D51-160型数控辗环机控制系统研究

摘要

辗环机是使环件产生壁厚减小、直径扩大、截面轮廓成形的塑性加工工艺的加工设备。由于辗扩工艺具有节能、节材、降噪、提高产品质量等一系列优点，在轴承套圈制坯上有着大量的应用。
　　随着轴承行业的发展，为了增大材料利用率，减少毛坯的加工尺寸留量，对套圈毛坯的精度要求也越来越高，这就要求加工设备朝着自动化、高精度的方向发展。由于小型立式辗环机的数控系统没有成熟的控制系统，既要保证产品的加工精度，又要提高产品的加工效率；所以在结合轴承套圈热辗扩工艺的实际情况下，设计一套全新的控制系统，满足热辗环机快速自动地加工出合格产品，实现热辗扩设备的自动化是最好的方法。
　　本文针对D51-160型辗环机采用PLC控制伺服比例阀推动滑块进给和HMI输入加工参数相结合的方法，研究设计符合此加工设备工艺的全自动控制系统。本系统具有数据采集、参数编制、故障报警、过程监测、系统控制、报表输出、数据存储等功能。在轴承套圈成型的过程当中，按照设定的配方参数自动加工出合格的产品，利用上位机实时采集、存储轴承套圈成型过程的数据。相关加工配方数据存储在HMI上之后可以在以后的加工过程当中直接调取，实现了操作的自动化。控制系统具有报警处理功能，提高了辗环机的设备安全性。经过最后的轴承套圈辗扩实验表明，所加工的轴承套圈完全满足图纸技术要求，提高了产品质量，提高了加工效率，提高了材料利用率。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 引言

1.2 辗环机发展现状及存在的问题

1.3 本文主要研究工作

1.4 本章小结

第2章 D51-160型辗环机控制系统

2.1 D51-160型辗环机介绍

2.2 控制系统设备选型

2.3 控制系统需要实现的功能

2.4 控制系统开发思路

2.5 控制系统方案

2.6 本章小结

第3章 硬件电气原理图

3.1 主回路设计

3.2 控制回路设计

3.3 PLC 输入输出开关量信号I/O分配设计

3.4 FX3U-4DA控制伺服比例阀电气原理图设计

3.5 FX3U-4HSX-ADP高速计数器电路设计

3.6 本章小结

第4章 PLC程序编制与功能实现

4.1 程序结构

4.2 程序流程设计

4.3 PLC I/O分配

4.4 PLC程序设计

4.5 本章小结

第5章 人机界面与上位机软件功能设计

5.1 人机界面编程软件介绍

5.2 人机界面设计

5.3 上位机软件功能设计

5.4 本章小结

第6章 轧制实验及结果分析

6.1 制坯及加工设备

6.2 实验加工控制参数

6.3 实验数据及结果分析

6.4 本章小结

第7章 结论

参考文献

致谢

攻读学位期间的研究成果