連桿裂解槽電火花線切割機床集成控制系統(tǒng)研制.pdf

1、自上世紀九十年代連桿裂解加工技術(shù)在國外誕生以來，憑借其工序簡單、加工質(zhì)量好等優(yōu)點迅速得到廣大連桿制造商的青睞。該技術(shù)有三道工序，其中第一道為連桿裂解槽的加工，目前該工序主要使用激光切割工藝。但國內(nèi)激光切割設(shè)備主要依賴于進口，設(shè)備投資大，維護費用高。因此研制高效低成本的裂解槽加工設(shè)備迫在眉睫。
　　電火花線切割加工工藝主要用于切割導(dǎo)電材料，因其細小的電極絲，非常適合于連桿裂解槽的加工。但是傳統(tǒng)的電火花線切割機床在切割封閉環(huán)內(nèi)槽時需要

2、頻繁的拆絲和穿絲，生產(chǎn)效率極低，僅用于試件的制備。
　　課題組結(jié)合電火花線切割加工工藝的特點，設(shè)計了連桿裂解槽線切割加工設(shè)備，該設(shè)備通過巧妙的走絲方式，解決了頻繁拆、穿絲問題。并在加工平臺中采用左右旋螺紋絲桿進給機構(gòu)，實現(xiàn)對連桿大頭孔內(nèi)壁兩側(cè)裂解槽的同步加工。本論文在上述研究基礎(chǔ)上，設(shè)計了新一代的機床結(jié)構(gòu)，并研制全新的可調(diào)夾具，滿足不同連桿的裝夾要求。
　　本論文基于 FPGA研制了專用的電火花線切割電源。主電路采用直流斬波

3、的拓撲結(jié)構(gòu)，通過控制開關(guān)管的通斷輸出可調(diào)的脈沖信號。在控制系統(tǒng)中，通過 Verilog HDL語言編寫相應(yīng)的數(shù)字邏輯電路，以 NIOSⅡ為核心處理器創(chuàng)建 SOPC最小系統(tǒng)。該電源配備 RS232通信接口，滿足 MODBUS協(xié)議要求，可穩(wěn)定高效的與觸摸屏通信，實現(xiàn)參數(shù)的實時調(diào)節(jié)與顯示。
　　在機床控制中，以 PLC為核心開發(fā)具備自動對中、恒切深控制以及快進工進切換等功能的電氣控制系統(tǒng)。其中快進工進切換功能由連桿大頭孔直徑?jīng)Q定，可滿足