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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:吳金翰
研究生(外文):Jin-Han Wu
論文名稱:多刀刃智慧型快速車刀機構實驗及分析
論文名稱(外文):Experiments and Analysis For Multi-Tip Lathe tool Structure
指導教授:王松浩
指導教授(外文):Song-Hao Wang
學位類別:碩士
校院名稱:崑山科技大學
系所名稱:機械工程研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:97
中文關鍵詞:多刀刃車削加工徑嚮切削力加工精度PLC
外文關鍵詞:Multi-Tip Lathe toolTurningMachining accuracyCutting force
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本研究主要提出關於快速車削新的多刀刃刀具結構,此刀具可加裝於傳統車床上,除可降低更換刀具次數、減少車削刀具的磨損和特別對於大批量產的情況之下提高加工效率。傳統單刀刃車削時,刀具產生的徑向切削力會使細長形工件產生變形,增加震動和降低精度。而採用此機構則切削力互相平衡,車削細長或柔軟工件時減少因徑向切削力而產生的工件變形。
此外研究中還結合自動化設備的理念,結合PLC控制系統,以達更精確的加工精準度。
本文是以泛用型交流伺服驅動器ASDA-AB可接收並列輸出的編碼器,並且對伺服控制架構能夠快速的上手。結合PLC控制系統,以安裝交流伺服馬達來調整連接的齒輪,調整刀具與中心軸距離,可自動控制車刀直徑,不必經由手動調整車刀直徑,可使加工物品可製成曲面等圓弧形狀,將整個設計朝向CNC發展。以理論推導的結果以電腦模擬量測加工直徑,並且實裝於桌上型車床進行實際車削實驗,進行LabVIEW圖控程式的曲線擬合精度實驗。


This study proposed on Multi-Tip Lathe tool Structure, this tool can be installed in conventional lathe, in addition to reducing equipment, tool change cost, reducing the turning tool wear and improve the processing, especially for high-volume production the circumstancesthe research will combine the efficiency of this structure, the concept of automation equipment, combined with the PLC control system, to achieve a more accurate processing accuracy. In the traditional way to turning, but also demolition tool re-calibration center to replace the cutting tool, this mechanism do not need to change cutting tools to re-correction center, , knife-axis of the cutting force transmission, it has a linear relationship can be automatically corrected center, for the center axis of the workpiece to keep the blade cutting, turning soft workpiece can be reduced due to the interference leaving workpiece deformation.
In this paper is based on the Universal AC servo drives ASDA-AB can receive the parallel output of the encoder and the servo control structures to quickly get started. Combined with Programmable Logic Controller (PLC) control system, to install an AC servomotor to adjust the gear connected, adjust the tool and the central axis distance, it can automatically control turning tool diameter, do not have to through manual adjustment of the turning tool diameter, allows processing items can be made of the surface and the arc shape, the whole design toward Computer-Numerical-Control (CNC) development. The results of the theoretical deduction of the measurement processing of computer analog diameter, and mounting in the actual desktop lathe turning experiment, use the LabVIEW programming, curve fitting precision experiments.


中文摘要 i
英文摘要 iii
誌 謝 v
目 錄 vi
表目錄 ix
圖目錄 xi
第一章 、諸論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機 2
1.3 論文架構 5
第二章、步進馬達的介紹 7
2.1 步進馬達簡介 7
2.2 步進馬達的特徵 8
2.3 步進馬達控制與驅動 9
2.4 步進馬達之運轉特性 9
第三章 、伺服控制理論 11
3.1迴授控制 11
3.2 PLC原理與控制組成 16
第四章、車削半徑與凸輪轉角之間關係擬合 23
4.1軟體模擬測量智慧型多刀刃車刀進刀半徑數據 23
4.2多項式方程式與車削半徑的擬合 27
4.3智慧型多刀刃車刀車刀半徑誤差值比較 44
4.4車刀半徑與多項式方程式的誤差值比對數據 52
4.5平方平均數來計算凸輪角度的誤差平均值 54
第五章 、實驗設備與方法 66
5.1多刀刃智慧型快速車刀誤差分析最佳實驗設備 66
5.2多刀刃智慧型快速車刀誤差分析最佳實驗方法 76
5.2.1實驗目的 76
5.2.2實驗流程 76
5.2.3實驗方法 77
5.2.4以LabVIEW圖控程式1小齒輪角度-加工出相應的直徑 78
5.2.5 加工直徑數值輸入LabVIEW圖控程式2進行曲線擬合 85
5.2.6 用新的LabVIEW圖控程式2控制進刀量,進行各階切削 86
5.2.7量測各階加工直徑並輸入分析圖表 87
5.2.8 誤差分析 88
5.2.9更改小齒輪角度實驗誤差值 89
5.2.10進行擬合實驗分析誤差值 91
5.2.11量測各階加工直徑並輸入分析圖表 92
5.2.12 誤差分析 93
第六章 、結論與未來展望 94
6.1結論 94
6.2未來展望 95
參考文獻 96



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【2】呂志偉“CNC機具與運動模擬平台協同運動之研究”國立交通大學機械工程系
【3】徐永遠“數控工具機從程式到網路”高立圖書有限公司,86年7月10日
【4】徐寧“車刀模型製作”私立東南技術學院機械工程系碩士論文,90 年 12月 26號
【5】莊水旺“走心式車床之曲線外型切削參數研究”國立台灣海洋科技大學機械與機電工程學系,98年7月
【6】陳紹賢“工具機設計-控制器”2009年3月24
【7】陳遵立“以DSP 為基礎具USB2.0 通訊介面之多軸運動控制卡原型之研發“國立中山大學電機工程學系碩士論文,91 年 6月
【8】陳雲顯“車床實習工作圖”全華科技圖書股份有限公司,75年11月
【9】陳連春 “ 步進馬達原理與活用要訣” ,建興出版社,89 年6月。
【10】許彥夫、楊純智“金屬切削原理與工具機”復文書局,67年6月
【11】張書彰 “ 複合型步進馬達充磁座磁路模擬分析之研究” ,輔仁大學物理研究所碩士論文,90 年
【12】趙平峽 以DSP為基礎具USB2.0通訊介面之多軸運動控制卡原型之研發國立中山大學電機工程學系
【13】薛堯文“工具機精密技術” 私立北台灣科技學院機械系,100 年 9 月 8日
【14】夏恒泰“CNC工具機加工性能最佳化系統之研究與開發”,私立中原大學機械工程學系碩士論文,93 年 6月.
【15】劉醇偉“CNC伺服馬達之精密控制、自動調整補償、與遠端監制”國立交通大學電機與控制工程學系 97年7月
【16】http://www.galilmc.com/about/index.html,Galil Corp.。
【17】http://www.mtt.com.tw/index.htm,寶迪企業


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