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探究控制基于数控技术便携式船用镗孔机设计址

收藏本文 2024-04-14 点赞:15008 浏览:61210 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:镗孔是机械加工中重要的一道工序,一般采取镗床进行零件的进一步加工,以提升精度、减小表面粗糙度,较好地纠正原来孔轴线的偏斜。然而船舶轴系和关键部件的加工和维修一般采取现场加工和装配,以提升生产效率、降低生产周期,普通镗床因大小、重量等不足无法满足这一工作要求。本探讨旨在设计一种便携式船用镗孔机,这种镗孔机能够方便地对轴系孔进行加工和维修,同时能够加工镗床无法加工的大型零件的座孔。探讨的策略是以机电一体化系统的角度进行浅析探讨,主要以机械选型布置与结构设计是否适应制约的要求,设计的独特结构是否能够满足船上加工要求这两方面进行考虑。在结构方面:主要是依据镗床的工作原理进行小型化设计,为克服在工作时传动的不平稳性,在浅析机械传动的各种传动方式之后,确定采取蜗轮蜗杆式传动,这不仅克服了传动的不平稳性,同时其大传动比能够很好地满足机器的镗孔切削。为提升机器的响应性能,在驱动方面采取了伺服电机作为原动机,同时也减小了设备体积。为能够良好的连接高转速的电机轴和低转速的蜗杆,同时确保传动的直线性,我们采取了行星齿轮进行连接,主要是考虑到其在保证减速的同时具有体积小,承载能力大,工作平稳等优点。因为行星齿轮两端有着着较大的速度差,所以在设计的时候需要对其内部齿轮接触进行浅析及优化,采取有限元浅析软件ANSYS可以有效地浅析受力部位及受力大小,以而缩短研发周期,提升开发效率。为提升制约精度和机器工作精度,采取工业上广泛运用的plc制约技术对镗孔机的伺服电机进行制约,PLC制约的简易性和重复读写性使设备能够更好地根据不同切削对象进行相关参数调整,实现参数化制约。考虑到制约的灵活性,利用两个伺服电机分别对设备的主轴和进给系统进行制约;考虑到操作的简易性,我们自制了PLC制约的相应触摸屏式操作台。便携式船用镗孔机在机械结构上进行了优化设计,在制约系统上进行了开发,提升了镗孔加工精度,实现了参数化加工,降低了劳动强度,提升了工作效率,并且能够很好地适用于船舶轴系和关键部件的加工和维修,具有很好的推广运用价值。关键词:便携式船用镗孔机论文结构设计论文行星齿轮论文ANSYS论文PLC制约论文参数化制约论文

    摘要8-9

    Abstract9-13

    第1章 绪论13-18

    1.1 课题来源及其作用13-14

    1.2 国内外便携式船用镗孔机的近况14-17

    1.2.1 国外便携式镗孔机的进展14-16

    1.2.2 我国便携式镗孔机的进展16-17

    1.3 本论文主要探讨内容17

    1.4 本章小结17-18

    第2章 镗孔机的浅析及设计案例的拟定18-22

    2.1 镗孔机总体和结构浅析18-21

    2.1.1 镗孔机的组成模块18

    2.1.2 镗孔机机械结构的浅析18-20

    2.1.3 镗孔机制约模块的浅析20-21

    2.2 镗孔机传动案例的拟定921

    2.3 本章小结21-22

    第3章 镗孔机机械结构与零件的设计22-45

    3.1 镗孔机镗刀的选择和切削力计算22-31

    3.1.1 镗刀的种类22

    3.1.2 计算切削力的经验公式22-25

    3.1.3 影响切削力的主要因素25-30

    3.1.4 本机镗刀切削力计算30-31

    3.2 伺服电机的选择及参数确定31-34

    3.2.1 伺服电机的参数的确定31-33

    3.2.2 传动比的计算和分配33-34

    3.3 零部件的选用和设计34-41

    3.3.1 轴承的选择和计算34-36

    3.3.2 齿轮的设计和计算36-40

    3.3.3 差动齿轮式离合制约的设计40-41

    3.3.4 键连接的选择和校核计算41

    3.4 箱体结构的设计计算41-44

    3.5 本章小结44-45

    第4章 镗孔机的建模与浅析45-56

    4.1 镗孔机的三维实体建模45-50

    4.1.1 齿轮三维模型的绘制45-49

    4.1.2 行星齿轮减速系统虚拟装配49-50

    4.2 ANSYS对行星齿轮中啮合时的接触浅析50-55

    4.2.1 有限元的接触浅析论述50-51

    4.2.2 齿轮啮合的接触不足剖析51-52

    4.2.3 网格划分52-53

    4.2.4 定义接触对53

    4.2.5 定义边界条件53

    4.2.6 设置求解选项并求解53-54

    4.2.7 查看结果54-55

    4.3 本章小结55-56

    第5章 镗孔机制约模块的设计56-78

    5.1 镗孔机数控系统的硬件设计56-60

    5.1.1 plc的选择56-57

    5.1.2 伺服电机与触摸屏的选择57-58

    5.1.3 专用镗孔机床PLC制约I/O分配表58

    5.1.4 PLC制约系统硬件接线图58-60

    5.1.5 PLC制约系统安装注意事项60

    5.2 镗孔机数控系统的软件设计60-77

    5.2.1 PLC编程软件及触摸屏组态软件介绍60-61

    5.2.2 触摸屏组态软件61-64

    5.2.3 伺服电机驱动器端口配置及参数设置64-74

    5.2.4 镗孔机工业自动化制约工作流程图74-75

    5.2.5 镗孔机PLC制约梯形图75-76

    5.2.6 镗孔机触摸屏组态界面76-77

    5.3 本章小结77-78

    第6章 结论78-79

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