畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)連桿脹斷系統(tǒng).doc

吉林大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)論文i摘要汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)連桿脹斷系統(tǒng)連桿脹斷工藝是國(guó)際上九十年代初發(fā)展起來(lái)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(dòng)機(jī)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(huì)效益。本文在對(duì)脹斷工藝原理、脹斷主機(jī)、裝配螺栓及工件自動(dòng)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(xiàn)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(duì)具體硬件電路進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)，并做了具體的說(shuō)明。本文的研究方法與技術(shù)線(xiàn)路是按脹斷工藝的技術(shù)特點(diǎn)而確定，通過(guò)制定整體技術(shù)方案、合理確定脹斷主機(jī)的結(jié)構(gòu)與主要技術(shù)參數(shù)、研究并設(shè)計(jì)脹斷自動(dòng)化生產(chǎn)裝備的液壓、電氣及微機(jī)控制系統(tǒng)，全面滿(mǎn)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(jì)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(xiàng)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(diǎn).-4-2.3可編程控制器程序語(yǔ)言設(shè)計(jì).-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(jì)論證.-12-.1系統(tǒng)控制流程概述.-12-.2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)概述.-12-.2.1脹斷主機(jī)的原理與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).-13-.2.2定扭矩裝配螺栓裝置的原理與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).-13-.2.3自動(dòng)化傳送裝置的原理與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).-13-.2.4步進(jìn)梁機(jī)械手夾持定位精度與縱、橫項(xiàng)運(yùn)動(dòng)精度.-13-.2.5微機(jī)控制系統(tǒng)的功能制定與設(shè)計(jì).-13-.2.6微機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì).-14-.3電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng).-14-第四章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì).-17-4.1系統(tǒng)硬件總述.-17-脹斷實(shí)驗(yàn)裝置由機(jī)械，液壓，電控三部分組成；脹斷主機(jī)共有10個(gè)液壓缸，按連桿脹斷工藝要求，先后順序動(dòng)作，完成脹斷任務(wù)。.-17-4.3CPM1A的特點(diǎn).-18-4.2CPM1A的I/O規(guī)格.-21-第五章PLC軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì).-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(jī)的連接.-25-5.2PLC的I/O分配.-26-5.2PLC程序.-27-5.2.1開(kāi)機(jī)啟動(dòng)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(lái)，隨著機(jī)械工業(yè)、尤其是汽車(chē)工業(yè)的飛速發(fā)展與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的激化，零部件及其設(shè)計(jì)制造過(guò)程的高質(zhì)量、高效率、低成本、低能耗已成為提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)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(chǎng)的變化，加工技術(shù)的變革成為必然的發(fā)展趨勢(shì)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(diǎn)應(yīng)運(yùn)而生。連桿是發(fā)動(dòng)機(jī)上的關(guān)鍵零部件，在高頻率疲勞載荷下工作，對(duì)強(qiáng)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(duì)其制造方法與技術(shù)，國(guó)內(nèi)外都給與極大的關(guān)注。連桿脹斷供依舊是國(guó)際上九十年代初發(fā)展起來(lái)的一種連桿加工方法，是對(duì)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(huì)效益，同時(shí)大幅提高了整體發(fā)動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)技術(shù)水平。1.2項(xiàng)目背景及研究意義該項(xiàng)新技術(shù)在國(guó)外發(fā)展極為迅速、應(yīng)用越來(lái)越廣泛。美國(guó)的福特公司、美國(guó)的通用汽車(chē)公司、德國(guó)的寶馬汽車(chē)公司、德國(guó)的大眾公司、法國(guó)的雷諾汽車(chē)公司等多家汽車(chē)生產(chǎn)廠(chǎng)商采用了該種新技術(shù)。日本的研究機(jī)構(gòu)與汽車(chē)生產(chǎn)廠(chǎng)商也對(duì)此項(xiàng)新技術(shù)進(jìn)行了廣泛的研究與開(kāi)發(fā)，即將在多種車(chē)型上應(yīng)用。而國(guó)內(nèi)汽車(chē)工業(yè)、發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)的連桿生產(chǎn)廠(chǎng)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(guó)汽車(chē)工業(yè)、發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)的快速發(fā)展。面對(duì)“入世”后的挑戰(zhàn)和市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)，為了縮短我國(guó)和國(guó)外在汽車(chē)、發(fā)動(dòng)機(jī)制造業(yè)上的差距，在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)制造關(guān)鍵技術(shù)的跨越，迅速開(kāi)展發(fā)動(dòng)機(jī)連桿脹斷加工新技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)已是刻不容緩。本項(xiàng)目的目的是自行研究開(kāi)發(fā)連桿脹斷新工藝及其關(guān)鍵技術(shù)裝備。為國(guó)內(nèi)連桿生產(chǎn)企業(yè)提供具有當(dāng)今國(guó)際先進(jìn)水平的臉桿脹斷加工成套技術(shù)，使該項(xiàng)連桿制造加工的追新技術(shù)在國(guó)內(nèi)得以實(shí)施、應(yīng)用于推廣，從根本上第一章緒論-2-改變我國(guó)目前仍沿用的加工工藝與方法。本項(xiàng)目的研制成功對(duì)我國(guó)的汽車(chē)工業(yè)、發(fā)動(dòng)機(jī)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(jí)、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(qiáng)國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力具有重要意義。同時(shí)，國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品的進(jìn)口、填補(bǔ)國(guó)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(jì)連桿脹斷液壓系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)部分設(shè)計(jì)主要包括液壓泵電機(jī)的參數(shù)選擇及控制電路，液壓油溫度的測(cè)量及顯示電路以及必要的報(bào)警電路。2.連桿脹斷部分設(shè)計(jì)。脹斷部分通過(guò)控制液壓閥來(lái)控制油路，使各機(jī)械部分產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，機(jī)械部分的運(yùn)動(dòng)起始信號(hào)由接近開(kāi)關(guān)標(biāo)志，并且能向PLC發(fā)出信號(hào)。本文第二章對(duì)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(duì)系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行了敘述，作為硬件設(shè)計(jì)的指導(dǎo)。第四章是硬件的具體設(shè)計(jì)，包括各個(gè)硬件的參數(shù)選擇，硬件電路設(shè)計(jì)的詳細(xì)說(shuō)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(dòng)控制技術(shù)、微計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的新一代工業(yè)控制裝置，目前它已經(jīng)應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。早期的可編段控制器只能進(jìn)行計(jì)數(shù)、定時(shí)以及對(duì)開(kāi)關(guān)量的邏輯控制。因此，它被稱(chēng)為可編程邏輯控制器(programmableLogicConkoller)，簡(jiǎn)稱(chēng)PLC。后來(lái)，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(guò)邏輯控制的范疇，于是人們又將其稱(chēng)為ProgrammableController，簡(jiǎn)稱(chēng)；PC。但個(gè)人計(jì)算機(jī)(Personalcomputer)也常簡(jiǎn)稱(chēng)PC，為了避免混淆，可編程控制器仍被稱(chēng)為PLC。1987年，國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)在可編程控制器國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)草案第三稿中，對(duì)可編程控制器定義如下：可編被控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電了系統(tǒng)，專(zhuān)為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序按制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外部設(shè)備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成個(gè)整體、易于擴(kuò)允其功能的原則設(shè)計(jì)。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(guó)的汽車(chē)制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈，產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期越來(lái)越短，其生產(chǎn)線(xiàn)必須隨之頻繁地變史。傳統(tǒng)的繼電器控制對(duì)頻繁變動(dòng)的生產(chǎn)線(xiàn)很不