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y3150e型滾齒機(jī)的plc改造設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(參考版)

2025-07-01 09:14本頁面
  

【正文】 此外,軸對稱設(shè)計(jì)在很大程度上簡化了軸承的制造,它也有利于提供因制造。在本設(shè)計(jì)中,相同的彈性彎曲軸對稱排列并均勻分布在軸承上,這樣將有助于抑制徑向、軸向和傾斜方向的運(yùn)動誤差周長。此外,直彎曲軸承厚度小,但在旋轉(zhuǎn)方向和其他方向剛度較高時具有更大的靈活性。因此因根據(jù)以下考慮軸承的設(shè)計(jì):相比其他類型的彎曲軸承,直彎曲軸承具有一定的優(yōu)勢,例如它的彎曲應(yīng)力分布在整個彎曲軸承中而不是遵守集中在一定壓力條件下。應(yīng)當(dāng)指出,從理論上說軸承應(yīng)無運(yùn)動誤差。)則需要添加更多軸承部分的設(shè)計(jì),但這樣會使軸承更長剛性變差??梢缘玫?60176。 圖1 微型主軸軸承配置的示意圖雖然軸承可以作為一個單一的沒有任何接縫的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),擬議的兩片設(shè)計(jì)純粹是基于制造角度考慮的,因?yàn)閱纹脑O(shè)計(jì)制造是極其困難的。 一般的設(shè)計(jì)方法軸承必須滿足以下的要求:1. 應(yīng)該能夠完成一個完整的旋轉(zhuǎn)/振蕩運(yùn)動周期;2. 必須具有足夠的強(qiáng)度和較長時間的疲勞壽命;3. 具備納米級旋轉(zhuǎn)運(yùn)動精度的水平或更好;4. 結(jié)構(gòu)緊湊,以適應(yīng)各種微型機(jī)器或設(shè)備的有限空間。整個設(shè)計(jì)的尺寸緊湊,沒有任何冗余。軸承有內(nèi)部和外部的軸承籠,軸承軸耦合連接到一個微型的伺服電機(jī)(外部電源)。軸承的設(shè)計(jì)是以彎曲機(jī)制為原則的,通過彈性變形的彈性彎曲實(shí)現(xiàn)一個周期的旋轉(zhuǎn)/小值振蕩運(yùn)動。這項(xiàng)研究提出了一種新穎的旋轉(zhuǎn)彎曲軸承能夠?qū)崿F(xiàn)高轉(zhuǎn)速/振蕩運(yùn)動精度的設(shè)計(jì)方法。大部分微型機(jī)械設(shè)備都具有的一個共同特點(diǎn)是:其結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜,往往是三維的而它們的尺寸也越來越小,這對它們的生產(chǎn)問題是一個非常大的挑戰(zhàn)。這些可以是微型機(jī)器(M機(jī)器)或微型設(shè)備(M設(shè)備),它們通常具有體積小、重量輕、高能量轉(zhuǎn)換效率和低能耗消耗、快速響應(yīng)、高可靠性、低成本、高集成度、高智力水平的特點(diǎn)。1. 緒論特征尺寸小的工業(yè)產(chǎn)品正變得更為重要。除了其緊湊的特點(diǎn)外,該研究還從其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和彎曲軸承的基本工作原則對軸承的各個方面,包括材料的選擇、應(yīng)力分析和計(jì)算(如非線性有限元分析、靜態(tài)和疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì))、運(yùn)動誤差分析、誤差減少方案、參數(shù)化設(shè)計(jì)等提供了設(shè)計(jì)分析。 刀架最大垂直行程(Z軸) 300mm Z軸分辨率 工作臺直徑 510mm 工作臺孔直徑 80mm工作臺面到小立柱滑座軸承端最大距離 835mm工作臺面到小立柱滑座軸承端最小距離 380mm 工作臺水平移動行程(X軸) 310mm X軸分辨率 允許安裝的最大滾刀直徑 160mm 允許安裝的最大滾刀長度 160mm 滾刀最大軸向移動量 55mm 滾刀主軸中心離工作臺面距離最大 535mm 滾刀主軸中心離工作臺面距離最小 253mm 工件軸心到滾刀軸心間的距離最大 330mm 工件軸心到滾刀軸心間的距離最小 20mm 主軸轉(zhuǎn)速范圍 40~250mm 主電動機(jī)功率 機(jī)床凈重 5000kg 機(jī)床輪廓尺寸(長寬高) 2450mm1272mm1790mm 附表二 外文文獻(xiàn)翻譯 旋轉(zhuǎn)彎曲軸承的微加工, , 湖南大學(xué),湖南,中國美國康涅狄格大學(xué),CT,美國 摘要本研究方案提出了一種新型的以研究旋轉(zhuǎn)彎曲軸承為基礎(chǔ)的彈性彎曲的設(shè)計(jì)方法。 在此再次感謝我的指導(dǎo)老師和幫助我的老師和同學(xué)們! 參考文獻(xiàn)[1] 王永華. 現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù)[M]. 北京;北京航空航天大學(xué)出版社,[2] 朱朝寬,張勇. 典型機(jī)床電氣控制解析與PLC改造實(shí)例[M]. 北京; 機(jī)械工業(yè)出版社,[3] 李響初,向凌云,余雄輝. 實(shí)用機(jī)床電器控制線路200例[M]. 北京;中國電力出版社,2009[4] 海心,趙華. 機(jī)電傳動控制[M]. 北京;高等教育出版社,2007[5] 張海根. 機(jī)電傳動控制[M]. 北京;高等教育出版社,2001[6] 張萬奎. 機(jī)床電氣控制技術(shù)[M]. 北京;中國林業(yè)出版社,2006[7] 馬應(yīng)用,王阿根. 電氣可編程控制原理[M]. 北京;清華大學(xué)出版社,[8] 漆漢宏. 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PLC原理與應(yīng)用設(shè)計(jì)[M]. 北京;化學(xué)工業(yè)出版社,2005[10] 巫莉. 電氣控制與PLC應(yīng)用[M]. 北京;中國電力出版社,[11] 廖常初. 可編程控制器應(yīng)用技術(shù)[M]. 重慶;重慶大學(xué)出版社,2002[12] 張建民. 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M]. 北京;高等教育出版社,[13] 濮良貴,[M].北京。在整個畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中,經(jīng)常性的查閱各種資料和文獻(xiàn),經(jīng)常碰到一些以前未遇到的問題,都促使我反復(fù)思考探究,或者向人請教,學(xué)到了不少的知識。在XXXX副教授的精心輔導(dǎo)下,經(jīng)過近一個學(xué)期的努力,基本完成了此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)。 致謝 大學(xué)的四年學(xué)習(xí)生活已經(jīng)基本結(jié)束了,在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中,我得到了各位老師和同學(xué)的熱情指導(dǎo)和幫助,在此我對大家表示感謝特別感謝指導(dǎo)老師XXXX老師。因此,在價格上來說比較高,缺乏核心技術(shù),沒有國際競爭力。而在其他方面,隨著全球?qū)Νh(huán)境和安全要求的不斷提高,安全無污染的設(shè)備也是市場的未來目標(biāo)。滾齒機(jī)正朝著復(fù)合功能的方向邁進(jìn),隨著數(shù)控技術(shù)、軟件技術(shù)、信息技術(shù)、可靠性技術(shù)的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)構(gòu)件簡約化、結(jié)構(gòu)緊湊化、配置模塊化。其次,用于高精密機(jī)床的材料和技術(shù)在滾齒機(jī)上的應(yīng)用,滾齒技術(shù)將朝著更精密的方向發(fā)展。在科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和市場需求的引導(dǎo)下,未來,機(jī)床還會朝以下幾個方向繼續(xù)發(fā)展。當(dāng)然,在本次改造過程中,還存在許多的不足。通過使用PLC改造該機(jī)床電氣系統(tǒng)后,去掉了原機(jī)床的傳動裝置、中間繼電器、時間繼電器等等,使線路簡化、維修方便、同時有效的提高了產(chǎn)品的加工精度與加工效率。由于工作臺的移動也用伺服電機(jī)來帶動,因此,可以實(shí)現(xiàn)軸向進(jìn)給系統(tǒng)和徑向進(jìn)給系統(tǒng)按一定速度比聯(lián)動,使徑向進(jìn)給系統(tǒng)能在規(guī)定的軸向位置定量的進(jìn)退刀,從而加工鼓形齒輪、非圓齒輪等特殊齒輪,擴(kuò)大了機(jī)床的加工范圍。改造后滾齒機(jī)省去了傳統(tǒng)滾齒機(jī)的內(nèi)聯(lián)展成運(yùn)動鏈和差動運(yùn)動鏈,大大簡化了機(jī)床的結(jié)構(gòu),有效的提高了傳動精度和系統(tǒng)剛度,這將在很大程度上提高滾齒機(jī)的加工精度。本次改造設(shè)計(jì)采用臺達(dá)工控機(jī)DVP40ES作為整個系統(tǒng)的控制和處理核心;采用PLC的高速計(jì)數(shù)模塊實(shí)現(xiàn)輸出脈沖對伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制;采用RS232接口和觸摸屏連接,實(shí)現(xiàn)人機(jī)交換;由PLC對傳感器采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,并對伺服系統(tǒng)和伺服電機(jī)進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)數(shù)控滾齒機(jī)的三軸聯(lián)動自動化控制。 第五章 期望與總結(jié) 本文是對數(shù)控滾齒機(jī)的三軸聯(lián)動PLC控制設(shè)計(jì)改造的一個探索;介紹了所采用到的器件和選擇的原因與出發(fā)點(diǎn),以及器件之間的硬件連接等。當(dāng)按下按鈕SB5時,輸入繼電器X4為ON,輸出繼電器Y6為ON,接觸器KM5得電,電動機(jī)M4反轉(zhuǎn),刀架快速向下。 ⑷軸向快速移控制利用操作手柄切換到軸向快進(jìn)狀態(tài),快移機(jī)械離合器閉合,行程開關(guān)SQ3被壓下,輸入繼電器X7為ON,為點(diǎn)動快移做好準(zhǔn)備。適用于點(diǎn)動調(diào)整機(jī)床。此時,YY4邏輯回路能夠自鎖,電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動為長動。當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)SA3閉合,則X12為ON,輸出繼電器Y4邏輯回路導(dǎo)通,Y4為ON,使接觸器KM3線圈電路接通,KM3線圈得電,主觸點(diǎn)閉合,接通M2反轉(zhuǎn)主電路,電動機(jī)反轉(zhuǎn)。 PLC梯形圖設(shè)計(jì) 根據(jù)控制要求和PLC端口分配情況,: PLC梯形圖 ⑴ 液壓泵控制 總開關(guān)SA1閉合,輸入繼電器X11為ON,由于在電動機(jī)無過載的情況下,熱繼電器FR1和FR2常閉觸點(diǎn)閉合,X15和X17為ON,接通輸出繼電器Y2線圈邏輯回路,使接觸器KM1線圈電路導(dǎo)通,KM1主觸點(diǎn)閉合,液壓泵M1主電路閉合工作,為液壓系統(tǒng)提供壓力油,為傳動元件提供潤滑油,保證旋轉(zhuǎn)元件在工作之前得到充分的潤滑,同時使主控元件M10為ON,為后續(xù)程程序控制做好準(zhǔn)備。因?yàn)槿サ粼瓩C(jī)床中的齒輪出動部分,故無法利用手動操作完成加工;選擇自動模式后,程序?qū)㈤_機(jī)運(yùn)行,首先是程序初始化并進(jìn)行程序檢測,如果檢測程序出現(xiàn)問題則自動停機(jī)報警等待檢修。接觸器的線圈工作電壓若為交流220V,則接觸器線圈可共用一個COM端,而應(yīng)分開使用。按鈕一端并接在AC110V電路上,另一端分別接在相應(yīng)的PLC輸入端子上。在端子接線圖中,X0、X1等共用一個COM端,Y0、YY2各用一個COM端。結(jié)合硬件確定PLC的I/O分配。 數(shù)控化改造的電氣要求 1. 滾刀可進(jìn)行高速的旋轉(zhuǎn)并具有轉(zhuǎn)速可調(diào)的能力(500~4000rpm); 2. 主軸可進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)并具有轉(zhuǎn)速可調(diào)的能力(5~495rpm); 3. 滾刀可進(jìn)行橫向進(jìn)給并具有進(jìn)給速度可調(diào)的能力(快速時5000mm/min); 4. 上述三種速度可根據(jù)相關(guān)參數(shù)實(shí)現(xiàn)聯(lián)動; 5. 能對工作臺的位置和橫向進(jìn)給的位置進(jìn)行跟蹤監(jiān)測并反饋,以便更好的控制加工過程; ,構(gòu)成主運(yùn)動,并且切削需要刀具能夠正反轉(zhuǎn); 7. 為了傳動系統(tǒng)能夠有充分的潤滑,必須在液壓泵起動后才能起動其他電動機(jī); 8. 所有的內(nèi)聯(lián)系傳動鏈?zhǔn)怯升X輪機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的,滾刀旋轉(zhuǎn)、刀架軸向運(yùn)動、工作臺旋轉(zhuǎn)、徑向運(yùn)動等都由一個交流電動機(jī)提供動力,不能由多個電動機(jī)完成; 9. 具有必要的保護(hù)功能,軸向運(yùn)動需要設(shè)置極限保護(hù)措施; ; 11. 改造后機(jī)床的操作性提高,能有效提高加工效率。如不滿足控制要求,再返回修改程序或檢查接線,直到滿足要求為止。因此控制系統(tǒng)的程序應(yīng)經(jīng)過反復(fù)調(diào)試、修改,直到滿足要求為此。 4. 實(shí)現(xiàn)用計(jì)算機(jī)對PLC的梯形圖的直接編程。在滿足控制要求的情況下,要預(yù)留一些輸入輸出點(diǎn),以備添加功能時用。據(jù)此確定PLC的I/O點(diǎn)數(shù)。用PLC改造繼電器接觸式控制系統(tǒng),應(yīng)進(jìn)行下列操作: 1. 了解系統(tǒng)改造的要求:根據(jù)生產(chǎn)的工藝過程分析控制要求,如需完成的動作(動作順序,必須的保護(hù)和連鎖等),操作方式(手動、自動、連續(xù)、點(diǎn)動等)。照明電路和指示燈電路邏輯關(guān)系簡單并獨(dú)立,不作改造。首先考慮保證原有控制功能不變,盡量保留原來的電氣元件,不添加新的元件。: PLC與傳感器連接示意圖 根據(jù)滾齒機(jī)的工作要求,在保證滾齒機(jī)的正常工作的前提下結(jié)合性能與價格的綜合比較,確定了所需硬件的型號以及各硬件自檢的連接關(guān)系。在傳感器接線過程中,要注意傳感器的正負(fù)極和信號輸出極,正常情況下,紅線為傳感器的正極,綠線為傳感器的負(fù)極,而藍(lán)線為傳感器的信號輸出極。伺服驅(qū)動系統(tǒng)的CN1與PLC連接,此CN1為50PIN,: 伺服驅(qū)動CN1端口示意圖 ,337腳為位置指令符號輸入端,442為位置指令脈沖輸入端。PLC與伺服系統(tǒng)的連接根據(jù)PLC對伺服系統(tǒng)的控制方式不同連接方式亦不相同。: RS232端口電路圖 1. PLC與伺服系統(tǒng)的連接 PLC為系統(tǒng)的控制單元,而伺服系統(tǒng)是系統(tǒng)的執(zhí)行單元。做好每一部分電路的設(shè)計(jì)是完成整個電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)親,由于某些原因,沒有上傳完整的畢業(yè)設(shè)計(jì)(完整的應(yīng)包括畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書、相關(guān)圖紙CAD/PROE、中英文文獻(xiàn)及翻譯等),此文檔也稍微刪除了一部分內(nèi)容(目錄及某些關(guān)鍵內(nèi)容)如需要的朋友,請聯(lián)系我的叩扣:2215891151,數(shù)萬篇現(xiàn)成設(shè)計(jì)及另有的高端團(tuán)隊(duì)絕對可滿足您的需要. 此處刪除XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX約5000字,需完整說明書聯(lián)系Q2215891151。傳感器對伺服電機(jī)的運(yùn)行過程位置進(jìn)行監(jiān)控,將信息傳遞給PLC,由PLC對運(yùn)行過程進(jìn)行調(diào)整,保證程序執(zhí)行過程的精確性。觸摸屏與PLC利用RS232實(shí)施連接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。 觸摸屏工作電壓+24V由開關(guān)電源或者直流穩(wěn)壓電源提供。為伺
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