龙门式火焰切割机传动及控制设计毕业设计论文.docx
- 文档编号:1286273
- 上传时间:2022-10-20
- 格式:DOCX
- 页数:60
- 大小:1.47MB
龙门式火焰切割机传动及控制设计毕业设计论文.docx
《龙门式火焰切割机传动及控制设计毕业设计论文.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《龙门式火焰切割机传动及控制设计毕业设计论文.docx(60页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
龙门式火焰切割机传动及控制设计毕业设计论文
图书分类号:
密级:
毕业设计(论文)
龙门式火焰切割机传动及控制设计
THEDESIGNOFTYANSMISSIONANDCONTYOLinthegANTRYFLAMECUTTINGMACHINE
学生姓名
学院名称
专业名称
指导教师
20**年
5月
27日
毕业论文(设计)诚信声明
本人声明:
所呈交的毕业论文(设计)是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果,论文中引用他人的文献、数据、图表、资料均已作明确标注,论文中的结论和成果为本人独立完成,真实可靠,不包含他人成果及已获得或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
论文(设计)作者签名:
日期:
年月日
毕业论文(设计)版权使用授权书
本毕业论文(设计)作者同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文(设计)的复印件和电子版,允许论文(设计)被查阅和借阅。
本人授权青岛农业大学可以将本毕业论文(设计)全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本毕业论文(设计)。
本人离校后发表或使用该毕业论文(设计)或与该论文(设计)直接相关的学术论文或成果时,单位署名为。
论文(设计)作者签名:
日期:
年月日
指导教师签名:
日期:
年月日
摘要
本课题针对龙门式火焰切割机的横梁及火焰切割头的控制进行了设计。
横梁的机构设计主要对其结构的确定,之后对传动装置进行了选择及计算检验,最后对主要传动的零部件进行选择校核。
其中主要对滑动丝杠和滚动丝杠的强度及传动效率等进行了计算校核。
并对横梁设计中存在的结构部件的联接问题进行了改进。
火焰切割头是在传动装置的基础上运用丝杠的转速控制运动,用单片机控制电机的转速来达到效果。
对控制电路设计也做了系统的详解,主要对所涉及的键盘、显示器、主要芯片做了选取应用。
关键词火焰切割机;电气控制;横梁设计;单片机
Abstract
Thisessayanalyzesthatthedesignofthebeamandthecontrolofflamecuttingheadofthegantryflamecuttingmachine.Thedesignofthebeamofmechanismmaindeterminingitsstructureofthetransmissiondevice,thentheselectionandoperationofthemaintransmissioninspection,finallythechooseofthepartsinspection.Themajorofslidingscrewandrollingballscrew'sstrengthandtransmissionefficiencyiscalculatedrespectively.Andproblemsexistingintheconnectofparts,inthedesignofstructureofthebeam,arealsoimproved.Flamecuttingintheheadisbasedontransmissiondeviceusingscrewspeedcontrolmovement,withsingle-chipmicrocomputercontrolmotorspeedtoachieveresults.Ialsomakeasystemexplanationofthecontrolofcircuitdesign,involvedmainlytomaketheselectionandapplicationsofthekeyboard,display,mainchip.
Keywordsflamecuttingmachineelectricalcontrolthedesignofthebeammicrocontroller
谢谢朋友对我文章的赏识,充值后就可以下载此设计说明书(不包含CAD图纸)。
我这里还有一个压缩包,里面有相应的word说明书(附带:
外文翻译)和CAD图纸。
需要压缩包的朋友联系QQ客服1:
1459919609或QQ客服2:
1969043202。
需要其他设计题目直接联系!
!
!
1绪论
1.1课题的意义、目的、研究范围及要达到的技术要求
1.1.1课题的意义和目的
火焰切割机是工程中金属板材切割的常用设备,可以根据要求在板材上切割出不同形状。
采用数控技术的多点火焰切割机可以同时进行多种切割加工。
龙门式火焰切割机是一种针对大型板材的火焰切割设备。
本课题要求对龙门式火焰切割机的横梁机械机构进行设计,并设计切割头的横移控制系统。
1.1.2研究范围和技术要求
本次设计任务是设计一台单片机(89C51主控芯片)控制火焰切割机床,主要设计对象是横梁及89C51单片机控制切割头的原理图。
单片机对纵、横向进给脉冲当量0.001mm/pluse。
工作台部件主要构件为滚珠丝杠副、滑动丝杠副、滚动直线导轨副、步进电机等。
设计时应兼顾两方向的安装尺寸和装配工艺。
要求切割头横向移动距离2.5米,其横向最大移动速度0.3米∕秒,且双切割头可以同时做相同或相反移动。
1.2龙门式火焰切割机的简介和特点
1.2.1简介
在机械加工过程中,板材切割常用的方式有手工切割、半自动切割机切割及数控切割机切割。
手工切割较为灵活方便,但手工切割的质量差、尺寸误差大、材料浪费大、后续加工的工作量又大,同时劳动条件非常恶劣,生产效率很低。
半自动切割机中的仿形切割机,切割工件的质量比较好,由于其使用切割模具,不适合于单件、小批量和大工件的切割。
其它类型半自动切割机虽然降低了工人的劳动强度,但其功能比较简单,只适合一些较为规则形状的零件切割。
数控切割相对手动和半自动切割方式来说,可以有效地提高板材切割地效率、切割质量,而且能减轻操作者的劳动强度。
目前在我国的一些中小企业甚至在一些大型企业中使用手工切割和半自动切割方式还是较为普遍的。
龙门式数控火焰/等离子切割机采用双边驱动,即双切割头,运行稳定,配置好,工作效率很高,可以用于各种异形碳钢、锰钢、不锈钢等金属材料的大、中、小型钢板下料。
还可根据用户的要求配置多把割炬。
见下图1-1
图1-1龙门式数控火焰/等离子切割机
1.2.2特点
1.横梁:
采用方管对焊的结构,具有刚性好,精度高,自重轻,惯量小的特点。
所有的焊接件均采用振动时效去应力处理,有效的防止了结构变形;
2.纵、横向驱动:
横向导轨则采用了台湾进口的直线式导轨,纵向导轨是由精密加工的特质钢轨制成的,保证了切割机的运行平稳,精度高,且经久耐用,清洁美观;
3.纵向驱动架(端架):
两端装有水平的导向轮,可调整其驱动架底部偏心轮对导轨的压紧程度,使整机在运动中能够保持稳定的导向;
4.驱动系统选用步进电机和驱动技术,使整机运行平稳,速度变速范围宽,加速时间短;
5.简单易用的自动编程系统,使编程不再那么的复杂,轻而易举;
6.电气系统具有优良稳定性和超强抗干扰;
1.3国内外的现状
目前来说切割机应用在金属及非金属行业上,一般来说,非金属行业分得比较细致,比如有切割石材的石材切割机、水切割机、锯齿切割机,切割布料、塑料及化纤制品用的激光切割机、刀片式切割机,切割金属材料的则有火焰切割机(火焰切割机又分数控火焰切割机和手动火焰切割机。
而手动的又有小跑车、半自动、纯手动的;数控的有龙门式数控切割机、悬臂式数控切割机、台式数控切割机、相贯线数控切割机等等)、等离子切割机。
切割成本方面来说,激光切割机是最昂贵的,也是精度和效率最高的一种切割设备,水刀切割机次之,然后就是火焰切割机,等离子切割机是最便宜的。
(见下图1-2)
图1-2激光切割机
经过了几十年的发展,数控切割机在切割能源和数控控制系统两方面均取得了长足的发展,譬如切割能源已经由单一的火焰能源切割发展为目前的多种能源(火焰、等离子、激光、高压水射流等等)切割方式;数控切割机控制系统已由当初的简单功能、复杂编程和输入方式及自动化程度不高已经发展到具有功能完善的、智能化的、图形化的、网络化的控制方式;驱动系统也从的步进驱动、模拟伺服驱动到今天的全数字式的伺服驱动。
1.4发展前景
随着现代化的机械加工业的发展,人们对切割的质量、精度要求的不断提高,并对生产效率的提高、生产成本的降低、高智能化地自动切割的功能要求也在不断的提升。
数控切割机必须要去适应现代化机械加工发展的要求。
1.数控切割机的发展
从现在几种通用的数控切割及应用情况来看,数控火焰切割机的功能及性能已经比较完善了,但是对切割材料有局限性(只能切割碳钢板),其切割速度也慢,生产效率低,适用范围逐渐在缩小,市场不可能有大的增加。
等离子切割机具有切割范围广(可以切割所有的金属材料),切割速度快,工作效率高等特点,未来的发展方向在于等离子的电源技术的提高、数控系统与离子切割配合的问题,比如电源功率的提升就能切割更厚的板材;完善和提高精细等离子技术也能提高切割速度、切面质量和切割精度;通过完善和提高数控系统来实现对等离子切割效率和切割质量的提升。
激光切割机的切割速度快,精度和切割质量好等特点。
在国家指定的长期发展规划时,又是将激光切割列入了关键支撑技术。
因其涉及国家安全、国防建设及高新技术的产业化和科技前沿的发展,所以要对激光切割有很高的重视程度,这就将激光切割机的制造和升级带来很大的商机。
随着用户对激光切割技术特点的逐步了解和采用的示范性地深入,这就带动了国内企业开发、生产激光切割机。
2.专用数控切割机的发展
数控管材切割机适用于各种管材上的切割,如切割圆柱正交、斜交、偏心交等相贯线孔、方孔、椭圆孔,并能在管子的端部切割与之相交的相贯线。
这种类型的设备已经广泛运用在金属结构件的生产,电力设备、锅炉业、石油业、化工等部门。
它是行业内比较高端的产品之一,此类的设备切割功能可以满足焊接工艺众不同的板材开不同角度的坡口要求。
随着造船业地发展,船厂在国内率先引进和使用数控等离子切割机。
随着技术的发展,目前国内外的船厂纷纷配备了具有回转坡口功能的等离子切割机,为了满足其高技术、高附加值船的建造要求。
2总体方案设计
2.1总体方案的设计
2.1.1功能与技术参数的分析
为了提高工作的效率,所以采取双切割头同时工作,来缩短工作的时间。
头的支承取用龙门式,这样可以有利于调整龙门的大小来实现加工不同尺寸钢的要求。
龙门式的机床不但具有使用寿命长,工作的稳定性高的特点,而且能最大限度地满足加工不同型号钢的要求,其缺点就是只能在固定的地点加工,使用起来不够灵活简便。
由于要切割曲线割缝,割头由十字滑台带动,这样既能简化其结构,又能满足其运动要求。
2.1.2横梁机构设计简介
因为切割速度要满足板厚和火焰对其的要求,所以要以无级调速。
传动方式采用丝杠旋转,丝杠螺母带动工作台直线运动,利用调节丝杠的转速来控制割头的速度。
而且要求的加工精度为1~4mm,所以丝杠能很好地保证传动精度和平稳性。
电机与丝杠用联轴器直接连接就可以使传动系统的转动惯量减小,而且减少对电机的负担,实现无级调速。
丝杠的传动采用步进电机来带动其运动。
2.1.3双切割头横向移动电气控制设计简介
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 龙门 火焰 切割机 传动 控制 设计 毕业设计 论文