(jī)M1自然停止。 此 時(shí)，KM4線圈通電電流通路為：1FU3（1－2）2FR（2－3）常閉觸點(diǎn)3SQ5（3－4）常閉觸點(diǎn)4KM2（4－14）常開觸點(diǎn)14KT（14－23）常閉觸點(diǎn)23KM5（23－24）常閉觸點(diǎn)24KM4線圈PE。 若主軸電動(dòng)機(jī)M1已運(yùn)行在高速正轉(zhuǎn)狀態(tài)下，按下停止按鈕SB1,可實(shí)現(xiàn)自然停車和反接制動(dòng)停車，反接制動(dòng)時(shí)，SB1（4－5）斷開，中間繼電器KA1、接觸器KM3、時(shí)間繼電器KT、接觸器KM1、接觸器KM5,KM8相繼斷電，SB1（4－14）閉合則使接觸器KM2通電，接觸器KM4通電。于是主軸電動(dòng)機(jī)M1串入反接制動(dòng)電阻，繞組接成接法，進(jìn)行低速反接制動(dòng)，直至速度繼電器常開觸頭KS1-1（14－19）釋放，反接制動(dòng)結(jié)束。電流通路同上。要注意的是：在進(jìn)行制動(dòng)停車操作時(shí)，應(yīng)該將停止按鈕SB1按到底，否則將無法接通反接制動(dòng)回路，只能實(shí)現(xiàn)自然停車。

4.主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的變速控制

T68型臥式鏜床主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的變速，是通過變速操縱盤實(shí)現(xiàn)的。他急既可以在主軸和進(jìn)給電動(dòng)機(jī)未起動(dòng)前預(yù)選速度，也可以在運(yùn)行中進(jìn)行變速。 若主軸在正轉(zhuǎn)運(yùn)行中需要變速，可將主軸變速操縱手柄向外拉出，這時(shí)行程開關(guān)SQ1不在受壓，其常開觸頭SQ1（5－10）斷開接觸器KM3,KM1,接觸器KM2經(jīng)行程開關(guān)SQ1（4－14）的常閉觸頭、速度繼電器常開觸頭KS1-1（14－19）而通電吸合，使主軸電動(dòng)機(jī)M1定子串入電阻R進(jìn)行反接制動(dòng)。接觸器KM2線圈的通電電流通路為：1FU3（1－2）2FR（2－3）常閉觸點(diǎn)3SQ5（3－4）常閉觸點(diǎn)4SQ1-1（4－14）常開觸點(diǎn)14KS1-1（14－19）常開觸點(diǎn)19KM1（19－20）常閉觸點(diǎn)20KM2線圈PE。若主軸電動(dòng)機(jī)M1原來運(yùn)行在低速擋，則此時(shí)接觸器KM4仍保持通電，接觸器KM3,KM1斷電，接觸器KM2通電，主軸電動(dòng)機(jī)M1接成，串入電阻R進(jìn)行反接制動(dòng)。若主軸電動(dòng)機(jī)M1原來運(yùn)行在高速擋，則此時(shí)有時(shí)間繼電器KT的觸頭將繞組YY接自動(dòng)切換成接法，低速串入電阻R進(jìn)行反接制動(dòng)。隨后轉(zhuǎn)動(dòng)變速盤，選擇所需要的速度，最后將變速操縱手柄推回原位。

如果變速齒輪不能嚙合而造成變速手柄推不動(dòng)，則此時(shí)行程開關(guān)SQ2受壓，其常開觸頭SQ2（17－15）閉合，接觸器KM1經(jīng)速度繼電器常閉觸頭KS1-1（14－17）、行程開關(guān)SQ1常閉觸頭（4－14） 接通電源，同時(shí)接觸器KM4通電，使主軸電動(dòng)機(jī)M1定子串入電阻R,繞組接成在低速擋起動(dòng)。接觸器KM1線圈的通電電流通路為： 當(dāng)轉(zhuǎn)速升到速度繼電器KS1的動(dòng)作值時(shí)，其常閉觸頭KS1-2（14－17）斷開，使接觸器KM1斷電釋放；另一速度繼電器常開觸頭 KS1-1（14－19）閉合，使接觸器KM2通電吸合，對主軸電動(dòng)機(jī)M1進(jìn)行反接制動(dòng)，使轉(zhuǎn)速下降。當(dāng)?shù)竭_(dá)速度繼電器KS1的釋放值時(shí)，其常開觸頭KS1-1（14－19）斷開，常閉觸頭KS1-2（14－17）閉合，反接制動(dòng)結(jié)束。 2. 在進(jìn)給變速時(shí)，首先將進(jìn)給變速操縱手柄向外拉出，然后轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)給變速盤，選擇所需要的進(jìn)給速度，最后將變速操縱手柄推回原位。在拉出變速操縱手柄時(shí)，行程開關(guān)SQ3釋放，而行程開關(guān)SQ4受壓。推回手柄時(shí)的壓合情況正好相反。如果變速齒輪不能嚙合而造成進(jìn)給變速手柄推不動(dòng)，則主軸電動(dòng)機(jī)M1處于間歇起動(dòng)和制動(dòng)狀態(tài)，獲得變速時(shí)的低速?zèng)_動(dòng)，直到變速操縱手柄能推回原位為止。整個(gè)過程和主軸變速控制相同，其控制電路不再另行分析。由于變速過程中KA1或KA2一直保持自鎖，從而記憶了變速前的主軸方向，保證變速后M1仍按原來的方向起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。

5.鏜頭架、工作臺快速移動(dòng)的控制

鏜頭架和工作臺等部件各方向的快速移動(dòng)由快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M2拖動(dòng)，通過快速移動(dòng)操作手柄來控制，而移動(dòng)方向則由位于工作臺前方的操作手柄進(jìn)行預(yù)選。當(dāng)扳動(dòng)快速操作手柄時(shí)，行程開關(guān)SQ7或SQ8被壓合，接觸器KM7或KM6通電，使快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M2旋轉(zhuǎn)而實(shí)現(xiàn)快速移動(dòng)。當(dāng)快速操作手柄復(fù)位時(shí)，行程開關(guān)SQ7或SQ8不再受壓，接觸器KM7或KM6斷電釋放，快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M2停止旋轉(zhuǎn)，快速移動(dòng)過程結(jié)束。

第三章 T68鏜床的PLC控制

PLC的編程語言有梯形圖語言、助記符語言、流程圖語言、布兒代數(shù)語言等。其中前兩種語言用得較多，流程圖語言也在許多場所被采用。本章僅介紹梯形圖語言和助記符語言的編程及特點(diǎn)。

一. 梯形圖編程語言

1.梯形圖與繼電控制的區(qū)別

梯形圖結(jié)構(gòu)沿用繼電控制原理圖的形式，采用了常開觸點(diǎn)、常閉觸點(diǎn)、線圈和功能塊等結(jié)構(gòu)的圖形語言。對于同一控制電路，繼電 控制原理圖和梯形圖的輸入/輸出信號基本相同，控制過程等效。二者的區(qū)別在于繼電控制原理圖使用的是硬件繼電器和定時(shí)器，靠硬件連接組成控制線路，而PLC梯形圖使用的是內(nèi)部繼電器、定時(shí)器和計(jì)數(shù)器，靠軟件實(shí)現(xiàn)控制。

因此，PLC的使用具有很高的靈活性，程序修改過程非常方便。圖3-1所示是一個(gè)繼電器線路圖和與其等效的PLC梯形圖 二. 助記符語言

助記符語言是PLC的命令語句表達(dá)式。用梯形圖編程雖然直觀、簡便，但要求PLC配置較大的顯示器方可輸入圖形符號，這在有些小型機(jī)上常難以滿足，故需借助助記符語言。應(yīng)該指出的是，不同型號的PLC其助記符語言也不相同，但其基本原理相近的。編程時(shí)，一般先根據(jù)要求編制梯形圖，然后再根據(jù)梯形圖轉(zhuǎn)換成助記符語言。

三. PLC對T68鏜床梯形圖的繪制

四. PLC狀態(tài)表

分類 用途及名稱 元件代號 PLC數(shù)據(jù) 備注

輸

入

信

號

正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕

反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕

正轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)按鈕

反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)按鈕

停止按鈕 SBI 1101 按鈕在設(shè)計(jì)中選用了“11”通道繼電器 SB3 1103

SB4 1104

SB5 1105

高低速轉(zhuǎn)換限位開關(guān)

主軸變速限位開關(guān)

主軸變速限位開關(guān)

進(jìn)給變速限位開關(guān)

進(jìn)給變速限位開關(guān)

快移電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)限位開關(guān)

快移電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)限位開關(guān)

速度繼電器正向觸點(diǎn)

速度繼電器反向觸點(diǎn) SQ 1000 限位開關(guān)和速度繼電器在設(shè)計(jì)中選用了PLC“10”通道輸入繼電器

SQ1 1001 SQ3 1003

SQ4 1004

SQ7 1007

SQ8 1008

KV1 1011 主軸箱與工作臺進(jìn)給互鎖限位開關(guān)

主軸箱與工作臺進(jìn)給互鎖限位開關(guān)

熱繼電器常閉觸點(diǎn) SQ5 - 未進(jìn)PLC

SQ6 -

FR1 -

主軸電機(jī)正轉(zhuǎn)起停接觸器 KM2 2002 輸出信號選用的是“20”通道的輸出繼電器

輸

出

信

號

主軸電機(jī)低速轉(zhuǎn)動(dòng)接觸器

主軸電機(jī)高速轉(zhuǎn)動(dòng)接觸器

主軸電機(jī)高速轉(zhuǎn)動(dòng)接觸器

短接限流電阻接觸器

快速電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器

快速電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器 KM6 2006

KM7 2007

KM8 2008

KM3 2003

KM4 2004

KM5 2005

中

間

繼

電

器 主電機(jī)正轉(zhuǎn)中間繼電器

主電機(jī)反轉(zhuǎn)中間繼電器

PLC內(nèi)部輔助繼電器

PLC內(nèi)部輔助繼電器

PLC內(nèi)部輔助繼電器

PLC內(nèi)部輔助繼電器

PLC內(nèi)部輔助繼電器

PLC內(nèi)部輔助繼電器 KA1 3001 中間繼電器選用了“30”通道和“40”通道

KA2 3002

- 3005

- 4000

- 4001

- 4002

- 4003

- 4004

時(shí)間繼電器 主電機(jī)高速延時(shí)啟動(dòng)時(shí)間繼電器聯(lián)結(jié)防電弧延時(shí)時(shí)間繼電器 KT1

- 5000

5001 延時(shí)5S

延時(shí)1S

五 匯編語言：

序號 指令 代號 序號 指令 代號 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

元件明細(xì)一覽表

符號 數(shù)量 名稱及用途

M1 1 主電動(dòng)機(jī)，拖動(dòng)主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)

M2 1 快速移動(dòng)用電機(jī)

Q 1 空氣開關(guān)，限流、欠壓保護(hù) KM3 1 限流電阻短路用接觸器

KM4、KM5 2 快速電機(jī)正反轉(zhuǎn)用接觸器

KM6、KM7 3 主電動(dòng)機(jī)高低速轉(zhuǎn)換用接觸器 SB3、SB4 2 主電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)按鈕

SB5 1 主電動(dòng)機(jī)停止用按鈕

Kn 1 主電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)制動(dòng)用速度繼電器

總結(jié)

隨著畢業(yè)日子的到來，畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近了尾聲。經(jīng)過幾周的奮戰(zhàn)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對前面所學(xué)知識的一種檢驗(yàn)，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來知識還比較欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法對我們更好的理解知識，所以在這里非常感謝幫助我的同學(xué)。

我的心得也就這么多了，總之，不管學(xué)會(huì)的還是學(xué)不會(huì)的的確覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。最后終于 做完了有種如釋重負(fù)的感覺。此外，還得出一個(gè)結(jié)論：知識必須通過應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值！有些東西以為學(xué)會(huì)了，但真正到用的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會(huì)用的時(shí)候才是真的學(xué)會(huì)了。 在此要感謝我的指導(dǎo)老師田林紅對我悉心的指導(dǎo)，感謝老師給我的幫助。在設(shè)計(jì)過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請教等方式，使自己學(xué)到了不少知識，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會(huì)對今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的也不太好，但是在設(shè)計(jì)過程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。

1、《工廠電氣控制技術(shù)》機(jī)械工業(yè)出版社 主編 方承遠(yuǎn)

2、《工廠電氣控制設(shè)備》機(jī)械工業(yè)出版社 主編 許廖

3、《機(jī)床電氣控制技術(shù)》機(jī)械工業(yè)出版社 主編 王炳實(shí)

篇（6）

說明：本文的控制系統(tǒng)采用FANUC-0i-mate-MD系統(tǒng)[1]，以一泵雙閥在機(jī)床冷卻和沖屑中的應(yīng)用為例進(jìn)行說明。首先，明確控制邏輯。那么針對一泵雙閥的控制模式，可以進(jìn)行如下邏輯控制：即，通過PLC的輸入點(diǎn)控制PLC輸出點(diǎn)，PLC輸出點(diǎn)控制泵的繼電器和閥的繼電器，通過泵的繼電器控制泵的啟停，通過閥的繼電器控制閥的通斷，通過泵的啟停與閥的通斷配合，實(shí)現(xiàn)功能切換。

PLC的編制

由于為了降低成本，機(jī)床廠家選擇的泵一般泵都不具有溢流功能，所以泵和電磁閥的配合顯得尤為重要，否則可能造成電機(jī)的損毀。如何才能保證合適的時(shí)序配合？首先，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候電磁閥必須有一個(gè)打開，由于電機(jī)功率或者流量的限制，而且冷卻和沖屑不能同時(shí)打開，所以這就要求不管是使用冷卻功能還是沖屑功能，在泵啟動(dòng)之前，電磁閥應(yīng)該先打開，在泵關(guān)閉之前，電磁閥不能先關(guān)閉，以保證泵的安全，及泵出水口與閥之間管路不承受大的壓力而且在使用一個(gè)功能前必須保證另一個(gè)功能是關(guān)閉的，并且為了避免操作上的混亂，各自的功能的通斷只能通過各自的按鍵或者M(jìn)代碼控制，不做交叉控制處理。

篇（7）

1.1材料變元

現(xiàn)實(shí)生活中很多種材料都可以用來設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)，不一樣的材料要求的加工方法和手段不一樣、適用的結(jié)構(gòu)類別不一樣、零件需要的大小也不一樣。材料的變元可以變化出不一樣的結(jié)構(gòu)模式。比如說：在進(jìn)行鋼材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，零件的截面面積越大，材料結(jié)構(gòu)強(qiáng)度就越大、越硬；在鐵材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為了使結(jié)構(gòu)變強(qiáng)變硬，人們通常使用加強(qiáng)筋和隔板的方法；在塑料材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，塑料件的筋板和壁厚應(yīng)該無差而別且對稱均勻。

1.2數(shù)量變元

在產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)當(dāng)中主要包括以下幾個(gè)方面，即零件以及輪廓面、線和加工、工作面共同構(gòu)成了產(chǎn)品本身，如果想要將機(jī)械的結(jié)構(gòu)目的進(jìn)行改變，那么就可以通過調(diào)節(jié)上述結(jié)構(gòu)元素而實(shí)現(xiàn)。就好比在鑄件的過程中，是希望越簡單便捷越好的。能夠節(jié)省一些不必要的零件配置，又能在安裝的時(shí)候方便人們的使用，這在無形中就提高了工作效率，比如安裝一個(gè)螺絲釘?shù)臅r(shí)候，如果按照螺釘和墊圈以及彈簧墊圈才能結(jié)合在一起的模式去安裝，那么就需要最少三個(gè)步驟，但是如果把它們設(shè)計(jì)為一體的話，就可以大量地節(jié)省安裝的時(shí)間，提高了效率。

1.3位置變元

在實(shí)際操作過程中，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的元素之間的位置是可以進(jìn)行調(diào)換的，這樣可以無形中使結(jié)構(gòu)本身的設(shè)計(jì)更加完善。比如，零件的焊縫位置應(yīng)該對應(yīng)中性軸或者至少需要靠近中性軸，這樣便于將收縮力減少或者能夠避免產(chǎn)品的變形。除此之外，零件的擺放問題也十分重要，如果雜亂無章則會(huì)大大阻礙操作速度。

1.4尺寸變元

零件的尺寸必須符合使用的標(biāo)準(zhǔn)才行，必須在各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)合格之后才可以進(jìn)行操作，比如：在冷沖壓彎這一工藝中，就需要零件按照既定的需求進(jìn)行彎曲，如果零件在加工的過程中，實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)的彎度，那么就算是一個(gè)成品，不需要再度進(jìn)行加工。如果不符合產(chǎn)品的需求那么還需要進(jìn)一步的加工整形來達(dá)到產(chǎn)品的要求。

1.5形狀變元

機(jī)械整體的結(jié)構(gòu)目的可以通過調(diào)整零件的形狀或者改變其規(guī)格的大小而實(shí)現(xiàn)。比如在彈簧的生產(chǎn)過程中需要考慮多個(gè)問題，首先是彈簧的大小及其相對的螺絲墊圈的規(guī)格，能否讓彈簧和使用的螺旋面以及被需要壓緊的零件相吻合，就需要設(shè)計(jì)出不同規(guī)則的產(chǎn)品，無論零件的形狀面如何都需要相匹配的彈簧來配合才行，如果零件之間的距離過大，或者不能夠?qū)毫τ行诤希敲戳慵诎惭b過后就不算是合格，如果這一類零件銷售在市場中，很可能造成一系列事故，那么為了防止拉簧因?yàn)檫@些問題而失去使用效率，就勢必要將彈簧的設(shè)計(jì)空間放大，并且實(shí)現(xiàn)它的自身獨(dú)特性，即使它在單獨(dú)使用的過程中也可以實(shí)現(xiàn)跟其他零件的配合。

1.6分析連接變元

一是聯(lián)接方法，主要的模式有焊接、膠結(jié)以及螺紋聯(lián)接等方式。二是聯(lián)接的方式，根據(jù)結(jié)構(gòu)類型的不同而不同，因此為了豐富聯(lián)接方式以及尋找到最為契合的聯(lián)接方式，各個(gè)聯(lián)接的結(jié)構(gòu)以及聯(lián)接的方式都可以進(jìn)行相對應(yīng)的合理調(diào)整。比如：針對一些需要拆卸的零件，如果在聯(lián)接的方式上不能選擇好，那么就會(huì)在聯(lián)接和拆卸方面造成一定的困難，此類的零件需要便捷的拆卸模式，比如日常生活中所購買的一些產(chǎn)品，像是隨聲聽的后蓋，就可以任意拆卸下來安裝電池來維持繼續(xù)使用，這樣的結(jié)構(gòu)也方便用戶使用，從未為其提供便捷的操作模式。

1.7分析工藝變元

零件在產(chǎn)生之前，往往會(huì)有其自己的設(shè)計(jì)圖紙，而設(shè)計(jì)圖紙上面的結(jié)構(gòu)內(nèi)容直接決定了產(chǎn)品屬于何種工藝級別的零件，因?yàn)槊恳粋€(gè)設(shè)備的零件都不是完全相同的，所以零件的設(shè)計(jì)以及成本也千差萬別，如果設(shè)計(jì)工藝在產(chǎn)品出產(chǎn)之前沒有得到完善，那么勢必會(huì)影響到零件自身的質(zhì)量，一旦零件沒有合乎要求，那么產(chǎn)品的整體結(jié)構(gòu)就會(huì)受到一定的影響。因此在零件鑄造之前對于零件圖紙的研究必須給予深度的重視，現(xiàn)在的加工技藝正呈現(xiàn)著不斷創(chuàng)新和完善的趨勢，但是問題也就隨之而來，這些加工工藝雖然具有創(chuàng)新性，但是還不夠成熟，并非達(dá)到了理想中的需求，因此還需要進(jìn)一步的對此加大研究的力度。

2機(jī)械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的嘗試及優(yōu)化測評

2.1機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新嘗試

防腐劑在石油以及一些石化設(shè)備中具有十分重要的作用，下文以其為例，闡述變元法在其中重要的作用。石油和石化設(shè)備必須進(jìn)行防腐蝕性的設(shè)計(jì)，這樣一來，在設(shè)計(jì)的最初就應(yīng)該考慮到防腐蝕性的大小和影響因素，從而采取必要的保護(hù)和防治措施，主要有以下幾個(gè)方面。首先，在總體的設(shè)計(jì)上面，對停車間給予了嚴(yán)格的要求，不能堆放雜亂，不能潮濕，不能含有其他不利于防腐的物質(zhì)存在。其次，設(shè)備的使用年限與設(shè)備本身一些極為細(xì)小的間隙區(qū)有著十分重大的聯(lián)系，這些縫隙極有可能在人眼看不到的地方發(fā)生腐蝕問題，或者這些縫隙人是無法憑借手工去進(jìn)行操作控制的，就像是一些產(chǎn)品的焊接點(diǎn)，這些產(chǎn)品貌似看起來已經(jīng)不存在腐蝕的可能，但是難免會(huì)有看不到的縫隙存在，應(yīng)該進(jìn)行必要的封存和填補(bǔ)，或者干脆將縫隙擴(kuò)大，這樣便于對其進(jìn)行維修補(bǔ)救和防護(hù)。再次，溫度較高以及質(zhì)量較高的濃度階梯，局部勢差問題往往在這種情況和產(chǎn)品中產(chǎn)生，一旦發(fā)生了腐蝕則不可控制。此外，每一種金屬都有著自己獨(dú)特的屬性，產(chǎn)品在構(gòu)建的過程中不一定是一種金屬構(gòu)建而成，多半是幾種金屬共同組合而成，但是不同的金屬勢必會(huì)產(chǎn)生接觸面的腐蝕，應(yīng)該對此進(jìn)行絕緣處理。最后，面積越小腐蝕的點(diǎn)也就越小，因此要針對產(chǎn)品的不同設(shè)計(jì)縮小表面積從而減少腐蝕。

2.2對機(jī)械結(jié)構(gòu)變元?jiǎng)?chuàng)新設(shè)計(jì)的優(yōu)化評測

機(jī)械結(jié)構(gòu)在完成變元?jiǎng)?chuàng)新實(shí)踐之后。要根據(jù)目前的性能以及使用效果進(jìn)行一個(gè)綜合的測評，首先要進(jìn)行模糊測評，運(yùn)用理論研究和一些理想化的模型設(shè)計(jì)一種測評模式，但是這種測評模式并不是實(shí)際操作中的模型，而是通過一定的數(shù)學(xué)模型，根據(jù)先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和規(guī)劃，對其進(jìn)行變化創(chuàng)新設(shè)計(jì)的檢測。在測試的過程中測試者憑借自己多年的使用經(jīng)驗(yàn)和研究理念進(jìn)行對其綜合評價(jià)的過程，并根據(jù)現(xiàn)有的先進(jìn)思維對其進(jìn)行構(gòu)建，在測試的過程中還需要考慮到社會(huì)實(shí)際問題，產(chǎn)品在經(jīng)過變元之后，使用方面是否安全，便捷，可維修性是否達(dá)到了指標(biāo)，并且要將邏輯推理的思維運(yùn)用到其中，選擇出使用其整體變元的方案，最后針對已經(jīng)選擇好了的方案，進(jìn)行進(jìn)一步地修改和完善，從而作用于產(chǎn)品的機(jī)械結(jié)構(gòu)構(gòu)建當(dāng)中，服務(wù)于產(chǎn)品的整體功能。

篇（8）

感性聯(lián)想法（SensibilityAssociationMethod，SAM）的主要目的是通過設(shè)計(jì)師本身與周圍環(huán)境相互刺激，從而產(chǎn)生創(chuàng)意。（1）收集跑步機(jī)相關(guān)的產(chǎn)品信息（如產(chǎn)品規(guī)格、設(shè)計(jì)規(guī)范、技術(shù)文檔、照片等），然后按照其特點(diǎn)和屬性分類。（2）現(xiàn)有的滾筒式跑步機(jī)主要由1個(gè)架設(shè)在固定架上的大滾筒構(gòu)成，使用者容易從滾筒上滑落下來，不夠安全。安全易用的跑步機(jī)應(yīng)由矩形框架和多根滾軸組成，滾軸兩端通過軸承固定在矩形框架上，可自由安裝，踏板后端落地，扶手桿呈U形與踏板前部相連，扶手上設(shè)有防滑把套。（3）開發(fā)室內(nèi)登高梯的功能，消費(fèi)者可進(jìn)行親手組裝和變形。（4）通過前期的資料收集準(zhǔn)備，組織頭腦風(fēng)暴，當(dāng)創(chuàng)意圖片出現(xiàn)時(shí)，用一個(gè)感性短語將其描述并記錄。

1．2跑步機(jī)創(chuàng)意

通過感性聯(lián)想法，鼓勵(lì)設(shè)計(jì)師大膽提出各種可能性，進(jìn)行各種功能組合，提出兩用自助式跑步機(jī)應(yīng)具有以下特點(diǎn)：（1）用戶可參與性設(shè)計(jì)。新型的兩用自助式跑步機(jī)應(yīng)讓消費(fèi)者有一種參與創(chuàng)造的滿足感，通過親手組裝、變形或插接變成自己需要的產(chǎn)品。（2）具有可持續(xù)設(shè)計(jì)的環(huán)保理念。通過簡化兩用自助式跑步機(jī)的結(jié)構(gòu)壓縮生產(chǎn)成本，從而達(dá)到降低產(chǎn)品價(jià)格的目的；為延長產(chǎn)品生命周期，跑步機(jī)的滾軸應(yīng)設(shè)計(jì)成可拆裝的特殊結(jié)構(gòu)；采用滾軸方式，不需電源，跑步鍛煉時(shí)產(chǎn)生的能量還可蓄電，用于應(yīng)急用電。（3）服務(wù)大眾設(shè)計(jì)。兩用自助式跑步機(jī)主要是針對國內(nèi)普通家庭市場，以簡單、可變換、價(jià)格低廉、功能實(shí)用來滿足普通家庭成員的健身目標(biāo)。

2跑步機(jī)設(shè)計(jì)要素

2．1功能

產(chǎn)品的功能是根據(jù)使用者的需要來確定的，功能的易用性是設(shè)計(jì)的目標(biāo)。功能定義對于認(rèn)識產(chǎn)品的本質(zhì)和判斷其價(jià)值具有重要的意義。為實(shí)現(xiàn)上述功能，對跑步機(jī)進(jìn)行如下創(chuàng)意設(shè)計(jì)。（1）質(zhì)量變輕、厚度變小，以此來滿足跑步機(jī)與梯子之間的形態(tài)轉(zhuǎn)化。（2）跑步機(jī)在變輕、變薄的基礎(chǔ)上還需保持其穩(wěn)定性，即保留跑步機(jī)的功能，同時(shí)變?yōu)樘葑訒r(shí)也能承載一個(gè)普通人的體質(zhì)量。（3）跑步機(jī)的滾軸與梯子的橫梁能根據(jù)需要進(jìn)行疏密組合，便于用戶使用。（4）為便于運(yùn)輸和家庭收納，跑步機(jī)可折疊。

2．2材料

自助式跑步機(jī)的基座或梯子的基架是承擔(dān)人體重力的主要部件。根據(jù)GB50017—2003《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》推薦的承重結(jié)構(gòu)用鋼，選擇壁厚為2mm以上的Q235碳素鋼方管。跑步機(jī)的滾軸因需具有耐磨性和堅(jiān)韌性，故選擇壁厚為2mm以上的圓管。為提高使用者運(yùn)動(dòng)時(shí)的愉悅感，在握持部位的選材上，選用氯丁二烯橡膠，此材料防滑，可增加施力面積，減少手部疲勞。同時(shí)，為減少運(yùn)動(dòng)傷害，在滾軸中間增加防滑橡膠，橡膠表面可壓紋，增加摩擦力，也可在表面印制圖案，增加視覺美感，讓跑步機(jī)或梯子更易與家庭環(huán)境相適應(yīng)。

2．3結(jié)構(gòu)

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)決定了產(chǎn)品功能的實(shí)現(xiàn)。在局部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，滾軸的兩側(cè)鉸鏈設(shè)計(jì)成半扣狀，以確保用戶在使用時(shí)調(diào)節(jié)角度。機(jī)架上的凹槽設(shè)計(jì)成等間距的倒鉤狀，防止橫梁脫落，確保梯子的安全穩(wěn)定，根據(jù)高度需要放入不等數(shù)量的橫梁。為保持跑步狀態(tài)的平穩(wěn)性，跑步機(jī)的前端設(shè)計(jì)成柱狀，同時(shí)也可儲(chǔ)存蓄電池以便蓄電急用。

3跑步機(jī)方案原型化

原型是產(chǎn)品的一個(gè)近似品。在產(chǎn)品開發(fā)過程中，數(shù)字化原型比實(shí)體原型更具彈性。而在檢測不可預(yù)見的現(xiàn)象時(shí)需要實(shí)體化原型。

3．13D渲染圖

計(jì)算機(jī)3D模型可用來檢測各部件之間的裝配與干涉情況，同時(shí)可進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)或受力分析。虛擬模型可較為真實(shí)地呈現(xiàn)設(shè)計(jì)方案，節(jié)約開發(fā)周期，降低成本。

3．2實(shí)體原型

通過制作跑步機(jī)樣機(jī)來檢驗(yàn)設(shè)計(jì)中零部件間內(nèi)在的合理性，及時(shí)反饋給設(shè)計(jì)者進(jìn)行方案調(diào)整，以此提高跑步機(jī)設(shè)計(jì)的可靠性，降低產(chǎn)品開發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)。

篇（9）

從字面理解，“閱”是看，屬于視覺范疇，“讀”是聲，屬于聽覺范疇，因而，“閱讀”是一個(gè)視、聽并用連覺的過程。從閱讀的意義來看，閱讀的目的在于獲取信息，因此閱讀關(guān)乎意義與理解。閱讀的我們對于閱讀的理解并非固定不變的，最初，我們認(rèn)為閱讀是一種解讀信息符號的能力。它是借助信息符號激活我們記憶中一部分內(nèi)容，然后再借用被激活的內(nèi)容去理解所要傳達(dá)的信息。但是對閱讀理解并非僅此，更為廣義的理解是，閱讀作為一種極為普遍的能力，從任意編碼系統(tǒng)中去獲取對目標(biāo)信息的相應(yīng)理解，是一個(gè)解碼與編碼的過程，之后專指對連續(xù)文本書寫符號的理解，如今閱讀又增加了從電子信息符號獲得編碼信息的能力。人類的發(fā)展還在繼續(xù)，毋庸置疑的是閱讀的概念也將不斷演變、擴(kuò)充，因此它如同我們的其他能力，反映了人類自身的進(jìn)步與發(fā)展。

（二）閱讀設(shè)計(jì)

何謂閱讀設(shè)計(jì)？簡而言之，是針對讀者而言的閱讀方式設(shè)計(jì)，主要包括讀者于都視線引導(dǎo)和閱讀閱讀行為引導(dǎo)。閱讀設(shè)計(jì)是立足于讀者的設(shè)計(jì)，是對讀者的引導(dǎo)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)者可以結(jié)合書籍中的文本內(nèi)容創(chuàng)造多樣化的閱讀方式，給讀者一個(gè)更為自由的閱讀空間，更多的閱讀選擇，并非固定為一種模式。信息載體多元化發(fā)展的今天，網(wǎng)頁、電子書、視頻等多媒體媒介的信息傳播模式影響并豐富著我們原本的閱讀習(xí)慣，由此，現(xiàn)今存在的閱讀類型有傳統(tǒng)線性閱讀、非線性的網(wǎng)頁及電子書閱讀、獨(dú)特的有聲閱讀。

1.傳統(tǒng)線性閱讀：是一種慢與品的享受型閱讀方式。對于傳統(tǒng)單向的線性閱讀而言，設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于視線規(guī)劃的合理性。盡管各式新型閱讀的出現(xiàn)，傳統(tǒng)閱讀方式并未消失并且根據(jù)讀者的需求不斷完善，由于傳統(tǒng)閱讀是單向的具有順序性的，所以對于該類閱讀的設(shè)計(jì)主要表現(xiàn)在對文字、文本、圖像以及色彩的編輯設(shè)計(jì)上，這些構(gòu)成書籍設(shè)計(jì)的基本要素之間貫穿著一條無形的視覺運(yùn)動(dòng)軌跡，通過讀者簡單的翻閱行為領(lǐng)略著書中信息與精神意義。

2.電子網(wǎng)絡(luò)閱讀：是一種搜索性的閱讀方式。它與傳統(tǒng)的線性的單向閱讀不同，是一種非線性的超文本閱讀方式，它的檢索功能非常強(qiáng)大，該類型需要讀者的點(diǎn)擊，觸摸屏幕等互動(dòng)性較強(qiáng)的行為閱讀。與傳統(tǒng)線性閱讀本質(zhì)的區(qū)別在于人們閱讀思維的轉(zhuǎn)變，在信息大爆炸的今天，讀者對信息獲取的速度加快，并非品讀與慢讀的節(jié)奏，讀者閱讀的目的性較強(qiáng)，具有跳躍性、片段性，互動(dòng)式閱讀方式能闊寬讀者的視野。長久以來我都在習(xí)慣著傳統(tǒng)閱讀，現(xiàn)今我們也將適應(yīng)著電子網(wǎng)絡(luò)媒介的閱讀，當(dāng)然，人類的創(chuàng)造力、技術(shù)的進(jìn)步都不會(huì)使我們停留并受制于某一類型的閱讀方式，新型的電子網(wǎng)絡(luò)媒介，促使讀者借助滑動(dòng)鼠標(biāo)、點(diǎn)擊觸屏，頁面之間通過超鏈接的方式進(jìn)行自由切換，由線性轉(zhuǎn)換為非線性閱讀方式。其中頁面中也添加了豐富的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)要素，加強(qiáng)了讀者閱讀的互動(dòng)感。

3.有聲閱讀：是一種聽讀方式。快節(jié)奏的生活模式下，人們可以隨時(shí)隨地拿起MP3,mp4,廣播等有聲媒介進(jìn)行閱讀。目前存在兩種聽讀，一種是省去了對文字的閱讀，只用耳朵聽；另一種是視聽結(jié)合的閱讀。讀者可以下載各類播放器聽讀小說、散文、雜文、時(shí)事、新聞等。有聲閱讀的方式提高了讀者的閱讀效率，方便快捷，而且，有聲閱讀種類多，以聲音、動(dòng)態(tài)視頻的方式豐富了大眾的閱讀生活，深受歡迎。

4.其它閱讀：我們知道閱讀的本質(zhì)意義是解讀信息，由此，閱讀的范疇不能僅限于用眼睛看，或者耳朵聽。因此，目前除以上三種普遍存在的閱讀方式外，還存在著其它小眾、特殊的的閱讀方式，如觸覺、嗅覺、味覺閱讀。盲人的閱讀方式屬于觸感閱讀，對此，他們有一整套完備的閱讀編碼體系，通過觸摸這些符號解讀信息；狗可以通過嗅覺感受世界；廚師通過味覺閱讀食物背后的意義與生活。除此之外，我們還可以借助儀器工具閱讀。這些小眾、特殊的閱讀方式也可以應(yīng)用于書籍的閱讀設(shè)計(jì)。

（三）閱讀設(shè)計(jì)的作用

不論傳統(tǒng)普視書籍、多媒體電子書還是概念書，對讀者閱讀的設(shè)計(jì)都是首要考慮的問題，它可以為讀者創(chuàng)造良好的書籍閱讀環(huán)境，也是檢驗(yàn)書籍設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)。

1.創(chuàng)造良好的書籍閱讀環(huán)境

把書籍視為一種生態(tài)系統(tǒng)，那么它將因閱讀充滿生機(jī)。閱讀設(shè)計(jì)包括閱對讀者閱讀視線引導(dǎo)與閱讀行為引導(dǎo)，優(yōu)秀的閱讀設(shè)計(jì)可以杜絕制造閱讀的視覺障礙，增加閱讀的互動(dòng)性，為讀者建立一個(gè)良好的閱讀環(huán)境。把書籍看做一個(gè)建筑物，頁面設(shè)置就是書籍的空間結(jié)構(gòu)，書籍中的文字、圖像、色彩、材料等設(shè)計(jì)要素就是建筑物中的基礎(chǔ)設(shè)備，閱讀設(shè)計(jì)就相當(dāng)于總體的規(guī)劃，如何分割空間、如何放置設(shè)備，最終為規(guī)劃出一個(gè)合理的行走環(huán)境。

2.檢驗(yàn)書籍設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)

書籍設(shè)計(jì)的本質(zhì)是要體現(xiàn)兩個(gè)個(gè)性，一是作者，二是讀者，設(shè)計(jì)師在二者之間架起一座可以相互溝通的橋梁。設(shè)計(jì)者不能只顧自己的藝術(shù)創(chuàng)作與讀者無關(guān)，應(yīng)當(dāng)找到一種合理的嫁接方式，方便讀者閱讀。作為設(shè)計(jì)者需要把握書籍內(nèi)外閱讀的整體性，文字圖像及編排的可視、可讀性，閱讀視線的連續(xù)性，翻閱形式的趣味性，針對不同內(nèi)容閱讀形態(tài)的設(shè)計(jì)的個(gè)性創(chuàng)造性，因此閱讀設(shè)計(jì)是書籍設(shè)計(jì)的審美標(biāo)準(zhǔn)。

二、閱讀設(shè)計(jì)對書籍設(shè)計(jì)創(chuàng)新的啟示

書籍設(shè)計(jì)的創(chuàng)新依舊是設(shè)計(jì)者努力的方向，閱讀設(shè)計(jì)是從原點(diǎn)出發(fā)探索書籍設(shè)計(jì)的創(chuàng)新，它立足于讀者，能以人為本。閱讀設(shè)計(jì)是針對讀者如何閱讀存在，對于書籍而言，閱讀設(shè)計(jì)表現(xiàn)為設(shè)計(jì)要素的合理放置，當(dāng)今多元化的閱讀方式給予設(shè)計(jì)者充分的創(chuàng)意啟示，創(chuàng)造出具有系統(tǒng)性、趣味性、實(shí)驗(yàn)性的創(chuàng)新書籍。

（一）系統(tǒng)性

閱讀具有連貫性，是一個(gè)整體化的概念。書籍中任何一個(gè)元素、內(nèi)容或形式都可以被閱讀，因此，閱讀設(shè)計(jì)是將書籍設(shè)計(jì)視為一個(gè)整體化、系統(tǒng)化的過程，設(shè)計(jì)者需要的不單是對書籍的外在形式調(diào)整，還需要對書籍內(nèi)部結(jié)構(gòu)、元素進(jìn)行全面思考，從外到內(nèi)的形式、結(jié)構(gòu)、元素、材料的選擇，安放，設(shè)置都是以讀者閱讀而定，連貫統(tǒng)一的閱讀規(guī)劃會(huì)提升書籍設(shè)計(jì)的整體美感。就拿黃炳培《無處不在的紅白藍(lán)》的作品來說，內(nèi)容講述了二戰(zhàn)后，大量涌入香港的移民因住宅緊缺，市民搭建木屋居住，用紅白藍(lán)帆布遮雨，直到，紅白藍(lán)編織袋成為一種老香港精神的象征。書籍從外包、封面都使用了與主題一致的紅白藍(lán)編織袋材料，這是對主題思想的強(qiáng)化，整體的閱讀環(huán)境規(guī)劃，給讀者閱讀以真實(shí)、近距離的感受。

（二）趣味性

近年來網(wǎng)絡(luò)媒介電子書的出現(xiàn)，人們的閱讀方式發(fā)生了翻天覆地的變化，互動(dòng)趣味性的閱讀方式深受讀者喜愛。傳統(tǒng)普視書籍設(shè)計(jì)缺乏針對讀者閱讀的互動(dòng)性設(shè)計(jì)，相比多媒體閱讀顯得單調(diào)乏味，無法滿足讀者的閱讀需求，因此，閱讀的趣味性成為創(chuàng)新書籍設(shè)計(jì)的第二個(gè)啟示。本期《多莫斯》雜志的內(nèi)容與因特網(wǎng)有關(guān)，因此設(shè)計(jì)者與德國插畫家共同構(gòu)思，通過折疊頁面得方式引導(dǎo)讀者折疊出一套肖像，借用讀者參與方法趣味性的表現(xiàn)著因特網(wǎng)的互動(dòng)。概念書《心情日記》改變了大眾熟悉的閱讀方式，借用活字編排的多樣化，打破了頁面之間單一的鏈接方式，看似無序的書籍結(jié)構(gòu)，通過讀者的互動(dòng)參與，形成一種可塑性、跳躍性的閱讀方式。趣味性的閱讀方式影響著書籍設(shè)計(jì)的創(chuàng)新思維。

（三）實(shí)驗(yàn)性

實(shí)驗(yàn)閱讀也可理解為一種觀念性的閱讀，它強(qiáng)調(diào)閱讀的互動(dòng)性、實(shí)驗(yàn)性，更強(qiáng)調(diào)閱讀的方式存在的意義是否與主題信息相符，是一種更具個(gè)性的閱讀思維與閱讀體驗(yàn)。是設(shè)計(jì)者提煉文本內(nèi)容并體現(xiàn)在閱讀中。書籍設(shè)計(jì)《書寫的光線與光線的書寫》（圖4）借用打火機(jī)的形態(tài)，讀者打開書的閱讀設(shè)計(jì)為打火機(jī)的形態(tài)，與主題——光緊密結(jié)合。荷蘭書籍設(shè)計(jì)者依瑪•布設(shè)計(jì)的《FRITS》（圖5），就是FRITS的一個(gè)人物傳記，在設(shè)計(jì)上，每隔七年，切口上的藍(lán)色就會(huì)變化一次，設(shè)計(jì)者用了很薄的紙，頁面內(nèi)側(cè)所印的圖稿就像正在對外側(cè)內(nèi)容的耳語，內(nèi)側(cè)是收集的200多個(gè)個(gè)人的書信記錄，外側(cè)則是個(gè)人的生活與職業(yè)生涯。這本書用很巧妙的方法記錄了時(shí)間的變化。

篇（10）

1．在班級物品管理標(biāo)準(zhǔn)化中，實(shí)行四步法管理：分類———整理———清潔———保持。分類：把班級環(huán)境中必要的和非必要的物品按工作需求分開。整理：把必要的物品進(jìn)行分類，根據(jù)使用頻率確定使用的方法及擺放的位置，做好標(biāo)識。清潔：根據(jù)班級物品消毒規(guī)則，按時(shí)徹底清除污垢和隱患，清潔工作班級人員人人參與。保持：教職工要具有較高的集體榮譽(yù)感，每個(gè)教師時(shí)刻保持班級環(huán)境的整潔與美觀。

2．在班級消毒工作標(biāo)準(zhǔn)化中，實(shí)行三步法管理：了解時(shí)間掌握方法規(guī)范消毒。了解時(shí)間：即了解各個(gè)物品消毒時(shí)間的長度，知道物品的具體消毒時(shí)間，懂得物品消毒的時(shí)間頻率。掌握方法：對物品用什么方法消毒了如指掌，按規(guī)定方法對物品進(jìn)行消毒（如：紫外線、消毒液等）。規(guī)范消毒：對物品消毒根據(jù)時(shí)間、方法，按幼兒園統(tǒng)一要求進(jìn)行消毒。

二、環(huán)境創(chuàng)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化

在環(huán)境創(chuàng)設(shè)中，班級環(huán)境創(chuàng)設(shè)要建立在幼兒園整體校園環(huán)境文化創(chuàng)設(shè)的基礎(chǔ)上，根據(jù)主題、季節(jié)的變化進(jìn)行。班級環(huán)境文化分活動(dòng)室文化、盥洗室文化、寢室文化，各空間文化的標(biāo)準(zhǔn)化要求為“主題鮮明，區(qū)域規(guī)范，標(biāo)識清楚。”班級環(huán)境創(chuàng)設(shè)旨在促進(jìn)幼兒身心健康發(fā)展，要遵循“教師、幼兒、家長共同創(chuàng)設(shè)”的原則。

1．區(qū)域明確的活動(dòng)室文化。在活動(dòng)室各班級根據(jù)課程內(nèi)容創(chuàng)設(shè)美工區(qū)、建構(gòu)區(qū)、閱讀區(qū)、科學(xué)發(fā)現(xiàn)區(qū)、表演區(qū)、娃娃家、安全角、天氣預(yù)報(bào)、小值日生等，各區(qū)域根據(jù)空間的大小確定參與人數(shù)，并制定進(jìn)區(qū)標(biāo)志，各區(qū)域進(jìn)行相關(guān)的環(huán)境創(chuàng)設(shè)，活動(dòng)室空中吊飾根據(jù)本班課程進(jìn)行制作美化。主題墻的創(chuàng)設(shè)要與課程保持一致，在創(chuàng)設(shè)中合理利用幼兒的作品，充分發(fā)揮幼兒的主動(dòng)參與作用。

2．清新整潔的盥洗室文化。盥洗室體現(xiàn)一個(gè)幼兒園保育管理的水平，在盥洗室文化創(chuàng)建中，具體標(biāo)準(zhǔn)化為“物品分類清楚，擺放位置準(zhǔn)確，環(huán)境整潔清新”，這一切有利于培養(yǎng)幼兒良好的衛(wèi)生習(xí)慣。標(biāo)識清楚如清水抹布、消毒抹布分開；干濕墩布按標(biāo)識分開；水杯、毛巾標(biāo)識清楚，有序擺放；潔具隨時(shí)清潔，墻面裝飾用與幼兒入廁洗手的裝飾物美化等等。

篇（11）

我們不能再去建古建筑（除了一些為旅游業(yè)務(wù)的仿古建筑），因?yàn)樗蜁r(shí)代的要求不符，正像不能再去穿古裝一樣，這是一個(gè)基本原則。照抄照搬，即所謂標(biāo)簽式的創(chuàng)作方法，就是把過去的東西重復(fù)一遍，不僅沒有創(chuàng)意，而且是脫離現(xiàn)實(shí)生活的，因?yàn)槿魏嗡囆g(shù)形式都是直接反映現(xiàn)實(shí)生活的。

在當(dāng)今社會(huì)條件下，創(chuàng)新的前提應(yīng)當(dāng)是：我們設(shè)計(jì)的東西，首先是現(xiàn)代的，同時(shí)是中國的，如果是在某一個(gè)地區(qū)，還應(yīng)體現(xiàn)那里的地區(qū)特點(diǎn)，這才是扎根于時(shí)代和充滿鄉(xiāng)土氣息的有血有肉的好作品。巴黎拉·維勒特現(xiàn)代公園，運(yùn)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)手法，完全打破過去的以自然景觀為內(nèi)容的公園設(shè)計(jì)框框，同時(shí)恰如其分地與巴黎這座現(xiàn)代城市有機(jī)地融合一起，既反映時(shí)代特征，又有強(qiáng)烈的地域感。

我們過去大量的工程實(shí)踐，似乎不是中國古董就是外國樣式的翻版。要使設(shè)計(jì)具有新意的路徑，是以吸收消化過去和國外優(yōu)秀設(shè)計(jì)為前提，進(jìn)行進(jìn)一步思考，作出具有自身特色的設(shè)計(jì)。

具體方法是：從社會(huì)整體方面應(yīng)以超越的心態(tài)去建構(gòu)新的建筑文化。

當(dāng)前的社會(huì)現(xiàn)實(shí)是：中國文化進(jìn)入一個(gè)新時(shí)期，（既開放、融合、重構(gòu)）這在我們的電影業(yè)發(fā)展過程看得很清楚。建筑文化發(fā)展應(yīng)以超越地域和超越民族、全方位地吸收外來建筑文化基礎(chǔ)，建構(gòu)起屬于自己的一代建筑文化而不是表面的模仿。其次是超越時(shí)代、超越現(xiàn)實(shí)（柯布西埃的作品就是超越時(shí)代和現(xiàn)實(shí)的力作），即對傳統(tǒng)建筑文化進(jìn)行深入研究后創(chuàng)造新的建筑理論體系。超越現(xiàn)實(shí)，是以超前意識引導(dǎo)生活設(shè)計(jì)，這需要有獨(dú)特的判斷力和審美意識（拉-維勒特現(xiàn)代公園設(shè)計(jì)課題是：21世紀(jì)現(xiàn)代公園）。超越的意義還有超越物質(zhì)功利，在當(dāng)前市場經(jīng)濟(jì)條件下，建筑作為一種物化了的文化形態(tài)，有其商品價(jià)值，又有其文化功能價(jià)值。反映了空間設(shè)計(jì)內(nèi)涵在市場經(jīng)濟(jì)中的新特征。當(dāng)前人們經(jīng)濟(jì)水平提高，但文化素質(zhì)停留在較低水平。創(chuàng)作者應(yīng)從狹隘的物質(zhì)功利中解脫出來，正確理解兩種價(jià)值之間的關(guān)系，賦予設(shè)計(jì)作品更多的文化價(jià)值，實(shí)際上，只有這樣，才能提高設(shè)計(jì)者在市場競爭中真正的實(shí)力。

2．研究人的需求室內(nèi)設(shè)計(jì)的根本宗旨是為人而不是為物，我們有多少人真正考慮了這一點(diǎn)？我們的行為規(guī)律、生活需求是室內(nèi)設(shè)計(jì)的根本參照系，這是由人與外在環(huán)境的非確定關(guān)系決定的，（即自然界沒有為提供現(xiàn)成的生存條件，而是人通過自己的改變來使環(huán)境為自己服務(wù)，人與動(dòng)物不同就在于人對外在世界必然的超越性），隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人對自己生活質(zhì)量提出越來越高的要求，每一代人都有新的要求，新的創(chuàng)造和新的享受，這樣才推動(dòng)了室內(nèi)設(shè)計(jì)的發(fā)展。

人與社會(huì)需求是社會(huì)發(fā)展的動(dòng)力，所以人的無止境的追求成為室內(nèi)設(shè)計(jì)不斷更新的原動(dòng)力。一代新的室內(nèi)設(shè)計(jì)作品必須抓住人們提高生活環(huán)境質(zhì)量的強(qiáng)烈愿望，在人的這種心態(tài)和產(chǎn)品開發(fā)（如室內(nèi)環(huán)境更加完善的建筑、如現(xiàn)代住宅、別墅、新型商業(yè)空間的建設(shè)等）之間起到重要的中介作用。

室內(nèi)設(shè)計(jì)在滿足建筑的功能需要的同時(shí)要更多研究人的心理需求，如空間設(shè)計(jì)上的心理空間、心理尺度的掌握和其他如人對于環(huán)境格調(diào)、氣氛、色彩的光感覺方面的心理特征，進(jìn)一步提高室內(nèi)環(huán)境的心理感受價(jià)值，這就是所謂從人的心理、精神需求出發(fā)的軟環(huán)境概念。

3．掌握現(xiàn)代工業(yè)、技術(shù)發(fā)展信息，抓住設(shè)計(jì)創(chuàng)新的主動(dòng)權(quán)室內(nèi)設(shè)計(jì)在對人的生活、工作條件創(chuàng)造方面與當(dāng)代技術(shù)進(jìn)步有關(guān)。新結(jié)構(gòu)，新材料和新的家用設(shè)備更新，可以把室內(nèi)設(shè)計(jì)的構(gòu)成要素推向新的領(lǐng)域。如新型地面材料、新型涂料、仿石、仿金屬涂料，新的結(jié)構(gòu)構(gòu)架體系和輕金屬新式結(jié)構(gòu)，采用新構(gòu)造方法的室內(nèi)隔斷等都為室內(nèi)設(shè)計(jì)提供新的手段，如果我們能隨時(shí)掌握它們發(fā)展動(dòng)態(tài)和有關(guān)信息資料，就可以在設(shè)計(jì)中率先推出和廣泛應(yīng)用。此外，新型家具設(shè)計(jì)不僅在形式上，而在材料和加工方法上已經(jīng)不斷更新，如果在設(shè)計(jì)上隨時(shí)加以考慮，就可掌握更多的創(chuàng)新主動(dòng)權(quán)，在廚房和衛(wèi)生間室內(nèi)設(shè)計(jì)中，換代燃具，新型排油煙機(jī)，新的衛(wèi)生潔具和現(xiàn)代洗浴設(shè)備的更新等都可開拓我們的設(shè)計(jì)思路。

4．握社會(huì)文化氛圍的動(dòng)向，提高創(chuàng)新的成功率室內(nèi)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新，在很大程度上取決于社會(huì)時(shí)尚的變化。如國外，商業(yè)建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)更新的周期有時(shí)只有幾個(gè)星期（即幾個(gè)星期重新裝修一次），是因?yàn)樯鐣?huì)審美時(shí)尚的變化，這種變化要求設(shè)計(jì)有新鮮感。這就是設(shè)計(jì)創(chuàng)新的社會(huì)接受條件，我們不能脫離社會(huì)現(xiàn)實(shí)的孤芳自賞（當(dāng)然也不能沒有原則的盲目迎合）。一般來講與人們生活關(guān)系密切的東西容易引起注意，應(yīng)當(dāng)作為設(shè)計(jì)創(chuàng)作的重點(diǎn)目標(biāo)，一個(gè)有創(chuàng)意的構(gòu)思能為社會(huì)接受，必須有一個(gè)動(dòng)態(tài)的文化氛圍基礎(chǔ)，這個(gè)氛圍，一般講就是使用者對室內(nèi)環(huán)境的整體格調(diào)或者某種部件的特殊追求。

人們對于室內(nèi)的時(shí)尚追求表現(xiàn)為兩個(gè)方面：

（1）新穎。一般甲方的第一句話就是設(shè)計(jì)要新穎，二十年不落后等，這是因?yàn)橐话闳硕急灸艿叵矚g用新的刺激來激活自己的心智，并以此成為變革生活環(huán)境的出發(fā)點(diǎn)。（心理學(xué)原理）室內(nèi)部件中，原本可以繼續(xù)使用的東西，因?yàn)槠放啤⒖钍节s不上潮流而被唾棄，如現(xiàn)在大家都去準(zhǔn)備買畫王，購買服裝時(shí)追求名牌等。

（2）流行。社會(huì)認(rèn)同的心理需求就是追求流行時(shí)尚的基礎(chǔ)。人們都希望自由的追求能為社會(huì)認(rèn)同，拿工業(yè)產(chǎn)品來說，過去追求彩電、冰箱、洗衣機(jī)，現(xiàn)在需要的是電話、空調(diào)、電腦，這些東西對有的人來說，并非是一種必需品而是由于社會(huì)流行趨勢的影響所至。這反映在對室內(nèi)環(huán)境的要求方面，家庭裝修中，戶主對裝修材料的選擇，對地毯、燈具的品評，都和這種社會(huì)文化氛圍的趨勢有關(guān)。

室內(nèi)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新，在某種程度上決定于社會(huì)時(shí)尚的變化。掌握這種社會(huì)文化發(fā)展的動(dòng)態(tài)特征，就可以有的放矢的進(jìn)行設(shè)計(jì)構(gòu)思，提高設(shè)計(jì)在社會(huì)競爭中的成功率。

當(dāng)然，這和有些人盲目追求時(shí)尚和盲目追求潮流有根本區(qū)別。

5．設(shè)計(jì)創(chuàng)新表現(xiàn)的具體內(nèi)容：

（1）空間：空間組合形式應(yīng)有新意,能打破一般空間環(huán)境關(guān)系的陳套.這取決于建筑設(shè)計(jì)的基本條件和新結(jié)構(gòu)形式的采用。如巴黎羅浮宮擴(kuò)建中央大廳，金字塔域透明頂蓋使室內(nèi)空間形式出現(xiàn)突破性變化，室內(nèi)外環(huán)境通過透明頂蓋連成一體。德方斯大拱門，一個(gè)大尺度的透空立方體，和一般建筑空間的形成迥然不同，立方體中間插入金屬構(gòu)架和觀光電梯以及塑料蓬蓋，形成內(nèi)部空本論文由整理提供

間極為獨(dú)特的劃分，表現(xiàn)了空間設(shè)計(jì)的創(chuàng)意性。

（2）材料：室內(nèi)建筑材料是加強(qiáng)空間效果的重要元素，也是設(shè)計(jì)創(chuàng)新的一個(gè)突破口，若干新型材料和不同肌理材料的組織，對改善空間條件能起到不可估量的作用，很多公共建筑空間，運(yùn)用層次更加鮮明，上述仿石、仿金屬涂料的運(yùn)用，使這類材料加工更加容易，使金屬和石材在室內(nèi)使用的范圍擴(kuò)大，為室內(nèi)環(huán)境的創(chuàng)新提供了條件。