双头叶片电解加工机床控制系统开发

作     者：吴昌建 

作者单位：安徽理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：杨洪涛;王福元

授予年度：2019年

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 0835[工学-软件工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主      题：电解加工 运动控制 840Dsl数控系统 集成控制 

摘      要：电解加工机床是电解加工的必备条件之一,目前我国的电解加工设备控制系统存在系统可靠性差、控制集成度不高、机床操作不方便等不足。本课题针对航空发动机叶片电解成型加工,研究开发了一套基于西门子840Dsl系统的新型双头叶片电解加工机床集成控制系统。首先,根据叶片电解加工机床的工作要求对机床的控制方案进行了论证,分析了电解加工机床不同控制方案的优缺点,采用了西门子840Dsl系统为基础进行系统硬件集成与软件开发方案,从而实现电解加工运动、电解加工电源、电解液系统等多系统的高度集成。根据控制系统方案与工作要求,对系统组成进行了配置并对控制系统进行了设计,设计了主电路、数控系统供电电路、对刀回路、电源控制等系统主要控制电路。其次,根据叶片机床控制需求确定了系统输入输出模块,通过西门子STEP-7软件对控制系统PLC进行设计,在STEP-7中对系统进行硬件组态。根据机床控制要求与加工操作流程,设计了机床PLC控制程序。提出了主控计算机与加工电源子系统的信息交换方案,制定了相应的通讯协议;研究了提高控制系统可靠性的具体措施,提出了加工系统的故障诊断方案,加强控制系统可靠性。根据控制以及加工操作要求,利用西门子二次开发工具包Operater Programming Package以及VC++、QT软件开发了一套适用于叶片电解加工机床的控制软件,实现了电解加工控制自动化、加工过程可视化、加工参数的监控以及加工模式的多种选择、加工诊断功能以及在线帮助功能,实现了电解加工机床控制系统的集成控制。最后,根据机床的软硬件设计,对机床的控制系统进行安装与调试。测试、连接控制系统的硬件部分,调试软件部分,并进行软硬件联机调试。将机床整体与电解电源、电解液系统连接,进行机床的整体调试,对调试过程中出现的问题进行总结并提出相应的解决方案。调试及应用结果表明,该控制系统主要功能指标达到了设计要求,系统可靠性好,自动化程度高,能够满足实际生产要求。图47表8参50。