CG2-150型仿形切割機(jī)的設(shè)計-仿行數(shù)控切割系統(tǒng)設(shè)計【含CAD圖紙】

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中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計文獻(xiàn)綜述 系 別 工程技術(shù)系 學(xué)生姓名 陳東輝 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 學(xué) 號 05211523 指導(dǎo)教師 楊運(yùn)強(qiáng) 職 稱 教授 2015年 4 月 20日 自動切割機(jī)綜述 一、前言? 隨著自動行業(yè)的發(fā)展，在生活生產(chǎn)中到處都出現(xiàn)了不同種類的自動化設(shè)備。在當(dāng)今的工業(yè)領(lǐng)域中，板材管料切割是成品加工過程中最為重要的步驟。也是保證成品質(zhì)量的重要工序。利用先進(jìn)的現(xiàn)代切割技術(shù)，不但可以保證產(chǎn)品的質(zhì)量，提高勞動生產(chǎn)率，同時也使得企業(yè)產(chǎn)品的制造成本大幅度下降，縮短了產(chǎn)品生產(chǎn)周期。隨著新產(chǎn)品、新工藝、新技術(shù)的廣泛運(yùn)用。 二、自動切割機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r和發(fā)展趨勢 1、PLC發(fā)展的潮流? 目前，國外PLC制造商不斷推出新產(chǎn)品。西門子最初推出S5系列，然后推出S7系列；三菱開始是F系列，F(xiàn)X系列，現(xiàn)在是A系列(A1、A2、A2X)。大趨勢是功能越來越多，集成度越來越高，網(wǎng)絡(luò)功能越來越強(qiáng)。特別是網(wǎng)絡(luò)，因為聯(lián)網(wǎng)是一個大潮流。? 現(xiàn)在各種PLC都在發(fā)展自己的網(wǎng)絡(luò)，一般從結(jié)構(gòu)上有兩種，一種在PLC模塊上做了一個通信輸出口，可以直接與計算機(jī)聯(lián)接實現(xiàn)點對點通信（RS232聯(lián)接）；另一種是通過多點聯(lián)接（RS485聯(lián)接），這適用于多層PLC。?這方面，西門子的產(chǎn)品具有代表性，它具有自己的PROFIBUS協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在已經(jīng)被世界上絕大多數(shù)國家接受，幾乎已經(jīng)成為國際標(biāo)準(zhǔn)，獲得廣泛的應(yīng)用。目前網(wǎng)絡(luò)是一個發(fā)展趨勢。網(wǎng)絡(luò)的控制中心一般有兩臺計算機(jī)，通過電纜與現(xiàn)場的PLC站相連，每個站就放在被控設(shè)備的附近，從設(shè)備到PLC站之間的電纜很短，從PLC站到控制中心只需一根電纜線，這樣成本就大大降低了。? 2、PLC的最新發(fā)展動態(tài)? 一是PLC網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的發(fā)展，其中有兩個趨勢，一方面，PLC網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)已經(jīng)不再是自成體系的封閉系統(tǒng)，而是迅速向開放式系統(tǒng)發(fā)展，各大品牌PLC除了形成自己各具特色的PLC網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，完成設(shè)備控制任務(wù)之外，還可以與上位計算機(jī)管理系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)信息交流，成為整個信息管理系統(tǒng)的一部分。另一方面，現(xiàn)場總線技術(shù)得到廣泛的采用，PLC與其他安裝在現(xiàn)場的智能化設(shè)備，比如智能化儀表，傳感器，智能型電磁閥，智能型驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)等，通過一根傳輸介質(zhì)（比如雙絞線，同軸電纜，光纜）連接起來，并按照同一通信規(guī)約互相傳輸信息，由此構(gòu)成一個現(xiàn)場工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)，這種網(wǎng)絡(luò)與單純的PLC遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)相比，配置更靈活，擴(kuò)容更方便，造價更低，性能價格比更好，也更具開放意義。具有高速計數(shù)、斜坡、交替輸出及16位四則運(yùn)算等能力，還具有可調(diào)電位器時間設(shè)定功能。PLC已不再是早期那種只能進(jìn)行開關(guān)量邏輯運(yùn)算的產(chǎn)品了，而是具有越來越強(qiáng)的模擬量處理能力，以及其他過去只有在計算機(jī)上才能具有的高級處理能力，如浮點數(shù)運(yùn)算，PID調(diào)節(jié)，溫度控制，精確定位，步進(jìn)驅(qū)動，報表統(tǒng)計等。從這種意義上說，PLC系統(tǒng)與DCS（集散控制系統(tǒng)）的差別已經(jīng)越來越小了。用PLC同樣可以構(gòu)成一個過程控制系統(tǒng)。? 數(shù)控切割機(jī)(CNC?Cutting?Machine?)就是用數(shù)字程序驅(qū)動切割機(jī)床運(yùn)動，隨著機(jī)床運(yùn)動，切割機(jī)配帶的切割工具對工件進(jìn)行切割。這種機(jī)電一體化的切割機(jī)就稱之為數(shù)控切割機(jī)。? 3、數(shù)控切割機(jī)在切割加工中的地位? 在機(jī)械加工過程中，經(jīng)常需要對板材進(jìn)行切割操作，板材切割常用方式有手工切割、半自動切割機(jī)切割及數(shù)控切割機(jī)切割。手工切割靈活方便，但手工切割質(zhì)量差、材料浪費(fèi)大、尺寸誤差大、后續(xù)加工工作量大，同時往往工作條件惡劣，生產(chǎn)效率低。半自動切割機(jī)中仿形切割機(jī)，切割工件的質(zhì)量較好，由于其使用切割模具，不適合于單件、小批量和大工件切割。其它類型半自動切割機(jī)雖然降低了工人勞動強(qiáng)度，但其功能簡單，只適合一些較規(guī)則形狀的零件切割。數(shù)控切割機(jī)切割相對手動和半自動切割方式來說，可有效地提高板材切割的切割質(zhì)量、效率，減輕操作者的勞動強(qiáng)度。目前在我國的一些中小企業(yè)甚至在一些大型企業(yè)中使用手工切割和半自動切割方式還較為普遍。隨著現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，對板材切割加工的工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量的要求也同時提高，因而數(shù)控切割機(jī)得到了快速的發(fā)展。? 4、數(shù)控切割機(jī)的分類? 數(shù)控切割機(jī)從切割方式來分有以下幾種：數(shù)控火焰切割機(jī)、數(shù)控等離子切割機(jī)、數(shù)控水下等離子切割機(jī)、類激光切割機(jī)（數(shù)控精細(xì)等離子切割機(jī)）、激光切割機(jī)等。? 數(shù)控火焰切割機(jī)：切割具有大厚度碳鋼切割能力，切割費(fèi)用較低，但存在切割變形大，切割精度不高，而且切割速度較低，切割預(yù)熱時間、穿孔時間長，較難適應(yīng)全自動化操作的需要。它的應(yīng)用場合主要限于碳鋼、大厚度板材切割，在中、薄碳鋼板材切割上逐漸會被等離子切割代替。? 數(shù)控等離子切割機(jī)：等離子切割具有切割領(lǐng)域?qū)挘汕懈钏薪饘侔宀?，切割速度快，效率高，切割速度可達(dá)10m/min以上。數(shù)控水下等離子切割機(jī)在水下切割能消除切割時產(chǎn)生的噪聲，粉塵、有害氣 體和弧光的污染，有效地改善工作場合的環(huán)境。采用精細(xì)等離子切割已使切割質(zhì)量接近激光切割水平，目前隨著大功率等離子切割技術(shù)的成熟，切割厚度已超過150mm，拓寬了數(shù)控等離子切割機(jī)切割范圍。? 數(shù)控激光切割機(jī)：具有切割速度快，精度高等特點，激光切割機(jī)價格昂貴，切割費(fèi)用高，目前只適合于薄板切割、精度要求高的場合。?? 5、國外切割機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀? 國外生產(chǎn)制造切割機(jī)或擁有切割機(jī)技術(shù)的有：西波列斯(SIPOREX)公司、求勞克斯(DUROX)公司、伊通(YTONG)公司、司梯瑪(STEMA)公司、海波爾(HEBEL)公司、道斯騰(DORSTENER)公司、威漢(Vv3EHRHAHN)公司、烏尼泊爾(UNIPOL)公司、赫騰(HETEN)公司等。按坯體切割時的姿態(tài)可分為兩類：1、保持澆注硬化時的水平狀態(tài)進(jìn)行切割。2、將壞體翻轉(zhuǎn)90。側(cè)立后進(jìn)行切割。前者有西波列克(SLPOREX)技術(shù)、求勞克斯(DUROX)技術(shù)、海波爾(HEBEL)技術(shù)、烏尼泊爾(UNIPOL)技術(shù)、司梯瑪(STEMA)技術(shù)、威漢(WEHRHAHN)第一代技術(shù)；后者有伊通(YTONG)技術(shù)、完全仿制YTONG的道斯騰(DORSTENER)技術(shù)以及對YTONG技術(shù)進(jìn)行了簡化并改動的赫騰(HETEN)技術(shù)。另外，還有將中國地面翻轉(zhuǎn)技術(shù)與YTONG技術(shù)結(jié)合而成的威漢(WF．HRHAHN)第二代技術(shù)[1]。? 6、國內(nèi)切割機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀? 在當(dāng)今的工業(yè)領(lǐng)域中，板材切割是成品加工過程中最為重要的步驟。也是保證成品質(zhì)量的重要工序。利用先進(jìn)的現(xiàn)代切割技術(shù)，不但可以保證產(chǎn)品的質(zhì)量，提高勞動生產(chǎn)率，同時也使得企業(yè)產(chǎn)品的制造成本大幅度下降，縮短了產(chǎn)品生產(chǎn)周期。隨著新產(chǎn)品、新工藝、新技術(shù)的廣泛運(yùn)用。智能化精密切割將成為切割行業(yè)今后發(fā)展的趨勢。我國切割行業(yè)主要有以下幾類生產(chǎn)企業(yè)組成(1)門式切割機(jī)；(2)小車式切割機(jī)及割嘴；(3)等離子切割電源及割嘴；(4)手工焊割炬及焊割嘴等。切割行業(yè)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，其產(chǎn)品從單一的手工割炬發(fā)展成為一個門類較為齊全的產(chǎn)業(yè)。產(chǎn)品基本能滿足國內(nèi)市場的需求，并有部分產(chǎn)品進(jìn)入國際市場。近年來，我國數(shù)控切割機(jī)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展尤為迅速。現(xiàn)代仿形切割仍以數(shù)控切割機(jī)為主，因為只有這種數(shù)控切割方式，才能有效地保證切割過程中的工序完全自動化。我國數(shù)控切割技術(shù)發(fā)展比較晚，但其發(fā)展速度非?？臁Ｔ诎耸甏郧?，在我國，板材下料主要是以手工或半自動小車下料為主。進(jìn)入八十年，隨著企業(yè)改革的不斷深入，人們認(rèn)識到；利用先進(jìn)的切割技術(shù)，不僅是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵，同時也使得板材利用率大幅度提高。在一些板材用量較大的企業(yè)，由于板材利用率的提高，縮短了數(shù)控切割機(jī)的設(shè)備投資回收期，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。因此，數(shù)控切割機(jī)的市場需求量逐年上升。從而推動了我國切割行業(yè)的飛速發(fā)展。目前，國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的各類數(shù)控切割機(jī)，均能滿足國內(nèi)各行業(yè)的需求，并有一定數(shù)量的產(chǎn)品出口。與八十年代相比，當(dāng)時國內(nèi)的大型精密數(shù)控切割機(jī)，主要依賴進(jìn)口產(chǎn)品。九十年代以來，進(jìn)口產(chǎn)品呈逐年下降的趨勢。目前，我國進(jìn)口的數(shù)控切割機(jī)，主要是一些技術(shù)比較先進(jìn)的產(chǎn)品。如大型水下等離子切割機(jī)、精細(xì)等離子切割機(jī)和激光切割機(jī)等，進(jìn)口量僅占我國切割機(jī)市場總量的10％。 三、總結(jié)? 目前隨著生產(chǎn)生活的需要，可編程控制系統(tǒng)在各個方面都應(yīng)用廣泛。自動化切割機(jī)和傳統(tǒng)手動切割機(jī)相比精確度更高、操作更方便、安全系數(shù)更高。企業(yè)生產(chǎn)的各類數(shù)控切割機(jī)，均能滿足國內(nèi)各行業(yè)的需求。利用先進(jìn)的現(xiàn)代切割技術(shù)，不但可以保證產(chǎn)品的質(zhì)量，提高勞動生產(chǎn)率，同時也使得企業(yè)產(chǎn)品的制造成本大幅度下降，縮短了產(chǎn)品生產(chǎn)周期。隨著新產(chǎn)品、新工藝、新技術(shù)的廣泛運(yùn)用。進(jìn)入新世紀(jì)以來，切割行業(yè)又有了新的發(fā)展，原來我國出口的數(shù)控切割機(jī)主要銷到一些發(fā)展中國家。國內(nèi)其他切割機(jī)制造企業(yè)產(chǎn)品的出口量也逐步增加，這也標(biāo)志著我國切割行業(yè)的切割機(jī)的制造水平上了一個新臺階。? ? 六、參考文獻(xiàn)? 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