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该课题研究的内容是涉及某仪器上一个关键零件的机械加工生产线设计。该生产线是将毛坯加工成要求精度的成品零件,可以有效提高该零件的生产效率和加工质量,一定程度上提高了该零件生产自动化程度,适合较大规模生产。 首先根据企业目前该工件的机械加工工艺,经过分析确定了铣削加工和钻孔攻丝加工两条子生产线的设计方案,进而根据工艺过程确定每条生产线中所需要地加工机床种类。设计了该生产线自动传输系统,并在工作台和传输机之间设计一个机械手来完成工件的自动装卸。在控制系统的硬件设计中选择三菱FX-2N64MR的PLC作为机床控制器,然后通过计算比较选择了FR-A740-1.5 K-CHT和FR-A740-3.7 K-CHT变频器来实现对机床的主轴电机调速,并设计了相关的控制电路和电机驱动电路。选择了ECMA-E31320AS交流伺服电机和配套的ASD-A2023-AB伺服驱动器来实现对机床工作台的控制,控制界面使用触摸屏,使操作更加人性化,此外通过增加定位控制模块使机床实现快速回原点功能。使用激光位移传感器LK-031来检测工件加工质量保证零件下线合格率。软件方面设计并编写了机床PLC控制程序、触摸屏人机界面、PLC通信RS485相关程序等。选择了开放式现场总线,并利用三菱CC-LINK模块FX2n-32CCL设计了CC-LINK现场总线,使现场PLC、触摸屏、变频器、传感器等互联。最后通过对所编写的控制程序梯形图进行仿真测试和样机调试并对测试结果进行了分析。 通过模拟仿真表明,利用PLC来控制机床并建立CC-LINK现场总线一方面保证了零件的加工精度和控制系统的稳定性,另一方面提高了企业该零件的自动化生产水平,而且方便了企业对设备的集中化管理,还为以后其它自动生产线的设计提供了相关参考。