專用數(shù)控銑床自動進出料系統(tǒng)設(shè)計開題報告

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- 0 -1．畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容、重點和難點等一、主要內(nèi)容：本次畢業(yè)設(shè)計擬設(shè)計一個適合與加工中心工作臺匹配的自動進出料裝置，該裝置主要能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能： 1.具有與主機聯(lián)控的獨立動力，能夠自動將指定工件輸送至加工正確位置；2.設(shè)計一套專用夾具實施定位、夾緊動作，以確保加工過程的位置穩(wěn)定；3.加工完畢后，工件能夠自動退出到指定位置。本次設(shè)計所需完成的任務(wù)有以下： 1.了解數(shù)控技術(shù)的發(fā)展史，數(shù)控機床的應(yīng)用，國內(nèi)數(shù)控機床的特點，進出料系統(tǒng)的現(xiàn)狀、數(shù)控機床的發(fā)展趨勢、設(shè)計專用數(shù)控銑床的目的及意義所在。2.進行專用數(shù)控機床的總體方案、適合與加工中心工作臺匹配的自動進出料裝置和控制系統(tǒng)總體方案的設(shè)計。3.根據(jù)設(shè)計要求，確定工件質(zhì)量，送至加工位置的輸送機構(gòu)直線移動速度。4.完成一套專用夾具保證工件自動定位、夾緊的設(shè)計，分析其結(jié)構(gòu)工藝性和工藝參數(shù)特征，繪制零件圖，寫出技術(shù)要求。5.完成加工完畢后機構(gòu)將成品送出到指定位的要求，確定工藝參數(shù)。6.設(shè)計一個液壓系統(tǒng)實現(xiàn)工件的輸送和夾緊，分析其結(jié)構(gòu)工藝性，確定其工藝參數(shù)。7.完成自動進出料運動裝置的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計，并對相關(guān)機械部分進行計算、校核。用 Auto CAD 畫出其裝置的總裝配圖，要求其裝置結(jié)構(gòu)緊湊合理，方便裝配與拆裝。并表述裝置的工作原理過程。8.完成控制系統(tǒng)設(shè)計。二、本畢業(yè)設(shè)計重點和難點重點：1.完成適合與加工中心工作臺匹配的自動進出料裝置和控制系統(tǒng)總體方案的設(shè)計；2.完成一套專用夾具保證工件自動定位、夾緊的設(shè)計；3.設(shè)計一個液壓系統(tǒng)實現(xiàn)工件的輸送和夾緊；4.完成自動進出料運動裝置的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計；難點：1.適合與加工中心工作臺匹配的自動進出料裝置和控制系統(tǒng)總體方案的設(shè)計；2.專用夾具保證工件自動定位、夾緊的設(shè)計；3.液壓系統(tǒng)實現(xiàn)工件的輸送和夾緊的設(shè)計；4.自動進出料運動裝置的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計。- 1 -5.自動進出料裝置主運動計算、機械部分的計算、控制方案硬件設(shè)計。 2．準備情況（查閱過的文獻資料及調(diào)研情況、現(xiàn)有設(shè)備、實驗條件等）（1）調(diào)研情況：經(jīng)查閱相關(guān)書籍資料并結(jié)合所學過的機械等相關(guān)知識，了解了專用數(shù)控銑床生產(chǎn)、制造、加工以及相關(guān)自動送出料情況，為設(shè)計作好準備。裝備制造業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)支柱產(chǎn)業(yè)，而機械裝備制造業(yè)又是其中的基礎(chǔ)，其為制造工具提供了來源，因此改善生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量就要從基礎(chǔ)根源抓起，其中銑刀在其中就扮演重要的角色，因此研究銑刀就是一個重要環(huán)節(jié)。國內(nèi)產(chǎn)品的質(zhì)量與可靠性也不夠穩(wěn)定，特別是先進數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)和研制還需要作進一步的努力。機床基礎(chǔ)理論和應(yīng)用技術(shù)的研究明顯落后。人員技術(shù)素質(zhì)還跟不上現(xiàn)代機床技術(shù)飛速發(fā)展的需要。因此，我國機床工業(yè)面臨著光榮而艱巨的任務(wù)，必須奮發(fā)圖強，努力工作，不斷擴大技術(shù)隊伍和提高人員的技術(shù)素質(zhì)，學習和引進國外的先進技術(shù)，大力開展科學研究，以便早日趕上世界先進水平。（2）國內(nèi)數(shù)控銑床進出料系統(tǒng)的現(xiàn)狀近年來，我國經(jīng)濟飛速發(fā)展，既促進和帶動了制造業(yè)的發(fā)展，也使其遇到了嚴峻的挑戰(zhàn)，迫切地需要改造傳統(tǒng)的加工制造模式。這其中很重要的一條就是使用更高速、更精確、更可靠的數(shù)控機床來代替普通的人工機床。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，制造技術(shù)的進步，以及社會對產(chǎn)品質(zhì)量和品種多樣化的要求越來越強烈。中、小批量生產(chǎn)的比例明星增加，要求現(xiàn)代數(shù)控機床成為一種精密、高效、復合、集成功能和低成本的自動化加工設(shè)備。（3）數(shù)控技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展計算機技術(shù)的飛速發(fā)展推動了數(shù)控技術(shù)的更新?lián)Q代，而這也日益完善了數(shù)控銑床的高精、高速、高效功能。代表世界先進水平的歐洲、美國、日本的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)商利用工控機豐富的軟硬件資源開發(fā)的新一代數(shù)控系統(tǒng)具有開放式體系結(jié)構(gòu)，即數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)可以在統(tǒng)一的運行平臺上，面向最終用戶，通過改變、增加或剪裁結(jié)構(gòu)對象（數(shù)控功能） ，形成系列化，并可方便地將用戶的特殊應(yīng)用和技術(shù)訣竅集成到控制系統(tǒng)中，快速實現(xiàn)不同品種、不同檔次產(chǎn)品的開發(fā)。開放式體系結(jié)構(gòu)使數(shù)控系統(tǒng)有更好的通用性、柔性、適應(yīng)性、擴展性，并向智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。近幾年來，由于對切割質(zhì)量、勞動環(huán)境等的要求越來越高，其相應(yīng)產(chǎn)品在我國的市場需求量也逐年上升。在我國的數(shù)控銑床設(shè)備生產(chǎn)行業(yè)中，由于缺乏切割理論研究與生產(chǎn)實踐相轉(zhuǎn)換的機制，因此新技術(shù)運用不廣、新產(chǎn)品開發(fā)速度不快，制約- 2 -了數(shù)控銑床技術(shù)的進一步發(fā)展和運用。（4）通過研究概況和發(fā)展分析研究意義及創(chuàng)新：在機械加工中，金屬銑削刀具的幾何參數(shù)的合理選擇及搞質(zhì)量的刃磨，直接影響到機械加工的質(zhì)量，數(shù)控銑床通常對進出料系統(tǒng)的要求有三點，即傳動精度，系統(tǒng)的穩(wěn)定性和動態(tài)響應(yīng)特性(靈敏度)。傳動精度包括動態(tài)誤差，穩(wěn)態(tài)誤差和靜態(tài)誤差，即伺服系統(tǒng)的輸入量與驅(qū)動裝置實際位移量的精確程度。系統(tǒng)的穩(wěn)定性是指系統(tǒng)在啟動狀態(tài)或外界干擾作用下，經(jīng)過幾次衰減震蕩后，能迅速地在新的或原來的平衡狀態(tài)的能力。動態(tài)響應(yīng)特性是指系統(tǒng)的響應(yīng)及驅(qū)動裝置的加速能力。為確保數(shù)控銑床進給系統(tǒng)的傳動精度，系統(tǒng)的穩(wěn)定性和動態(tài)響應(yīng)性，對進給驅(qū)動裝置機械結(jié)構(gòu)的總要求是消除間隙，減少摩擦，減少運動慣量，提高部件精度和剛度，為了達到上述要求，本次畢業(yè)設(shè)計就是為改善上述性能，對數(shù)控銑床的進出料系統(tǒng)的傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計，為了提高生產(chǎn)效率，掌握數(shù)控銑床進出料系統(tǒng)和傳動控制系統(tǒng)。（5）參考文獻[1]王文娟. 振動控制閥性能試驗臺的設(shè)計[J] . 流體傳動與控制,2012,(4):38-40.[2]王劍，黃明亞，黃健等. 閥門壽命試驗臺研制[J] .流體機械，2012,(40)4:：45-48[3]曹小忠, 孟海忠. 液壓泵站設(shè)計與使用中一些問題的分析[J] . 液壓與氣動，2006,(8):71-73[4]雷天覺. 新編液壓工程手冊（上冊）[M] .北京：北京理工大學出版社，1998.[5]洪鐘德. 簡明機械設(shè)計手冊[M]. 上海：同濟大學出版社，2002.[6]姜繼海，液壓與氣壓傳動[M] .北京：高等教育出版社，2009.[7]吳宗澤. 機械零件設(shè)計手冊[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2004.[8]濮良貴，紀名剛.機械設(shè)計（第七版）[M].北京：高等教育出版社，2001.[9]孫靖民.現(xiàn)代機械設(shè)計方法[M].黑龍江：哈爾濱工業(yè)大學出版社，2003.[10]Mischke,Charles R., Shigley,Joseph Edward. Mechanical engineering design[M]. Boston,Mass:McGraw Hill,2001（6）試驗、測試、試制加工所需主要儀器設(shè)備及條件計算機一臺、CAD 軟件以及相關(guān)三維繪圖軟件 PRO/E3.0 等。3、實施方案、進度實施計劃及預期提交的畢業(yè)設(shè)計資料進度計劃：1）2013-12-13—2013-12-26 所選擇的課題進行調(diào)研、查閱資料、方案設(shè)計。- 3 -2）2013-12-27—2014-01-12 查閱資料，明確設(shè)計目的，完成開題報告，收集與課題相關(guān)的資料及參考文獻，確定畢業(yè)設(shè)計的設(shè)計大致方案。3）2014-3-01—2014-03-30 完善并確定最終方案，確定適合與加工中心工作臺匹配的自動進出料裝置和控制系統(tǒng)總體方案的設(shè)計。設(shè)計軟件流程圖，初步設(shè)計控制系統(tǒng)的單片機控制電路原理圖。4）2014-4-01—2014-04-28 根據(jù)設(shè)計要求，確定工件質(zhì)量、送至加工位置的輸送機構(gòu)直線移動速度。完成一套專用夾具保證工件自動定位、夾緊的設(shè)計，分析其結(jié)構(gòu)工藝性和工藝參數(shù)特征，繪制零件圖。完成加工完畢后機構(gòu)將成品送出到指定位的要求，確定工藝參數(shù)。完成自動進出料運動裝置的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計，并對相關(guān)機械部分進行計算、校核。用 Auto CAD 畫出其裝置的總裝配圖，要求其裝置結(jié)構(gòu)緊湊合理，方便裝配與拆裝，并表述裝置的工作原理過程。進行畢業(yè)論文（設(shè)計）初稿。 5）2014-04-29—2014-05-15 根據(jù)指導教師意見進行修改，并最后定稿，并且完成計算機繪制圖和外文翻譯。6）2014-05-16—2014-05-24 核查 CAD 繪制系統(tǒng)的二維裝配圖及零件圖、單片機控制電路原理圖、畢業(yè)設(shè)計論文格式。7）2014-05-25—2014-05-26 完成畢業(yè)設(shè)計，提交論文。預期提交：1、專用數(shù)控銑床自動進出料系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計說明書；2、英文資料翻譯（附英文原文）；3、CAD繪制系統(tǒng)的二維裝配圖、零件圖及單片機控制電路原理圖。- 4 -指導教師意見該生已完成畢業(yè)設(shè)計有關(guān)文獻資料搜集工作，并對所涉及內(nèi)容進行的調(diào)研，對課題所涉及的理論基礎(chǔ)及實際資料進行了了解，目前規(guī)劃的方案可行，進度計劃安排比較合理。同意開題。指導教師（簽字）：2013 年 12 月　　日開題小組意見開題小組組長（簽字）：2014 年 1 月　　日院（系、部）意見- 5 -主管院長（系、部主任）簽字：2014 年 1 月　　日