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板材坡口机总体设计毕业论文.doc

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板材坡口机总体设计毕业论文.doc

辽宁工程技术大学毕业设计(论文)1前言板材坡口机是一种使用最广泛的板材加工机械,早已实现了液压化,80年代迅速实现了数控化。据不完全统计,CIMT95展出了18台板材坡口机,其中外国7台,中国11台。除了中国台湾的一台以外,其余的17台全部是数控板材坡口机。在我国历届国际机床展览会上,这一届展览会展出的板材坡口机最多,国产板材坡口机也很多,且水平较高。板材坡口机是用于焊接板材前打坡口的机械。对于普通板材坡口机来说,只有高度熟练的操作人员才能做好此工作,即使如此也需要相当长的调整时间。用先进的液压系统和数控系统装备的板材坡口机不但可以大大缩短调整时间,而且没有工作经验的操作人员也能生产出达到要求的板材坡口机。本文研究的板材坡口机用于铝板的坡口加工,具有很好的实用价值,这种板材坡口机控制系统由液压系统控制,铣削系统为核心系统。相对数控系统装备的板材坡口机其成本要低的多,而且对操作人员的熟练度要求较低。本文主要阐述了铣削系统、液压缸的设计以及液压控制系统的设计等内容。辽宁工程技术大学毕业设计(论文)21绪论1.1课题来源阜新封闭母线有限责任公司(原阜新封闭母线厂)是国家定点设计,制造封闭母线及其成套设备的专业企业,是中国最早研制、生产全连式相对封闭母线的厂商,拥有八十年代世界先进水平的封闭母线铆焊生产设备和2.5万安培大电流实验装备,是东北输变电上市公司之一。板材坡口机是封闭母线生产中不可缺少的设备,为满足客户的需求,公司迫切需要设计一种实用且成本较低的产品。1.2课题的设计目的及意义随着板材坡口机控制系统的发展,它的功能越来越齐全,操作越来越方便。虽然以数控系统为控制系统的板材坡口机生产效率会很高,而且质量也非常好,但这些对于铝板的坡口加工来说,消耗的成本过高,固我们采取常用的设计结构,使用液压控制系统进行设计。这样不但能满足生产要求还能节省资金。1.3与课题相关的国内外研究现状分析1.3.1板材坡口机在国内的发展情况近年来,继液压技术之后,数控技术广泛应用于锻压机械的各个领域,国内的数控板材坡口机也有一定的发展。从1986年10月第一台XBJ67Y160K/3200数控板材坡口机由天水锻压机床厂研制成功以为,国内数控板材坡口机技术发展较为有代表性的单位有济南铸造锻压机械研究所、黄石锻压机床厂和上海冲剪机床厂。黄石锻压机床厂和济南铸造锻压机械研究所联合先后完成了XBJ67K100/3000和XBJ67K100/3100S型数控板材坡口机。其中XBJ67K100/3100S板材坡口机产品属于70年代末开发的新型板材坡口机。上海冲剪机床厂更是异军突起,从1986年以来先后开发成功具有现代水平的XBJ12K与XBJ67K两大系列数控板材坡口机和具有当代水平的高精度数控板材坡口机。其中XBJ67K系列数控板材坡口机采用瑞士CYBELECCNC7200P板材坡口机专用数控系统,该系统可通过X轴(后挡料位置)、Y轴(机械挡料位置)来控制坡口角度,并由当栅尺检测出滑块位置,由CNC来控制滑块上下死点、快慢速度换点和板料压紧点等。不甘落后的上海新力机器厂奋起直追,1992年下半年起先后研制成功了XBJ67K系列数控板料折弯机,其中XBJ67K02100/3200数控板材坡口机采用台湾心得科技公司生产的CDSERVO1702型数控系统,采用二轴切换方式实现二轴的分别控制和定位。该数控板材辽宁工程技术大学毕业设计(论文)3坡口机属于经济型,整机性能稳定、可靠、操作简便,该机已销往海内外。另一种XBJ67K100/320数控板材坡口机的数控系统采用上海机床研究工作所开发的MTC1B型,该系统相当于瑞士CYBELEC公司的CNC7200P,具有80年代先进水平。该厂最新研制的XBJ67K22100/3200数控板材坡口机,采用瑞士DNC73PCGb数控系统。该系统可用英语进行人机对话编程,并控制折弯铣削力,配有9in高分辨率显示屏幕,输入各铣削角度后可显示所铣削产品的单色图象,直观地提示操作工人应如何进行操作,滑块位置由沅栅尺检测等等。另外,我国最近又研制成功了XBJ67KDNC系列三种数控板材坡口机,该系统板材坡口机采用瑞士CybelecDNC7200型数控系统。该机具有如下特点图形显示功能和计算机辅助编程功能(CAP),即操作者根据加工图纸,将铣削角度和铣削边缘的长度输入后由DNC显示工件的截面图,并计算所需工件展开长度引用存储器里的模具参数等计算最佳铣削顺序和每道顺序的定位尺寸压力计算功能可以计算自由铣削及凹模铣削所需压力在圆弧铣削计算功能,用直线逼近方式模拟大圆弧铣削加工,计算每一工序的定位尺寸辅助参数计算机功能,如计算滑块的上死点位置,由DNC连续控制协助操作能避免错误动作。在CIMT'展出的产品中,国产板材坡口机较多,而且水平较高。下面简单介绍几个公司的展品1)上海冲剪机床厂展出的XBJ67K160/3200型板材坡口机,两个油缸各自采用电液伺服闭环控制。采用Cybelec公司PressCad900数控系统,实现7轴数控(Y1、Y2、X2、R、Z1、Z2)。滑块上有长孔,布置液压挠度补偿装置。上模有液压快速夹紧装置,工作台前有气动前托料架。2)新力机器厂展出的XBJ63K37100/3100型板材坡口机,两个油缸各自采用电液比例闭环控制。采用Cybelec公司PressCad900数控系统实现7轴数控制(Y1、Y2、X1、X2、R、Z1、Z2)。工作台上有液压挠度补偿装置。上模有液压快速夹紧装置。该厂现有3个系列数控板材坡口机,K24系列为电液伺服闭环控制,采用CybelecDNC70或DelemDA24数控系统,4轴数控。K02系列和K22系列是2轴数控,主机为扭轴机械挡块结构,前者用心得公司BD100数控系统,后者用CybelecDNC73PGG6数控系统。3)亚细亚机械有限公司展出的XBJⅡ100/3100型板材坡口机是按瑞士Beyeler公司的图纸生产的,两个油缸各自采用比例阀和光栅组成的电液比例闭环控制,但是光栅的动尺和定尺直接装在床身和滑块上,而不是在工作台两端各装一C型臂,与动尺连接。这样不辽宁工程技术大学毕业设计(论文)4能消除加载时和偏载时床身变形不一致对铣削精度的影响。采用Cybelec数控系统,实现3轴数控Y1、Y2、X。数控系统不是悬挂式箱形结构,而是与电气控制柜装成一体。该公司是日本亚细亚国际商事株式会社在中国开设的工厂,而亚细亚国际商事株式会社是Cybelec公司的亚洲总代理。Beyeler公司是瑞士生产板材坡口机的著名公司,板材坡口机的规格从500N到50000KN,工作台最大长度18000mm。据称最近制造了世界100000KN板材坡口机,用于海上石油钻井平台板材的铣削。4)江都机床总厂展出的XBJ67K160/4000型板材坡口机和扬州锻压机床厂展出的XBJPB12A125/3200型板材坡口机,都是用电液比例控制系统对两个油缸进行闭环控制。前者采用DelemDA24e数控系统,4轴数控Y1、Y2、X、R。工作台上有液压挠度补偿装置。后者采用CybelecDNC70数控系统,3轴数控Y1、Y2、X。5)北京锻压机床厂展出XBJ67K63/2500型板材坡口机,天水锻压机床厂。无锡治金机械厂和靖江锻压机床厂各殿出XBJ67K100/3200型板材坡口机。主机者是扭轴机械挡块结构。采用DelemDA24或CybelecDNC70数控系统,2轴数控Y和X。6)台湾晔俊公司展出的XBJ6020型板材坡口机,铣削力600KN,工作台长度2000mm。主机采用齿轮齿条同步机构,操纵盒子上有滑块位置调节和显示装置,是普通板材坡口机。该公司也生产数控板材坡口机,铣削力从450KN到3000KN,工作台最长长度3600mm,共20种规格。我国板材坡口机技术水平近年来得到迅速提高,在CIMT'展出的10台板材坡口机全部数控化,使板材坡口机的精度、功能和可靠性提高到了一个新阶段。1.3.2板材坡口机在国外的发展情况国外的板材坡口机早已实现液压化,现在已普遍采用电液比例(或伺服)控制技术对两个油缸的同步位置,速度和压力进行精确控制。与机械液压伺服阀的液压系统相比,不仅调整方便,控制精度高,容易实现双机联运,而且机械结构简单。液压系统集成化,与数控系统连接简单方便,从而使板材坡口机的制造、装配、调试和维修的工作量都相应减少。国外著名的液压件公司如Rexroth、Bosch等都可全套提供板材坡口机的比例控制液压系统,其控制阀块(包括充液阀)直接装在油缸顶部,使液压管路减少到最佳程度。著名的Cybelec、Delem、Autobend等公司可以提供板材坡口机专用的各种档次的数控系统。上述液压系统和数控系统全都可以匹配,为板材坡口机制造厂提供了极大的方便。为了进一步提高铣削精度,国外有些板材坡口机公司已开发了多种板料厚度自动测量装置、铣削角

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