本文關(guān)鍵詞：自動精密切割機及其控制系統(tǒng)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：自動精密切割機主要用于金相試樣的截取，也可用于各種材料的下料、切口等。在金屬、陶瓷、礦物、巖石、復合材料、電子元件等固體材料的研究和質(zhì)量檢驗領(lǐng)域內(nèi)應用極為廣泛。自動精密切割機的設計生產(chǎn)在國內(nèi)尚屬空白，隨著我國科技水平的提高和WTO的成功加入，金相技術(shù)也將隨著工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展，金相制樣設備面臨著更大的機遇和挑戰(zhàn)，實現(xiàn)制樣的高精度、高質(zhì)量高自動化已成為其發(fā)展的必然方向。 本文針對我國國情，研究了金相試樣切割的技術(shù)理論，找出金相試樣切割機發(fā)展面臨的技術(shù)難題和技術(shù)關(guān)鍵，依據(jù)機電一體化的設計思想，對自動精密切割機的整體造型、機械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)進行了分析設計，真正實現(xiàn)了機械與電子的結(jié)合。機械設計主要完成了對新機型主體部件和新型結(jié)構(gòu)的理論探討及設計計算，利用CAD技術(shù)進行自動繪圖和參數(shù)優(yōu)化，提高了系統(tǒng)機械部件的設計精度并縮短了設計周期；控制系統(tǒng)的核心采用單片機控制技術(shù)，控制簡單，操作方便、安全，實現(xiàn)了設計的低成本和高自動化。 本文設計的自動金相試樣切割機采用切割片固定不動，擺桿帶動裝夾好的試件擺動進行切割的方法，此種切割方式能最大限度的提高了切割機橫向和縱向切割能力，使結(jié)構(gòu)緊湊。設計采用雙測噴嘴噴水技術(shù)進行冷卻，具有良好的冷卻效果，提高了切割機的制樣質(zhì)量，而且結(jié)構(gòu)簡單易于安裝和調(diào)試。該切割機切割過程采用全封閉的切割方式，增強了系統(tǒng)的工作的安全性；除機械裝置外，本文還研究了自動精密切割機的自動控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)以AT89C52單片機為控制核心，人機界面采用獨立式鍵盤和LED數(shù)碼顯示系統(tǒng)，，鍵盤工作方式采用中斷工作方式，顯示為動態(tài)顯示。系統(tǒng)還將步進電機細分技術(shù)引入自動精密切割機中，有效的提高了進給精度和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，保證了制樣質(zhì)量。試驗表明：自動精密切割機設計新穎，性能可靠，在降低勞動強度的同時，提高了切割工作效率，促進了金相事業(yè)的發(fā)展，具有很高社會效益和經(jīng)濟效益。
【關(guān)鍵詞】：自動精密切割機 機械設計 自動控制 低成本 高自動化
【學位授予單位】：河北農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2004
【分類號】：TG48
【目錄】：

• 1 引言8-9
• 2 概述9-14
• 2.1 金相試樣切割技術(shù)9-10
• 2.2 課題研究內(nèi)容10
• 2.3 研究的目的和意義10-11
• 2.4 金相試樣切割機的研究狀況11-12
• 2.4.1 國內(nèi)金相試樣切割機研究概況11-12
• 2.4.2 國外金相試樣切割機研究概況12
• 2.5 金相試樣切割機面臨的技術(shù)難題12-14
• 3 系統(tǒng)功能要求及設計方案的確定14-18
• 3.1 系統(tǒng)功能要求14
• 3.2 設計精密機械時應滿足的基本要求14-15
• 3.3 自動精密切割機設計思想15
• 3.4 自動精密切割機的整體方案確定15-18
• 3.4.1 機械部分設計方案16-17
• 3.4.2 自動控制系統(tǒng)方案確定17-18
• 4 切割機的外觀及操作面板設計18-21
• 4.1 外觀設計18
• 4.2 控制面板設計18-21
• 5 機械部分設計21-32
• 5.1 傳動裝置設計22-30
• 5.1.1 電機的選取23
• 5.1.2 滾珠絲杠副的設計23-28
• 5.1.3 帶傳動的設計和應用28-30
• 5.2 切割機夾具設計30-31
• 5.3 冷卻系統(tǒng)的設計31-32
• 6 電氣控制系統(tǒng)設計32-35
• 6.1 主回路的設計32
• 6.2 控制回路的設計32-34
• 6.2.1 電源控制回路的設計33
• 6.2.2 主控制回路的設計33
• 6.2.3 輔控制回路的設計33-34
• 6.3 自鎖環(huán)節(jié)的設計34-35
• 7 微機控制及步進電機細分系統(tǒng)設計35-56
• 7.1 微機控制方案的確定35-38
• 7.1.1 切割機基本功能35-36
• 7.1.2 單片機的選用36-37
• 7.1.3 設計單片機控制系統(tǒng)方框圖37-38
• 7.2 細分驅(qū)動器硬件設計38-42
• 7.2.1 研究內(nèi)容與目標38
• 7.2.2 步進電機的選用38-40
• 7.2.3 步進電機細分原理40-41
• 7.2.4 細分驅(qū)動系統(tǒng)總體設計41-42
• 7.3 各功能模塊電路42-50
• 7.3.1 按鍵輸入電路42-43
• 7.3.2 數(shù)碼顯示電路43-44
• 7.3.3 監(jiān)視定時及存儲電路44-45
• 7.3.4 環(huán)形分配器電路45-46
• 7.3.5 D／A轉(zhuǎn)換電路46-47
• 7.3.6 斬波恒流電路47-48
• 7.3.7 驅(qū)動電路及其前級推動48-49
• 7.3.8 電源電路49-50
• 7.3.9 變頻調(diào)速50
• 7.4 驅(qū)動器軟件設計50-53
• 7.4.1 軟件設計要求50-51
• 7.4.2 主程序設計51-52
• 7.4.3 顯示程序模塊52
• 7.4.4 中斷服務子程序52
• 7.4.5 細分程序52-53
• 7.5 切割機控制系統(tǒng)可靠性分析53-56
• 7.5.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的簡化54
• 7.5.2 提高控制系統(tǒng)抗干擾能力54-56
• 8 切割機的防護措施56-60
• 8.1 機械設計中的防護措施56
• 8.2 電氣控制系統(tǒng)中的保護措施56-57
• 8.2.1 熔斷器保護57
• 8.2.2 電源保護開關(guān)57
• 8.2.3 極限保護開關(guān)57
• 8.3 數(shù)字控制系統(tǒng)中的抗干擾措施57-60
• 8.3.1 隔離措施58
• 8.3.2 看門狗的應用58-59
• 8.3.3 提高元器件的可靠性59-60
• 9 實驗60-61
• 10 結(jié)論61-62
• 參考文獻62-66
• 附錄66-70
• 在讀期間發(fā)表論文70-71
• 作者簡介71-76
• 致謝76

【引證文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 朱廣滕;顧曉輝;肖坤;邵苗苗;;液壓沖擊式棒料快速切割機設計[J];機床與液壓;2013年13期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 王珉;全自動非金屬超聲波檢測儀檢定系統(tǒng)的研制與開發(fā)[D];南京航空航天大學;2009年

2 劉倫;沖網(wǎng)機的計算機控制系統(tǒng)設計[D];青島大學;2011年

3 龔志廣;基于PLC控制的大型金相試樣切割機控制系統(tǒng)的研究[D];河北農(nóng)業(yè)大學;2006年

4 高中彭;基于觸摸屏和PLC的大型金相試樣切割機控制系統(tǒng)的研究[D];河北農(nóng)業(yè)大學;2007年

5 秦紅星;基于IPC-PLC的Q-300A型金相試樣切割機控制系統(tǒng)的研究[D];河北農(nóng)業(yè)大學;2007年

6 彭鴻啟;小型精密切割機的研究[D];河北農(nóng)業(yè)大學;2008年

7 王世紅;自動剪切生產(chǎn)線的PLC控制系統(tǒng)設計[D];青島大學;2010年

8 王李華;鋁罐切口翻邊一體化加工裝備的技術(shù)研究[D];揚州大學;2012年

  本文關(guān)鍵詞：自動精密切割機及其控制系統(tǒng)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：450528