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长春大学电子信息工程学院
毕业设计开题报告
题 目:?深孔钻组合机床PLC? ?
学 院 电子信息工程学院
专 业: 电气工程及自动化
学生姓名: 禹 亚 辉
学 号: 020840133
指导教师: 魏 力 (讲 师)
开题时间: 2012年3月15日
本课题研究的意义:
随着现代科学技术的飞速发展,不仅对生产过程自动化,也对生产管理提出了更高的要求。
调研(社会调查)情况:
深孔加工技术泛指用于深孔加工的工具设备(硬件)和加工原理,操作规程,操作技巧(软件)。在一般情况下,深孔加工技术主要指用切削加工方法和磨料工具加工深孔的技术。随着科学技术的发展,20世纪涌现出了一批可用于深孔加工的特种加工技术,从而扩大了深孔加工技术的领域。
在组合机床上可以完成钻孔、扩孔、攻丝、镗孔、镗孔车断面、车削和铣削等工序,还可以进行尺寸检验及简单的装配工序。往往,一台机床就能同时完成上述工序。但就大多数组合机床来说,目前主要用来完成钻孔、扩孔、攻丝、镗孔、镗孔车断面、车削和铣削等工序。完成这些工序,在广场常常要采用大量的钻、镗床,万能铣床,占用很大的厂房面积和很多工人,而采用组合机床,由于采用多轴多面加工,就能大大地缩小占地面积,成倍和几十倍地提高劳动生产率。
我过一些柴油机厂会做过分析,由于采用组合机床加工柴油机的主要零件,生产效率比用万能机床一般都提高了6~10倍。如气缸盖零件的加工,采用组合机床自动线加工后,比采用组合机床和专用机床组成的流水线加工,效率提高了4.6倍,加工成本降低了44%,操作工人由原来的32人减少到7人。采用组合机床加工多孔密集的箱体效率更高。如采用三面123轴组合钻床加工拖拉机的后桥变速箱,共效率比在摇臂钻床上加工提高近百倍。对大量生产的汽车行业,在一个每小时生产85个汽车复杂零件的车间,采用组合机床加工只需要105台,占地面积约为2125平方米。如果用万能机床加工则需要8500台,占地面积约为135000平方米。比用组合机床太熟增加80倍,占地面积多16倍。
人类对深孔加工技术的需求至少可以上溯到14世纪欧洲滑膛枪的问世,远比第一次产业革命现代化机械技术革命来的要早。
至上世纪60年代深孔加工技术被用来应用于石油、煤炭采掘、水火力发电机组制造、船舶、航空航天、冶金化工、木材加工机械、饲料机械、等不同行业的装备制造。以深孔零件外特征的民品装备不断涌现出新的品种,成为20世纪下半页装备制造业中的一只新秀。
近几年来组合机床在汽车,拖拉机、柴油机、电机、仪器、仪表、缝纫机、自行车、阀门、矿山机械、冶金、航空、纺织机械及军工等部门已获得广泛的使用,一些中小批量生产部门也开始推广使用。 拟采用研究方法:
在深孔加工中,钻孔深度与钻头直径之比往往在5倍以上。因此,在加工深孔的过程中,排屑与冷却成为主要的问题。而在深孔加工的过程中,采用分级进给的方法,可以使切屑顺利排出,钻头也可以得到较好的冷却。分级进给的加工方法是将被加工孔分为数段进行加工,每次加工只加工其中的一段距离。每次加工后,钻头就后退一定距离,并暂停一定时间,以利于排屑和冷却。这样经过往复多次的加工,直到孔深达到要求,钻头退会原位。
图3.1 工作示意图
在图3.1中,SQ1、A为原位行程开关和挡铁,SQ2、B为工进行程开关和挡,SQ3、C为终点行程开关和挡铁,SP1为工件夹紧完成压力继电器,SP2为工件放松完成压力继电器。
开始运行后,液压电动机启动,拖动液压泵推动液压缸夹紧工件,工件夹紧后,SP1输入信号,动力头电动机启动,并快速进给。至挡铁B压下SQ2,动力头转为工进,冷却泵电动机启动,开始加工工件。由于是采用分级进给,所以需要用定时器对加工时间,后退距离和暂停时间进行控制。经过多次的分级循环加工,直至孔深达到要求。这时,挡铁C压下SQ3,动力头快速后退至挡铁A压下SQ1,动力头停于原位,并放松工件,至SP2发出放松完成的信号,整个系统停止运行,工作结束。
研究计划:
2012.2.28-3.06 了解深孔钻组合床PLC控制系统的意义及使用的方案
2012.3.07-3.13 收集深孔钻PLC等有关资料,完成开题报告
2012.3.14-4.10
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