【摘要】：在我國船舶工業(yè)的發(fā)展過程中,船用曲軸質(zhì)量的好壞直接影響船舶的安全和可靠性,因此船用曲軸被稱為船舶發(fā)動(dòng)機(jī)的“動(dòng)脈”。船用曲軸是由鐓鍛裝置來制造,精確控制左右哈呋模具最終停止位置是問題的關(guān)鍵。然而傳統(tǒng)手動(dòng)控制的鐓鍛裝置性能指標(biāo)和精度都達(dá)不到要求,在實(shí)際生產(chǎn)過程中鍛件成品精度不穩(wěn)定,達(dá)不到鍛件要求,甚至?xí)l(fā)生模具“過合�！敝率鼓＞呋騎R(TadeuszRut)全纖維鐓鍛裝置模座破壞,造成企業(yè)經(jīng)濟(jì)損失。針對上述問題,在整個(gè)鍛造行業(yè)向著自動(dòng)化和智能化的發(fā)展趨勢下,本文設(shè)計(jì)了一套基于三菱FX3U可編程控制器的模糊控制系統(tǒng),能提高TR全纖維鐓鍛裝置自動(dòng)化程度、安全性和可靠性,同時(shí)可以降低現(xiàn)場調(diào)試的難度,并能提高曲軸的成品率。本文對TR全纖維鐓鍛裝置模具距離調(diào)節(jié)控制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀做出了預(yù)測和研究,提出自己的控制方案,方案的主要內(nèi)容為以下兩點(diǎn):第一,分析影響鍛件成品尺寸精度的因素,并通過測量不同鍛件溫度下液壓機(jī)停止時(shí)左右模具之間的距離和左右模具最終停止時(shí)之間的距離的數(shù)據(jù),將得到的數(shù)據(jù)使用最小二乘法擬合出曲線并得到曲線相應(yīng)二次多項(xiàng)式函數(shù),分析鍛件溫度對鐓鍛裝置控制的影響,提出了首次運(yùn)行時(shí)液壓機(jī)停止工作時(shí)兩個(gè)模具之間距離的計(jì)算方法。第二,將模糊控制理論應(yīng)用于控制方案中,模具之間的距離偏差和鍛件溫度作為模糊變量,建立模糊控制規(guī)則表和模糊控制查詢表,使控制系統(tǒng)更簡潔、安全和平穩(wěn),進(jìn)而將自動(dòng)調(diào)節(jié)左右哈呋模具最終停止之間距離的控制變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。在設(shè)計(jì)方案基礎(chǔ)上完成了全纖維曲軸鐓鍛裝置控制模具距離軟硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。一方面完成了裝配有包括三菱PLC、觸摸屏、傳感器和步進(jìn)電機(jī)等裝置的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)。另一方面完成了包括計(jì)算模具距離程序、首次運(yùn)行程序、手動(dòng)模式步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行程序、鐓鍛裝置自動(dòng)控制程序等的軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場調(diào)試,在兩個(gè)模具最終停止距離發(fā)生變化的情況下,確保鐓鍛裝置控制系統(tǒng)能達(dá)到鍛件精度要求,通過實(shí)際工程應(yīng)用,本系統(tǒng)控制精度優(yōu)良、操作簡單、安全性能高,滿足控制要求。
[Abstract]:In the development of ship industry in China, the quality of marine crankshaft directly affects the safety and reliability of ship, so marine crankshaft is called "artery" of ship engine. The ship crankshaft is manufactured by upsetting device. The key to the problem is to accurately control the final stop position of the left and right hafuroxime die. However, the traditional manual control upsetting device performance index and precision can not meet the requirements, in the actual production process forgings are not stable, can not meet the requirements of forging. Even die "too close die" will cause mold or TR (TadeuszRut) all fiber upsetting device die base damage, resulting in economic losses. Aiming at the above problems, under the developing trend of automation and intelligence in the whole forging industry, a set of fuzzy control system based on Mitsubishi FX3U programmable controller is designed in this paper, which can improve the automation degree of TR all-fiber upsetting device. Safety and reliability, at the same time can reduce the difficulty of field debugging, and can improve the yield of crankshaft. This paper makes a prediction and research on the development of the control technology of the die distance adjustment in the TR all-fiber upsetting device, and puts forward its own control scheme. The main contents of the scheme are as follows: first, the factors that affect the dimensional accuracy of the finished forgings are analyzed. And by measuring the distance between the left and right dies when the hydraulic press stops at different forging temperatures and the distance between the left and right dies when they finally stop, The curve is fitted by the least square method and the corresponding quadratic polynomial function is obtained. The influence of forging temperature on the control of upsetting device is analyzed. The method of calculating the distance between the two dies when the hydraulic press stops working for the first time is put forward. Secondly, the fuzzy control theory is applied to the control scheme. The distance deviation between dies and forging temperature is taken as fuzzy variable, and the fuzzy control rule table and fuzzy control query table are established to make the control system more concise, safe and stable. Then the automatic adjustment of the left and right halofuroxime mold final stop between the control of the distance into reality. Based on the design scheme, the software and hardware system of the control die distance of the whole fiber crankshaft upsetting device is designed. On the one hand, the hardware system with Mitsubishi PLC, touch screen, sensor and step motor is designed. On the other hand, the software system is designed, which includes the program of calculating the distance of die, the first running program, the running program of step motor in manual mode, the automatic control program of upsetting device, etc. After laboratory and field debugging, under the condition that the final stop distance of the two dies changes, the upsetting device control system can meet the precision requirement of forging. Through practical engineering application, the control precision of the system is good, and the operation is simple. High safety performance, meet the control requirements.
【學(xué)位授予單位】：陜西科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：U671;TP273.4

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本文編號(hào)：2408667