基于CNC的磨沟机关键技术研究与开发

摘要

孔加工是金属切削加工中最重要的工序之一，用于钻削的钻头的生产制造和加工显得尤为重要。钻头螺旋槽一般采用专用设备——磨沟机进行加工。本文介绍了一种基于CNC的直柄麻花钻螺旋槽加工的磨沟机控制系统。
　　论文首先根据加工需求确定系统总体方案，采用CNC+伺服系统的方式搭建了半闭环三轴联动的磨沟机控制系统，实现了工件的横向进给、旋转分度和砂轮磨削进给的插补，以完成螺旋槽的轨迹加工；同时增加一个砂轮修整轴以便实时修整砂轮轮廓保证螺旋槽的质量。论文选用台达 H4C-M数控系统和配套的伺服电机及驱动器，完成了机床电气线路（主要包括电源电路、数控系统与伺服驱动器的电气连接、系统输入输出信号分配、各模块元器件）的选型、实验、调试。论文在台达数控系统内嵌式PLC平台上编写机床加工所需的功能模块和运动控制程序以及辅助M代码，并根据加工工艺开发了人机交互界面和数控加工程序代码，通过数控操作面板输入相应的加工参数即可完成工件的自动加工。最后对数控系统和伺服系统的参数进行设置和优化，安装连接液压设备和机械辅助装置，在车间内进行联机调试。
　　设备实现 CNC控制后，已投入生产车间使用，经过半年的调试运行，工作状况良好并且大大提高了车间生产效率和工件的合格率。

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图表清单

第一章 绪论

1.1数控加工概述

1.2课题来源与研究意义

1.3磨沟机

1.4课题主要研究工作

第二章 磨沟机控制系统总体设计

2.1系统基本原理及需求分析

2.2系统方案设计

2.3 控制系统功能分析

2.4 本章小结

第三章 磨沟机控制系统硬件设计

3.1台达数控系统

3.2伺服系统结构

3.3电气元件选型

3.4系统输入输出信号

3.5 本章小结

第四章 系统软件设计

4.1台达数控系统内嵌式PLC

4.2系统软件模块化设计

4.3人机界面设计

4.4本章小结

第五章 磨沟机现场调试与优化

5.1机械本体安装调试

5.2 控制系统调试

5.3 机床联机调试与优化

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文