【摘要】： 根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需要，鋼管應(yīng)進(jìn)行平端面加工，用于焊接的鋼管還應(yīng)進(jìn)行倒焊接坡口的加工。倒棱機(jī)是鋼管端面加工的專用設(shè)備。目前傳統(tǒng)倒棱機(jī)的加工質(zhì)量仍無法滿足市場要求，而進(jìn)口倒棱機(jī)價(jià)格昂貴，且服務(wù)周期長，因此，研發(fā)加工質(zhì)量和生產(chǎn)能力均滿足實(shí)際要求的新型國產(chǎn)倒棱機(jī)迫在眉睫。 本文以“魯寶鋼管325平頭倒棱生產(chǎn)線的研制與開發(fā)”項(xiàng)目為背景，研究了鋼管倒棱的工作原理，進(jìn)行倒棱機(jī)的總體方案設(shè)計(jì)；對其機(jī)械結(jié)構(gòu)特別是影響加工精度的重要部件，即刀盤和夾緊裝置進(jìn)行研究并做了詳細(xì)的設(shè)計(jì)；用SINUMERIC 802D數(shù)控系統(tǒng)與工控機(jī)和PLC組成倒棱機(jī)的電氣控制系統(tǒng)；設(shè)計(jì)了上位機(jī)(工控機(jī))程序、SINUMERIC 802D數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)用程序以及下位機(jī)PLC程序。論文的具體內(nèi)容安排如下： 第一章主要通過介紹無縫鋼管的制造工藝，提出了鋼管端面倒棱加工的意義和工藝過程，闡述了開發(fā)數(shù)控倒棱機(jī)的必要性，介紹了倒棱機(jī)技術(shù)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展方向，提出了本文的主要研究內(nèi)容。 第二章根據(jù)倒棱機(jī)設(shè)計(jì)要求和參數(shù)，提出了全自動倒棱機(jī)的總體布置方案，確定了各主要部件的功能和結(jié)構(gòu)；并對系統(tǒng)運(yùn)動控制進(jìn)行了研究，提出了電氣控制系統(tǒng)的方案。 第三章計(jì)算了切削力，選擇了主軸電機(jī)和進(jìn)給電機(jī)；研究了倒棱切削過程中存在的加工誤差，設(shè)計(jì)了浮動刀盤；分析了鋼管定位夾緊的特殊性，設(shè)計(jì)了專用的夾緊裝置。 第四章對電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，，論述了SINUMERIC 802D數(shù)控系統(tǒng)在倒棱機(jī)中的硬件配置和西門子S7-300PLC的硬件組態(tài)；研究了機(jī)床的位置檢測裝置；并在分析系統(tǒng)干擾源的基礎(chǔ)上提出了相應(yīng)的抗干擾措施。 第五章根據(jù)實(shí)際工作要求，設(shè)計(jì)了上位機(jī)監(jiān)控軟件、SINUMERIC 802D數(shù)控系統(tǒng)倒棱應(yīng)用程序和PLC控制程序。 第六章對數(shù)控?zé)o縫鋼管倒棱機(jī)的研制工作進(jìn)行了總結(jié)，并對其進(jìn)一步的開發(fā)研究做了展望。
【圖文】：

無縫鋼管是用實(shí)心管坯經(jīng)穿孔后軋制的，按制造方法不同可以分為熱軋管、冷軋管、冷拔管、擠壓管等品種。熱軋無縫管一般在自動軋管機(jī)組上生產(chǎn)，制造過程見圖1.1。實(shí)心管坯經(jīng)檢查并清除表面缺陷，截成所需長度，在管坯穿孔端端面上定心，然后送往加熱爐加熱，在穿孔機(jī)上穿孔;在穿孔同時(shí)不斷旋轉(zhuǎn)和前進(jìn)，在軋輥和頂頭的作用下，管坯內(nèi)部逐漸形成空腔，稱毛管;再送至自動軋管機(jī)上繼續(xù)軋制，最后經(jīng)均整機(jī)均整壁厚，經(jīng)定徑機(jī)定徑，達(dá)到規(guī)格要求。利用連續(xù)式軋管機(jī)組生產(chǎn)熱軋無縫鋼管是較先進(jìn)的方法。若欲獲得尺寸更小和質(zhì)量更好的無縫管，必須采用冷軋、冷拔或者兩者聯(lián)合的方法。冷軋通常在二輥式軋機(jī)上進(jìn)行，鋼管在變斷面圓孔槽和不動的錐形頂頭所組成的環(huán)形孔型中軋制。冷拔通常在0.5一IOOT的單鏈?zhǔn)交螂p鏈?zhǔn)嚼浒螜C(jī)上進(jìn)行。擠壓法即將加熱好的管坯放在密閉的擠壓圓筒內(nèi)，穿孔棒與擠壓桿一起運(yùn)動，使擠壓件從較小的�？字袛D出。此法可生產(chǎn)直徑較小的鋼管。管坯經(jīng)過剪斷、加熱、穿孔、軋管、定徑、冷卻等一系列加工工藝后

倒棱是鋼管精整區(qū)域中的一個(gè)重要生產(chǎn)工藝。根據(jù) ((APlsPECSL一2000管線鋼管規(guī)范》、 ((GB/T97n.2一 1999石油天然氣工業(yè)輸送鋼管交貨技術(shù)條件》規(guī)定，除非訂貨合同另有規(guī)定，通常鋼管的端面應(yīng)有坡口和鈍邊，如圖1.2所示。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：TH122

【引證文獻(xiàn)】

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1 劉任;張玉華;;新型大直徑厚壁鋼管銑頭倒棱機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J];焊管;2013年01期

2 吳焱明;胡鑫;王磊;董相文;;智能控制系統(tǒng)在大管徑管接頭坡口加工中的應(yīng)用[J];機(jī)床與液壓;2013年09期

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1 余小巧;全自動鋼管端面銑頭機(jī)自動送料機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];天津理工大學(xué);2011年

2 陳亮;倒棱機(jī)機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新性設(shè)計(jì)[D];天津理工大學(xué);2012年

3 田新利;全自動鋼管倒棱機(jī)控制系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D];天津理工大學(xué);2012年

4 臧福海;高速自動倒角機(jī)研制[D];合肥工業(yè)大學(xué);2012年

5 王磊;智能倒角機(jī)控制系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D];合肥工業(yè)大學(xué);2012年

6 芮成杰;全自動鋼管端面銑頭倒棱機(jī)夾緊裝置的創(chuàng)新優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];天津理工大學(xué);2013年

7 郭瑞;新型全自動鋼管銑頭倒棱機(jī)的研制[D];天津理工大學(xué);2013年

8 何強(qiáng);大口徑厚壁無縫鋼管綜合測量及噴標(biāo)系統(tǒng)的研究[D];浙江大學(xué);2013年

本文編號：2687645