1. 研究目的与意义
随着制造业的迅速发展,在中国制造由制造大国向制造强国转型的过程中,对于高精度元件的需求愈发广泛。
数控磨床此类高精度加工设备应用更为广泛,对其性能要求更高,而结合国内外生产经验和研究发现,在长时间的加工生产过程中,制约磨床打磨精度的一大重要因素便是冷却问题,快速的磨削带来的高温导致了磨床使用寿命降低,稳定性和精度受到不同程度影响,难以适应长时间高精度加工的生产要求。
冷却系统是保障数控磨床高效稳定运行的重要环节,对于提高设备寿命、提高生产效率、加工精度、减少损耗提高企业效益具有重要帮助。
2. 课题关键问题和重难点
本课题针对数控磨床工作过程中的散热冷却问题,旨在开发设计一套基于PLC的智能冷却系统。课题的关键问题是如何使通过传感器获取数控磨床主轴运行时的实时温度,如何实现传感器与plc的连接并实现之间信号转换,如何通过PLC在设定温度时控制冷却泵开启、关闭来导入导出冷却液,能够正常稳定地对主轴进行冷却,以及如何实现自动对冷却液进行过滤除杂质的功能。
课题的主要难点:
1.根据设计指标要求完成设计所需PLC的选型及I/O配置;
3. 国内外研究现状(文献综述)
随着科学技术和工业生产的发展,相关行业对磨削加工的性能和精度要求越来越高,因此对各类高精度、高效率和高自动化程度的加工设备的需求不断增长。数控磨床是信息技术与机械制造技术相结合的产物,代表了现代机械的技术水平与发展趋势,其通过数控技术利用高速旋转的砂轮对工件表面进行高精度、高效率磨削加工。迅速成为磨床市场消费的主导产品,行业规模持续扩大。
德国、美国、日本自上世纪50年代陆续开始数控磨床的研究与发展,目前在数控磨床领域的技术研发水平处于全球领先的地位。数控磨床要求的加工精度和制造工艺非常复杂,涉及软件开发、精密制造、电气控制、系统集成等多方面,因此该行业主要分布在上述科技发展水平高、工业基础良好的国家和地区。我国数控磨床的发展始于20 世纪70 年代中期。近年来,随着经济和科技的高速发展,我国对数控磨床需求越来越大。汽车、电子、航空航天、工程机械等产业的发展为数控磨床提供了广阔的市场,进而对数控磨床在数量、质量和水平上提出更高要求。在国家政策的支持以及国内企业不断追求创新的背景下,中国数控磨床行业发展迅速,在国际市场中的地位也逐渐提升。近些年国内数控磨床的研究与应用有了巨大飞跃,部分新产品技术达到国际先进水平。整体而言,虽然我国在2009 年已跃居世界第一机床生产大国且消费市场巨大,但与发达国家的差距依然明显,高性能的数控磨床仍严重依赖进口,缺少核心技术。
涉及数控磨床性能一项关键问题便是其工作过程中的冷却,为了保证长时间工作机床加工精度的一致性、电气及控制系统的工作稳定性和机床的使用寿命,对环境温度和各部分的发热冷却及温度控制均有较高的要求。上世纪80年代开始,随着磨床向高精度和高自动化方向发展和更高的市场要求,与加工精度密切相关的冷却问题显得十分突出,磨床冷却技术的研究在这一时期大大加强。通过对相关专利申请量的分析。冷却系统的研究方面,日本遥遥领先于国际,其相关专利申请量在1990年就超过了31篇,达到同期美国专利申请量的2倍。2000年后,日本专利数量约占27%,远超其余主要国家。我国磨床冷却系统技术的研究相对较迟,但从2007年开始,我国大力推动制造业的发展,对冷却系统技术格外重视,使得2007年后的相关专利申请量大幅提升,2007年之后的申请量是前十年的三倍多,且保持了稳定的增长态势。
4. 研究方案
本设计主要是使用PLC实现对数控磨床主轴温度的实时检测与控制。据设计要求,需要实现的基本功能如下:
(1)利用温度传感器实时检测数控磨床主轴温度;
(2)实现温度传感器与plc间的连接及信号调理;
5. 工作计划
第1周接受任务书,领会课题含义,按要求查找相关资料;翻译相关英文资料
第2周阅读相关资料,理解有关内容;写出开题报告一份;
第3周确定传感器、信号调理电路,参阅有关资料,分析调理电路工作原理;
以上是毕业论文开题报告,课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。