畢業(yè)設(shè)計（論文）-汽車發(fā)動機連桿脹斷系統(tǒng).doc

吉林大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計論文i摘要汽車發(fā)動機連桿脹斷系統(tǒng)連桿脹斷工藝是國際上九十年代初發(fā)展起來的一種連桿加工新技術(shù)，它從根本上改變了傳統(tǒng)的連桿加工方法，大幅度提高了整體發(fā)動機的生產(chǎn)技術(shù)水平，具有十分顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。本文在對脹斷工藝原理、脹斷主機、裝配螺栓及工件自動化傳送裝置的詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上，主要研究了脹斷生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)。文中，首先確定了系統(tǒng)的電氣控制方案并進(jìn)行了必要的論證。根據(jù)電氣控制方案，對具體硬件電路進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計，并做了具體的說明。本文的研究方法與技術(shù)線路是按脹斷工藝的技術(shù)特點而確定，通過制定整體技術(shù)方案、合理確定脹斷主機的結(jié)構(gòu)與主要技術(shù)參數(shù)、研究并設(shè)計脹斷自動化生產(chǎn)裝備的液壓、電氣及微機控制系統(tǒng)，全面滿足連桿脹斷技術(shù)高精度、高質(zhì)量、高效率的精益生產(chǎn)要求。關(guān)鍵詞：連桿脹斷工藝，可編程控制器吉林大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計論文iiAbstractThebloatedandbrokentechnologyofengineconnectingrodoftheautomobileisanewkindofprocessingtechnologyofautomobileconnectingrodwhichdevelopedatthebeginningofthe1990sintheworld.itchangesthetraditionalprocessingmethodofconnectingrodfundamentally,anditimprovestheleveloftechnologyofthewholeenginebyalargemargin.Ithasveryremarkableeconomicbenefitsandsocialbenefit.Thistextfirstlyanalyzestheprincipleofbloateddisconnectedcraft,thebloateddisconnectedhostmachineandtheautomaticassemblinglineindetail,thenthetextmainlystudythecontrolsystemsoftheproductionline.Inthetext,wegivetheelectricalcontrolofthesystemandcarrieonanessentialdemonstration.Accordingtocontrolmethod,thetextdesignedthehardwarecircuitindetail,andgavetheconcreteexplanation.Theresearchapproachofthistextandtechnologicalcircuitarefixedaccordingtothetechnologicalcharacteristicsofthecraft.Bymakingthewholetechnologicalscheme,confirmingthestructureofthebloateddisconnectedhostmachineandmaintechnicalparameters,westudyanddesignthehydraulicpressure,electricalandcomputercontrolsystemofthebloateddisconnectedautomaticeqippment.Thedesignmeettherequestsofhigh-accuracy,highquality,high-efficiencyforthethebloateddisconnectedproductionlineinanall-roundway.Keyword:thebloateddisconnectedtechnologyofengineconnectingrod,theprogrammablelogiccontroller,目錄I目錄第一章緒論.-1-1.1引言.-1-1.2項目背景及研究意義.-1-1.3本文主要完成的工作.-2-第二章可編程控制器概述.-3-2.1可編程控制器的發(fā)展.-3-2.2PLC的特點.-4-2.3可編程控制器程序語言設(shè)計.-6-2.4S7-200系列PLC的指令系統(tǒng).-7-2.6MCGS組態(tài)軟件.-10-第三章設(shè)計論證.-12-.1系統(tǒng)控制流程概述.-12-.2系統(tǒng)硬件設(shè)計概述.-12-.2.1脹斷主機的原理與結(jié)構(gòu)設(shè)計.-13-.2.2定扭矩裝配螺栓裝置的原理與結(jié)構(gòu)設(shè)計.-13-.2.3自動化傳送裝置的原理與結(jié)構(gòu)設(shè)計.-13-.2.4步進(jìn)梁機械手夾持定位精度與縱、橫項運動精度.-13-.2.5微機控制系統(tǒng)的功能制定與設(shè)計.-13-.2.6微機控制系統(tǒng)的設(shè)計.-14-.3電動機的啟動.-14-第四章系統(tǒng)硬件設(shè)計.-17-4.1系統(tǒng)硬件總述.-17-脹斷實驗裝置由機械，液壓，電控三部分組成；脹斷主機共有10個液壓缸，按連桿脹斷工藝要求，先后順序動作，完成脹斷任務(wù)。.-17-4.3CPM1A的特點.-18-4.2CPM1A的I/O規(guī)格.-21-第五章PLC軟件系統(tǒng)設(shè)計.-23-5.1CPM1A軟件基礎(chǔ).-23-5.1.1CPM1A的繼電器區(qū).-23-5.1.2CX-Programmer軟件.-24-目錄II5.1.3CPM1A與上位機的連接.-25-5.2PLC的I/O分配.-26-5.2PLC程序.-27-5.2.1開機啟動程序.-27-總結(jié).-29-致謝.31第一章緒論-1-第一章緒論1.1引言近年來，隨著機械工業(yè)、尤其是汽車工業(yè)的飛速發(fā)展與國際競爭的激化，零部件及其設(shè)計制造過程的高質(zhì)量、高效率、低成本、低能耗已成為提高產(chǎn)品競爭力的唯一途徑。拘泥于傳統(tǒng)、落后的加工技術(shù)的生產(chǎn)模式早已難以適應(yīng)市場的變化，加工技術(shù)的變革成為必然的發(fā)展趨勢及發(fā)展方向。許多新的工藝打破常規(guī)，以構(gòu)思新穎、操作經(jīng)濟(jì)、效益顯著為特點應(yīng)運而生。連桿是發(fā)動機上的關(guān)鍵零部件，在高頻率疲勞載荷下工作，對強度有較高的要求。就制造工藝而言，連桿屬于較難鍛造與加工的一種零件。對其制造方法與技術(shù)，國內(nèi)外都給與極大的關(guān)注。連桿脹斷供依舊是國際上九十年代初發(fā)展起來的一種連桿加工方法，是對傳統(tǒng)連桿加工的一次重大變革，具有十分顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，同時大幅提高了整體發(fā)動機的生產(chǎn)技術(shù)水平。1.2項目背景及研究意義該項新技術(shù)在國外發(fā)展極為迅速、應(yīng)用越來越廣泛。美國的福特公司、美國的通用汽車公司、德國的寶馬汽車公司、德國的大眾公司、法國的雷諾汽車公司等多家汽車生產(chǎn)廠商采用了該種新技術(shù)。日本的研究機構(gòu)與汽車生產(chǎn)廠商也對此項新技術(shù)進(jìn)行了廣泛的研究與開發(fā)，即將在多種車型上應(yīng)用。而國內(nèi)汽車工業(yè)、發(fā)動機行業(yè)的連桿生產(chǎn)廠家目前仍舊沿用落后的傳統(tǒng)桿、蓋分體加工方法，嚴(yán)重的阻礙了我國汽車工業(yè)、發(fā)動機行業(yè)的快速發(fā)展。面對“入世”后的挑戰(zhàn)和市場的激烈競爭，為了縮短我國和國外在汽車、發(fā)動機制造業(yè)上的差距，在短時間內(nèi)實現(xiàn)發(fā)動機制造關(guān)鍵技術(shù)的跨越，迅速開展發(fā)動機連桿脹斷加工新技術(shù)的研究與開發(fā)已是刻不容緩。本項目的目的是自行研究開發(fā)連桿脹斷新工藝及其關(guān)鍵技術(shù)裝備。為國內(nèi)連桿生產(chǎn)企業(yè)提供具有當(dāng)今國際先進(jìn)水平的臉桿脹斷加工成套技術(shù)，使該項連桿制造加工的追新技術(shù)在國內(nèi)得以實施、應(yīng)用于推廣，從根本上第一章緒論-2-改變我國目前仍沿用的加工工藝與方法。本項目的研制成功對我國的汽車工業(yè)、發(fā)動機行業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率、改變行業(yè)技術(shù)結(jié)構(gòu)、促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)結(jié)構(gòu)升級、提高生產(chǎn)技術(shù)水平、降低生產(chǎn)成本、增加經(jīng)濟(jì)效益、增強國內(nèi)外市場競爭能力具有重要意義。同時，國外同類產(chǎn)品的進(jìn)口、填補國內(nèi)空白、節(jié)約大量的外匯和資金。1.3本文主要完成的工作1.設(shè)計連桿脹斷液壓系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)部分設(shè)計主要包括液壓泵電機的參數(shù)選擇及控制電路，液壓油溫度的測量及顯示電路以及必要的報警電路。2.連桿脹斷部分設(shè)計。脹斷部分通過控制液壓閥來控制油路，使各機械部分產(chǎn)生運動，機械部分的運動起始信號由接近開關(guān)標(biāo)志，并且能向PLC發(fā)出信號。本文第二章對PLC控制的原理進(jìn)行了敘述，以作為后文敘述的基礎(chǔ)。在本文的第三章對系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行了敘述，作為硬件設(shè)計的指導(dǎo)。第四章是硬件的具體設(shè)計，包括各個硬件的參數(shù)選擇，硬件電路設(shè)計的詳細(xì)說明。第二章可編程控制器概述-3-第二章可編程控制器概述2.1可編程控制器的發(fā)展可編程控制器是以自動控制技術(shù)、微計算機技術(shù)和通信技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的新一代工業(yè)控制裝置，目前它已經(jīng)應(yīng)用于各個領(lǐng)域。早期的可編段控制器只能進(jìn)行計數(shù)、定時以及對開關(guān)量的邏輯控制。因此，它被稱為可編程邏輯控制器(programmableLogicConkoller)，簡稱PLC。后來，可編程控制器采用微處理器作為其控制核心，它的功能已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過邏輯控制的范疇，于是人們又將其稱為ProgrammableController，簡稱；PC。但個人計算機(Personalcomputer)也常簡稱PC，為了避免混淆，可編程控制器仍被稱為PLC。1987年，國際電工委員會(IEC)在可編程控制器國際標(biāo)準(zhǔn)草案第三稿中，對可編程控制器定義如下：可編被控制器是一種數(shù)字運算操作的電了系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序按制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種機械或生產(chǎn)過程。可編程控制器及其有關(guān)外部設(shè)備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成個整體、易于擴允其功能的原則設(shè)計。PLC是生產(chǎn)力發(fā)展的必然產(chǎn)物。20世紀(jì)60年代初，英國的汽車制造業(yè)競爭激烈，產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期越來越短，其生產(chǎn)線必須隨之頻繁地變史。傳統(tǒng)的繼電器控制對頻繁變動的生產(chǎn)線很不