外螺纹旋风铣床控制系统开发与研究

发布时间：2017-08-03 04:19

  本文关键词：外螺纹旋风铣床控制系统开发与研究

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【摘要】：外螺纹旋风铣床是用来加工大直径大螺距直螺纹与锥螺纹的关键设备。鉴于国内中小型企业中现有的外螺纹旋风铣床大多是由普通车床改造而成的传统旋风铣床,在生产上来说生产环境差、劳动强度大且加工效率也较低,加工质量取决于工人操作水平,产品参数繁多也不便于信息化管理。因此,立足于传统的外螺纹旋风铣床对外螺纹旋风铣床控制系统的开发与研究,具有符合我国国情适于中小型企业的实际意义与社会价值,并对其他机械行业中大螺距螺纹的自动化生产提供了参考意义。以传统外螺纹旋风铣床为研究对象,分析研究其机械结构、工作原理与工人操作习惯,确定改造方案,改进加工方法,设计自动化加工流程,在此基础上确定控制系统的总体方案,通过PLC控制器、上位机、伺服系统、传感器以及人机界面的结合来实现旋风铣床高效率、易操作的自动化加工。根据总体方案与控制要求,对控制系统进行硬件设计与软件设计。包括对PLC控制器、伺服系统与传感器等硬件进行选型,根据选型结果与控制对象的要求进行电气系统的设计：主电路、控制回路与伺服系统电路设计等。PLC程序设计采用模块化设计思想,满足控制要求并开发出一种新的适用于自动化加工生产方式的对刀方法与相适应的对刀计算程序,以排除人为误差使进刀角度更为精确,采用串口通信实现PLC与触摸屏和上位机的数据通信,运用C#编程语言在Windows系统的.NET平台开发设计一种控制系统的上位机软件用于识别所加工工件的CAD图纸,建立不同规格的产品参数数据库。改造后的旋风铣床工人操作简单,劳动强度大大降低,交互界面友好,并且可以快速识别加工工件的CAD图纸将有效参数传达给下位机与人机交互界面,不同产品的参数保存到数据库便于信息化管理,这些都使得生产效率得到极大地提高,新的加工方式也保证了良好的产品质量。目前,该设备已调试完毕,在企业中稳定运行。
【关键词】：外螺纹旋风铣床 PLC 上位机 伺服系统
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG62
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-16
• 第一章 绪论16-22
• 1.1 课题的研究背景及意义16-18
• 1.2 国内外螺纹旋风铣床的发展状况18-21
• 1.3 论文研究的来源及主要内容21-22
• 第二章 外螺纹旋风铣床的工作及组成22-32
• 2.1 外螺纹旋风铣床的工作任务22-27
• 2.1.1 传统对刀方法22-23
• 2.1.2 螺距与档位23-25
• 2.1.3 锥螺纹的加工25-26
• 2.1.4 榨螺参数的管理26-27
• 2.2 外螺纹旋风铣床的组成及工作原理27-31
• 2.2.1 外螺纹旋风铣床的组成27-30
• 2.2.2 外螺纹旋风铣床的工作原理30-31
• 2.3 本章小结31-32
• 第三章 控制系统硬件设计32-53
• 3.1 控制系统总体方案设计32-33
• 3.2 控制系统硬件选型33-46
• 3.2.1 PLC选型及应用33-37
• 3.2.2 交流伺服系统选型37-43
• 3.2.3 触摸屏选型43-44
• 3.2.4 其他元器件选型44-46
• 3.3 电气系统设计46-51
• 3.3.1 PLC控制回路设计46-48
• 3.3.2 主电路设计48-50
• 3.3.3 交流伺服系统电路设计50-51
• 3.4 控制柜的制作51-52
• 3.5 本章小结52-53
• 第四章 控制系统软件设计53-87
• 4.1 控制系统软件结构53-54
• 4.2 PLC与触摸屏和上位机之间的通讯54-55
• 4.3 PLC程序设计55-67
• 4.3.1 PLC控制系统模块设计55-58
• 4.3.2 PLC程序具体结构设计58-67
• 4.4 触摸屏程序设计67-71
• 4.5 上位机程序设计71-86
• 4.5.1 CAD图纸识别程序设计72-81
• 4.5.2 Access数据库程序设计81-84
• 4.5.3 控制软件界面设计84-86
• 4.6 本章小结86-87
• 第五章 总结与展望87-89
• 5.1 总结87
• 5.2 展望87-89
• 参考文献89-92
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况92

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本文编号：612629