玻璃直边磨削刀补控制技术及装置研究
发布时间：2021-06-20 13:19
本文以玻璃直边磨削装置为对象,基于玻璃刀补控制算法和玻璃特性。在确定玻璃直边磨削工艺要求的基础上,研究玻璃直边磨削刀补控制算法,分析和设计主要功能部件,搭建控制系统硬件平台,编写下位机控制系统软件和玻璃花型设计软件,实现玻璃直边磨削装置与玻璃上下料装置的研发。本文的理论研究基于国家自然科学基金项目“玻璃成型抛光径向磨削力约束自适应控制理论与方法研究”（51405445）。首先,研究玻璃直边磨削的刀补控制算法,在直线和圆弧刀补的基础上,对NURBS曲线刀补控制算法进行研究,研究刀补曲线与玻璃加工轮廓的关系,并在此基础上对玻璃直边磨削的过切预警进行研究,通过程序验证刀补算法的可行性。其次,按照玻璃直边磨削的工序,分析玻璃直边磨削装置和玻璃上下料装置的主要功能,划分功能模块,研究玻璃直边磨削装置和玻璃上下料装置的机构组成,设计主要功能的实现装置,明确各功能模块的实现原理,并确定工艺路线以及整机的控制流程。然后,研究玻璃直边磨削装置的硬件组成并完成选型。选择三菱Q06UDEH可编程控制器和三菱QD77MS16简易运动控制器作为控制系统核心部件,设定运动控制器的参数;选取三菱MR-JE系列放大器...
【文章来源】：浙江理工大学浙江省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题的研究背景和意义
1.2 玻璃直边磨削设备与刀具半径补偿简介
1.2.1 玻璃直边磨削设备分类
1.2.2 玻璃直边磨削设备国内外发展现状
1.2.3 刀具半径补偿研究现状
1.3 论文的总体框架与重点内容
1.3.1 论文的总体框架
1.3.2 论文的重点内容
第二章 玻璃直边磨削刀补控制算法研究
2.1 玻璃刀具半径补偿研究
2.1.1 刀具半径补偿方式
2.1.2 玻璃直边磨削刀补原理
2.2 直线和圆弧刀补算法
2.2.1 玻璃轮廓为直线时刀补算法
2.2.2 玻璃轮廓为圆弧时刀补算法
2.3 NURBS曲线刀补算法
2.3.1 NURBS曲线的定义与性质
2.3.2 NURBS曲线的导矢推导
2.3.3 NURBS曲线等距曲线的计算
2.3.4 玻璃轮廓为NURBS曲线的加工数据计算
2.4 玻璃磨削过程中的过切问题研究
2.5 刀补程序的实现
2.6 本章小结
第三章 玻璃直边磨削装置整机研究
3.1 玻璃直边磨削工艺研究
3.1.1 玻璃直边磨削工艺分析
3.1.2 玻璃直边磨削原理
3.2 玻璃直边磨削装置功能结构研究
3.2.1 功能研究
3.2.2 机构组成
3.3 玻璃直边磨削装置及控制流程
3.3.1 刀具上下移动装置
3.3.2 前后移动装置
3.3.3 玻璃旋转装置
3.3.4 玻璃直边磨削装置控制流程
3.4 玻璃上下料装置及其控制方法研究
3.4.1 玻璃上料装置
3.4.2 玻璃上下料装置控制流程
3.5 本章小结
第四章 玻璃直边磨削装置控制系统硬件设计
4.1 控制系统整体硬件结构组成
4.2 PLC与运动控制器的选型及参数设定
4.2.1 PLC的选型
4.2.2 运动控制器的选型
4.2.3 简易运动控制器的参数设定
4.3 伺服系统设计
4.3.1 伺服系统与伺服电机简介
4.3.2 伺服系统与伺服电机的选型
4.4 伺服系统接口电路与控制电源回路设计
4.4.1 伺服系统接口电路设计
4.4.2 控制电源回路设计
4.5 变频器与滤波器的选型
4.5.1 变频器的选型
4.5.2 滤波器的选型
4.6 控制柜布局设计
4.6.1 一号控制柜布局设计
4.6.2 二号控制柜布局设计
4.7 本章小结
第五章 下位机控制系统软件及玻璃花型软件设计
5.1 玻璃直边磨削装置下位机总体构架设计
5.2 下位机控制系统软件设计
5.2.1 控制软件简介
5.2.2 可编程控制器与伺服参数设置
5.3 模块化编程
5.3.1 编程方式的选择
5.3.2 程序编写
5.4 玻璃花型软件设计
5.4.1 软件研发的意义
5.4.2 软件的特点以及功能组成
5.4.3 软件实现的部分花型
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]供给侧改革去产能的挑战、应对、风险与机遇[J]. 任泽平,张庆昌. 发展研究. 2016(04)
[2]浅谈防火玻璃特性及分类[J]. 杜文修,杨娟,高帅,吴贲华,王银茂,高国忠. 安徽建筑. 2015(04)
[3]新常态下的我国玻璃行业市场趋势与价格预测[J]. 韩永奇. 市场经济与价格. 2014(12)
[4]平面NURBS曲线的等距线有理逼近算法[J]. 蔡天赐,赵玉刚,王占军,刘新玉. 组合机床与自动化加工技术. 2014(06)
[5]金刚石纤维砂轮的制备及磨削表面质量研究[J]. 伍俏平,邓朝晖,潘占,言佳颖,龚艳丽,万林林. 机械工程学报. 2014(11)
[6]CNC系统中NURBS插补算法的刀补研究与仿真[J]. 刘雪梅,崔庆忠,李伟,赵超,黄求安. 精密制造与自动化. 2013(04)
[7]基于牛顿迭代法的NURBS曲线插补算法[J]. 王允森,盖荣丽,孙一兰,杨东升,徐明子. 组合机床与自动化加工技术. 2013(04)
[8]裁刀切向跟随与切向刀补算法研究[J]. 王体泮,张志尚,赵晓东. 兵工自动化. 2013(02)
[9]一种玻璃抛光用新型抛光盘的研究[J]. 陈金身,智红梅. 金刚石与磨料磨具工程. 2012(03)
[10]高速数控加工复杂曲线的刀具轨迹计算方法[J]. 刘建伟,王卫英,曾礼平. 轻工机械. 2012(02)
博士论文
[1]曲面数控加工编程轨迹的NURBS拟合及插补算法研究[D]. 吴继春.华中科技大学 2012
[2]高精度开放式数控系统复杂曲线曲面插补关键技术研究[D]. 孟书云.南京航空航天大学 2006
硕士论文
[1]超薄金刚石刀具自动化布料装备与技术研究[D]. 袁杰.华北水利水电大学 2016
[2]多约束综合控制的NURBS曲线插补算法及其刀补研究与实现[D]. 李业鹏.湘潭大学 2015
[3]基于PLC的智能玻璃双直边磨边机控制系统的研究[D]. 邓冰.杭州电子科技大学 2015
[4]我国制造业产能过剩问题研究[D]. 南极.东北财经大学 2013
[5]玻璃成型加工控制系统关键技术研究[D]. 韩俊昭.浙江理工大学 2013
[6]五轴刀具路径双NURBS优化研究[D]. 黄亮.哈尔滨工业大学 2013
[7]工业机器人控制系统及其在玻璃加工设备的应用研究[D]. 聂小军.华南理工大学 2012
[8]汽轮机叶片加减速插补及刀补算法研究[D]. 廖安文.华北电力大学 2012
[9]基于FPGA的逆变电源控制器的研究[D]. 张晓菁.武汉理工大学 2009
[10]基于DSP的数控铣床刀补控制研究[D]. 邓忠.武汉理工大学 2009
本文编号：3239270
【文章来源】：浙江理工大学浙江省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题的研究背景和意义
1.2 玻璃直边磨削设备与刀具半径补偿简介
1.2.1 玻璃直边磨削设备分类
1.2.2 玻璃直边磨削设备国内外发展现状
1.2.3 刀具半径补偿研究现状
1.3 论文的总体框架与重点内容
1.3.1 论文的总体框架
1.3.2 论文的重点内容
第二章 玻璃直边磨削刀补控制算法研究
2.1 玻璃刀具半径补偿研究
2.1.1 刀具半径补偿方式
2.1.2 玻璃直边磨削刀补原理
2.2 直线和圆弧刀补算法
2.2.1 玻璃轮廓为直线时刀补算法
2.2.2 玻璃轮廓为圆弧时刀补算法
2.3 NURBS曲线刀补算法
2.3.1 NURBS曲线的定义与性质
2.3.2 NURBS曲线的导矢推导
2.3.3 NURBS曲线等距曲线的计算
2.3.4 玻璃轮廓为NURBS曲线的加工数据计算
2.4 玻璃磨削过程中的过切问题研究
2.5 刀补程序的实现
2.6 本章小结
第三章 玻璃直边磨削装置整机研究
3.1 玻璃直边磨削工艺研究
3.1.1 玻璃直边磨削工艺分析
3.1.2 玻璃直边磨削原理
3.2 玻璃直边磨削装置功能结构研究
3.2.1 功能研究
3.2.2 机构组成
3.3 玻璃直边磨削装置及控制流程
3.3.1 刀具上下移动装置
3.3.2 前后移动装置
3.3.3 玻璃旋转装置
3.3.4 玻璃直边磨削装置控制流程
3.4 玻璃上下料装置及其控制方法研究
3.4.1 玻璃上料装置
3.4.2 玻璃上下料装置控制流程
3.5 本章小结
第四章 玻璃直边磨削装置控制系统硬件设计
4.1 控制系统整体硬件结构组成
4.2 PLC与运动控制器的选型及参数设定
4.2.1 PLC的选型
4.2.2 运动控制器的选型
4.2.3 简易运动控制器的参数设定
4.3 伺服系统设计
4.3.1 伺服系统与伺服电机简介
4.3.2 伺服系统与伺服电机的选型
4.4 伺服系统接口电路与控制电源回路设计
4.4.1 伺服系统接口电路设计
4.4.2 控制电源回路设计
4.5 变频器与滤波器的选型
4.5.1 变频器的选型
4.5.2 滤波器的选型
4.6 控制柜布局设计
4.6.1 一号控制柜布局设计
4.6.2 二号控制柜布局设计
4.7 本章小结
第五章 下位机控制系统软件及玻璃花型软件设计
5.1 玻璃直边磨削装置下位机总体构架设计
5.2 下位机控制系统软件设计
5.2.1 控制软件简介
5.2.2 可编程控制器与伺服参数设置
5.3 模块化编程
5.3.1 编程方式的选择
5.3.2 程序编写
5.4 玻璃花型软件设计
5.4.1 软件研发的意义
5.4.2 软件的特点以及功能组成
5.4.3 软件实现的部分花型
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]供给侧改革去产能的挑战、应对、风险与机遇[J]. 任泽平,张庆昌. 发展研究. 2016(04)
[2]浅谈防火玻璃特性及分类[J]. 杜文修,杨娟,高帅,吴贲华,王银茂,高国忠. 安徽建筑. 2015(04)
[3]新常态下的我国玻璃行业市场趋势与价格预测[J]. 韩永奇. 市场经济与价格. 2014(12)
[4]平面NURBS曲线的等距线有理逼近算法[J]. 蔡天赐,赵玉刚,王占军,刘新玉. 组合机床与自动化加工技术. 2014(06)
[5]金刚石纤维砂轮的制备及磨削表面质量研究[J]. 伍俏平,邓朝晖,潘占,言佳颖,龚艳丽,万林林. 机械工程学报. 2014(11)
[6]CNC系统中NURBS插补算法的刀补研究与仿真[J]. 刘雪梅,崔庆忠,李伟,赵超,黄求安. 精密制造与自动化. 2013(04)
[7]基于牛顿迭代法的NURBS曲线插补算法[J]. 王允森,盖荣丽,孙一兰,杨东升,徐明子. 组合机床与自动化加工技术. 2013(04)
[8]裁刀切向跟随与切向刀补算法研究[J]. 王体泮,张志尚,赵晓东. 兵工自动化. 2013(02)
[9]一种玻璃抛光用新型抛光盘的研究[J]. 陈金身,智红梅. 金刚石与磨料磨具工程. 2012(03)
[10]高速数控加工复杂曲线的刀具轨迹计算方法[J]. 刘建伟,王卫英,曾礼平. 轻工机械. 2012(02)
博士论文
[1]曲面数控加工编程轨迹的NURBS拟合及插补算法研究[D]. 吴继春.华中科技大学 2012
[2]高精度开放式数控系统复杂曲线曲面插补关键技术研究[D]. 孟书云.南京航空航天大学 2006
硕士论文
[1]超薄金刚石刀具自动化布料装备与技术研究[D]. 袁杰.华北水利水电大学 2016
[2]多约束综合控制的NURBS曲线插补算法及其刀补研究与实现[D]. 李业鹏.湘潭大学 2015
[3]基于PLC的智能玻璃双直边磨边机控制系统的研究[D]. 邓冰.杭州电子科技大学 2015
[4]我国制造业产能过剩问题研究[D]. 南极.东北财经大学 2013
[5]玻璃成型加工控制系统关键技术研究[D]. 韩俊昭.浙江理工大学 2013
[6]五轴刀具路径双NURBS优化研究[D]. 黄亮.哈尔滨工业大学 2013
[7]工业机器人控制系统及其在玻璃加工设备的应用研究[D]. 聂小军.华南理工大学 2012
[8]汽轮机叶片加减速插补及刀补算法研究[D]. 廖安文.华北电力大学 2012
[9]基于FPGA的逆变电源控制器的研究[D]. 张晓菁.武汉理工大学 2009
[10]基于DSP的数控铣床刀补控制研究[D]. 邓忠.武汉理工大学 2009
本文编号：3239270
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