（定稿）化工公司清污分流改造工程项目投资立项申报书6

参考文献实用机床设计手册李洪主编辽宁科学技术出版社机械设计纪名刚主编西北工业大学机械原理及濮良贵机械零件教研室袖珍机械设计师手册毛谦德主编机械工业出版社李振清画法几何及机械制图马晓湘主编华南理工大学出版社钟均祥机电体化设计基础郑堤主编机械工业出版社唐可洪屈华昌主编塑半径，因此，火焰喷嘴中心的运动轨迹并不是零件的实际轮廓，必须对各个零件进行火焰半径补偿处理。

且在切割过程中，火焰喷嘴是不允许暂停的，因此，在实体与实体之间须增加段半径为火焰喷嘴半径的过渡圆弧，在切割完个实体后，使旋转三割炬的转角逐步过渡到下个实体。

数控程序的生成通过以上计算，已经求得火焰喷嘴中心实际的运动轨迹。

根据切割加工工艺的需要，该系统还增加了如下六条辅助指令点火预热熄火开切割氧关切割氧程序结束控制程序设计根据切割加工工艺的要求，同时又能充分发挥工业机的优点，该切割机的控制程序可按以下几个模块来设计。

程序检验及图形仿真模块程序运行的第步是检验输入的数据文件是否符合规定的要求，旦发现指定的文件中有非法的指令，则退出控制程序，并提示编程人员哪行出现哪种类型的，编程人员修改好数控代码文件以后，可继续进入控制程序。

图形仿真模块将读入代码经过处理画出零件图形，无论零件有多大或多小，系统都能自动按比例缩放。

转角计算模块由于自动编程系统生成的数控代码文件只包含零件轮廓的信息，没有包含旋转三割炬转角的信息，因此在该模块中必须根据零件的轮廓计算出旋转三割炬的转角，并计算出切割每个零件前旋转三割炬的初始转角，为插补控制作好准备。

插补控制模块此模块解释数控代码文件中的，类运动指令，由于运动控制卡没有插补控制指令，因此在执行这些指令前必须由工业机作些数据处理。

该模块方面根据数控代码文件中的数值以及各轴的脉冲当量，计算出和轴的脉冲数另方面根据指定的切割速度，计算出各轴的分频系数。

并在上条指令执行结束时，将计算出的脉冲数的分频系数送到对应计数器的对应通道。

轨迹的动态跟踪模块该模块完成切割嘴位置的动态跟踪显示，切割机在切割能源和数控控制系统两方面取得了长足的发展，切割能源已由单的火焰能源切割发展为目前的多种能源火焰等离子激光高压水射流切割方式数控切割机控制系统已由当初的简单功能复杂编程和输入方式自动化程度不高发展到具有功能完善智能化图形化网络化的控制方式驱动系统也从的步进驱动模拟伺服驱动到今天的全数字式伺服驱动数控切割机主要品种包括以下几种数控火焰切割机数控等离子切割机数控激光切割机数控高压水射流切割机其它专用特殊切割设备如数控管材切割机数控型材切割机其它非金属专用切割设备等，各类型数控切割机的特点及其应用情况数控火焰切割机，切割具有大厚度碳钢切割能力，切割费用较低，但存在切割变形大，切割精度不高，而且切割速度较低，切割预热时间穿孔时间长，较难适应全自动化操作的需要。

它的应用场合主要限于碳钢大厚度板材切割，在中薄碳钢板材切割上逐渐会被等离子切割代替。

数控等离子切割机，断电路以及光电隔离输入输出电路。

其中译码电路为运动控制卡提供个接口地址段，通过拨码开关可以更改该地址段的范围振荡电路为运动控制卡上的脉冲控制电路提供固定频率的脉冲源端口电路由两片并行口芯片组成，其主要作用是输出切割机气源控制信号及输入机床按钮信号脉冲控制电路由三片计数器组成，每片计数器分别控制个轴的伺服电机中断电路是为控制程序提供硬件中断信号而设计的光电隔离输出输入电路将工业机电源和外界电源隔离，减少外界电源对计算机的干扰。

运动控制卡设计的原理如图所示。

图运动控制卡的原理图数控系统软件的设计数控系统的软件由两部分组成第部分模块实现图形自动编程功能第二部分模块实现切割机运动轨迹以及气源控制功能。

两部分的模块框架如图所示。

图系统软件框图自动编程系统设计与传统的自动编程系统不同，本文采用图形自动编程系统。

编程时不需要编辑零件源程序，只要在环境中将要切割的零件排列好，系统能自动将图形转化成数控代码，从而避免了信息的重复输入，提高了编程效率及可靠性。

零件图形的编辑该模块利用汉化图形软件，编程者在环境下进行图形输入编辑，按下料钢板的大小设置图框尺寸，将要切割的零件在图框内排列好，并加上切割引线。

图形数据的提取和切割路径的规划系统提供了个与其它高级语言的接口文件图文交换文件，它将提供的数据以固定的格式输出。

从文件我们可以提取零件的轮廓数据，它包含了设计零件的全部实体，但各个零件的实体夹杂排列在起，所以必须对这些数据进行处理，使每个零件的实体放在起，并且使零件的各实体首尾相连。

火焰半径补偿及过渡圆弧的计算在切割过程中，由于火焰喷嘴有定显示屏上，操作者可以清楚地看到当前的切割位置。

该模块通过不停地读回计数器的计数值，得到剩余的脉冲数，经过数据处理得到当前切割位置的屏幕坐标，并用小箭头指示旋转三割炬的位置，用指针指示旋转三割炬的转角。

系统管理模块该模块用来在切割过程中对整个系统的管理，包括暂停启动返回退出升降速的控制以及对限位信号的处理。

结束语该切割机的数控系统具有良好的人机界面，可以进行图形编程，在切割过程中具有切割轨迹的动态跟踪功能。

该数控系统已在实验室里连接交流伺服系统及步进伺服系统进行调试，在调试过程中，两种电机均能平稳运转，控制程序中提到的功能全部实现。

该数控系统的硬件部分已在实际中得到应用。

致谢三年的读书生活在这个季节即将划上个句号，而于我的人生却只是个逗号，我将面对又次征程的开始。

三年的求学生涯在师长亲友的大力支持下，走得辛苦却也收获满囊，在论文即将付梓之际，思绪万千，心情久久不能平静。

伟人名人为我所崇拜，可是我更急切地要把我的敬意和赞美献给位平凡的人，我的导师。

我不是您最出色的学生，而您却是我最尊敬的老师。

您治学严谨，学识渊博，思想深邃，视野雄阔，为我营造了种良好的精神氛围。

授人以鱼不如授人以渔，置身其间，耳濡目染，潜移默化，使我不仅接受了全新的思想观念，树立了宏伟的学术目标，领会了基本的思考方式，从论文题目的选定到论文写作的指导，经由您悉心的点拨，再经思等离是扣件松动，在动载冲击下，轨距发生变化五是顶铁不密靠，动态扩大。

整治方案在道岔预铺时，严格按照道岔设计图铺设岔枕和安装联结零件，并严格进行预铺检查验收在日常养护维修作业中，加强轨枕间距及横向位移的检查，按照铺设标准对轨枕进行方正，调整轨距块及时更换和补充失效锈蚀和缺少的轨距挡板加强车工电联合检查，全面改正道岔转辙部分轨距加强扣件养护工作，及时复紧连接零件和更换立螺栓，减少旷动间隙加装经发行的绝缘轨距杆。

整治标准轨距误差控制在。

病害轨向不良包括钢轨不均匀侧磨原因分析是轨距变化不均匀二是与区间无缝线路锁定轨温差超标，钢轨发生纵向位移，限位铁限位器扭曲或顶死三是铝热焊头支嘴形成硬弯四是局部侧水平或暗坑吊板，造成两股钢轨受力不均匀五是钢轨交替不均匀侧磨。

整治方案对无缝道岔进行应力调整，消除道岔应力集中整治失格铝热焊接接头对线路方向容易发生变化处所，安装地锚拉杆对不均匀侧磨的轨件及时调边打磨或更换。

整治标准用弦测量，连续轨向偏差控制在以内，单个轨向偏差控制在以内。

消灭接头辙叉尖轨钢轨作用边肥边和轨顶内铡不圆顺。

病害高低超限原因分析是道床污染板结排水不良，造成线路暗坑吊板和翻浆二是接头焊道凸凹不平三是可动心轨部分与翼轨间存在高低不平顺四是道岔转辙部分及可动心轨电务转辙机等无法实施正常捣固，道床不密实五是尖轨及心轨变截面处轨面出现坑洼六是钢轨母材垂直方向轨面原始不平达。

整治措施对道床板结的道岔及前后平直线进行清筛换砟，恢复道床弹性对接头焊缝进行仿型打磨，消除接头焊道轨面不平顺，消除或减缓附加冲击力进行尖轨可动心轨的轨面修理，消除或减缓附加冲击力加强道岔转辙及可动心轨部分的捣固工作，消除暗坑吊板。

整治标准以整个道岔群为整治单元，弦测量高低控制在以内。

病害直尖轨拱腰变形原因分析是道岔锁定轨温过高或过低，基本轨发生纵向位移二是对岔区没有完全锁定，造成钢轨伸缩量大三是尖轨顶铁顶碰尖轨轨底，或滑床板摩擦阻力过大。

整治措施规范无缝道岔管理工作，按照跨区间无缝线路管理标准，对不符合标准的无缝道岔进行应力调整，恢复尖轨与基本轨设计位置，调整限位铁加强岔区锁定，岔区连接零件必须齐全完好有效，对道岔曲股及岔后线路加强锁定对变形的尖轨进行直轨处理。

病害尖基本轨离缝原因分析是尖轨拱腰变形二是转辙部分暗坑吊板三是曲股轨距过大四是顶铁磨耗五是电务转辙设备调整不到位。

整治方案认真落实病害六整治措施要求，解决好尖轨拱腰问题整治岔区连接零件病害，消灭转辙部分的暗坑吊板及时消灭曲股大轨距，保证曲股圆顺，在曲股轨距准确情况下，对顶铁加插片，保证尖轨基本轨密贴调整拉杆及顶铁，消灭尖轨基本轨离缝。

病害钢轨歪斜原因分析轨下垫片位置不正或铁垫板下垫普通垫片。

整治措施道岔内取消垫片作业，改为冲击捣固镐捣固。

可动心轨道道岔病害病害心轨离缝。

原因分析基本轨外侧轨撑离缝顶铁不密扣件松动造成轨距扩大。

整治措施在电务配合下进行调整。

病害心轨滑床板轨撑折断。

原因分析心轨处道床不密实，暗坑吊板严重，扣件松动，列车通过时造成折考后的领悟，常常让我有山重水复疑无路，柳暗花明又村。

参考文献实用机床设计手册李洪主编辽宁科学技术出版社机械设计纪名刚主编西北工业大学机械原理及濮良贵机械零件教研室袖珍机械设计师手册毛谦德主编机械工业出版社李振清画法几何及机械制图马晓湘主编华南理工大学出版社钟均祥机电体化设计基础郑堤主编机械工业出版社唐可洪屈华昌主编塑半径，因此，火焰喷嘴中心的运动轨迹并不是零件的实际轮廓，必须对各个零件进行火焰半径补偿处理。

且在切割过程中，火焰喷嘴是不允许暂停的，因此，在实体与实体之间须增加段半径为火焰喷嘴半径的过渡圆弧，在切割完个实体后，使旋转三割炬的转角逐步过渡到下个实体。

数控程序的生成通过以上计算，已经求得火焰喷嘴中心实际的运动轨迹。

根据切割加工工艺的需要，该系统还增加了如下六条辅助指令点火预热熄火开切割氧关切割氧程序结束控制程序设计根据切割加工工艺的要求，同时又能充分发挥工业机的优点，该切割机的控制程序可按以下几个模块来设计。

程序检验及图形仿真模块程序运行的第步是检验输入的数据文件是否符合规定的要求，旦发现指定的文件中有非法的指令，则退出控制程序，并提示编程人员哪行出现哪种类型的，编程人员修改好数控代码文件以后，可继续进入控制程序。

图形仿真模块将读入代码经过处理画出零件图形，无论零件有多大或多小，系统都能自动按比例缩放。

转角计算模块由于自动编程系统生成的数控代码文件只包含零件轮廓的信息，没有包含旋转三割炬转角的信息，因此在该模块中必须根据零件的轮廓计算出旋转三割炬的转角，并计算出切割每个零件前旋转三割炬的初始转角，为插补控制作好准备。

插补控制模块此模块解释数控代码文件中的，类运动指令，由于运动控制卡没有插补控制指令，因此在执行这些指令前必须由工业机作些数据处理。

该模块方面根据数控代码文件中的数值以及各轴的脉冲当量，计算出和轴的脉冲数另方面根据指定的切割速度，计算出各轴的分频系数。

并在上条指令执行结束时，将计算出的脉冲数的分频系数送到对应计数器的对应通道。

轨迹的动态跟踪模块该模块完成切割嘴位置的动态跟踪显示，切割机在切割能源和数控控制系统两方面取得了长足的发展，切割能源已由单的火焰能源切割发展为目前的多种能源火焰等离子激光高压水射流切割方式数控切割机控制系统已由当初的简单功能复杂编程和输入方式自动化程度不高发展到具有功能完善智能化图形化网络化的控制方式驱动系统也从的步进驱动模拟伺服驱动到今天的全数字式伺服驱动数控切割机主要品种包括以下几种数控火焰切割机数控等离子切割机数控激光切割机数控高压水射流切割机其它专用特殊切割设备如数控管材切割机数控型材切割机其它非金属专用切割设备等，各类型数控切割机的特点及其应用情况数控火焰切割机，切割具有大厚度碳钢切割能力，切割费用较低，但存在切割变形大，切割精度不高，而且切割速度较低，切割预热时间穿孔时间长，较难适应全自动化操作的需要。

它的应用场合主要限于碳钢大厚度板材切割，在中薄碳钢板材切割上逐渐会被等离子切割代替。

数控等离子切割机，