毕业设计无卡轴木材旋切机进给控制系统.doc

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1、本科生毕业设计无卡轴木材旋切机进给控制系统Feed control system of log-core veneer lathe学生姓名所在专业机械设计制造及其自动化所在班级机制10752申请学位指导教师职称副教授副指导教师职称答辩时间 2011年 6 月7 日目 录设计总说明书IINTRODUCTIONII1绪论12总体设计方案22.1无卡轴旋切机工作原理22.2进给系统设计22.3控制设计23无卡轴旋切机变速进给系统设计23.1无卡轴旋切机的工作原理23.2无卡轴旋切机单板旋切厚度23.3恒线速旋切时旋切进给33.3.1旋切刀进给速度33.3.2恒线速旋切时旋切轨迹43.4进给系统丝杠的

2、选择与计算83.4.1滚珠丝杠动载荷验算83.4.2传动效率计算93.4.3滚珠丝杠刚度验算93.4.3.1滚珠丝杠在工作载荷下的拉压变形量93.4.3.2滚珠与螺纹滚道间的接触变形量93.4.3.3压杆稳定性验算103.5直齿锥齿轮的选择与计算113.5.1选定齿轮的类型、精度等级、材料及齿数113.5.2按齿面接触强度计算123.5.2.1确定公式内各计算数值123.5.2.2计算133.5.3直齿锥齿轮的几何尺寸计算133.5.4按齿根弯曲强度进行校验143.6齿轮轴的计算与校核153.6.1齿轮轴的强度计算153.6.2齿轮轴的刚度验算153.7减速器的选择与计算163.8进给电机的选

3、择与计算163.8.1进给电机类型的选择163.8.2永磁同步交流伺服电动机的选型173.8.3电机的工作情况173.8.4电机的安装尺寸173.8.5电机的转速184无卡轴旋切机控制部分设计184.1控制系统流程图184.2拉线式位移传感器的选型与计算184.3单片机的选择、计算、程序编写以及接线194.3.3矩阵键盘输入板厚、直径、延时204.3.4进给电机的正反转控制214.3.5电机的开启、暂停、停止与急停以及电压放大器与继电器的选型214.3.5.1进给电机的控制214.3.5.2三个主运动电机的控制224.3.5.3 电压放大器选型224.3.5.4继电器选型与计算224.3.5输

4、入功能切换234.4变频器的选择234.4.1变频器的输出234.4.2压尺辊安装高度与刀架进给原点的设定234.4.3旋切机工作循环周期254.4.3.1在原点疾速时间计算254.4.3.2进给时间计算254.4.3.3操作人员反应时间254.4.3.4快退时间计算264.4.3.5旋切机的工作效率264.5位移频率对照表制作264.5.1相关公式264.6计数器与定时器的初值计算284.6.1进给计数器T0初值计算284.6.2快退计数器T0初值计算284.6.3定时数器T1初值计算284.6.4确定技术定时器工作方式294.7程序编写295结论34鸣 谢35参考文献36设计总说明书单板旋

5、切机研究的关键是提高木材利用率和提高加工精度，只有这样，才能缓解木材供需的矛盾，使各大木材加工厂在激烈的竞争中站稳脚跟。在工业发达国家，单板旋切机的研究已经达到了较高的水平，单板的制造精度和加工质量越来越好，我国继续向世界发达国家看齐。传统的单板旋切机，由于其剩余木芯直径大，浪费了宝贵的森林资源。为了提高木材利用率，许多厂家都开发了无卡轴旋切机。但无卡轴旋切机的单板旋切厚度不易保证。本设计通过对无卡轴旋切机原理和旋切曲线的研究，推导出了变速进给系统的数学模型，以保证所旋切的单板厚度均匀。此外，当旋切大厚度的单板时，对该数学模型进行了修正，以减小单板的厚度偏差。该数学模型进行旋切，其单板厚度公差

6、能够满足要求，符合刀架进给要求，所以可用该数学模型指导无卡轴旋切机进给系统的设计。关键词:旋切、无卡轴旋切机、单板旋切厚度、进给模型INTRODUCTIONVeneer peeling machine of the key is to improve wood utilization and higher precision. The only way to ease the contradiction between supply and demand of wood, so that the major wood processing plants in the fierce compet

7、ition foothold. In industrialized countries, veneer peeling machine research has reached a high level of accuracy and veneer manufacturing process quality and more, in line with China continued to developed countries. The traditional veneer lathe wastes precious forest reserves because of its large

8、diameter of the long core. to improve the utilization ratio of timber，many companies have developed long core veneer lathe. But the veneer peeling thickness of log-core veneer lathes are not easy to guarantee. Based on the study of the lathe principle and peeling curve the thesis developed mathemati

9、cal model of variable-speed feeding system to guarantee the even veneer thickness. Additionally when the very thick veneer is peeled，the mathematical model has been corrected so that the deviation of veneer thickness is decreased，The mathematical model of peeling, the veneer thickness tolerances to

10、meet the requirements, in line with turret feed requirements, so there can be no card of the mathematical model to the log-core veneer lathe feeding system design.KEY WORDS: peeling，log-core veneer lathe，veneer peeling thickness,feeding mo无卡轴旋切机进给控制设计机械设计制造及其自动化，20711411519，刘敏鑫指导教师：赵仑1 绪论旋切是单板和胶合板生产

11、的一个重要工序，在很大程度上决定了单板和胶合板的质量，旋切机是胶合板生产中的关键设备。近年来，随着新型人造板品种的不断诞生，以及单板综合利用的不断发展，这些都为单板的加工利。但是，我国是一个木材资源非常匾乏的国家，随着木材工业的发展，天然木材资源严重枯竭，出现了木材长期供不应求的局面。据统计，我国木材年平均产量是6500多万扩，木材的综合利用率仅为60%左右，与有些国家相比差距很大，世界发达国家木材利用率一般均在8既以上，有的国家如瑞典可达90%以上。据此推测，如果旋出单板的出材率提高1%，每年可节省23万立方米木材，其经济效益和社会效益十分显著。由此可见，单板旋切机研究的关键是提高木材利用率

12、和提高加工精度，只有这样，才能缓解木材供需的矛盾，使各大木材加工厂在激烈的竞争中站稳脚跟。传统的木材旋切单板采用有卡轴旋切，这些机械式的单卡轴旋切机，由于存在卡芯，小于一定直径木材就无法旋切，木段旋切后的剩余木芯直径大，一般为7Omm左右。卡头直径越大，木段旋切后的剩余木芯直径也越大，这无疑是给日趋枯竭的木材资源雪上加霜。如果采用卡头直径小，在旋切大直径木段时，由于木段和卡头的接触面太小，木段承受不了切削所需的扭矩，而使木段拧芯出现打滑现象。近年来，我们已明显意识到森林资源的危困，我国的旋切机的研究正在木材高效利用方面做文章，研制出了木材利用率高的旋切机，即无卡轴旋切机，这种旋切机与传统的旋切

13、机不同，没有用来夹持原木的卡轴，靠驱动辊驱动原木进行旋切，由于没有卡轴，减小了剩余木芯直径，使木材利用率提高10%以上，可把木段最小直径旋到28mm左右。无卡轴旋切机研制成功大大提高了木材的利用率，但由于起步较晚，在技术先进性和产品质量可靠性方面，都存在一定问题。由于旋切过程中木段直径的变化、后角的变化等，都造成单板的厚度难以保证。如果单板厚薄不均，压制胶合板时，必然要用较大的压力，才能使单板表面之间紧密接触，这样就增大了木材压缩损失;单板厚度偏差大，热压胶合后，合板各处压缩率不同，各处强度也不一样，胶层厚薄也不均匀，胶固化干缩时就会在合板内产生很大内应力，容易变形，降低产品质量;单板厚度的不

14、均匀还给胶合板表面的精加工(砂光)带来很大困难，即由于板材厚度不均，造成砂削受力不均匀，使砂光机砂架产生一定的振颤，影响砂光质量(易产生波度)，在这种情况下，若保证胶合板的名义尺寸，旋切机旋切时则必须适当增大单板厚度，这样不仅浪费了大量珍贵的木材，而且砂光量过大还增加了砂光机的负荷甚至需要二次砂光。由此可见，如何提高无卡轴旋切机的加工精度，特别是单板厚度的均匀性，现己引起人们极大关注。因此，该种旋切机所旋切的单板厚度均匀性的研究是提高旋切机质量的关键。2 总体设计方案2.1 无卡轴旋切机工作原理无卡轴木材旋切机的工作原理是通过木材旋转和刀台直线进给完成旋切目的，在旋切过程中，单双辊转速恒定，木

15、材直径是不断变化的，工作台进给通过位移传感反馈给变频器，变频器输出相应频率从而改变伺服电机输出转速完成切削过程。2.2 进给系统设计进给系统是木材旋切机的核心所在，它实现切刀与给进压尺辊的变速给进,由给进电机通过丝杆带动进退.丝杆驱动轴安装有位置坐标传感器,驱动轴每转一周,输出一个位置脉冲.对位置脉冲计数,根据电机与丝杆之间的传动比,就可计算出刀具台的位置坐标.2.3 控制设计 8031单片机有5个功能模块，即输入、调速、输入模式、主运动电机以及进给电机的启动暂停停止。由输入模块输入板厚、进给原点和延时时间，通过单片机闭环回路实现自动调速循环进给快退，通过手动可以对主运动电机和进给电机进行操作

16、以及切换输入模式。3 无卡轴旋切机变速进给系统设计3.1 无卡轴旋切机的工作原理如图11所示,驱动辊1、2和压尺辊3逆时针旋转,固定在刀刃上的旋切刀片以速度V(mm/min)进给。当驱动辊1、2和压尺辊3以恒定的转速旋转时,驱动圆木以转速n(r/min)旋转,圆木的转速n(r/min)是变化的。假设驱动辊与圆木间无相对滑动,那么圆木表面的线速度恒定。因此,为了旋切出厚度m均匀的单板,要求刀刃进给速度V在旋切过程中必须以一定的规律连续变化。3.2 无卡轴旋切机单板旋切厚度如图1一2所示，传统的有卡轴旋切机的木段作定轴回转运动，刀刃平行于木材纤维，作垂直木材纤维长度方向上的进给运动，即主运动是等角

17、速度回转，在木段的回转运动和旋刀的进给运动之间，有着严格的运动学关系。如图1一1所示，无卡轴旋切机与传统的有卡轴旋切机截然不同，没有用于夹紧木段并使其旋转的卡轴，在旋切过程中，木段4被三角布置的三个辊筒抱住，其中摩擦辊1驱动木段旋转，辊3起压尺和支承作用。显然，无卡轴旋切机的主运动是恒线速回转，即在旋切过程中，随着木段直径的减小，木段的转速逐渐增大。这种旋切机旋切终了时，两摩擦辊可以靠得很近，因而旋切后剩余的木芯可以很小，直径一般不大于30nI功37，提高了木材的利用率。这种旋切机还可以旋切空心材、腐裂材及环裂材等，扩大了对劣质材的利用范围。旋切时，旋刀从木段上旋切出连续带状的单板，单板名义厚

18、度是木段旋转一周时旋刀的进给量。 图3.11无卡轴旋切机工作原理图 图3.21单卡轴旋切机工作原理图3.3 恒线速旋切时旋切进给3.3.1 旋切刀进给速度无卡轴旋切机的工作原理如图3.3.1一1所示，旋切刀把薄板从圆木上刨出来。刀具的进给运动采用调速电机通过丝杆驱动，解决单板厚薄均匀性的关键在于建立进给系统的变速进给模型。设现定:X(mm) 刀尖到两驱动辊中心线中点的位移no(r/min) 驱动辊转速(恒定不变)r(mm) 驱动辊半径(常数)Dl(mm) 驱动辊直径(常数)n(r/nIin) 木段转速(随圆木直径变小而变大)h(mm) 装刀高度(常数)R(mm) 圆木瞬时半径(随切削的进行而不

19、断变小)D(mm) 圆木瞬时直径(随切削的进行而不断变小)h1（mm） 驱动辊1、2中心距(常数)m（mm） 单板名义厚度(切削过程中应保持恒定)V(mm/min) 驱动辊与圆木线速度(恒定不变)Vt(mm/min)旋切刀的进给速度(在切削过程中是变化的)假定驱动辊与圆木之间无相对滑动，即其表面线速度相同，亦即: （3.11）在旋切过程中，旋刀刀刃的水平坐标为: （3.12）其中x、R是随着切削过程的变化而变化的。把上式两边对时间t求导得: 故： （3.13）3.3.2 恒线速旋切时旋切轨迹 旋切轨迹：切过程中，旋刀刀刃A在木段横截面上移动的轨迹称为旋切曲线。 由于无卡轴旋切机是恒线速旋切，木

20、段的转速随着木段直径的减小逐渐增大，但其运动学关系与恒转速旋切的有卡轴旋切机是一样的，即木段转一周，旋刀前 3.3.11无卡轴木材旋切机工作原理图进的距离为单板的名义厚度m。如:当=ho时，工件每转一周，旋刀前进的距离是相等的，即:每一瞬间时，因此，可以认为恒转速旋切的旋切轨迹同样适用于恒线速旋切48，故可用木段恒转速回转推导无卡轴旋切机的旋切曲线。如图3.3.2一1、3.3.2一2、3.3.2一3所示，在旋切过程中，旋刀刀刃由A点走到B点，同时木段做顺时针回转运动。现设定: 一木段转过的极角()H 一旋刀安装高度，旋刀刀刃距木段轴线水平面的距离，刀刃高于轴线为正值，低于轴线为负值(mm)。R

21、 一木段的瞬时半径(mm)。如图3.2一2所示，在旋切过程中，木段顺时针恒转速旋转，木段每转一周，旋切刀进给量为m。进给方向线始终与装刀高度h为半径的圆相切，形成直角三角形AOB，AB土B0，OB=h。现假定木段不动，则旋切刀刃口A沿AB方向(进给方向)作进给运动的同时，切线AB绕以h为半径的圆周逆时针转动，半径B0也随之绕圆心O逆时针转动，直到刀刃A沿进给方向舱移动到B点。 3.3.21 圆木旋切轨迹 3.3.22旋切刀运动图 3.3.23旋切轨迹图 为了便于列出旋切轨迹方程，如图3.3一2所示，假定刀刃从B点反向移A点，切线AB沿圆周顺时针转动，B0顺时针转过了中角，则:设 则：由此得出旋

22、切刀刃口A点的参数方程为:把两式两边平方，然后相加得:即旋切曲线极坐标方程为: （ 3.21）即：求导得： （3.22） 在旋切曲线中作弧长的微分，设为旋切曲线的弧长，则: （由中国科教创新导刊关于弧微分公式的 推导有：转化为极坐标函数：代入即：；得：即：）代入（ 3.21）、（3.22）则有： （ 3.23） 又，无卡轴旋切机主运动线速度保持恒定故: （3.24）由（ 3.23）、（3.24）有：即： (3.25)式（ 3.21）两边同时对求导，则：故：把式 (3.25)代入上式有： （3.26）由式（ 3.21）有：即：把上面两式代入（3.26）得 （3.27） 把上式代入（3.13）得：

23、把上式代入（3.11）得：上式中即为刀具的变速进给模型，其中：如果从交流调速电机到丝杆的传动比为常数K，丝杆的螺距为T，则交流调速电机的输出转速Nt为:由于驱动辊的半径r、装刀高度h、单板名义厚度m、驱动辊中心距h1、驱动辊转速n。、传动比K及丝杆螺距L0为常数，故进给电机的转速只与圆木R有关，在切削过程中，R越来越小，进给电机转速越来越大。又当m取最大值D取最小值时，Vt最大故：当m取最小值D取最大值时，Vt最小故：3.4 进给系统丝杠的选择与计算3.4.1 滚珠丝杠动载荷验算由专业课程课程设计指导书式214有滚珠丝杠最大运载荷: （4.11）其中C:滚珠丝杠最大动载荷 :运转状态系数 ：滚

24、珠丝杠工作载荷L：工作寿命， ，单位由经验取丝杠工作载荷为查专业课程课程设计指导书预选滚珠丝杠FYND4010-4查专业课程课程设计指导书表2-7额定动载荷 故丝杠FYND40104的动载荷符合要求。3.4.2 传动效率计算查专业课程课程设计指导书滚珠丝杠螺母副的传动效率为 ： 查得 故：3.4.3 滚珠丝杠刚度验算3.4.3.1 滚珠丝杠在工作载荷下的拉压变形量滚珠丝杠的拉伸变形量： 其中滚珠丝杠的长度取： 滚珠丝杠的负载为： 滚珠丝杠按内径确定的面积： 故：3.4.3.2 滚珠与螺纹滚道间的接触变形量查专业课程课程设计指导书式2-16有：滚珠丝杠有预紧力，且预紧力为工作载荷的，值可减小一半

25、左右其中为滚珠直径，为滚珠总数量 故：则有：丝杠总变形量 变形量要少于定位精度得一半，又故：，滚珠丝杠FYND40104的刚度符合要求3.4.3.3 压杆稳定性验算 本设计滚珠丝杠的支撑方式为:一段固定，一端自由 查专业课程课程设计指导书表2-11得 由专业课程课程设计指导书式2-18 失稳时的临界载荷为 其中丝杠截面惯量矩： 支撑方式系数： 刚的弹性模量： 丝杠的最大工作长度： 故： 一般稳定性安全系数，取 稳定性安全系数 故丝杠FYND40104的稳定性符合要求3.5 直齿锥齿轮的选择与计算3.5.1 选定齿轮的类型、精度等级、材料及齿数如图51所示的传动方案，选用直齿锥齿轮传动 图3.5

26、1锥齿轮传动 图3.5.31锥齿轮结构图旋切机进的进给系统，速度不搞，故选用7级精度选择材料： 相关参数选择:由机械设计108（一）设计参数可选： 故:齿宽系数： 传动比： 工作寿命15年（设每年工作300天，每天工作16h） 以下设计引用如果没有特殊说明都来自机械设计 由表101，选择4个锥齿轮的材料为45钢（调质后表面淬火） 硬度为250HBS，由于4个锥齿轮受力大致相同，故以相同计算选择齿轮齿数： 取 由108(一)设计参数式(f)： 式（d）： 故：当量齿数：3.5.2 按齿面接触强度计算 由设计计算公式（1026）进行运算，即： 3.5.2.1 确定公式内各计算数值试选载荷系数，取计

27、算锥齿轮的传动扭矩 丝杠的驱动扭矩为:其中： 故： 故锥齿轮的传动扭矩为：由108(一)中相关资料取齿宽系数：由表106查得材料的弹性影响系数由图1021e按齿面硬度查得接触疲劳强度极限由式1013计算应循环次数 其中： 故：3.5.2.2 计算试算锥齿轮： 计算圆周速度：计算载荷系数： 由表102查得 由图108查得动载荷系数： 齿间动载荷分配系数取1，即： 查表109得轴承系数：故齿间载荷分布系数为：按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式1026有： 查机械原理表106，取 故：3.5.3 直齿锥齿轮的几何尺寸计算 如图3.5.31，已知： 故： 由机械原理表107有： 由 又： 齿宽

28、为：3.5.4 按齿根弯曲强度进行校验由式1024：由3.5.2.2载荷计算的相关参数可知由3.5.2.2计算齿轮的传动扭矩相关参数可知扭矩： 按当量齿数查表105得查图1020（d）得故锥齿轮的齿根弯曲强度符合要求，选择该齿轮3.6 齿轮轴的计算与校核3.6.1 齿轮轴的强度计算 故齿轮轴的扭矩为： 由于齿轮轴受到的弯矩较小，故可按扭矩强度条件计算 材料选择:选用45号钢 查机械设计表153，取 故齿轮轴的强度计算处截面为： 取d=20mm3.6.2 齿轮轴的刚度验算 由机械设计式1512有当量直径为： 由式1515：解得：由3.3滚珠丝杠的刚度验算由：故：故进给系统刚度符合要求3.7 减速

29、器的选择与计算由2恒线速旋切时旋切轨迹中计算可知：对调速电机有:又：故; f的取值过小会导致精确度过低，过大则难以选择变频器，故本设计选择传动比1:10的加速器故：查机械设计手册选择型号为CWO8010Igb914788的圆弧涡轮蜗杆减速器额定输入功率： 输出扭矩：传递效率为： 则：解得：3.8 进给电机的选择与计算3.8.1 进给电机类型的选择永磁同步交流伺服电动机有电动机结构简单，运行可靠，效率较高等优点，虽然体积较大，单正符合本设计的要求，故选择使用永磁同步交流伺服电动机。3.8.2 永磁同步交流伺服电动机的选型查网络相关资料威科达电子有限公司永磁无刷专用伺服选型手册选择型号：155MB

30、3R520A33FMF23.8.3 电机的工作情况由于负载扭矩恒定，故电机是恒转矩输出输出转矩： 3.8.4 电机的安装尺寸 外形尺寸：3.8.5 电机的转速 由数控机床与编程有式子： 其中f是交流电频率 P是定子与转子的级对数 伺服电机大部分都是8极的，基频都是10HZ，经网上QQ客服查询确认p=8 故：4 无卡轴旋切机控制部分设计4.1 控制系统流程图 4.2 拉线式位移传感器的选型与计算 由前面经给系统的设计可知：丝杠长度：脉冲当量： 由于在直线导轨系统中，拉线式位移传感器可以替代光栅尺，完全可以实现低成本的高精度测量，故本设计选用拉线式位移传感器。查济南开思科技有限公司的拉线式位移传感

31、器选型手册选取型号： 图4.21长线输出电路如图，可看出相关参数：测量行程：分辨率 ：输出类型：长线驱动输出（脉冲输出）输出模式：增量式输出电压：5V 初始选用格雷码输出，后来客服咨询了一下发现格雷码输出模式的传感器价格相当昂贵，因此改用长线驱动输出，如图21，输出信号为脉冲，脉冲输入单片机，由计数器计数，后转化为位移。4.3 单片机的选择、计算、程序编写以及接线4.3.1 单片机的选择 本设计单片机主要由五个功能： 对传感器的输入脉冲进行计数； 运行程序，输出电机需要的频率给变频器，实现对变频器的控制； 输入板厚、进给原点对应的加工材料直径、延时时间，输出频率； 实现对开启、暂停、停止、电机

32、正反转的控制；实现对主运动电机的启动与停止控制4.3.2 硬件接线 图4.3.21硬件接线图 如图4.3.21硬件接线图，主要由5个功能模块，即输入、调速、输入模式、主运动电机以及进给电机的启动暂停停止。4.3.3 矩阵键盘输入板厚、直径、延时 图4.3.31键盘输入 如图4.3.21所示，键盘输入采用动态低扫描实现，低扫描的含义：任意时刻扫描线中只有一条是低电平，其余扫描线为高电平；在扫描过程中，扫描线依次地4变为高电平。 接口作为键盘输入接口，8个接口可以输入16个数据，各按键的输入对照如图3.31所示。直径的计算方式：本设计使用商业数学软件MATLAB来计算。程序： 经过验算R的两个式子

33、第二个式子出现负值，而R、X都是正数，故舍去。如此先对隐函然后对函数在X=229.81/214.81/199.81/184.81/169.81/154.81/139.81/124.81/109.81/94.81/79.81/64.81/49.81的13组数据进行如下赋值，可求出直径 4.3.4 进给电机的正反转控制 4.3.41正反转电路电动机定子三相绕组任意两相调换一下接到电源上去电动机定子相序即可改变，从而电动机就可以变旋转方向了。如图3.41所示接口连接电压放大器，控制电两个继电器开关实现正反转。当分别输出高电平、低电平时电机正转，当分别输出低电平、高电平时电机反转。4.3.5 电机的开

34、启、暂停、停止与急停以及电压放大器与继电器的选型4.3.5.1 进给电机的控制开启：如图4.3.21所示，经过一个按钮与拉高电压相连，当按下按钮连接时，接受一个高电平，用这个电平控制电机的开启； 暂停：如图3.21所示，经过一个按钮与拉高电压相连，当按下按钮断开时，接受一个高电平，用这个电平控制电机的暂停； 停止：如图3.21所示，经过一个按钮与拉高电压相连，当按下按钮断开时，接受一个高电平，用这个电平控制电机的停止； 急停：当遇到突发事件而继续停机的时候，使用电磁继电器直接断开电机的三相供电。4.3.5.2 三个主运动电机的控制 开启：如图4.3.21所示，单片机通过发送一个高电平，通过电压

35、放大器，继电器接受到工作电压闭合开关，从而启动电机； 暂停：如图4.3.21所示，单片机通过发送一个低电平，通过电压放大器，继电器接受到电压不足而开启开关，从而停止电机。4.3.5.3 电压放大器选型选择中慧ADBZ2141电压放大器输出电流：10mA输出电压：倍攻五档，5倍输出可调 电压出入范围：4.3.5.4 继电器选型与计算 选择东莞市金源利自动化器材有限公司的供应固态继电器 输入电压： 触发电流： 输出电压： 输出电流： 驱动辊驱动电机参数 额定功率：44KW 额定电压：10Ma 型号：三相异步电动机 故三台电机的总输入电流为 故继电器可选用4.3.6 输入功能切换 如图，是切换功能接

36、口，通过拉高电平与按钮可以选择三种输入模式。4.4 变频器的选择4.4.1 变频器的输出由 可知当R=100mm时，m最大即m=2.5mm时f取得最大值 变频器上有多功能数字输入可编程端口，供单片机输入4.4.2 压尺辊安装高度与刀架进给原点的设定当材料加工到镜头时，如图所示 4.4.21 压尺辊高度 4.4.22三辊竖直开口由几何关系有：取y=4mm当材料开始加工时，如图所示4.4.21所示： 为三辊竖直方向开口的大小 由几何关系有： 此时X=229.81mm，D=200mm 设设刀架的进给原点与此时的刀尖位置的距离为X,则有： 为了方便操作人员操作，应取较大的X值故去X=20mm则进给刀架

37、的进给原点为：4.4.3 旋切机工作循环周期 此处以进给原点位移最大，板厚为2.5mm，延时5s计算，从代数问题上看进给速度与电机转速n紫数值上相等，后面用到电机转速的直接取用进给速度。 图4.4.3.11 变频器加减速时间4.4.3.1 在原点疾速时间计算 如图3.4.11所示变频器的出厂默认加减速时间为10.0s：4.4.3.2 进给时间计算工进部分看成匀加速进给，则工进时间为：4.4.3.3 操作人员反应时间 根据生理学的一些资料，一般复杂程度的行为反应时间是45s，本设计取反应时间可调，范围是015s，此处取反应时间为5s。4.4.3.4 快退时间计算在进给尽头反转后的加速时间计算快退

38、到原点的减速时间计算匀速快退时间计算故快退总时间为：4.4.3.5 旋切机的工作效率以每天8h计算每台旋切机每天的加工量为：效率符合要求故选取该变频器。4.5 位移频率对照表制作4.5.1 相关公式 代入参数联合以上三式可计算出频率对于板厚与位移的函数： 5.11 5.12式子3.6.11明显是X对于R的隐函数，本设计使用商业数软件MATLAB求解隐函数。编程： syms R X;f=(R2-4)(1/2)+(R+35)2-372)(1/2)-XR=solve(f,R) R = 2+1/70/(4*X2-4900)*(4*X2-10360+140*(X2+296)(1/2)*X2-1/70*X

39、2 2+1/70/(4*X2-4900)*(4*X2-10360-140*(X2+296)(1/2)*X2-1/70*X2 经过验算R的两个式子的第二个式子出现负值，而R、X都是正数故舍去。 故：R = 2+1/70/(4*X2-4900)*(4*X2-10360+140*(X2+296)(1/2)* X2-1/70*X2 4.3.132.5.2联合式子5.12、5.13编写程序使用MATLAB软件计算 R=sym(2+1/70/(4*X2-4900)*(4*X2-10360+140*(X2+296)(1/2)*X2-1/70*X2); f=sym(373.33*2.5*(R/(R2-4)(1

40、/2)+(35+R)/(R+72)(R-2)(1/2)*(R2-4)/(R4-2.52/39.48*(R2-4); f=solve(f,X) subs(f,X,229.81) 最后一个是赋值语句，只要连续赋值各参数就可以求出对应的f值4.6 计数器与定时器的初值计算4.6.1 进给计数器T0初值计算 由 故选则T0工作方式1 4.6.2 快退计数器T0初值计算 故选则T0工作方式1 4.6.3 定时数器T1初值计算 故选则T0工作方式1 4.6.4 确定技术定时器工作方式 TMOD=15H4.7 程序编写ORG 1000HMOV TMOD , 45HLCALL JIAN ；调用键盘低扫描MOV A , P0.4JNZ JING ；跳转到直径输入MOV A , P0.5JZ YAN ；跳转到延时输入BAN: MOV A , R4 ；板厚输入MOV R1