1877_MJ—50型数控车床电动刀架设计
1877_MJ50型数控车床电动刀架设计,_mj,50,数控车床,电动,刀架,设计
黄河科技学院毕业设计(文献翻译 ) 第 1 页集成制造单元面向多产品类型的形成和多样化批量生产技术摘要:追求的类型和不同多产品体积(MPTVV)生产快速反应、快速的切换,使结构线的转移制造系统不再是一成不变的。细胞形成(CF)算法的关键技术是细胞制造系统(CMS)。目前,CF 手段主要扩展理念的成组技术(GT),涵盖了许多资源能力匹配分析及其算法。不同的约束都认为,但很少利用综合运用。摘要针对生产单元的问题(MC)下形成 MPTVV 生产模式,形成典型的 MC 技术集成分组类型的细胞(GC)、流量类型(FC),即继承了细胞(IC)技术分析提出了基于自由度。面向实际生产像交货期约束、生产批号、设备能力、关键设备、关键部分和机共享等,是一个完整的地层模型的建立和内部相互关系综合分析这些约束。进而,形成目标的类型及其生成程序变换器在联合作用形成的约束和规则是传播。在案例研究,形成三个高度平衡气相色谱第一;然后俱乐部实施形成基于相同的数据表明良好的平衡作用荷载和 flow-style 细胞生产关键任务;当任务是调整,通过使用 IC 形成方法在 FC 配置的结果上构建了一项新计划,更优的性能 flow-style 生产的表现。该制度的研究比较不同类型的细胞强烈说明验证的综合 MC 形成快速制造资源的支持下 MPTVV 转变生产方式。关键词:多产品批量生产类型和变异,细胞的形成,流式制造单元,继承制造单元1 介绍如今,多种类型和可变的生产模式已成为必然选择,对于大多数企业来说,在适应或正在适应不断变化的需求,我们的社会当然这是一个自然的结果。几个类型和流动的专用生产线和多种类型和离散柔性生产线,多类型和变量生产的小型或中型生产批量生产之间的定位模式,定位系统的变异性和快速反应的效率和灵活性两者的优点。细胞制造业是一个可容纳这种类型的生产模式,并支持快速响应制造系统的生产组织形式,细胞制造的核心是制造资源的重组和重用;自治,协作为特征的制造单元和灵活性的核心组成部分,因此,细胞的形成和重构技术是执行 CMS 的钥匙。 黄河科技学院毕业设计(文献翻译 ) 第 2 页目前,细胞的形成(CF)技术主要集中在它的构造算法。可能形成的规则和约束方面。如多路线和设备类型,工作时间分配,批量生产,设备共享,单位平衡和机容量已全部参与,但有没有这些因素的综合应用。研究人员像安田等人 1和 GARBIE 等人 2用于细胞分析的相似性系数。 TB 根据不断变化的市场解决集群和细胞形成的问题,皮莱等 3,提出了一个健全的设计方法,结果细胞结构竟然是相对稳定的。智能算法被引入到 CF 求解之中,智能算法考虑的因素,如部分数量、路线加工时间、设备容量设备的状态和细胞的平衡和细胞间移动的最小化的目标。ASOKAN 等 4,普拉巴卡兰等 5,和其他许多学者采用蚁群算法。VENKATARAMANAIAH 等 6,构建了一个单元的配置与使用特殊元素的混合启发式算法。MAHAPATRA 等 7,细胞负载平衡和细胞间移动和就业,解决遗传算法的最小化集中。曼苏里等 8,使用 GA 算法来研究瓶颈设备、特殊零部件和设备共享的约束。韩元等 9,采用了模糊 ART 神经网络算法来解决复杂的零部件和设备的分组问题。DEFERSHA 等 10,引入 CF 遗传算法的并行运算,在许多实际限制,如单元的配置,替代工艺,设备共享,容量和负载考虑平衡或和生产费用。FTS 等 11,切割 CF 卡的过程分为两个步骤。首先,构建了多目标函数为尺度单位,然后采用一个单一的目标函数来优化内部和单位之间的移动。白氏等 12,他们的注意力主要在 FC 形成的理论和紧急动员一批批量生产的技术上。作为一个整体,上述研究主要集中在静态细胞形成,而在可持续发展的动态形成的研究很少,甚至不说综合形成多类型的细胞。本文的主要是制造单元(MC)的多产品类型的多样化和变异量(MPTVV)生产模式下的问题,从多类型的 MC,综合形成模型和基于方法的综合建设。统一的约束,制定规则和算法将会是研究和决策的工具。2 技术上的挑战根据 MPTVV 生产模式,产品类型及数量是在不断变化,在不同时期的时间或阶段,不同时期市场需求的变化所引起的,因此使制造系统的配置变化的直接原因是动态的要求。在细胞制造系统(CMS ) ,这种变化将最终归咎于细胞形成,或由细胞进行和实现。细胞的形成和重构的实质是优化制造资源的分配,它是一种能力制造资源的分配或再分配。资源分配的需要之间的极端情况下的权衡“一台机器是一个 黄河科技学院毕业设计(文献翻译 ) 第 3 页细胞”和“整条生产线也是一个细胞” 。此外,以实现快速的资源转化,而不是任务与资源的相匹配,条件下的资源分配和优化比如一批关键设备、关键零部件、设备共享,也是必须要考虑的。执行不成功的重要原因是传统的 CF 技术的应用,缺乏综合考虑。CF 的结果是逻辑细胞,所以有细胞间和细胞中的机器有没有固定的归属、没有明确的界限。机器可以作为一个独立的“设备单位” ,对于分散的任务,或者他们可以分享它们的能力与其他细胞,并完成任务与其他机器一起。在这种情况下,它可能会出现离散单元。结果配置是一个多元结构的“完整”的单位和一个独立的单位组成。传统的分析,强调太多,可能会导致部分家庭和细胞的独立性不和谐的生产。因此,瓶颈业务和设备,将出现和交配组装生产的要求不能得到满足。此外,细胞负荷分布不均,机器不能被细胞间的共享。MPTVV 生产模式下的细胞类型应灵活多样。在生产多种产品的类型和体积小或试生产中,细胞(GC)组类型的细胞形态是必需的,而在大规模批量生产中,需要实现连续生产。此外,在不同时期,继承可持续重构将是一个基本要求,努力推进传统组技术(GT)为基础的技术的直接原因是,由于需求的快速变化频繁布局调整是难以实现的。作为一个刚性的形成技术,有太多的努力是物理布局调整的成本。设备及零件的相似性为基础的施工方法上存在的资源要求,只强调适应,而不是生产流程的流畅性,认为这也是一个重要的任务路线组织者同意的问题。流线式运行在 MC 的形成也是一个重要的目标。打击周期性变化的需求,以减少成本和机器调整的影响,CF 程序具有继承原有的生产线。存在的 CF 分析气相色谱仪,研究主要集中在类型的细胞(FC )和继承细胞(IC)的相对很少,相同的地位,形成约束分析和不同类型的管委会统一建设提出。选区、功能界别和 IC 分别代表不同的目标和 CF 的目标,并在制造系统中是典型的细胞形态。面向他们将是进行整合形成多类型细胞的技术分析。3 MC 的形成和其约束分析的综合模型MC 形成多个相关的约束下,在 MC 的形成,如生产的要求,交货时间和作为批处理内部外部因素,处理时间,机器的能力,关键设备和可选择的机器一并考虑。此外,在生产周期时间目标,成本,设备必须满足实用,因而 MC 黄河科技学院毕业设计(文献翻译 ) 第 4 页的形成过程又是一个多目标优化过程,没有最佳,但许多次优的解决方案,其中普遍存在。在这里,约束和目标分解和它们的相互关系,以不同类型的 MC如图 1 所示。图 1 MC 形成和约束分析的综合模型在 CF 中资源、路线和任务是三个主要的需要数据,还继承了 CF 使用前进行比较的数据源配置模式。CF 卡规则,包括路由选择,机器(类型)选择和机器任务分配规则。这里主要的 CF 约束是机器能力,关键还是质量和关键设备。输出政策的细胞和设备,在机器的能力,在资源分配中,三个加班的情况下,外包和设备采购,可以选择短缺的情况下潘氏规则分区组成。在不同类型,甚至 MC 的形成阶段的过程中,必须采取量化指标,包括相似系数,操作数的细胞间,细胞负载和生产节拍平衡,所有这些规则,约束和目标,构建形成多类型的限制细胞,其中大部分是蹒跚,但一些特殊用途,例如,为 FC 的形成,是有规则,强调操作平衡的路线和设备的生产节拍时间,和目标细胞中的节拍,压力平衡。形成三种类型的细胞,是不是独立的,还是相互关联的,主要的阶段:设备集群的资源选择与分配,细胞的优化和调整,电池的输出都可以被重用集群和输出的过程是完全通用的,而不同的分配和优化。规则、约束和目标需求可以选择不同类型的细胞。根据图 1,选区和功能界别有两个基本的细胞(BC) ,而且 FC 是 GC 和 IC 黄河科技学院毕业设计(文献翻译 ) 第 5 页的扩展也可以看作是基本细胞 BC 的一个扩展,作为一个整体,GC 和 FC 构造一样,就像 BC 和 IC 一样。4 一体化形成的目的和步骤为方便起见,采取流动的符号表达图约束。(1)基础数据集:S0=D1,D2,D3,D4 DL 表示生产任务;D2 表示部分航线; D3 表示设备资源;D4 表示配置方案。(2)形成规则的设置:S1 = E1E11,E12,E13 ,E14,E15,E2E21,E22 ,E3E31,E32 。E1 表示路线的选择,包括规则,E1L 表示我的第一条路线; E12。表示至少机器类型;E13 表示最短的加工时间;E14表示至少细胞间运行时间;E15 表示最高操作平衡指数 E2 的代表机(类型)选择规则;E21 表示当前机器类型; E22 表示最短的加工时间;E23 加工节拍时间限制表示 E3 的代表机任务分配规则。E31 表示任务分散机平均使用;E32 表示任务集中和集中使用的机器。(3)形成的制约:S2 = F1,F2 F3,F4,F5 。 F1 表示机器的能力;F2表示批次; F3 键表示关键零部件; F4 键表示质量部分; F5 表示关键设备。(4)设置的输出规则:S3 = G1,G2 G3 。 G1 的表示细胞的分区规则;G2 表示部分分区规则;G3 表示共享设备的分区规则。(5)形成一套目标:S4= H1h11,h12,H2 ,H3h31,h32,H4 。H1的表示相似系数,h11 表示相似系数;h12 表示联合国的相似性系数。H2 表示至少间细胞的细胞操作数;H3 的表示细胞负载平衡; h31 表示细胞的负荷率;h32 代表比例平衡细胞。H4 表示节拍时间平衡。(6)设备短缺的对待:S5=I1 ,I2 ,I3 。 I1 表示加班;I2 表示外包;I3表示设备的采购。(7)对 CF 的四个步骤描述如下:第 1 步表示设备集群; 第二步表示将代表资源分配;第 3 步表示细胞的优化和调整;第四步表示模式输出。在本文中,四个不同约束条件和目标的步骤,标记清楚,使用步进目标的启发式算法,将是最合适的解决问题的方法。5 示例分析 黄河科技学院毕业设计(文献翻译 ) 第 6 页以上启发式算法已经实现的 VC+环境案例研究中使用表 1 和表 2 中的设备资源数据的任务数据它是指出,在表 1 括号中的数量后,一部分是我们的任务数、序列部分操作数路线和它的操作数;由三部分 P2,P8,P11 组成的选择路线,他们用阴影标注出来;加工时间以分钟为单位,这个任务的交付时间为两个月。表 1 任务资源列表 黄河科技学院毕业设计(文献翻译 ) 第 7 页表 2 设备资源列表6 结论(1)综合模型的构建,对 MC 形成约束进行了分析。MC 形成受多个相关的约束。它的目标可以被容易的扩展,使它可以用于优化一种多元化的“更多”的目标的问题中。MC 形成不同类型的影响及其形成过程相互之间的内在联系。在细胞形成的不同时期、不同的约束和规则逐步付诸实施。(2)形成一体化的目标和程序提出。细胞形成约束是数学符号和不同阶段细胞 的类型来表示的。形成目标的公式描述。应用这种约束和目标的过程也是详细的。(3)示例分析表明,综合 MC 的形成是一个有价值的方法,适应 MPTVV生产模式。 黄河科技学院毕业设计(文献翻译 ) 第 8 页参考文献1 LI Liang,LI Hongzhi,SONG lian,et a1Road friction estimation under complicated maneuver conditions for active yaw controlJChinese Journal of Mechanical Engineering,2009,22(4) :5145202 VAN ZANTEN A TControl aspect of Bosch-VDCCThe3rd International Symposium on Advanced Vehicle Control Aachen, Germany1 996:5736073HAITTOR1 H,KOIBUCHI K,YOKOYAMA TForce and moment contr01 with nonlinear optimum distribution for vehicle dynamicsCThe 6th International Symposium on Advanced Vehicle Control, Hiroshima,Japan2002:595-6004LI Liang,SONG Jiang,WANG Huiyi,et a1Fast estimation and compensation of the tire force in real time control for vehicle dynamic stability control systemJInternational Journal of Vehicle Design,2008,48(3-4):208-2295KIN K, RYU H,IKEDA T,et a1Enhanced vehicle stability and stecrability with VSACThe 6th International Symposium on Advanced Vehicle Control HiroshimaJapan2002:75-806TSENG H E,AsHRAFI B,MADAU DThe development of vehicle stability control、 at fordJ IEEE,ASME Transactio on Mechatronics,1999,4(3) :223-2347RAY LAuRA RNonlinear state and tire force estimation for advanced vehicle controlJ1EEE Transaction on Control System Technology,199513r11:117- 黄河科技学院毕业设计(文献翻译 ) 第 9 页1248LEE Chankyu,HEDRjCK Karl,YI KyongsuReal-time slipbased 黄河科技学院毕业设计(文献综述) 第 0 页数控电动刀架摘要:数控刀架是数控车床最普遍的一种辅助装置,它可使数控车床在工件一次装夹中完成多种甚至所有的加工工序,以缩短加工的辅助时间,减少加工过程中由于多次安装工件而引起的误差,从而提高机床的加工效率和加工精度。电动刀架是数控车床进行自动换刀的实现机构,实现刀架上刀盘的转动和刀盘的开定位、定位与夹紧的运动,以实现刀具的自动转换,具有传动机械结构、电气正反转控制、PLC 编程控制等数控机床的核心内容,是每一个学习数控机床结构所必须掌握的,具有机械、电气的综合特点,同时电动刀架在数控加工过程中容易出现故障,因而对于该刀架的结构和故障分析,也是相当重要的。而常见的电动刀架中具有典型的结构有 TND360 刀架和 LDB4 刀架,这两种刀架都实现了刀盘的正向换刀和反向锁紧,刀盘的圆周定位功能。关键字:数控车床,电动刀架,TND360 刀架,LDB4 刀架,故障1、数控刀架的发展趋势数控刀架的发展趋势是:数控刀架开始向快速换刀、简单实用、造价低、可靠、电液组合驱动和伺服驱动方向发展。如下图 1 所示:图 1 10 工位刀架目前国内数控刀架以电动为主,分为立式和卧式两种。立式刀架有四、六工位两种形式,主要用于简易数控车床;卧式刀架有八、十、十二等工位,可正、反方向旋转,就近选刀,用于全功能数控车床。另外卧式刀架还有液动刀架和伺服驱动刀架。 数控刀架的市场分析:国产数控车床今后将向中高档发展,中档采用普及 黄河科技学院毕业设计(文献综述) 第 1 页型数控刀架配套,高档采用动力型刀架,兼有液压刀架、伺服刀架、立式刀架等品种,近年来需要量可达 1000050000 台。 2、数控刀架的开发应用数控刀架是以回转分度实现刀具自动交换及回转动力刀具的传动。因此技术含量高,已趋向专业化开发生产。所以对数控转塔刀架的研究开发及应用已引起数控机床行业重视。 典型数控转塔刀架一般由动力源(电机或油缸、液压马达) 、机械传动机构、预分度机构、定位机构、锁紧机构、检测装置、接口电路、刀具安装台(刀盘) 、动力刀座等组成。数控转塔刀架的动作循环为:T 指令(换刀指令刀盘旋转刀位检测预分精确定位刀盘锁紧结束信号。 3、数控刀架的功能数控机床上的刀架是安放刀具的重要部件,许多刀架还直接参与切削工作,如卧式车床上的四方刀架,转塔车床的转塔刀架,回转式转塔车床的回转刀架,自动车床的转塔刀架和天平刀架等。这些刀架既安放刀具,而且还直接参与切削,承受极大的切削力作用,所以它往往成为工艺系统中的较薄弱环节。随着自动化技术的发展,机床的刀架也有了许多变化,特别是数控车床上采用电(液)换位的自动刀架,有的还使用两个回转刀盘。加工中心则进一步采用了刀库和换刀机械手,定现了大容量存储刀具和自动交换刀具的功能,这种刀库安放刀具的数量从几十把到上百把,自动交换刀具的时间从十几秒减少到几秒甚至零点几秒。因此,刀架的性能和结构往往直接影响到机床的切削性能、切削效率和体现了机床的设计和制造技术水平。 4、自动换刀装置的基本要求(1)换刀时间短,以减少非加工时间; (2)减少换刀动作对加工范围的干扰; (3)刀具重复定位精度高; (4)识刀、选刀可靠,换刀动作简单可靠; (5)刀库刀具存储量合理; 黄河科技学院毕业设计(文献综述) 第 2 页(6)刀库占地面积小,并能与主机配合,使机床外观协调美观; (7)刀具装卸、调整、维修方便,并能得到清洁的维护。 5、数控刀架的类型按换刀方式的不同,数控车床的刀架系统主要有回转刀架、排式刀架和带刀库的自动换刀装置等多种形式,下面对这三种形式的刀架作简单的介绍。 5.1 排式刀架 排式刀架一般用于小规格数控车床,以加工棒料或盘类零件为主。其结构形式为: 夹持着各种不同用途刀具的刀夹沿着机床的 X 坐标轴方向排列在横向滑板上。这种刀架在刀具布置和机床调整等方面都较为方便,可以根据具体工件的车削工艺要求,任意组合各种不同用途的刀具,一把刀具完成车削任务后,横向滑板只要按程序沿 X 轴移动预先设定的距离后,第二把刀就到达加工位置,这样就完成了机床的换刀动作。这种换刀方式迅速省时,有利于提高机床的生产效率。众鑫机床厂生产的 TC140 全功能数控车床配置的就是排式刀架。 5.2 回转刀架 回转刀架是数控车床最常用的一种典型换刀刀架,一般通过液压系统或电气来实现机床的自动换刀动作,根据加工要求可设计成四方、六方刀架或圆盘式刀架,并相应地安装 4 把、6 把或更多的刀具。回转刀架的换刀动作可分为刀架抬起、刀架转位和刀架锁紧等几个步骤。它的动作是由数控系统发出指令完成的。回转刀架根据刀架回转轴与安装底面的相对位置,分为立式刀架和卧式刀架两种。 5.3 带刀库的自动换刀装置 上述排刀式刀架和回转刀架所安装的刀具都不可能太多,即使是装备两个刀架,对刀具的数目也有一定限制。当由于某种原因需要数量较多的刀具时,应采用带刀库的自动换刀装置。带刀库的自动换刀装置由刀库和刀具交换机构组成。 黄河科技学院毕业设计(文献综述) 第 3 页6、常用刀架的简介6.1 TND360 刀架的结构与工作原理转塔刀架是由换刀机构和刀盘组成,刀盘用于刀具的安装、刀盘的背面装有端面齿盘,用于刀盘的定位。转塔刀架的换刀机构是实现刀盘的开定位转动换刀位定位和夹紧的传动机构。要实现刀盘的转动换刀,就要使得刀盘的定位机构脱开后,才能进行转动,当转动到位后,刀盘要定位并夹紧,才能进行加工。转塔刀架的换刀传动是由刀架电动机提供动力,刀盘的抬起是用凸轮机构来实现的,而刀盘在圆周方向上的分度是用槽轮机构来实现的,分度完成后的回复也是在碟形弹簧的作用下进行工作的 刀盘在转动过程中,经 1:1 的齿轮副将运动传递给圆光栅,由圆光栅将转位信号送可编程控制器进行刀位计数在加工的过程中,当端面齿盘上的定位销拔出后,切削力过大或撞刀时,刀盘会产生微量转动,这时圆光栅的转动信号就成为刀架过载报警信号,机床就会迅速停机。圆光栅将传动转换成脉冲信号送给数控系统,正常时用于刀盘上刀具刀位的计数;撞刀时用于产生刀架报警信号。刀盘的转动可根据最近找刀原则实现正反向转动,以达到快速找刀的目的。6.2 LDB4 电动刀架的结构与工作原理LDB4 属于四工位刀架,由电动机 蜗轮和蜗杆结构丝杠和螺母结构霍尔元件定位系统等组成,正转时,电动机通过涡轮和蜗杆结构将驱动传给丝杠,螺母和转动的刀架是键槽联结,即螺母和转动的刀架只能做相对上下滑动,而不能相对转动,而螺母与电机底座是通过齿面啮合形成定位机构,在这对啮合齿脱开之前,螺母是不能转动的 ,也就是转动的刀架也是不能转动,刚刚开始,由于丝杠的顺时针旋转,螺母相对于转动的刀架向上移动,当啮合齿脱开后,通过销钉和止推槽的作用,使得丝杠转动螺母转动刀架转动进行换刀,到指定的工位时,通过霍尔元件定位系统将到位信号传递给数控装置系统,从而停止转动,通过霍尔元件定位系统和辅助定位销钉进行位置的定位;数控装置控制刀架换刀电动机进行一定延时的反转信号,因为止推销钉的 黄河科技学院毕业设计(文献综述) 第 4 页作用,螺母系统和刀架系统不能反转,因而螺母系统顺着丝杠向下移动,直到两对啮合齿重新啮合为止,这样完成了整个换刀的过程。6.3 两种结构的比较两种结构的共同点:都实现了刀盘的抬起与锁紧动作,刀盘的圆周定位,实现了同样的功能。两种结构只是机械结构的不同,而在电动机的正转和反转的电气控制上却是完全相同的。两者的区别:TND360 的刀盘的抬起与锁紧是由凸轮机构和碟形弹簧实现的,刀盘的圆周分度是由槽轮机构实现的,槽轮实现的是 8 工位的刀盘分度;LDB4电动刀架的抬起与锁紧是由丝杠螺母的系统实现的,而刀架的圆周分度是由霍尔元件定位系统实现的,其实现的是 4 工位的刀盘分度;结构上是 LDB4 比较简单、实用。在分度精度上 TND360 定位精度比较高,同时比较可靠。而且TND360 存在一定的报警功能,当切削力过大或撞刀时,刀盘产生不是常规的微量转动,这个时候圆光栅就传递出对应的传感器信号,而这个信号就成为刀架的过载报警信号,这样数控系统就会停机,而这个功能 LDB4 是没有的。7、常见的故障分析与诊断实例7.1 LDB4 刀架在换刀过程中找不到对应的刀位故障分析:LDB4 刀架的换刀的过程是数控系统控制电动刀架的正转,在正转的过程中,一个小磁块固定不动,4 个工位的霍尔元件跟随刀架旋转,当其中一个霍尔元件接近小磁块后,发出对应的高电平或低电平信号,当所需要工位的霍尔元件接近小磁块时,该信号传递回数控系统,这时数控系统停止正转控制,发出延时的反转信号,控制刀架缩紧。当对应的霍尔元件出现故障或信号回传通道出现故障的时候,对应的刀位信号无法反馈回数控系统,就出现了刀位故障。排除方法:检查霍尔元件是否出现故障、检查信号通道是否畅通。7.2 LDB4 定位精度出现误差故障分析:LDB4 的定位分为两个层次:定位霍尔元件进行电动机定位, 黄河科技学院毕业设计(文献综述) 第 5 页定位卡销与刀座上的卡槽进行精确定位。如果出现定位精度出现误差,主要是定位霍尔元件是否出现移位或位置出现误差,或者弹簧定位卡销出现故障排除方法:检查定位霍尔元件的位置、检查弹簧定位卡销系统。7.3 LDB4 刀位无法锁紧故障分析:LDB4 刀架的锁紧是依靠螺母在丝杠上的下降来实现的,而该下降的运动是由电动机的反转来实现的,如果无法锁紧,就是螺母没有对于丝杠做相对运动,首先是数控系统有无反转信号传到 24V 继电器、24V 继电器是否工作、220V 反转控制交流接触器是否工作、刀架正反转控制电动机是否损坏、丝杠螺母机械结构是否卡死。排除方法:24V 继电器检查、220V 交流接触器检查、电动机检查、丝杠螺母机械结构检查。7.4 TND360 刀盘无法抬起故障分析:TND360 刀盘的抬起是通过电动机的正转带动凸轮旋转,而凸轮的旋转带动刀盘轴向上移动,从而抬起刀盘,而刀盘无法抬起,一者电动机系统出现故障,无法实现正转;凸轮轴系统出现卡死现象或凸轮系统出现故障。排除方法:检查电动机系统、检查凸轮系统。 黄河科技学院毕业设计(文献综述) 第 6 页参考文献1 蔡厚道.数控机床构造M.北京:北京理工大学出版社,20072 陈志雄.数控机床与数控编程技术M.北京:电子工业出版社,20033 徐夏民.数控原理与数控系统M.北京:北京理工大学出版社,19964 廖常初.PLC 编程及应用M.北京:机械工业出版社,20075 王海勇.数控机床结构与维修M.北京:化学工业出版社,2009 毕业设计 文献综述院 ( 系 ) 名 称 工 学 院 机 械 系专 业 名 称 机 械 设 计 制 造 及 其 自 动 化学 生 姓 名 杜 腾 飞 指 导 教 师 闫 存 富2012 年 03 月 10 日 毕业设计 文献翻译院 ( 系 ) 名 称 工 学 院 机 械 系专 业 名 称 机 械 设 计 制 造 及 其 自 动 化学 生 姓 名 杜 腾 飞 指 导 教 师 闫 存 富2012 年 03 月 10 日黄河科技学院本 科 毕 业 设 计 (论文) 任 务 书工 学院 机械 系 机械设计制造及其自动化 专业 08 级 1 班学 号 080105032 学生 杜腾飞 指 导 教 师 闫 存 富 毕业设计(论文)题目MJ50 型数控车床电动刀架设计 毕业设计(论文)工作内容与基本要求(目标、任务、途径、方法,应掌握的原始资料(数据) 、参考资料(文献)以及设计技术要求、注意事项等) (纸张不够可加页)一、设计技术要求、原始资料(数据) 、参考资料(文献) 1、设计要求:主要是电动刀架整体的结构设计,以结构设计和关键零部件设计为主线,以理论计算及计算机辅助设计为辅的综合性题目。2、参考文献:数控机床构造,机械设计,金属工艺学及热处理、机械设计手册、机械工程手册等资料。 二、设计目标与任务 1、查阅文献资料不少于 12 篇,其中外文资料不少于 2 篇;编写文献综述(不少于 3000 字) 。2、翻译外文科技资料,不少于 3000 字。3. 完成开题报告。4、完成电动刀架系统总体结构设计,绘制装配图、部件图和零件图,折合A1 图纸 3 张以上。5、编写设计说明书,不少于 8000 汉字。 三、时间安排13 周 完成开题报告、文献翻译、文献综述等411 周 完成总体设计、撰写说明书等1213 周 修改论文、资格审查等14 周 毕业答辩毕业设计(论文)时间: 2012 年 2 月 13 日至 2012 年 5 月 15 日计 划 答 辩 时 间: 2012 年 5 月 19 日专业(教研室)审批意见:审批人签名:单位代码 11834 学号 080105032分 类 号 TH6 密 级 毕 业 设 计 说 明 书MJ-50 型数控车床电动刀架设计院 ( 系 ) 名 称 工 学 院 机 械 系 专 业 名 称 机 械 设 计 及 自 动 化学 生 姓 名 杜 腾 飞 指 导 教 师 闫 存 富2012 年 5 月 12 日黄河科技学院毕业设计(论文)开题报告表课题名称 MJ50 型数控车床电动刀架设计课题来源 教师拟订 课题类型 AX 指导教师 闫存富学生姓名 杜腾飞 专 业 机械设计制造及其自动化 学 号 080105032一、调研资料的准备根据任务书的要求,在做本课题前,查阅了与课题相关的资料有:机械设计、机械制图、机械制造工艺学、机械设计手册、数控机床构造、数控车床设计与毕业设计指导书等与设计相关的手册。二、设计的目的与要求 毕业设计是大学教学中最后一个实践性教学环节,通过该设计过程,将数控技术、检测技术、零件设计、机械制图等知识贯穿起来,是对学生综合能力的一个锻炼,另外数控行业是一个热门的行业,希望能够把握这次毕业设计的机会,多从设计中找到自己的不足,从而能够提高自己。设计要求完成电动刀架系统总体结构设计,绘制装配图、部分零件图,三、设计的思路与预期成果 1、设计思路本设计主要设计数控车床电动刀架,包括电动刀架的机械部分设计和使用液压控制部分的设计,机械部分包括典型零件的设计和选用等。控制部分包括 PLC 控制刀架的原理等。在确定设计方案之后,完成设计说明书,并应用 AUTOCAD 完成装配图及主要部分主要零件图。最终设计出符合要求的数控车床电动刀架。2、预期的成果(1)完成开题报告;(2)完成文献综述一篇,不少与 3000 字,与专业相关的英文翻译一篇,不少于 3000 字;(3)完成内容与字数都不少于规定量 8000 字的毕业设计说明书一份;(4)绘制装配图、部分零件图,折合 A1 图纸三张以上。四、任务完成的阶段内容及时间安排1 周2 周 收集设计资料并完成开题报告;3 周4 周 完成英文资料翻译并写出文献综述;5 周6 周 进行总体设计和部分零部件的选择与设计;7 周10 周 绘制装配图和部分零件图、编写毕业设计说明书。11 周 修改整理,准备答辩五、完成设计(论文)所具备的条件因素本人已修完机械设计、机械制图、液压与气压传动、金属工艺学、机械制造技术基础、数控机床构造、液压与气压传动等课程,并且图书馆大量的相关文献资料,以及相关的网络等资源可以参考。指导教师签名: 日期: 课题来源:(1)教师拟订;(2)学生建议;(3)企业和社会征集;(4)科研单位提供课题类型:(1)A工程设计(艺术设计) ;B技术开发;C软件工程;D理论研究;E调研报告(2)X真实课题;Y模拟课题;Z虚拟课题要求(1) 、 (2)均要填,如 AY、BX 等。 黄河科技学院毕业设计(文献翻译 ) 第 1 页集成制造单元面向多产品类型的形成和多样化批量生产技术摘要:追求的类型和不同多产品体积(MPTVV)生产快速反应、快速的切换,使结构线的转移制造系统不再是一成不变的。细胞形成(CF)算法的关键技术是细胞制造系统(CMS)。目前,CF 手段主要扩展理念的成组技术(GT),涵盖了许多资源能力匹配分析及其算法。不同的约束都认为,但很少利用综合运用。摘要针对生产单元的问题(MC)下形成 MPTVV 生产模式,形成典型的 MC 技术集成分组类型的细胞(GC)、流量类型(FC),即继承了细胞(IC)技术分析提出了基于自由度。面向实际生产像交货期约束、生产批号、设备能力、关键设备、关键部分和机共享等,是一个完整的地层模型的建立和内部相互关系综合分析这些约束。进而,形成目标的类型及其生成程序变换器在联合作用形成的约束和规则是传播。在案例研究,形成三个高度平衡气相色谱第一;然后俱乐部实施形成基于相同的数据表明良好的平衡作用荷载和 flow-style 细胞生产关键任务;当任务是调整,通过使用 IC 形成方法在 FC 配置的结果上构建了一项新计划,更优的性能 flow-style 生产的表现。该制度的研究比较不同类型的细胞强烈说明验证的综合 MC 形成快速制造资源的支持下 MPTVV 转变生产方式。关键词:多产品批量生产类型和变异,细胞的形成,流式制造单元,继承制造单元1 介绍如今,多种类型和可变的生产模式已成为必然选择,对于大多数企业来说,在适应或正在适应不断变化的需求,我们的社会当然这是一个自然的结果。几个类型和流动的专用生产线和多种类型和离散柔性生产线,多类型和变量生产的小型或中型生产批量生产之间的定位模式,定位系统的变异性和快速反应的效率和灵活性两者的优点。细胞制造业是一个可容纳这种类型的生产模式,并支持快速响应制造系统的生产组织形式,细胞制造的核心是制造资源的重组和重用;自治,协作为特征的制造单元和灵活性的核心组成部分,因此,细胞的形成和重构技术是执行 CMS 的钥匙。 黄河科技学院毕业设计(文献翻译 ) 第 2 页目前,细胞的形成(CF)技术主要集中在它的构造算法。可能形成的规则和约束方面。如多路线和设备类型,工作时间分配,批量生产,设备共享,单位平衡和机容量已全部参与,但有没有这些因素的综合应用。研究人员像安田等人 1和 GARBIE 等人 2用于细胞分析的相似性系数。 TB 根据不断变化的市场解决集群和细胞形成的问题,皮莱等 3,提出了一个健全的设计方法,结果细胞结构竟然是相对稳定的。智能算法被引入到 CF 求解之中,智能算法考虑的因素,如部分数量、路线加工时间、设备容量设备的状态和细胞的平衡和细胞间移动的最小化的目标。ASOKAN 等 4,普拉巴卡兰等 5,和其他许多学者采用蚁群算法。VENKATARAMANAIAH 等 6,构建了一个单元的配置与使用特殊元素的混合启发式算法。MAHAPATRA 等 7,细胞负载平衡和细胞间移动和就业,解决遗传算法的最小化集中。曼苏里等 8,使用 GA 算法来研究瓶颈设备、特殊零部件和设备共享的约束。韩元等 9,采用了模糊 ART 神经网络算法来解决复杂的零部件和设备的分组问题。DEFERSHA 等 10,引入 CF 遗传算法的并行运算,在许多实际限制,如单元的配置,替代工艺,设备共享,容量和负载考虑平衡或和生产费用。FTS 等 11,切割 CF 卡的过程分为两个步骤。首先,构建了多目标函数为尺度单位,然后采用一个单一的目标函数来优化内部和单位之间的移动。白氏等 12,他们的注意力主要在 FC 形成的理论和紧急动员一批批量生产的技术上。作为一个整体,上述研究主要集中在静态细胞形成,而在可持续发展的动态形成的研究很少,甚至不说综合形成多类型的细胞。本文的主要是制造单元(MC)的多产品类型的多样化和变异量(MPTVV)生产模式下的问题,从多类型的 MC,综合形成模型和基于方法的综合建设。统一的约束,制定规则和算法将会是研究和决策的工具。2 技术上的挑战根据 MPTVV 生产模式,产品类型及数量是在不断变化,在不同时期的时间或阶段,不同时期市场需求的变化所引起的,因此使制造系统的配置变化的直接原因是动态的要求。在细胞制造系统(CMS ) ,这种变化将最终归咎于细胞形成,或由细胞进行和实现。细胞的形成和重构的实质是优化制造资源的分配,它是一种能力制造资源的分配或再分配。资源分配的需要之间的极端情况下的权衡“一台机器是一个 黄河科技学院毕业设计(文献翻译 ) 第 3 页细胞”和“整条生产线也是一个细胞” 。此外,以实现快速的资源转化,而不是任务与资源的相匹配,条件下的资源分配和优化比如一批关键设备、关键零部件、设备共享,也是必须要考虑的。执行不成功的重要原因是传统的 CF 技术的应用,缺乏综合考虑。CF 的结果是逻辑细胞,所以有细胞间和细胞中的机器有没有固定的归属、没有明确的界限。机器可以作为一个独立的“设备单位” ,对于分散的任务,或者他们可以分享它们的能力与其他细胞,并完成任务与其他机器一起。在这种情况下,它可能会出现离散单元。结果配置是一个多元结构的“完整”的单位和一个独立的单位组成。传统的分析,强调太多,可能会导致部分家庭和细胞的独立性不和谐的生产。因此,瓶颈业务和设备,将出现和交配组装生产的要求不能得到满足。此外,细胞负荷分布不均,机器不能被细胞间的共享。MPTVV 生产模式下的细胞类型应灵活多样。在生产多种产品的类型和体积小或试生产中,细胞(GC)组类型的细胞形态是必需的,而在大规模批量生产中,需要实现连续生产。此外,在不同时期,继承可持续重构将是一个基本要求,努力推进传统组技术(GT)为基础的技术的直接原因是,由于需求的快速变化频繁布局调整是难以实现的。作为一个刚性的形成技术,有太多的努力是物理布局调整的成本。设备及零件的相似性为基础的施工方法上存在的资源要求,只强调适应,而不是生产流程的流畅性,认为这也是一个重要的任务路线组织者同意的问题。流线式运行在 MC 的形成也是一个重要的目标。打击周期性变化的需求,以减少成本和机器调整的影响,CF 程序具有继承原有的生产线。存在的 CF 分析气相色谱仪,研究主要集中在类型的细胞(FC )和继承细胞(IC)的相对很少,相同的地位,形成约束分析和不同类型的管委会统一建设提出。选区、功能界别和 IC 分别代表不同的目标和 CF 的目标,并在制造系统中是典型的细胞形态。面向他们将是进行整合形成多类型细胞的技术分析。3 MC 的形成和其约束分析的综合模型MC 形成多个相关的约束下,在 MC 的形成,如生产的要求,交货时间和作为批处理内部外部因素,处理时间,机器的能力,关键设备和可选择的机器一并考虑。此外,在生产周期时间目标,成本,设备必须满足实用,因而 MC 黄河科技学院毕业设计(文献翻译 ) 第 4 页的形成过程又是一个多目标优化过程,没有最佳,但许多次优的解决方案,其中普遍存在。在这里,约束和目标分解和它们的相互关系,以不同类型的 MC如图 1 所示。图 1 MC 形成和约束分析的综合模型在 CF 中资源、路线和任务是三个主要的需要数据,还继承了 CF 使用前进行比较的数据源配置模式。CF 卡规则,包括路由选择,机器(类型)选择和机器任务分配规则。这里主要的 CF 约束是机器能力,关键还是质量和关键设备。输出政策的细胞和设备,在机器的能力,在资源分配中,三个加班的情况下,外包和设备采购,可以选择短缺的情况下潘氏规则分区组成。在不同类型,甚至 MC 的形成阶段的过程中,必须采取量化指标,包括相似系数,操作数的细胞间,细胞负载和生产节拍平衡,所有这些规则,约束和目标,构建形成多类型的限制细胞,其中大部分是蹒跚,但一些特殊用途,例如,为 FC 的形成,是有规则,强调操作平衡的路线和设备的生产节拍时间,和目标细胞中的节拍,压力平衡。形成三种类型的细胞,是不是独立的,还是相互关联的,主要的阶段:设备集群的资源选择与分配,细胞的优化和调整,电池的输出都可以被重用集群和输出的过程是完全通用的,而不同的分配和优化。规则、约束和目标需求可以选择不同类型的细胞。根据图 1,选区和功能界别有两个基本的细胞(BC) ,而且 FC 是 GC 和 IC 黄河科技学院毕业设计(文献翻译 ) 第 5 页的扩展也可以看作是基本细胞 BC 的一个扩展,作为一个整体,GC 和 FC 构造一样,就像 BC 和 IC 一样。4 一体化形成的目的和步骤为方便起见,采取流动的符号表达图约束。(1)基础数据集:S0=D1,D2,D3,D4 DL 表示生产任务;D2 表示部分航线; D3 表示设备资源;D4 表示配置方案。(2)形成规则的设置:S1 = E1E11,E12,E13 ,E14,E15,E2E21,E22 ,E3E31,E32 。E1 表示路线的选择,包括规则,E1L 表示我的第一条路线; E12。表示至少机器类型;E13 表示最短的加工时间;E14表示至少细胞间运行时间;E15 表示最高操作平衡指数 E2 的代表机(类型)选择规则;E21 表示当前机器类型; E22 表示最短的加工时间;E23 加工节拍时间限制表示 E3 的代表机任务分配规则。E31 表示任务分散机平均使用;E32 表示任务集中和集中使用的机器。(3)形成的制约:S2 = F1,F2 F3,F4,F5 。 F1 表示机器的能力;F2表示批次; F3 键表示关键零部件; F4 键表示质量部分; F5 表示关键设备。(4)设置的输出规则:S3 = G1,G2 G3 。 G1 的表示细胞的分区规则;G2 表示部分分区规则;G3 表示共享设备的分区规则。(5)形成一套目标:S4= H1h11,h12,H2 ,H3h31,h32,H4 。H1的表示相似系数,h11 表示相似系数;h12 表示联合国的相似性系数。H2 表示至少间细胞的细胞操作数;H3 的表示细胞负载平衡; h31 表示细胞的负荷率;h32 代表比例平衡细胞。H4 表示节拍时间平衡。(6)设备短缺的对待:S5=I1 ,I2 ,I3 。 I1 表示加班;I2 表示外包;I3表示设备的采购。(7)对 CF 的四个步骤描述如下:第 1 步表示设备集群; 第二步表示将代表资源分配;第 3 步表示细胞的优化和调整;第四步表示模式输出。在本文中,四个不同约束条件和目标的步骤,标记清楚,使用步进目标的启发式算法,将是最合适的解决问题的方法。5 示例分析 黄河科技学院毕业设计(文献翻译 ) 第 6 页以上启发式算法已经实现的 VC+环境案例研究中使用表 1 和表 2 中的设备资源数据的任务数据它是指出,在表 1 括号中的数量后,一部分是我们的任务数、序列部分操作数路线和它的操作数;由三部分 P2,P8,P11 组成的选择路线,他们用阴影标注出来;加工时间以分钟为单位,这个任务的交付时间为两个月。表 1 任务资源列表 黄河科技学院毕业设计(文献翻译 ) 第 7 页表 2 设备资源列表6 结论(1)综合模型的构建,对 MC 形成约束进行了分析。MC 形成受多个相关的约束。它的目标可以被容易的扩展,使它可以用于优化一种多元化的“更多”的目标的问题中。MC 形成不同类型的影响及其形成过程相互之间的内在联系。在细胞形成的不同时期、不同的约束和规则逐步付诸实施。(2)形成一体化的目标和程序提出。细胞形成约束是数学符号和不同阶段细胞 的类型来表示的。形成目标的公式描述。应用这种约束和目标的过程也是详细的。(3)示例分析表明,综合 MC 的形成是一个有价值的方法,适应 MPTVV生产模式。 黄河科技学院毕业设计(文献翻译 ) 第 8 页参考文献1 LI Liang,LI Hongzhi,SONG lian,et a1Road friction estimation under complicated maneuver conditions for active yaw controlJChinese Journal of Mechanical Engineering,2009,22(4) :5145202 VAN ZANTEN A TControl aspect of Bosch-VDCCThe3rd International Symposium on Advanced Vehicle Control Aachen, Germany1 996:5736073HAITTOR1 H,KOIBUCHI K,YOKOYAMA TForce and moment contr01 with nonlinear optimum distribution for vehicle dynamicsCThe 6th International Symposium on Advanced Vehicle Control, Hiroshima,Japan2002:595-6004LI Liang,SONG Jiang,WANG Huiyi,et a1Fast estimation and compensation of the tire force in real time control for vehicle dynamic stability control systemJInternational Journal of Vehicle Design,2008,48(3-4):208-2295KIN K, RYU H,IKEDA T,et a1Enhanced vehicle stability and stecrability with VSACThe 6th International Symposium on Advanced Vehicle Control HiroshimaJapan2002:75-806TSENG H E,AsHRAFI B,MADAU DThe development of vehicle stability control、 at fordJ IEEE,ASME Transactio on Mechatronics,1999,4(3) :223-2347RAY LAuRA RNonlinear state and tire force estimation for advanced vehicle controlJ1EEE Transaction on Control System Technology,199513r11:117- 黄河科技学院毕业设计(文献翻译 ) 第 9 页1248LEE Chankyu,HEDRjCK Karl,YI KyongsuReal-time slipbased
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