木材深孔钻床的开发与机电设计

为了解决传统数控系统和机床结构无法直接用于木材深孔加工的问题,研究深孔加工的原理,分析重难点问题,从特殊的工装夹具系统和机床主体结构设计、机床的柔性辅助装夹系统设计、整个机床的电气控制系统和PLC内部的进给插补逻辑算法等进行研究和阐述。使用木材深孔钻床预加工16 mm的孔,测得精度为15.99 mm,完全符合加工要求。木材深孔钻床的设计与研究解决了木材在自动化深孔加工的问题,为该行业提供了解决方案。

基于PLC的阳极铜智能取样装置的设计与实现

现代铜冶炼行业对阳极铜板原材料纯度的检测方式主要是通过钻孔取样从阳极铜板中提取铜屑样品,并进行铜含量检测来完成.现有的取样方式大多为人工操作机床对铜板指定位置进行钻孔取样,此方式效率较低,安全性不易保障.文章设计了基于可编程逻辑控制器(PLC)的阳极铜智能取样装置,针对取样的特定作业流程以及铜屑样品的物料输送,设计了装置结构本体及软硬件控制系统,主要包括机床气缸夹具、取样锥斗、气吹震动辅助设备、样屑螺杆收集装置结构、联合控制系统以及上位机工控界面等.实现了选点定位、主轴移动、钻削、吹扫震动以及铜屑样品收集等功能,并通过上位机界面完成人机交互,最终实现对阳极铜板的智能化全自动取样.

菲迪亚高速龙门铣床增加自动化刀库改造研究

当数控铣床应用于工业加工时,发现其最为显著的优势在于自动性特征,通过接收计算机数字化编程指令,可按照编程程序开展切削加工任务。但是对菲迪亚某型号的高速龙门铣床进行研究发现,在加工作业中,需要借助于人工展开手动换刀,而无法执行自动化换刀作业。基于此,需要为其增加自动化刀库,充分满足其全自动化使用需求。本文对数控铣床加以分析,并结合自动刀库的科学选择,从改造连接电气、修改数控程序、换刀流程设计、铣床调试优化等角度对刀库的增加实践加以阐述,以期提供改造参考。

DT20型铁钻工电液控制系统的研制

DT20型铁钻工是一种安全、高效、全电液控制的自动化拧卸工具,其控制系统是在地质拧卸装备和电气自动化控制的基础上,开发的适合于地质行业专有工艺的铁钻工电液控制系统。本文主要介绍了DT20型铁钻工的电气控制系统、液压系统和上卸扣的工艺与控制流程,为地质钻探自动化装备的相关研发人员提供一定的参考和借鉴。

基于可编程逻辑控制器(PLC)的专用组合机床电气控制系统

对原有DU型组合机床的电气系统进行改造,分别对其主电路、液压回转工作台控制线路和液压动力头控制线路进行原理分析,确定其所要追加的功能.首先,选择可编程逻辑控制器(PLC)的型号和扩展模块,对PLC接口资源进行分析与分配;其次,完成控制面板的设计,按照功能分配各个按钮的位置;最后,完成控制系统的编程.PLC对机床改造程序分为两个模块,即自动运行模块和手动调试模块,针对两个模块进行编程并进行程序仿真,改造后的机床可以实现四工位组合机床的自动化生产以及工作人员对机床的手动便捷调试.

云环境下基于PLC模拟量优化的机床自动控制系统设计

为解决机床控制过程中存在抖振现象和控制误差过高等问题,在云环境下通过对PLC模拟量的优化,从硬件和软件两个方面优化设计机床自动控制系统;加设可编程逻辑控制器,改装传感器、电机与驱动器,调整系统电路的连接方式,完成机床自动控制硬件系统的优化;根据机床生产任务,规划执行刀具移动轨迹,设定机床加工强度与速度参数;在云环境下自动采集机床模拟量与位姿,根据当前机床运行参数与设定参数之间偏差,利用优化PLC的模拟量并生成机床控制指令,实现机床自动控制功能;通过系统测试得出结论:综合两种实验场景,与传统控制系统相比,优化设计系统在机床执行刀具位置、运行速度和执行应力三个方面的控制误差分别降低约13.8 mm、0.26 mm/s和3.4 N,同时机床抖振现象得到显著抑制。

数控机床自动化控制应用研究

数控机床是在普通机床的基础上融合程序控制系统而诞生的一种机床。随着数控机床的使用,机床加工过程实现了高度自动化,极大地提升了机床的生产效率。数控机床是目前机械生产制造领域不可或缺的一种核心设备,本文主要研究数控机床在自动化控制应用方面的问题,首先简要阐述了数控机床自动化控制的相关概况,然后深入分析了数控机床自动化控制技术的优势,并介绍了数控机床自动化控制技术的具体应用,最后探讨了数控机床自动化控制的应用趋势。

自动化关井技术研究现状及展望

自动化关井技术与装备在应对紧急情况下的关井操作难题方面具有显著优势。对于解决关井不及时、操作效率低等问题十分有效,减少溢流量,保障钻井作业和人员安全。文章调研了国内外自动化关井技术、井控装备现状及其应用情况,包括自动化井控软件、一键关井装置和自动抢接钻具止回阀装置等,表明运用自动化关井工艺和自动化井控装备能够显著提高关井效率,规避手动关井造成的人为操作失误,并探讨了自动化关井工艺和自动化井控装备在可靠性和稳定性上存在的问题及其解决办法,以期为我国自动化井控技术发展提供思路。

机械制造业数控机床几何误差自动控制

为了降低数控机床几何误差,提升加工精度,提出机械制造业数控机床几何误差自动控制方法。通过激光跟踪仪辨识机械制造业数控机床的几何误差,采用快速定位补偿算法与圆弧插补补偿算法相结合的方法补偿数控机床几何误差。利用计算机辅助制造软件生成刀位文件,依据刀位文件生成数控机床加工程序,通过补偿控制器生成数控机床各轴运动的控制指令,数控机床伺服系统接收控制指令后,自动控制数控机床各轴运动,以达到数控机床几何误差自动控制的目的。实验结果表明,采用该方法自动控制数控机床几何误差后,方向与角度的几何误差分别低于0.03 mm与0.1°,实际应用效果较好。

自动垂直钻井工具控制轴阻力矩影响因素分析

自动垂直钻井工具的钻井精度与其控制轴上的力矩平衡程度有关,为提高自动垂直钻井工具控制轴上的力矩平衡程度,研究了在下涡轮发电机产生的电磁力矩克服上涡轮发电机产生的电磁力矩驱动控制轴旋转的工作形式下,自动垂直钻井工具控制轴上阻力矩的影响因素。基于理论分析,建立了包括轴承摩擦力矩、盘阀摩擦力矩、电子仓表面粘滞摩擦力矩,上涡轮发电机产生的电磁力矩的控制轴阻力矩分析模型,在此基础上分析了井斜角、稳定平台与工具外壳的相对转速,工具内外钻井液压差对控制轴阻力矩的影响规律。分析结果表明,控制轴上主要阻力矩是轴承和盘阀产生的摩擦力矩;稳定平台与工具外壳的相对转速和工具内外钻井液压差对控制轴阻力矩的影响显著。研究结果可为自动垂直钻井工具稳定平台的结构设计和控制提供理论依据。

凿岩钎具规模化生产中数控加工技术的应用

利用数控加工技术加工凿岩钻具,采用高精度数控加工中心,匹配专用耐磨涂层刀具,通过精密测量,减少各个工序的加工精度误差,在提高固齿质量和产品整体性能的同时,极大地提高了生产效率,降低了生产成本。本课题的研究将带动行业装备工具研发,提高制造技术水平,推动产业发展。

西门子S7-200 PLC在自动钻床控制中的应用

自动钻床是一种通用机械设备,可用于批量性的钻孔生产。在分析钻床加工工艺的基础上,明确系统的控制要求,设计了系统的主电路和控制电路,并利用西门子S7-200可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)顺序控制指令编写控制程序,最后在实验平台上进行了仿真调试。调试结果表明,设计的顺控程序架构清晰,代码简短,易于调试和修改,具备控制精度高、安全可靠以及生产效率高等优点,可满足生产工艺的要求。

一种可自动检测及调整的掘进机钻头控制系统

掘进机是煤矿工业的主要机器。当今市场掘进机调速以手动控制为主,不能自动换挡,而煤岩层的硬度具有不确定性,这会导致工作中的截割电机过载或欠载。为解决该问题,设计一种可自动检测及调整的掘进机钻头控制系统。

轿车轮毂轴承单元新型铆合装配机床的研究

提出了新型的具有铆头倾角可调、铆装压力和工作台位移实时测量、自动精密调整铆装终止位置等功能的精密铆合装配专用机床,理论分析了机床的铆头倾角、进给量和铆装力等参数,试制了机床样机.试验结果表明,该机床最大轴向铆装力达30T,工作台的定位精度小于2μm,生产效率可达3 000件/班,铆装出的轮毂轴承单元可靠性理论上可达到30万公里以上,满足了轿车轮毂轴承单元的装配要求.

机床加工精度的自动控制系统研究

为了提高机床加工效率和加工精度,国内外广泛开展了切削过程自动控制系统的研究。该文通过几类典型的加工过程控制系统的分析,指出了其中存在的问题以及难以实用的原因。针对我国国情,提出切削控制系统的研究应注重普通机床的改善,并详细介绍了正在研制的机床加工误差补偿系统的原理和重要部分的设计。

大型超精密机床数控系统的研制

文章以自行研制的大型非球面超精密数控机床数控系统为对象 ,介绍了其软、硬件构成和为其配套研制的自动编程系统。并分析了系统超精密定位和反馈检测性能 ,其能很好满足所装备的大型数控机床的超精密定位和位置跟踪指标 。

自动滑动钻井控制系统的研究进展

鉴于旋转导向钻井工具所需费用高且对井眼尺寸的限制严格,国外研发了一种新型自动滑动钻井控制系统,即自动扭矩控制系统。该滑动钻井控制系统的硬件部分是一个与顶驱控制系统相连的地面控制系统,它采用扭矩摇摆技术通过顺时针与逆时针交互旋转钻柱顶部,以保持上部钻柱一直做切向运动,从而克服与导向马达问题有关的多种摩擦阻力。现场应用结果表明,该技术能使钻压平稳地传递给钻头,增加工具面定位优势,延长井下设备(马达、钻头、MWD等)的使用寿命,减小井眼轨迹的偏移和降低扭曲值,进而大幅提高钻井效率。

数控加工中心自动换刀系统的研究

自动换刀系统(ATC)包括刀库机构、换刀机构以及控制系统3个部分,是加工中心的重要组件之一。为了解决数控加工中心自动换刀速度慢、稳定性低及控制系统编程复杂等问题,将一种软件式内置PLC技术应用于自动换刀系统中。在分析自动换刀系统的基本结构、工作原理以及研究圆盘刀臂式自动换刀系统的控制流程的基础上,结合ServoWorks CNC技术,开发了适用于各种自动换刀机构的PLC程序以及宏程序。最后,将所开发的控制系统应用于YY-1060立式加工中心,其在4 s～6 s内可完成整个换刀过程。研究结果表明,换刀过程快捷、准确、可靠,完全能够满足使用的要求。

飞机柔性夹具的应用与研究

主要研究气动、液压与电传技术在航空制造业中装配工艺中的应用。对研制出数控机床气动柔性夹紧系统,及其在飞机上零件加工上的应用进行了详细论述,包括柔性系统的机构组成、工作原理及PLC控制系统。该技术的突破为我国飞机数字化加工装配提供了参考价值,并将促进航空制造业的跨越式发展。

基于变频技术的电刷镀机床开发

电刷镀技术在轴类零件的表面强化、修复并恢复尺寸精度等工艺中应用十分有效。轴类零件的电刷镀工艺要求机床主轴能实现无级变速。基于变频调速技术,实现电刷镀机床主轴的无级变速控制;应用电气控制系统的设计,实现机床启动、停止、调速、状态显示以及运行保护等功能的自动控制,从而提高电刷镀机床的生产效率和自动化程度。该设备已在天津工程机械研究院的"平地机关键零部件的再制造技术及其产业化"这一科研项目中得到成功应用。