畢業(yè)論文塑窗清角機(jī)數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧
2025-06-11 00:30 本頁(yè)面
【正文】 的前后進(jìn)給。以及上、下平縫的拉削加工及外角平縫清理銑刀的X向移動(dòng)及準(zhǔn)確定位。拖板部分即為實(shí)現(xiàn)X向運(yùn)動(dòng)所設(shè)。拖板部分主要由拖板，直線軸承及其座，導(dǎo)軸及導(dǎo)軸座，滾動(dòng)絲杠副、滾動(dòng)螺母座、電機(jī)座及伺服電機(jī)等組成。拖板為板狀鑄鐵件。本機(jī)床所有工作機(jī)構(gòu)都直接或間接安裝在拖板上。它們是：上下平縫拉刀借助門架安裝在拖板的后部；外角平縫鋸片組件安裝在拖板后端部。拖板的導(dǎo)向采用φ25帶底座圓導(dǎo)軸2根及4只開口直線軸承，軸承座安裝在拖板下面四角的支承面上。拖板的拖動(dòng)采用雙螺母滾珠絲杠副，墊片調(diào)整消除軸向間隙（出廠時(shí)已調(diào)好，不需再調(diào)整），螺母座安裝在拖板下前中部。滾珠絲杠的支承采用兩只向心推力球軸承面對(duì)面安裝預(yù)緊消隙結(jié)構(gòu)，軸承座及導(dǎo)軸座皆安裝在機(jī)架上?？刂齐姍C(jī)由電機(jī)架支承，通過聯(lián)軸節(jié)與絲杠連接。工作中，拖板的前移、后移及依據(jù)坐標(biāo)值的定位靜止皆由數(shù)控系統(tǒng)控制步進(jìn)電機(jī)的左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、鎖定實(shí)現(xiàn)。③ 銑頭部分銑頭部分主要由旋轉(zhuǎn)氣缸及其導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、Z軸步進(jìn)系統(tǒng)構(gòu)成。清理外角用銑刀采用φ200圓鋸片。它安裝在主軸的下端，由夾緊墊及螺母固定。主軸用兩只向心推力球軸承支撐，它們面對(duì)面安裝在滑座軸承孔中，經(jīng)調(diào)整軸承蓋、墊片厚度，對(duì)軸承預(yù)加載荷，消除其徑向、軸向間隙?；?只腳，分別裝有4只整體式直線球軸承，它們分別套在兩根被支座架空的圓導(dǎo)軸上，共同組成升降（Y）導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。（2）塑窗清角機(jī)的刀具組成：有上下銑刀、上下拉刀和鋸片[1]。其中上、下銑刀分別安裝在同一個(gè)氣缸上，氣缸工作帶動(dòng)銑刀在垂直平面內(nèi)直線移動(dòng)，結(jié)合它們各自的旋轉(zhuǎn)氣缸帶動(dòng)它們?cè)谒矫嫔系男D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)塑窗外角焊縫的清銑。上下拉刀安裝在X軸上，工作時(shí)靠同一個(gè)氣缸驅(qū)動(dòng)來(lái)Z向靠近工件，之后X軸伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)拉刀完成對(duì)工件上下表面焊縫的清銑工作。鋸片安裝在主軸上，鋸片在主軸的三相異步電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，然后在X軸和Z軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)下鋸削型材。它可完成直線、圓弧和空間任意曲線的運(yùn)動(dòng)，以適應(yīng)對(duì)不同型材的加工要求。（3）塑窗清角機(jī)的工作原理：塑窗清角機(jī)完整的工作流程為：工件定位壓緊上下銑刀銑削圓角鋸片清外角上下拉刀清上下平縫取換工件① 工件定位壓緊將工件放到工作臺(tái)板上，靠向定位板，定位柱，觸發(fā)微動(dòng)開關(guān)發(fā)出信號(hào)。據(jù)此信號(hào)，定位氣缸活塞桿伸出，定位撞塊升起并前移，將工件前推，靠牢定位板，稍后，壓緊氣缸將壓頭壓向工件，將工件壓緊。隨后定位撞塊退回。② 上下銑刀銑削圓角接上工步經(jīng)短暫延時(shí)后，拖板快速移至上下銑刀工作位置鎖定，氣鉆啟動(dòng)，銑刀旋轉(zhuǎn)，同時(shí)進(jìn)給氣缸做進(jìn)給，完成清理部分圓角平縫工作，至進(jìn)給終點(diǎn)，進(jìn)給行程為調(diào)整螺桿限定，工作完畢經(jīng)延時(shí)后，氣缸回撤至初始位置，氣鉆停轉(zhuǎn)，拖板快速返回前始位。③ 鋸片清外角拖板返回前始X0位被確認(rèn)后，拖板即快速后移，至清外角開始工作位置（由輸入標(biāo)值確定），此時(shí)主電機(jī)已啟動(dòng)，根據(jù)型材外角尺寸輸入的相關(guān)程序，X、Z軸分別做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，斜面部分，兩軸以一定速比聯(lián)動(dòng)，鋸片旋轉(zhuǎn)做軌跡切削，完成預(yù)定的清理工作。工作畢，拖板快速返回前始點(diǎn)。④ 上下拉刀清上、下平縫鋸片回至上始位被確定后，拖板快速后移，隨后兩夾鉗氣缸活塞桿同時(shí)縮回，將上拉刀壓下，下拉刀抬起，使上、下拉刀進(jìn)入工作位置，經(jīng)延時(shí)后拖板前移對(duì)焊縫拉削。之后，拖板回至前端位。⑤ 取換工件拖板返回前端位被確認(rèn)后，即發(fā)信號(hào)使壓緊氣缸回程，將工件放松，即可取換工件，進(jìn)行下一工作循環(huán)。（1）主要功能：用于塑鋼門窗焊接后的焊縫清理。門窗的焊縫在相鄰的兩條邊框的45度角平分線所在的垂直平面內(nèi), 清理工作包括對(duì)外角、上下表面和內(nèi)角焊縫的清理。該機(jī)床是一臺(tái)集氣動(dòng)、機(jī)械、數(shù)控技術(shù)為一體的具有多功能的通用清角設(shè)備，是塑鋼門窗大批量，多品種生產(chǎn)的主要設(shè)備。（2）技術(shù)要求：人機(jī)交互采用全觸摸屏模式；系統(tǒng)應(yīng)具有如下功能：① 參數(shù)界面：加密功能（只有員工正確輸入密碼后，才能修改參數(shù)），保存 功能，返回主界面功能。手動(dòng)速度、加速度，減速度，工作原點(diǎn)的設(shè)定（銑刀延時(shí)時(shí)間，拉刀下降時(shí)間， x軸螺距，z軸螺距，回參速度的設(shè)定）。② 示教界面：建立數(shù)據(jù)庫(kù)，可以通過輸入型材系列、型材廠家、程序代號(hào)，步數(shù)，刀具號(hào)，x軸移動(dòng)，z軸移動(dòng)，保存示教后的程序，然后進(jìn)入編輯界面進(jìn)行編輯。③ 編輯界面：通過主界面或示教界面進(jìn)入本界面，可以刪除，復(fù)制，修改程序，可以插入行，刪除行，上翻頁(yè)，下翻頁(yè)。④ 自動(dòng)界面：顯示當(dāng)前程序的材型名稱、程序代號(hào)、報(bào)警號(hào)、當(dāng)前程序的工作進(jìn)程、加載新程序、刪除程序、報(bào)警復(fù)位、返回主界面、運(yùn)行軌跡模擬。⑤ 報(bào)警后顯示報(bào)警界面，顯示報(bào)警號(hào)和報(bào)警原因。⑥ 手動(dòng)界面：主要是調(diào)試維修用，通過手動(dòng)完成x軸，z軸移動(dòng)，定位，壓緊，上銑刀，下銑刀，拉刀，鋸片，回參動(dòng)作，還要有復(fù)位。⑦ 附加功能：工作日志（工人編號(hào)、工作時(shí)間、結(jié)束時(shí)間、工人工作量）工件加工數(shù)量，刀具的加工時(shí)間等。⑧ 界面要求：界面華麗，美觀大方，是產(chǎn)品的賣點(diǎn)之一。、分析與確定論文采用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)思想，將總設(shè)計(jì)方案的設(shè)計(jì)劃分為硬件設(shè)計(jì)方案和軟件設(shè)計(jì)方案兩個(gè)模塊的設(shè)計(jì)。 硬件設(shè)計(jì)方案方案1: 采用繼電器、接觸器、熔斷器、熱繼電器等電器件，使用MCS51系列的8031單片機(jī)擴(kuò)展系統(tǒng)作為控制核心，即控制系統(tǒng)由單片機(jī)系統(tǒng)、鍵盤及數(shù)碼管顯示器、I/O接口及光電隔離電路、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器等組成。優(yōu)點(diǎn)：硬件組成簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉。缺點(diǎn)：只能進(jìn)行簡(jiǎn)單邏輯控制，無(wú)插補(bǔ)功能；系統(tǒng)的優(yōu)化改進(jìn)只能通過重新搭配組合硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)；設(shè)備的控制子系統(tǒng)之間相互獨(dú)立，無(wú)通訊功能；采用單片機(jī)為控制核心，其I/O外圍擴(kuò)展電路相對(duì)比較復(fù)雜，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障，維修非常困難；機(jī)床智能化程度低導(dǎo)致加工效率差[3]。方案2：采用以微處理器MCU作為中央處理器的可編程邏輯控制器PLC代替單片機(jī)來(lái)作為機(jī)床的硬件控制核心
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