数控专业毕业论文_数控技术专业毕业论文

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1.选题目的和意义

1.数控螺杆转子磨床主要用于异型螺杆转子的精密加工，而异型螺杆转子普遍运用于矿山、化工、动力、冶金、建造、机械、制冷和轻工等行业的机械装备中，这些整机齿面外形各异，精度请求高，加工难度也比拟大，是典范通用机械，其中以螺杆压缩机、冷冻机、工业泵螺杆转子精度要求最高、最具代表性。螺杆转子市场需要量很大，但其要害的制造设备始终只有国外多少家公司可能供给，我国还完整依附入口，因而这些制造设备在中国市场的售价不菲，基础都在千万以上。SK7032系列数控螺杆转子磨床恰是打破了这个局面，在精度、机能和稳固性上均到达国外同类机床的进步程度，弥补了海内空缺，可替换国外进口机床。

因为精密螺杆转子零件设计与制造水平所限，20世纪60年代以前，高精度螺杆转子类加工设备自发现以来发展异样迟缓。我国的相干设备及精密螺杆转子的生产，起步于上世纪60年代中期，从仿造走向独破自主开发、阅历了35年左右的蹒跚步调。上世纪80年代当前，引进了局部国外先进的螺杆加工、检测设备以及盘算机软、硬件，大大提高了我国螺杆转子的制造水平，但重要仍是采用铣削加工工艺，精加工刀具全体依赖进口。

转子的齿面是复杂的三维曲面，因为螺杆转子齿数少，螺旋升角大，采取铣削加工计算复杂，刀具制造要求高，加工精度低。而铣削后精密磨削的加工方式，下降了粗加工对设备及大刀具要求，能有效地进步螺杆转子的加工精度，进而提高其终端产品压缩机、工业泵、冷冻机的性能跟工作效力，使其产品更节能、更环保，发生良好的社会效益。

SK7032数控螺杆转子磨床总设计师周斌向笔者先容：“螺杆转子的型线很复杂，这款机床技术难度十分大，设计难点和自主立异亮点主要是紧缩机转子成型磨削基理的实践及试验研讨；庞杂空间曲面的修整及修整误差的主动弥补技巧；系列高精度数控螺杆转子磨床的开发与制造。螺杆转子以前主要靠铣削加工，精度和名义品质都达不到要求，特殊是对精细的来说还必需磨，而这款机床实现了强力磨削，从国外的教训来看，能够做到磨比铣还快，很适用。” 2．国内外研究现状及其发展趋势 2.1课题来源：指导老师给定

2.2基于PLC的二维分拣机器人控制系统设计系统及其发展

1、国内外数控抛磨机技术的发展：

目前国外数控抛磨机系统技术发展的总体趋势如下：新一代数控系统向OG化和开放式体系结构方向发展“ ”驱动装置向交流数字化方向发展“ 增强通信功能向网络化发展” 数控系统在控制性能上向智能化发展“。在现代制造系统中数控技术是关键技术它集微电子计算机&信息处理&自动检测&自动控制等高新技术于一体具有高精度&高效率&柔性自动化等特点对制造业实现柔性自动化&集成化智能化起着举足轻重的作用” 当今世界各国制造业广泛采用数控技术以提高制造能力和水平%提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力“ 工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资%不仅大力发展自己的数控技术及其产业而且在)高精尖* 数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策” 因此大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展%提高综合国力和国家地位的重要途径“数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术%其技术范围覆盖很多领域+!机械制造技术,”信息处理&加工传输技术,自动控制技术伺服驱动技术,传感器技术,-软件技术等“。从目前 世界上数控技术发展的趋势来看%其主要研究热点有以下几个方面： 1 高速(高精度化)高速切削加工不仅可以提高生产效率而且可以改善加工质量%所以自20 世纪90 年代初以来便成为机床技术重要的发展方向” 各国相继推出了许多主轴能化的人机界面等,还有智能诊智能监控方面的内容方便系统的诊断及维修等“日本‘株式会社的日本工厂是世界上为数

不多的智能管理的代表” 整个工厂实行计算机网络智能化管理“ 智能生产中心通过机床的数控系生产线上的网络管理立体仓库的计算机进行管理”智能生产中心由辅助制造编程系统智能化日程管理系统&智能化工具管理系统智能化监控系统组成“ 马扎克公司在中国的企业生产现场的数控机床用以太网并与智能生产中心相连” 在此基础上再借助以太网与企业上层的等系统联接实现整个企业的信息集成%建立了智能网络化工厂“。为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题目前许多国家对开放式数控系统进行研究如美国的欧共体的日本的P中国的等” 数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路“ 所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上面向机床厂家和最终用户通过改变&增加或剪裁结构对象’ 数控功能(形成系列化” 并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中快速实现不同品种不同档次的开放式数控系统形成具有鲜明个性的名牌产品“ 目前开放式数控系统的体系结构规范和通信规范和配置规范和运行平台和数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心”。2环保化

随着人们环境保护意识的加强对环保的要求越来越高“ 不仅要求在机床制造过程中不产生对环境的污染也要求在机床的使用过程中不产生二次污染”在这种形势下装备制造领域对机床提出了无冷却液和无润滑液和无气味的环保要求机床的排屑和除尘等装的制定，预示了数控技术的一个新的变革时期的来临“我国在2000 年也开始进行中国的P数控系统的规范框架的研究和制定”的出现可能是数控技术领域的一次革命对于数控技术的发展乃至整个制造业将产生深远的影响“ 首先提出一种崭新的制造理念%传统的制造理念中加工程序都集中在单个计算机上” 而在新标准下程序可以分散在互联网上这正是数控技术开放式 网络化发展的方向“ 其次数控系统还可大大减少加工图纸，约加工程序编制时间和加工时间’ 约50%。

3对我国数控技术和产业化发展的战略思考我国是制造大国，在世界产业转移中要尽量接受前端而不是后端的转移，要掌握先进制造核心技术，否则在新一轮国际产业结构调整中，我国制造业将进一步)空芯*” 我们以资源&环境&市场为代价，交换得到的可能仅仅是世界新经济格局中的国际)加工中心*和)组装中心*%而非掌握核心技术的制造中心的地

位，这样将会严重影响我国现代制造业的发展进程“我们应站在国家安全战略的高度来重视数控技术和产业问题，首先从社会安全看%因为制造业是我国就业人口最多的行业，制造业发展可提高人民的生活水平，而且还可缓解我国就业的压力，保障社会的稳定”。3.研究的主要内容：

（3.1基于PLC的二维分拣机器人控制系统组成及对远程控制系统的要求 根据需要PLC控制系统需要一个PLC、两个控制模块（分别控制X轴和Z轴）、两个驱动器（与交流电动机相连实现PLC的控制）、交流电动机。

远程控制需要一个摄像头（检测传送带上较大垃圾）、一个远程控制室（工作人员利用操作模板对垃圾进行抓取）！在远程控制中需要知道垃圾传送带的速度！

3.2控制系统的组成、功能及工作原理

本控制系统主要由计算机控制系统、检测装置、液压控制系统组成。3.2.1 计算机控制系统

计算机控制系统以上位PC机和下位PLC为核心，采用模块化设计，可根据系统不同的控制要求进行调整，具有良好的可扩展性。上位PC机选用高性能工业控制计算机，在上位PC机上安装世纪星组态软件。下位PLC选用三菱FX2N-32MR PLC及两块FX2N-10GP模块。上位PC机和PLC通信通过串行通信（RS-485）方式实现。（1）PLC逻辑控制

PLC逻辑控制主要是控制机械手的水平伸出、定位、下降、抓取、上升、收回、定位、松手、复位等一系列的动作控制。（2）机械手伸出及抓取速度控制

根据垃圾传送带的传输速度确定机械手伸出及抓取速度，再编入PLC中，使得工作人员只需按下控制键就可以完成垃圾的抓取！

3.2.2 检测装置

在相应的位置上安装一个摄像头，用来检测较大垃圾，检测到的信息传送到监控室里，操作人员就可以按下按钮进行物料的抓取了！

3.2.3 液压控制系统 液压控制部分是对开关量进行检测和控制。

开关量的控制主要是在系统工作中，通过的PLC的输出触点来控制电磁阀。电机驱动定量油泵，比例溢流阀在系统中限定最大抓紧力，只要远程调节输入到比例溢流阀的电压即可改变液压系统输出压力的大小。油泵输出的油液进入液压系统后，通过压力变送器实时地反馈系统的压力，并与设定值进行比较，发出相应的动作和命令。液压系统输出的流量进入机械手下腔，使油缸输出一定的力，改变进入油缸的流量，即可使机械手放松。

3.2.4远程监控装置

工作人员通过检测装置传送过来的数据，然后对操作面板进行操作，已达到远程控制的目的！操作面板如图

3.2.5电动机的选择 三相异步电动机

4.研究方案

4.1 上位机组态软件工程的组建

1）工程项目系统分析 2）设计用户操作画面 3）编写控制程序 4）完善菜单按钮功能 5）编写用户程序调试工程 6）连接设备驱动程序 7）整体连续调试测试 4.2 下位机PLC程序的设计

1）根据实际的控制需要选择PLC及其配套模块，配置硬件系统。2）根据工艺要求和控制要求，设计梯形图。

3）把梯形图写入PLC，反复调试直至程序符合控制要求。4.3技术关键、试验条件及存在的问题 4.3.1技术关键

4.3.1 机械手速度的控制

考虑到摄像头和机械手抓取的位置不在同一位置上，所以必须给定传送带的传送速度，根据传送速度和工作人员的操作时间，准确的计算出机械手伸出速度、下降速度以及抓取时间！4.3.2试验条件及存在的问题

实验方案如下：

1)对下位机PLC程序进行反复的调试实验； 2)在工大液压所进行反复的整体调试实验； 4.4 监控系统的现场调试

预期达到的目的：

机械手可以准确的抓取出较大的垃圾。

结 论

通过这次科研训练，我设计的二维分拣机械手可采用PLC 进行控制，能准确并且大批量地分拣垃圾，可显著提高劳动生产率。其设计采用标准化、模块化的组装，具有系统布局灵活，维护、检修方便等特点，受场地原因影响不大。同时，只要根据不同的分拣对象，对本系统稍加修改即可实现求。

本系统采用的可编程控制器，只要结合不同的传感器，比如根据废品的尺寸的大小及其质量等选择相应的传感器，就可对不同的垃圾进行分拣，具有广泛的应用前景。同时也是值的开发的产品系统！

参 考 文 献

[1] 任德谦

螺杆加工抛磨机

上海电工机械厂;1984年

[2] 边永梅

多轴叶片数控抛磨机的静、动态力学性能研究

安徽理工大学 [3] 许雄超 基于陶瓷抛光机抛磨运动建模及试验研究

华南理工大学机械工程学院 [4] 袁慧

半自动磨抛机磨削运动转迹和结构设计研究

广东工业大学 [5] 宋金山

连续磨抛机运行速度探讨

武汉工业大学陶瓷所;[6] 谢中生

国内外硅片磨抛设备发展述评

电子工业部第四十五研究所;[7] 张启楠

连续磨抛机安装精度对板材加工质量的影响

福建省机械科学研究院 [8] 杨旭

新型叶片混联抛磨机床及其关键技术研究 吉林大学

[9] 陈哲

全自动钻石磨抛机的下、上料及其夹具转换机构

温州瓯越专利代理有限公司 [10] 张岳恩

一种钻石磨抛机的磨抛机构 温州瓯越专利代理有限