多工位组合钻床的夹具设计及plc控制

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1、辽宁工业大学硕士学位论文多工位组合钻床的夹具设计及PLC控制工程领域:机械工程研究生:刘众校内指导教师:李铁军副教授校外指导教师:樊启国高级工程师辽宁工业大学机械工程与自动化学院二〇一五年三月MasterThesisFixtureDesignofMulti-positionCombinationDrillingandPLCControlSpeciality:MechanicalEngineeringCandidate:LIUZhongSupervisors:AssociateProfessorLITie-junSeniorEngineerFANQi-guoLiaoningUni

2、versityofTechnologyJinzhou,121001,ChinaMarch2015摘要随着工业4.0的到来，自动化水平和智能化水平越来越高。作为国民经济支柱产业的汽车工业，是先进技术的标杆，然而中国只是汽车制造业大国，不是强国，缺乏自主知识产权和创新能力，为此发展先进制造技术是适应国家对产业转型升级新常态的要求，是新一代汽车人的梦想。汽车零部件产业是汽车工业链条中的重要组成部分，为汽车整车厂提供标准化、通用化、系列化的组件。论文研究对象是康明斯摇臂轴，来源于汽车零部件工厂。目前，摇臂轴处于小批量供货状态，生产效率低，加工成本高。为了解决这些问题，试图设计一台基于P

3、LC控制的组合钻床来克服这些问题。首先，分析老的加工工艺，找到工时消耗多，加工成本高的工序，拟定出组合钻床需要加工的工序。然后，设计出专用夹具，起到对工件定位准确，夹紧可靠；再设计上料机构、弹料机构，满足工件在无人搬卸下，可以自动的进行上料、弹料动作。最后通过分析组合机床的控制要求，选取动力头、数控回转工作台、执行气缸、传感器、电磁阀，制定I/O点表，设计出符合要求的PLC控制系统。PLC控制组合机床自动上料、夹紧、加工，当加工完成一道工序之后，控制回转工作台分度，转位到下一工位，再完成下一工序的加工，直到所有工序加工完成之后，弹出工件。组合机床有7个动力头，10套夹具可以同时

4、对7个工位的加工。PLC的工作方式分为手动工作方式、自动工作方式和回原点工作方式。在手动工作方式下可以对机床进行调试。在机床各项指标合格后，自动工作方式下可以实现节拍生产，周期动作。回原点工作方式为自动工作方式提供初始化条件。论文通过对多工位组合钻床的夹具设计及PLC控制的研究，论证了PLC先进控制技术在组合机床中的可行性，能够实现自动生产，解决工厂生产效率低，加工成本高的问题。关键词：工业4.0；组合钻床；多工位；专用夹具设计；PLC控制技术IAbstractTheautomationandintelligencearedevelopingfasterandfasterast

5、he4.0inindustryarriving.Thecarindustryisasymbolofadvancedtechnologywhileitispillarindustriesinnationaleconomy.Butwelackindependentintellectualpropertyandinnovation,soChinaisjustabigcountryratherthanapowerfulnationinmanufacture.InorderaccelerateChinaindustrytransformationandupgrading,carworke

6、rsareaimingatdevelopingnewmanufactureprocess.Autopartspreparestandard,generalandserializedpartsastheroleofoneimportantcomponentofthesupplychain.ThesissubjectisCumminsrockershaft.Itcomesfromtheautopartfactory.NowtherockshaftissupplyingwithSmallquantities,lowefficiencyandhighaccount.Inordertos

7、olvetheseproblems,wetrytodesignamulti-functiondrillingmachinewhichbasedonthePLC.Firstly,weneedtofindoutwaste-timeandhigh-accountprocessafteranalyzingtheformerprocess.Thenlisttheprocessesthatdrillingmachinewilldo.Secondly,wedesignthespecialgripperwh