连续回转仿形铣切飞锯机的研制

发布时间：2017-10-11 22:11

  本文关键词：连续回转仿形铣切飞锯机的研制

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【摘要】：作为焊管生产线上最后的切断设备,仿形铣切飞锯机的切割精度不仅影响着焊管的质量,也关乎着整个生产的成本。目前国内的仿形铣切飞锯机只能对圆形、方形、矩形等规则形状焊管进行切割,还不能切割U形、Z形等不规则形状的型钢,尤其是一台机器既能切割规则形焊管又能切割不规则形型钢的目前还没有出现。因此,本文针对上述问题提出了针对性的解决方案,并实现了飞锯机锯切装置的连续回转,提高了工作效率,扩大了应用范围。本文主要通过以下几个方面对连续回转仿形铣切飞锯机进行了研究:1.通过对目前国内外各类仿形铣切飞锯机的研究,指出了传统飞锯机存在的问题,并提出了针对性的改进措施。2.详细介绍了飞锯机各部分的机械结构设计,并用Solidworks软件完成了各机构的建模与装配。3.对飞锯机锯片进行了重点的分析与研究,计算出锯片的切削参数与锯切力,运用ANSYS软件完成了对锯片模型的有限元仿真分析。4.介绍了Trio运动控制器MC206,建立了飞锯车的运动数学模型,运用Motion Perfect 2软件完成了飞锯车追踪段程序的设计,并分析了锯片锯切各种形状钢管的运动过程。5.介绍了飞锯机控制系统的构成和工作原理,完成PLC主控制系统的设计以及程序的编制。6.总结了课题的研究成果,指出了仍需解决的问题以及进一步的研究方向。
【关键词】：仿形铣切飞锯机 异形钢管 极坐标运动 运动控制器 PLC 控制
【学位授予单位】：天津理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG561
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-15
• 1.1 钢管简介10
• 1.2 仿形铣切飞锯机概述10-11
• 1.3 国内外仿形铣切飞锯机的发展现状11-13
• 1.4 课题研究的意义和内容13-14
• 1.4.1 课题的研究意义13
• 1.4.2 课题的主要研究内容13-14
• 1.5 本章小结14-15
• 第二章 连续回转仿形铣切飞锯机整体结构的设计15-27
• 2.1 仿形铣切飞锯机总体设计原则和要求15-17
• 2.1.1 机械结构部分的设计参数及工件形式15
• 2.1.2 传统仿形铣切飞锯机存在的问题及改进措施15-17
• 2.2 连续回转仿形铣切飞锯机整体结构的设计17-25
• 2.2.1 底座机构的设计17-18
• 2.2.2 滑动座机构的设计18-19
• 2.2.3 前、后支架机构的设计19-20
• 2.2.4 转盘自转机构的设计20-21
• 2.2.5 锯片自转机构的设计21-22
• 2.2.6 锯片径向进给机构的设计22-23
• 2.2.7 锯切机构的设计23-24
• 2.2.8 其他辅助机构的设计24-25
• 2.3 连续回转仿形铣切飞锯机的机械系统概述25
• 2.4 本章小结25-27
• 第三章 飞锯机锯片的设计以及有限元分析27-38
• 3.1 钢管仿形铣切飞锯机的锯切原理27-28
• 3.2 锯片结构28-31
• 3.2.1 锯片基体的材质28
• 3.2.2 锯片基体的基本尺寸28-29
• 3.2.3 硬质合金的要求29-30
• 3.2.4 刀片的规格及几何形状30-31
• 3.3 锯片的切削参数31-32
• 3.3.1 切削速度31
• 3.3.2 进给量31-32
• 3.3.3 进给速度32
• 3.4 锯片的锯切力32-34
• 3.4.1 锯片锯透钢管阶段的锯切力32-33
• 3.4.2 锯片环切钢管阶段的锯切力33-34
• 3.5 基于ANSYS的锯片有限元分析34-37
• 3.5.1 锯片有限元模型的建立34-35
• 3.5.2 仿真结果分析35-37
• 3.6 本章小结37-38
• 第四章 仿形铣切飞锯机的运动控制分析与设计38-54
• 4.1 仿形铣切飞锯机的运动分析38-39
• 4.2 Trio运动控制器MC206简介39
• 4.3 飞锯车的追踪运动分析39-46
• 4.3.1 飞锯车的运动过程分析39-40
• 4.3.2 飞锯车各阶段运动曲线的分析40-44
• 4.3.3 飞锯车采用“S”形曲线追踪的编程44-46
• 4.4 锯片锯切装置的运动分析46-53
• 4.4.1 锯切圆管的运动分析46-47
• 4.4.2 锯切方、矩形管的运动分析47-50
• 4.4.3 锯切方、矩形管的误差补偿50-51
• 4.4.4 锯切U形管的运动分析51-52
• 4.4.5 锯切Z形管的运动分析52-53
• 4.5 本章小结53-54
• 第五章 仿形铣切飞锯机控制系统设计54-62
• 5.1 飞锯机控制系统整体方案的设计54-56
• 5.1.1 人机交互54-55
• 5.1.2 运动控制器55
• 5.1.3 驱动器及伺服电机55-56
• 5.1.4 反馈装置56
• 5.1.5 外围I/O56
• 5.2 飞锯机控制系统的分析56-58
• 5.2.1 控制系统的工作原理56-57
• 5.2.2 位置控制57
• 5.2.3 控制方式57-58
• 5.2.4 伺服控制系统及主要功能58
• 5.3 基于西门子S7-300 型PLC主控制系统的设计58-61
• 5.3.1 西门子S7-300 型PLC简介58-59
• 5.3.2 西门子S7-300 型PLC的性能特点59
• 5.3.3 基于STEP 7 软件的PLC程序的设计59-61
• 5.4 本章小结61-62
• 第六章 论文总结与展望62-64
• 6.1 论文总结62
• 6.2 展望62-64
• 参考文献64-66
• 发表论文和科研情况说明66-67
• 致谢67-68

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本文编号：1015019