欧式木窗双端数控砂光机的设计与研究

摘要

随着欧式木窗在国内销售量的走俏，人们对欧式木窗砂光技术有了更高的要求。然而我国现有的欧式木窗砂光设备大多数是手动或半自动化加工设备，严重阻碍了我国欧式木窗砂光行业的发展，不能满足现有市场的需求。本文旨在研究一种用于欧式木窗表面砂光的多工位欧式木窗双端数控砂光设备，以满足欧式木窗生产企业对欧式木窗自动化加工的迫切需求。
　　本文通过对欧式木窗加工工艺分析，确定了欧式木窗双端数控砂光机的加工工艺流程。结合选用的砂光方式、总体布局要求、运动方式与传动分析，确定了由移动端砂光机构、底座组件、固定端砂光机构组成的整体设计方案。对下表面砂光组件、侧面砂光组件、上表面砂光组件、上输送组件、侧向定位夹紧组件等部件进行结构设计，为后续试制欧式木窗双端数控砂光机样机做准备。
　　利用ANSYS有限元软件对欧式木窗双端数控砂光机的移动端机架和底座机架进行了静力学分析，通过对应力、应变与最大变形云图的结果分析，移动端机架和底座机架的强度、刚度和变形满足工作许用要求，验证了结构设计的合理性。
　　设计了欧式木窗双端数控砂光机PLC控制系统，通过对PLC控制系统、设备的动作顺序和PLC设计要求准则的分析，设计了一套欧式木窗双端数控砂光机专用的电气原理图、PLC程序梯形图和触摸屏控制界面，同时对控制系统硬件进行选型，使欧式木窗双端数控砂光机实现数控化。
　　对欧式木窗双端数控砂光机设备进行试制与性能检验，按照国家标准中相应的技术要求，对制造样机的主要技术参数、安全卫生和动作保险进行检验，检验结果均符合国家标准。通过对样机进行加工试验，结果验证了样机能够根据动作顺序正常工作且传动平稳。

目录

摘要

1 绪论

1．1 引言

1．2 国内外砂光机设备发展现状及趋势

1．2．1 国外砂光机设备发展现状

1．2．2 国内砂光机设备发展现状

1．2．3 国内外砂光机设备发展趋势

1．3 论文研究的目的和意义

1．4 论文研究的主要内容

2 欧式木窗双端数控砂光机总体设计研究

2．1 欧式木窗双端数控砂光机工艺研究

2．1．1 欧式木窗特性分析

2．1．2 加工工艺分析

2．2 欧式木窗双端数控砂光机各砂光头选用

2．3 欧式木窗双端数控砂光机总体布局分析

2．3．1 机床总体布局基本要求

2．3．2 加工运动方式分析

2．3．3 整机传动分析

2．3．4 总体布局方案确定

2．3．5 整机技术参数确定

2．4 本章小结

3 欧式木窗双端数控砂光机结构设计

3．1 固定端砂光机构设计

3．1．1 上表面砂光组件设计

3．1．2 下表面砂光组件设计

3．1．3 侧面砂光组件设计

3．1．4 固定端上输送组件设计

3．1．5 固定端侧向定位夹紧组件设计

3．1．6 固定端进料台设计

3．1．7 固定端机架设计

3．2 移动端砂光机构设计

3．2．1 移动端侧向定位夹紧组件设计

3．2．2 横向进给组件设计

3．2．3 移动端进料台设计

3．2．4 移动端机架设计

3．3 底座组件设计

3．4 本章小结

4 欧式木窗双端数控砂光机关键部件有限元分析

4．1 有限元分析方法简介

4．2 移动端机架静力学分析

4．3 底座机架静力学分析

4．4 本章小结

5 欧式木窗双端数控砂光机控制系统研究

5．1 欧式木窗双端数控砂光机控制系统方案设计

5．1．1 PLC控制系统设计基本原则

5．1．2 PLC控制系统设计步骤

5．1．3 控制系统功能描述及分析

5．1．4 欧式木窗双端数控砂光机控制系统需求分析

5．2 控制系统电气原理图设计及硬件选型

5．2．2 控制系统硬件选型

5．3 欧式木窗双端数控砂光机控制系统软件设计研究

5．3．1 控制系统触摸屏设计研究

5．3．2 控制系统PLC的I／0端子分配

5．3．3 控制系统PLC程序设计

5．4 本章小结

6 欧式木窗双端数控砂光机设备试制与性能检验

6．1 设备试制

6．2 主要技术参数、安全卫生及动作保险检验

6．3 工作性能检验

6．4 本章小结

结论

参考文献

附录

攻读学位期间发表的学术论文

致谢

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