数控旋切机控制系统设计[毕业论文+接线图]

机电毕业论文：数控旋切机控制系统设计含毕业论文、接线图

数控旋切机控制系统设计[毕业论文+接线图]

摘要

聚四氟乙烯，一般称作“不粘涂层”，是一种使用了氟取代聚乙烯中所有氢原子的人工合成高分子材料。这种材料具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，几乎不溶于所有的溶剂。同时化学稳定性﹑电绝缘性﹑润滑性自润滑性和耐大气老化性能优良，不燃性能良好，力学强度较高。具有塑料中最耐化学腐蚀，最佳介电性能和宽广工作温度范围等性能。由于这些特点，使得正聚四氟乙烯在生产生活中应用十分广泛。

现在工业生产的聚四氟乙烯薄膜都是用旋切机通过加工成为薄膜，加工聚四氟乙烯的旋切机都是改装过的木工旋切机，木板旋切的精度，厚度要求不高，用机械控制的旋切机加工很难达到要求，并且这种旋切的结构很复杂，都是由齿轮等机械零件组织传动的，多的达到了7级传动，组装和润滑要求很高，加工出来的聚四氟乙烯薄膜质量不高，成本效率低。

本文所要研究的内容是:高精度数控旋切机自动控制系统，它是一个完全抛弃原有机械式或开关量式的数字化系统。由可编程控制器PLC完成旋切刀具进给量的精确控制，将原来用凸轮完成的工作交给了高性能的PLC完成，这大大提高了控制精度。设计通过PLC技术和传感技术对聚四氟乙烯的从上料到切断完全实现了机电一体化和自动控制，提高了传动的精确性，也为加工的均匀，厚度提供了保障，同时减轻了工人调试安装的工作量，实现自动化操作，提高了生产效率。

关键词：聚四氟乙烯；数控旋切机；可编程控制器；变频控制

Abstract

PTFE, commonly known as "non stick coating", is a use of the fluorine substituted all hydrogen atoms in polyethylene synthetic polymer materials. This material has the advantages of acid alkali, resistance to various characteristics of organic solvents, insoluble in all solvents. At the same time, chemical stability, electrical insulation, lubrication self-lubricating property and corrosion resistance performance, not burning performance is good, high mechanical strength. With plastic in the resistance to chemical corrosion, the best dielectric properties and wide working temperature range Etc. Because of these characteristics, the PTFE is widely used in the production and life.

Now the teflon film industry are using rotary cutting machine through processing to become film, processing PTFE rotary cutting machine is modified wood rotary cutting machine, wood peeling precision, thickness requirements is not high, it is difficult to meet the requirements of cutting machine processing machinery and control of rotary, structure and the rotary cutting very complex, are composed of gears and other mechanical components organization drive, more than 7 transmission, assembly and lubrication requirements are high, the teflon film quality produced is not high, cost low efficiency.

The research content of this paper is: automatic control system for high precision NC lathe, it is an abandoned the original mechanical or switch type full digital system. Precise control is achieved by programmable controller PLC rotary cutter feed, the original cam completed work to the high performance of PLC, which greatly improves the control precision. Design by PLC technology and sensor technology of polytetrafluoroethylene from expected cut completely realizes electromechanical integration and automatic control, to improve the precision of the transmission, but also for the processing of uniform thickness, provided a guarantee, while reducing the workload of workers installation commissioning, realize automation, improve production efficiency

Keywords: PTFE; NC lathe; programmable controller; frequency control

目录

摘要 1
Abstract 2
第一章绪论 4
1.1课题的研究背景和研究意义 4
1.2数控旋切机的国内外研究现状 5
1.2.1数控旋切机的国外研究现状 5
1.2.2数控旋切机的国内研究现状 5
1.3方案背景技术简介 7
1.3.1数控技术的现状与发展 7
1.3.2可编程控制器（PLC）的现状与发展 7
1.3.3无卡轴旋切技术的现状和发展趋势 8
1.4本课题的主要研究内容 9
1.5本章小结 9
第二章数控旋切机系统特性及控制要求 9
2.1旋切机简介 9
2.2数控旋切机的结构形式 10
2.3数控旋切机的特点 15
2.4数控旋切机的控制要求 16
第三章数控旋切机电控系统的硬件设计 16
3.1系统概述 16
3.2数控旋切机电控系统的方案设计 16
3.3电控系统的下位机硬件设计 18
3.3.1下位机（PLC） 18
3.3.2上位机 20
3.3.3变频器 21
3.3.4 伺服驱动器 23
3.3.5上位机与下位机的通讯接口 25
3.3.6 PLC与变频器接线 25
3.3.7 PLC与伺服驱动器接线 27
3.4本章小结 29
第四章 数控旋切机控制系统的软件设计 29
4.1数控旋切机控制系统软件设计方案 29
4.2下位机PLC程序设计 29
4.3上位机监控系统软件的设计 30
4.3本章小结 32
第五章结论与展望 33
5.1主要研究工作及结论 33
5.2本课题的展望 33
参考文献 35
致谢 37
附录 38

第一章绪论

1.1课题的研究背景和研究意义

氟树脂是聚合物结构中含有氟原子的高聚物的产品的总称，聚四氟乙烯[1]综合性能优异，其耐热性﹑耐寒性都很好，具有广泛的高低温使用范围。其化学稳定性﹑电绝缘性﹑润滑性自润滑性和耐大气老化性能优良，不燃性能良好，力学强度较高。具有塑料中最耐化学腐蚀，最佳介电性能和宽广工作温度范围等性能。正聚四氟乙烯的这些特点，使其在生产生活中应用十分广泛，包括通用机械，电子电气和化学工业等领域[2]。

现在工业生产的聚四氟乙烯薄膜都是用旋切机通过加工成为薄膜[3]，加工聚四氟乙烯的旋切机都是改装过的木工旋切机，木板旋切的精度，厚度要求不高，用机械控制的旋切机加工很难达到要求，并且这种旋切的结构很复杂，都是由齿轮等机械零件组织传动的，多的达到了7级传动，组装和润滑要求很高，加工出来的聚四氟乙烯薄膜质量不高，成本效率低。

在旋切机的控制方面，绝大多数生产厂家在薄膜生产过程中，主要采用机械和人工操作相结合，自动控制程度低，劳动强度大，加工精度不高，影响产品的质量。以单片机为核心研制成的圆木旋切机自动控制系统，既可以按加工厚度要求进行薄膜旋切，还可以跟踪进刀量和圆木旋转速度来保证薄膜加工厚度均匀性，但由于单片机的特性，在实际加工中还有一些问题没有办法解决。如操作、显示全是数码，对具体应用的操作工人来说并不是太方便，故受到一定的限制。