【文章內(nèi)容簡介】 精度的要求越來越高，很多精密零件的誤差范圍要求在微米以內(nèi)，與之相適應，在計算機技術發(fā)展的推動下，各種加工精度補償技術得到了應用和發(fā)展，機床結構材料也開始普遍采用各種性能穩(wěn)定、溫度影響小的新型材料，如:花崗巖、精密陶瓷等，使得數(shù)控機床的各項精度越來越高。作為數(shù)控自動化的輔助裝置，自動送料裝置的精度會直接影響產(chǎn)品的精度，追求自動送料裝置的高精度化是永恒的主題，這主要表現(xiàn)在定位和進給量的大小上。2．高速度化提高生產(chǎn)效率主要表現(xiàn)在提高機床主軸的轉速和送料的進給量方面。如日本 DIMAC公司生產(chǎn)的 NC 伺服輥輪送料機，能實現(xiàn)連續(xù)高速送料，最高速度可以達到 100m/min，使機床的加工效率大幅提高。本科畢業(yè)設計VII3．高柔性化市場競爭的日益激烈，利用最少的設備來生產(chǎn)盡可能多的沖壓制件，間接的降低生產(chǎn)成本成為各個廠家竟相追求的目標之一。同時當代產(chǎn)品的多樣化和個性化，對機床提出了更高的柔性加工要求，如在一臺沖壓設備中完成不同的模具加工等。這種將各種加工功能在一臺機床上進行集成，均是為了在一臺機床上實現(xiàn)一次裝卡、送料就能完成對零件的不同加工要求，這充分展示了機床及生產(chǎn)線加工的柔性，并有利于提高加工精度。4．高自動化自動化是指在全部加工過程中，減少“人”的介入，而能自動地完成規(guī)定的任務。特別是現(xiàn)代數(shù)控機床與自動送料裝置的結合，使其真正的高度自動化成為可能。5．高可靠性大規(guī)模集成電路及計算機的應用，使得數(shù)控機床越來越可靠。但是，由于使用現(xiàn)場環(huán)境的復雜性，往往會受到很多的干擾，所以追求高可靠性是研究的一項重要課題。隨著我國沖壓行業(yè)的發(fā)展， 沖壓設備性能與世界的接軌，沖壓生產(chǎn)自動化程度的進一步提高，對沖壓生產(chǎn)的送料技術也提出越來越高的要求，以滿足與沖壓設備的配套。6．交流伺服系統(tǒng)自動送料機構近 20 多年來，由于電力電子技術的發(fā)展，計算機控制技術以及現(xiàn)代控制理論的應用，具有柔性化、智能化的特點，工作性能和工藝適應性很強。在我國，較先進的自動送料裝置是深圳力豪公司的 NCHF 系列三合一伺服系統(tǒng)送料機，它適合于各種五金、電子、電器、玩具伺服送料及汽車零件連續(xù)沖壓加工，送料矯正。送料時可任意設定送料長度，操作容易，安全及穩(wěn)定性高。但是，在該送料機中所用的伺服馬達、電子元件和控制器等都是從日本引進的，國內(nèi)在這方面的技術還比較落后，因此，我們必須給予這方面技術充分的重視，加快研究開發(fā)，以較快的速度追趕發(fā)達國家的研究步伐。 課題研究的任務及達到的預期目標本次改造任務包括機床的數(shù)控改造和自動送料裝置的設計。改造的基本思想是保留原來的沖床機械裝置，對其控制電路進行重新設計，使系統(tǒng)可在自動或手動方式下工作。設計出自動送料裝置，進料速度要能自動調(diào)節(jié)且和沖床工作情況相協(xié)調(diào)。整個裝置應具有以下特點:(1)整個生產(chǎn)過程可在高度自動化狀態(tài)下完成，自動化程度達到或高于國內(nèi)同行先進水平。(2)人機交互應直觀方便、界面友好、操作簡單，中文數(shù)據(jù)處理顯示。(3)監(jiān)視畫面可以動態(tài)監(jiān)視整個生產(chǎn)過程，反映相關參數(shù)，比如進料長度、電機轉速、啟動時間、停止時間、成品數(shù)量、所選檔位等。本科畢業(yè)設計VIII(4)進料長度可以在一定的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，以適應不同規(guī)格的產(chǎn)品。(5)有一定的故障自診斷畫面報警功能。(6)要有相關的安全保護措施，比如雙啟動、急停、過流、過壓保護等。(7)可對系統(tǒng)進行手動調(diào)節(jié)、點動控制、參數(shù)設定等。(8)系統(tǒng)要有較高的精度，進料精度保證在 毫米以內(nèi)。(9)自控系統(tǒng)無論在硬件選擇還是軟件編程上，應保證系統(tǒng)的可靠性，使控制系統(tǒng)長時間工作在無故障或少故障狀態(tài)。(10)在保證系統(tǒng)基本性能指標的前提下，盡量節(jié)約成本，系統(tǒng)的性能價格比高，(11)系統(tǒng)件應具備可擴展性和開放性，保證系統(tǒng)投資的長期效應以及系統(tǒng)功能不斷擴展的需要，并提供開放式數(shù)據(jù)通訊，以適應整個車間或單位聯(lián)網(wǎng)進行集散控制的需 要 。第 2 章 系統(tǒng)的總體設計 自動送料裝置的平面圖如圖 所示 自動送料裝置的工作原理：當生產(chǎn)條件滿足,用PLC人機工作屏控制步進電機運轉,使步進電機輸出步進角通過絲杠的轉動牽引送料，當達到設定長度時,步進電機停止,送料到位靜止后,沖床沖壓,將芯片成型。通過計數(shù)器計數(shù)，從而使其往復自動送料。 供料方案分析不同噸位的沖床因其沖壓力、運動慣性及運動部件慣量/沖量作用,其沖頻是相對本科畢業(yè)設計IX有限的。微型或小型器件的沖制,因沖壓力小,運動件慣性小,作業(yè)時設備的穩(wěn)定性容易保持,因而具備提速的潛能,但提速的幅度與步進的最大步距有關。目前,小型沖床極少采用液壓驅動式,這是因為液壓沖床要求的外圍設備多且需頻繁進行維護。針對主作業(yè)機構為曲柄滑塊機構的沖床而設計的自動步進送料系統(tǒng)根本目的是為了提高沖床的加工速度。根據(jù)沖床配置送料機構的動力源不同可以將步進送料方式分為機械式、機電式、液壓式和氣動式四類。由于后兩種方式對液壓、氣動系統(tǒng)有獨立的外圍配套要求,小型沖床普遍用機械式或機電式送料。常規(guī)機械方式有許多不同的設計方案:不完全齒輪機構、棘輪機構多桿組合機構等。這些送料方式的共性問題是送料運動穩(wěn)定性差、剛性沖擊大、響應速度慢。高速沖壓加工時,或者難以保證成型產(chǎn)品的精度。或者引起運動失步而根本無法完成沖制。因此不宜用作高速沖床的送料方案。文獻[1]全面論述了一種精密間隙機構———空間凸輪機構,可以被選擇用來實現(xiàn)步進送料。間歇凸輪機構有兩種形式———端面凸輪或徑向凸輪,這是一類具有高分度精度的空間傳動裝置具有一系列的特點:能夠通過機械的強制鎖合使主輔運動保持同步聯(lián)動。具有高承載能力和低維修率可滿足用戶所要求的特殊運動特征,對其運動規(guī)律進行合理設計可得到好的高速動態(tài)性能。這類機構已廣泛應用于數(shù)控機床的自動換刀裝置(ATC)、電機矽鋼片沖制以及其他步進給料裝置中。但盡管如此,如果結合具體的沖床設計,會發(fā)現(xiàn)這類機構也存在問題:①要保證加工精度,必先保證進料精度,進料精度主要取決于凸輪機構的運動和定位精度。故凸輪機構本身的加工制造需要專用的機床,尤其是服役于高速下的凸輪需進行磨削加工。②空間凸輪機構送料的沖床,加工柔性差,難以實現(xiàn)供料步距的無級化目標。③一般而言,小型沖床為上驅動式,主運動與供料運動的空間距離較大,同時分支傳動的減速比大,故需采用較長的傳動連接,這樣勢必產(chǎn)生大的累積誤差,導致精度下降?；诖?本設計提出并應用了基于單片機控制的機電結合的沖床快速步進供料系統(tǒng)的解決方案。 圖 控制系統(tǒng)設計 控制系統(tǒng)的硬件設計步進電機送料控制系統(tǒng)主要包括單片機主控電路、步進電機及其驅動電路、顯示電路、 所示.光電開關 PC 控制 驅動器 步進電機 送料工作臺步進角檢驗本科畢業(yè)設計X圖 單片機控制系統(tǒng)電路組成單片機選用 89C52,由于其內(nèi)部含 Flash 存儲器,使系統(tǒng)在開發(fā)及調(diào)試過程中十分容,在系統(tǒng)工作過程中,門狗電路采用集成的看門狗電路 X25045, 6 位 LED 數(shù)碼管組成,其中最高兩位作為功能、狀態(tài)指示符,低 4 是帶有串行接口的 8 位 LED 控制驅動器 PS7219,它可同時、直接驅動 8 位 LED,與單片機的接口采用簡單的 3 線 SPI 方式, 16 個按鍵,識別方法采用簡單實用的線反轉法,16 個按鍵按 4@4 的矩陣接到 P2 口的 8 位 I/O 口上,采,它與主機的接口是單片機的 P1 口,并通過光電隔離電路隔離,以避免驅動器的強電部分對主機的干擾.為保證送料精度,步進電機啟停階段采用運動平穩(wěn)性最好的三相六拍工作方式,以減小,如圖 2 所示接到單片機的 INT及時,方式工作. 控制系統(tǒng)的軟件設計 此處省略 NNNNNNNNNNNN 字。聯(lián)系 扣扣：九七一九二零八零零 另提供全套機械畢業(yè)設計下載！該論文已經(jīng)通過答辯在步進電機及其控制設計時,要將設定的行程和速度轉換成電機的步數(shù)和定時常數(shù),以本科畢業(yè)設計XI,使得結構簡單清晰,模塊主要包括:初始化模塊、按鍵處理模塊、輸入處理模塊、顯示模塊等,程序流程如圖 ,當沖頭位置信號到即進入中斷子程序.圖 程序流程圖初始化程序的主要任務是設置狀態(tài)標志和用戶數(shù)據(jù)存儲區(qū)、置初始值、