钻孔和攻丝是工业生产中最常使用的加工手段,随着制造技术的迅速发展,各类新型钻床、攻丝机和钻攻中心不断出现,但通过对国内外钻孔及攻丝设备的研究现状分析及市场调研,发现目前国内外用于批量钻孔或攻丝生产的设备仍存在生产效率低、精度差、成本高等问题。针对以上情况,以需要大批量生产的锚具夹片为加工对象,提出了一种锚具夹片钻攻一体机,可以实现锚具夹片的高效自动化钻孔及攻丝加工。主要研究内容如下:1.通过分析锚具夹片的钻孔及攻丝加工工艺,提出了具体的设计要求,根据设计要求制定了两种锚具夹片钻攻一体机的机械总体方案,通过模糊综合评价法对两种方案进行比较,最终确定使用双工位回转式设计方案;2.通过对目前常用的自动化控制方案进行分析比较,结合锚具夹片钻攻一体机的控制要求,确定了工业触摸屏作为上位机和PLC作为下位机的控制系统总体方案;3.在机械总体方案的基础上,完成了回转工作台、钻孔及攻丝夹紧系统、钻孔及攻丝主轴动力系统、钻孔及攻丝进给系统的结构设计,并阐述了相应的工作原理;4.在控制系统总体方案的基础上,进行了控制系统的拓补结构设计及PLC、伺服系统、变频系统的硬件选型,完成了控制系统主电路、伺服系统电路、变频系统电路及夹紧系统电路的设计;5.采用模块化设计方法将PLC程序分为PLC主程序、双工位工作模式子程序和单工位工作模式子程序,并制定了PLC主程序控制流程、双工位工作模式子程序控制流程和单工位工作模式子程序控制流程,并根据控制流程完成了相应的PLC程序编写,针对锚具夹片钻攻一体机所需实现的功能,完成了人机交互界面的设计;6.对钻孔及攻丝夹紧系统和钻孔及攻丝进给系统进行了动态特性分析,验证了钻孔及攻丝夹紧系统和钻孔及攻丝进给系统设计的合理性,并通过搭建物理样机完成了锚具夹片钻攻一体机的功能性验证。图 [40] 表 [5] 参 [61]。