驾驶室翻转缸保压效果的好坏主要取决于翻转缸密封球面的加工质量。为解决目前企业采用传统法加工驾驶室翻转缸密封球面存在的自动化程度低、生产效率低、产品质量一致性差、产品合格率较低以及生产成本高等问题,本文研制出一台驾驶室翻转缸密封球面自动加工设备。本文根据企业对设备提出的技术要求并参考传统法加工过程,确定设备的工作流程。根据设备的工作流程将整机划分成五个子机构,分别是:主体框架、自动上料机构、密封球面自动加工机构、密封球面质量自动检测机构及自动收料机构。先制定各子机构的设计方案,再根据设计方案用三维绘图软件CATIA完成各子机构的结构设计,最后考虑各子机构之间的位置关系并进行合理的空间布局,完成整机的结构设计。使用有限元分析软件ANSYS Workbench对设备的主要受力机构—主体框架和密封球面自动加工机构中的挤压钢球机构进行静力学分析和模态分析。确保所设计机构满足强度和刚度要求,同时也不会和外部激励发生共振,为所设计机械结构提供一定的理论基础。综合考虑设备的工作特点和现场条件,将设备的控制方式确定为气动控制和电气控制相结合。首先应用气压传动有关知识并结合各气动元器件的实际作用设计出气动控制系统原理图。然后根据设备的功能要求制定电气控制系统的总体方案,确定采用上下位机主从控制方式,其中上位机是HMI人机交互界面,下位机是PLC,再设计主电路和外围辅助电路,绘制出PLC外围接线图以及编写PLC控制程序。最后完成可视化界面的设计,实现设备可视化、智能化的生产要求。对设备整机进行装配、调试并进行实际生产,对加工出的产品按照产品性能评估指标进行性能评估实验,通过实验评价设备功能的好坏。实验结果表明所加工密封球面的表面粗糙度Ra值均不超过0.4μm,最大截圆直径均达到钢球直径的4/5;产品密封性合格率由82%提升到99%;当生产140件产品时,生产效率提高了30%,且随着生产量的增加生产效率提高越来越明显,各项指标均满足企业要求。本设备给企业带来巨大的经济效益。