液压阀块简易数控加工系统建模与研究

论文摘要

现代数控系统是基于计算机的数控系统,是计算机技术、自动控制技术、电力电子技术、通信技术和机械制造技术等集成的产物。随着这些技术的进步和发展,现代数控系统也在不断发展和完善,可以实现对复杂零件的精确加工,降低工人劳动强度,因此在现在制造加工中得到广泛应用。但对于规模不大的工厂来说购买一台数控机床显得浪费。本课题基于在液压系统设计中,液压阀块孔的加工定位费时费力而且极易出错的实际问题,研究一种能够准确、高效的加工阀块孔系的简易数控系统。利用基于VBA开发工具对AutoCAD二维绘图软件的二次开发而提取的孔系参数,通过串口通信控件MSComm和RS-232C接口实现上位机PC与下位机PLC的串口通信,将孔系参数传输到PLC中。根据传输到PLC中的孔系参数,通过点位控制和速度控制,利用PLC控制步进电机,步进电机驱动工作台运动和主轴的进给,实现工作台的定位和孔系的加工。除此之外工序之间可以实现自动换刀,使得整个孔系的加工能够自动连续的进行。本系统解决问题的方法简单实用,而且对促进企业合理利用制造资源、缩短产品加工周期、提高生产率和产品加工质量,降低工人劳动强度,实现加工过程和企业效益的最优化,适应现代集成制造系统的需求具有很高的实际意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 数控技术概述
• 1.1.1 概念及组成
• 1.1.2 现代数控系统的功能和特点
• 1.2 数控技术的发展状况
• 1.3 本课题的背景和主要任务
• 第2章 系统总体方案设计
• 2.1 系统分析
• 2.1.1 需求分析
• 2.1.2 可行性分析
• 2.2 系统总体设计
• 2.2.1 系统设计要求
• 2.2.2 系统组成结构
• 2.3 钻孔机的构成
• 2.3.1 工作台
• 2.3.2 机械手爪
• 2.3.3 刀库
• 2.4 系统的总体控制方案
• 第3章 系统处理软件的开发
• 3.1 软件系统功能
• 3.2 参数提取
• 3.3 参数查看
• 3.4 数据备份
• 3.5 串口传输
• 3.5.1 MSComm控件
• 3.5.2 HostLink通信协议
• 3.6 加工精度的保证
• 3.6.1 解决方案
• 3.6.2 程序说明
• 第4章 硬件部分的选取
• 4.1 硬件组成
• 4.2 滚珠丝杠
• 4.3 步进电机
• 4.3.1 步进电机概述
• 4.3.2 步进电机的类型
• 4.3.3 步进电机特性
• 4.3.4 步进电机的选取
• 4.4 旋转编码器
• 4.4.1 旋转编码器工作原理与分类
• 4.4.2 旋转编码器选取
• 4.5 可编程逻辑控制器
• 4.5.1 概述
• 4.5.2 PLC的选取及可行性分析
• 第5章 控制部分
• 5.1 控制系统构成分析与设计
• 5.2 步进电机控制分类
• 5.2.1 控制原则
• 5.2.2 点位控制
• 5.2.3 速度控制
• 5.2.4 正反转控制
• 5.3 Z轴的控制设计与分析
• 5.3.1 Z轴的功能化分析
• 5.3.2 Z轴的控制
• 5.3.3 控制过程
• 5.4 X轴、Y轴的控制设计与分析
• 5.5 停电保护功能设计
• 5.6 控制面板及其I/O分配表
• 第6章 自动换刀系统机械手臂设计
• 6.1 自动换刀具体实施
• 6.2 刀库自动选刀系统分析
• 6.2.1 刀库自动选刀系统概述
• 6.2.2 刀具选择方式分析
• 6.2.2.1 刀套编码方式
• 6.2.2.2 顺序选刀方式
• 6.2.2.3 刀具编码方式
• 6.2.2.4 随机选刀方式
• 6.3 选刀自动控制系统设计
• 6.3.1 选刀自动选择控制方案
• 6.3.2 刀库控制过程
• 6.4 换刀机械手自动换刀系统设计
• 第7章 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致谢