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畢業(yè)設計 論文 中期檢查表 題目名稱 數控車床自動回轉刀架機電系統(tǒng)設計 學生姓名 班級 學號 一 已完成的任務 1 機床的總體方案初步設計 2 機床總體方案的修改 整理 3 已繪制出零件的加工工序 示意圖 4 已繪制出機床的聯系尺寸圖 5 熟悉了機床刀架自動控制的相關資料 二 存在問題 1 單片機和步進電機驅動系統(tǒng)的基本原理還未熟悉掌握 2 在學習 Proteus 軟件時 發(fā)現元件庫中沒有所需要的個別元件 三 擬采取的研究方法和可行性分析 1 搜集資料 掌握單片機控制刀架自動換刀的原理 2 學習用 Proteus 制作元件或用存在的元件代替所需元件的功能 四 指導教師對學生勞動紀律 設計 論文 進展等方面的評語 指導教師簽名 畢業(yè)設計 論文 中期檢查表 題目名稱 數控車床自動回轉刀架機電系統(tǒng)設計 學生姓名 班級 學號 一 已完成的任務 1 機床的總體方案初步設計 2 機床總體方案的修改 整理 3 已繪制出零件的加工工序 示意圖 4 已繪制出機床的聯系尺寸圖 5 熟悉了機床刀架自動控制的相關資料 二 存在問題 1 單片機和步進電機驅動系統(tǒng)的基本原理還未熟悉掌握 2 在學習 Proteus 軟件時 發(fā)現元件庫中沒有所需要的個別元件 三 擬采取的研究方法和可行性分析 1 搜集資料 掌握單片機控制刀架自動換刀的原理 2 學習用 Proteus 制作元件或用存在的元件代替所需元件的功能 四 指導教師對學生勞動紀律 設計 論文 進展等方面的評語 指導教師簽名 畢業(yè)設計 論文 任務書 指 導 教 師 簽 字 院 長 系 主 任 簽 字 姓 名 系部 機械工程系 專業(yè) 班級 題 目 數控車床自動回轉刀架機電系統(tǒng)設計 設 計 任 務 設計一臺四工位的立式自動回轉刀架 適用于 C616 或 C6132 經濟型數控 車床 推薦刀架所用電動機的額定功率為 90W 額定轉速為 1440r min 換刀 時要求刀架轉動的速度為 30r min 對設計的回轉刀架的工作原理 結構 特點等進行分析和掌握 完成回轉刀架的整體結構方案設計和論證 對回轉刀架的主要傳動件進行 設計 完成回轉刀架電氣控制系統(tǒng)的設計 包括控制系統(tǒng)的硬件和軟件設計 撰寫 2 萬字的畢業(yè)設計論文 時 間 進 度 第六到十周組合機床總體方案設計 第十一到十四周結合零件加工要求設計組合機床刀架自動控制系統(tǒng)圖 第十五周論文整理 裝訂和參加答辯 原 始 參 資 考 料 文 和 獻 主 要 1 陳炳光 陳昆 模具數控加工及編程技術 北京 化學工業(yè)出版社 2011 2 唐利平 數控車削加工技術 北京 機械工業(yè)出版社 2011 3 朱勇 數控機床編程與加工 北京 中國人事出版社 2011 外文資料翻譯 Control Machine On The Necessity Of The Reform 1 at the necessity of reform micro Micro nc machine tools are prominent than traditional superiority and these advantages are from the numerical control system contains the power of computers The traditional machining process of complex curves and surfaces etc Because computers are excellent operation ability can be instantaneous accurately calculate the instantaneous should coordinate each exercise so can exercise into complex compound curve or surface Can realize the automatic processing and is flexible thus to improve efficiency than traditional machine 3 7 times Because computers are memory and storage capacity can input program then remember and storage procedures according to the order to perform automatic so as to realize automation If you replace a CNC program can realize the automation of another workpiece machining thereby piece and small batch production automation so called flexible Machining parts of high precision small size which makes easy dispersion no longer need to repair match means Can achieve more processes reduce the concentration of frequent in handling With automatic alarm automatic control automatic compensation of self discipline function thus realizing unattended processing for a long time The benefits derived from above five Such as reduce the labor intensity save labor a person can watch more tool machine reduce the tooling shorten the cycle of new product trial production cycle and to make rapid reaction to market demand etc These advantages is unimaginable is a very significant breakthrough In addition the numerical control machine tools or pushing FMC flexible manufacturing unit FMS FMS and CIMS computer integrated manufacturing system enterprise informationization reform CNC manufacturing automation technology has become the core technology and basic techniques 2 macro see the necessity of reform Macro industrialized countries people of mechanical industry in the 1970s and early 1980s has started large scale application of numerical control machine Its essence is to use information technology the traditional industry including the army and machinery industry Except in the manufacturing process using nc machine tools FMC FMS still include in product development and implementation of CAD CAM CAE virtual manufacturing and production management in the implementation of the management information system MIS CIMS etc In the production of products and the increase in information technology including the content of artificial intelligence Because of using information technology to foreign armies people machinery industry in depth reform called information eventually making their products in the international military and civilian goods market competitiveness greatly strengthened And we in information technology to transform traditional industries in developed countries behind than about 20 years If our machine CNC ownership of the proportion of numerical control rate to 1995 only 1 9 in 1994 while Japan has reached by 20 8 so every year there are lots of the import of mechanical and electronic products This is from on macroscopic illustrates the necessity of nc reform Second how to reform nc 1 the rise of industry transformation and abroad In the United States Japan and Germany and other developed countries their machine reconstruction as a new economic growth industries is in the golden age Due to the machine as well as technology advances machine reconstruction is a eternal Our machine reconstruction from old also with numerical control technology industry into the new industry In the United States Japan Germany using CNC machine and production technical renovation has broad market has formed a line of nc machine tools and new industry transformation In the United States machine tool called transformation industry Remanufacturing regeneration The famous company engaged in renewable industry Bertsche engineering Co ayton machine Co Devlieg Bullavd depot services group US equipment company etc American companies in China to open In Japan machine tools modification called transformation industry Retrofitting Engaged in the modification of the famous company has possession Wei engineering group three machinery company p dubois chiyoda machine company worker wild zanretsuken engineering company waterside field engineering company morikawa engineering company etc 普通車床的數控化改造 機床進行數控化改造的必要性 首先從微觀看改造的必要性 微觀上看 數控機床比傳統(tǒng)機床有以下突出的優(yōu)越性 而且這些優(yōu)越性均 來自數控系統(tǒng)所包含的計算機的威力 可以加工出傳統(tǒng)機床加工不出來的曲線 曲面等復雜的零件 由于計算機有高超的運算能力 可以瞬時準確地計算出每個坐標軸瞬時應 該運動的運動量 因此可以復合成復雜的曲線或曲面 可以實現加工的自動化 而且是柔性自動化 從而效率可比傳統(tǒng)機床提高 3 7 倍 由于計算機有記憶和存儲能力 可以將輸入的程序記住和存儲下來 然后 按程序規(guī)定的順序自動去執(zhí)行 從而實現自動化 數控機床只要更換一個程序 就可實現另一工件加工的自動化 從而使單件和小批生產得以自動化 故被稱 為實現了 柔性自動化 加工零件的精度高 尺寸分散度小 使裝配容易 不再需要 修配 可實現多工序的集中 減少零件 在機床間的頻繁搬運 擁有自動報警 自動監(jiān)控 自動補償等多種自律功能 因而可實現長時間 無人看管加工 由以上五條派生的好處 如 降低了工人的勞動強度 節(jié)省了勞動力 一 個人可以看管多臺機床 減少了工裝 縮短了新產品試制周期和生產周期 可對市場需求作出快速反應等等 以上這些優(yōu)越性是前人想象不到的 是一個極為重大的突破 此外 機床 數控化還是推行 FMC 柔性制造單元 FMS 柔性制造系統(tǒng) 以及 CIMS 計 算機集成制造系統(tǒng) 等企業(yè)信息化改造的基礎 數控技術已經成為制造業(yè)自動 化的核心技術和基礎技術 其次宏觀看改造的必要性 宏觀上看 工業(yè)發(fā)達國家的軍 民機械工業(yè) 在 70 年代末 80 年代初已 開始大規(guī)模應用數控機床 其本質是 采用信息技術對傳統(tǒng)產業(yè) 包括軍 民 機械工業(yè) 進行技術改造 除在制造過程中采用數控機床 FMC FMS 外 還 包括在產品開發(fā)中推行 CAD CAE CAM 虛擬制造以及在生產管理中推行 MIS 管理信息系統(tǒng) CIMS 等等 以及在其生產的產品中增加信息技術 包 括人工智能等的含量 由于采用信息技術對國外軍 民機械工業(yè)進行深入改造 稱之為信息化 最終使得他們的產品在國際軍品和民品的市場上競爭力大 為增強 而我們在信息技術改造傳統(tǒng)產業(yè)方面比發(fā)達國家約落后 20 年 如我國 機床擁有量中 數控機床的比重 數控化率 到 1995 年只有 1 9 而日本在 1994 年已達 20 8 因此每年都有大量機電產品進口 這也就從宏觀上說明了 機床數控化改造的必要性 如何進行機床數控化改造 國外改造業(yè)的興起 在美國 日本和德國等發(fā)達國家 它們的機床改造作為新的經濟增長行業(yè) 生意盎然 正處在黃金時代 由于機床以及技術的不斷進步 機床改造是個 永 恒 的課題 我國的機床改造業(yè) 也從老的行業(yè)進入到以數控技術為主的新的行 業(yè) 在美國 日本 德國 用數控技術改造機床和生產線具有廣闊的市場 已 形成了機床和生產線數控改造的新的行業(yè) 在美國 機床改造業(yè)稱為機床再生 Remanufacturing 業(yè) 從事再生業(yè)的著名公司有 Bertsche 工程公司 ayton 機床公司 Devlieg Bullavd 得寶 服務集團 US 設備公司等 美國得寶公司 已在中國開辦公司 在日本 機床改造業(yè)稱為機床改裝 Retrofitting 業(yè) 從 事改裝業(yè)的著名公司有 大隈工程集團 崗三機械公司 千代田工機公司 野 崎工程公司 濱田工程公司 山本工程公司等 1 目錄 一 實習目的及意義 2 二 實習任務 2 三 實習時間 2 四 實習地點 2 五 實習企業(yè)概況 2 六 實習內容 3 一 實習的具體內容 3 二 實習中資料的收集與總結 3 七 實習感想 5 2 一 實習目的及意義 1 貫徹理論聯系實際原則的好辦法 學生以實際工作者的身份 直接參與生產 過程 既可運用已有的知識技能 完成一定的生產任務 又可學習實際生產技術知 識或管理知識 掌握生產技能 或培養(yǎng)管理能力 并且通過實習鞏固 豐富與提高 理論知識 2 對學生進行思想政治和道德品質教育的有效途徑 在生產實習中 可以具體 生動地對學生進行勞動觀點 愛護公共財物 組織性紀律性 職業(yè)道德等教育 3 檢驗教學質量的重要手段 通過生產實習 可以對學生專業(yè)知識 技能的實 際水平 為社會主義建設服務的專業(yè)思想 社會主義勞動紀律與職業(yè)道德 二 實習任務 根據所選擇的畢業(yè)論文 設計 題目及所選擇的實習單位確定具體的實習任務 基本內容包括 了解實習單位的基本情況 業(yè)務流程 企業(yè)存在的問題 電子商務 應用的基本情況等 三 實習時間 2013 年 3 月 13 日 四 實習地點 鄭州第一紡織有限公司 河南龍瑞新能源汽車有限公司 五 實習企業(yè)概況 鄭州第一紡織成立于 2006 年 前身為河南嵩岳集團鄭州一棉有限公司 公司位 于河南省新鄭市龍湖鎮(zhèn)雙湖東道 2 號 是一家集棉紡 針紡織品的設計 制造 銷售等 為一體的大型紡織企業(yè) 公司選用國內最先進的紡織設備 德國特呂次勒清梳聯 瑞士立達精梳成套設備 德國賜來福自動絡筒機 全套烏斯特試驗儀器 德國羅森 克細紗輔機等 配以國內外最先進的生產網絡管理系統(tǒng) 能實現全方位的設備在線 監(jiān)測 實時監(jiān)控和信息共享 保證了產品的質量和設備的效用最大化 河南龍瑞新能源汽車有限公司成立于 2010 年 7 月 是由胡連精密股份有限公司 臺灣 和河南機電職業(yè)學院共同籌建的一家專業(yè)生產純電動汽車的股份制企業(yè) 3 公司一期生產基地位于河南省新鄭市龍湖鎮(zhèn) 總投資為 20000 萬元 建成涵蓋沖 壓 焊接 涂裝 總裝四大工藝的整車生產線和零部件配套項目 建筑面積達到 30 000 平方米 一期設計年產能 3 萬臺純電動汽車 公司目前擁有員工近 200 人 具有完善的法人治理機構 擁有國內在汽車 快速 制造領域最頂尖的技術研發(fā)團隊 擁有多項獨立的專利技術和知識產權 公司依托 快速制造國家工程研究中心 以中國工程院郭孔輝院士 盧秉恒院士為代表的科研 隊伍 協(xié)同一批國內制造業(yè) 汽車行業(yè)的權威直接參與公司核心技術研究 致力于 研發(fā)和生產體現 前沿科技 低碳生活 的微型電動汽車及其核心智能驅動控制系統(tǒng) 公司目標是通過不斷的技術創(chuàng)新 為客戶提供智能 環(huán)保 高品質 個性化的新能 源汽車產品 龍瑞純電動汽車產品自 2011 年 7 月上市銷售以來 憑借優(yōu)越的性能和精良的品 質 廣受消費者的歡迎 目前公司具有自主研發(fā)的純電動汽車兩款 LEV6 三廂系 列和 I 炫兩廂系列 并計劃在近兩年內再推出 3 4 款新車型 滿足不同消費階層的 需求 龍瑞公司堅持 品質 高效 嚴謹 創(chuàng)新 的企業(yè)理念 秉承臺灣企業(yè)嚴格的管 理模式 爭取三年內成為河南新能源汽車的代名詞 五年內發(fā)展成為國內有影響力 的新能源汽車民族品牌 成為受人尊敬的具有社會責任感的優(yōu)秀企業(yè)及行業(yè)管理典 范 六 實習內容 一 實習的具體內容 了解各種紡織儀器名稱 作用 細紗 絡筒設備的基本認識和維修保養(yǎng)概念以及 紡織工藝流程 以及在紡織工廠中如何確保工廠安全問題 保證人身及財產的安全 是重中之重 了解新能源未來的發(fā)展前景和國家對新能源的大力推廣 及新能源在汽車工業(yè)的 發(fā)展迅速發(fā)展 二 實習中資料的收集與總結 在鄭州第一紡織有限公司實習我了解到織造工序織造是紡織廠的重要工序 織造 的任務是將經過準備工序加工處理的經紗與緯紗通過織布機根據織物規(guī)格要求 按 4 照一定的工藝設計交織成織物 織造工序的產量 質量和消耗直接影響企業(yè)的經濟 效益 必須高度重視 1 提高產品質量 織物質量主要包括棉布的物理性能和外觀疵點兩大方面 織物的 物理性能 如 織物的經緯向強力 耐磨牢度 透氣度等 直接影響到服用性和穿 著牢度 應根據織物的不同用途而確定 并要在生產的全過程進行控制 達到指標 要求 織物的外觀疵點如 折痕 稀弄 百腳 跳花 破洞等 不僅影響織物外觀 對服用性能和穿著牢度也有著直接影響 應在操作過程中嚴格執(zhí)行工作法 在日常 管理中經常分析疵點產生的因素 有針對性的提出改進措施 不斷改善成品質量 提高下機一等品率 2 提高生產效率織機的生產效率是用來衡量生產水平的考核指標之一 織機在運轉 中由于斷經 斷緯 機械故障 處理壞布 上軸等原因而造成停臺 影響布機的產 量和棉布質量 因此 必須采取有效措施降低斷頭 減少機械故障 及時處理停臺 縮短停臺時間 努力提高織機的生產效率 3 織機在織造過程中主要物質消耗是機物料 紗線和動力 消耗量的大小與原材料 質量設備狀態(tài) 技術操作水平 生產環(huán)境和生產條件有關 降低物質消耗是提高經 濟效益的重要內容 必須高度重視 在參觀河南龍瑞新能源汽車有限公司時我認識到新能源將得到國管局的大力推廣 十二五 時期全國公共機構的節(jié)能目標是以 2010 年能源資源消耗為基數 到 2015 年人均能耗下降 15 單位建筑面積能耗下降 12 據了解 全國公共機構食堂每年消耗天然氣和人工煤氣約 20 億立方米 而節(jié)能 型灶具的使用比率不到 10 十二五 期間 國管局將推進燃氣灶具改造工程 預計在公共機構推廣應用節(jié) 能型灶具 24 萬臺 使節(jié)能型灶具使用率達到 80 以上 年節(jié)約天然氣和煤氣約 3 億 立方米 折合 36 萬噸標準煤 此外 國管局將推動新能源和可再生能源推廣工程 在節(jié)能與新能源公務用車推 廣工程中 公共機構將逐步提高新購公務用車中節(jié)能與新能源汽車的比例 到 十二 五 期末達到 50 以上 并且認識到小型高效電動汽車是中國汽車產業(yè)發(fā)展的歷史機遇小型電動汽車市場 需求大 百姓買得起 政府貼得起 基本不用貼 小型電動汽車售價為 5 萬 6 萬元 5 有的甚至不到 3 萬元 小型純電動車的運行成本為同級別燃油車的 1 3 甚至更低 包括電池折舊 技術上完全可以支撐持續(xù)的發(fā)展 在小型電動汽車研發(fā)方面 我國已 有較好的技術積累 有強大的國際競爭力 低速未必是低技術 低品質 只要夠用 續(xù) 駛里程短的還更節(jié)能 更環(huán)保 推廣高品質的小型電動車 以大量替代燃油轎車才是實 現低能耗 低污染交通的主要途徑 七 實習感想 這段時間 我在鄭州第一紡織有限公司和河南龍瑞新能源汽車有限公司的畢業(yè)實 習 使我增長了知識和見聞 也讓我增長了很多實踐知識 很有收獲 也很有感觸 在幾天的活動中 我至少強化了一個觀點 發(fā)展經濟要有長遠的目光 要有知識 也要有技術 這次的實習 我也增強了一個信念 要努力學習知識和技能 全面 提高個人的綜合素質 為將來發(fā)展中國經濟貢獻自己的力量 回首過去 展望未來 從思想上來說 我從一個年少無知的學生到一個為社會服務的人 思想覺悟有了很 大的提高 作為一個剛剛步入社會的年輕人來說 什么都不懂 沒有任何實踐經驗 不過在各位熱心領導和同事的幫助下 我很快的融入到了這個新環(huán)境 這對我今后 的工作是非常有益的 除此之外我還學會了如何更好地與別人溝通 在這短短的十 幾天里 我學到了很多在學校學不到的東西 也認識到了自己很多的不足 感覺受 益匪淺 我堅信通過這一段時間的實習 從中獲得的實踐經驗使我終身受益 并會在我 畢業(yè)后的實際工作中不斷地得到印證 我會持續(xù)地理解和體會實習中所學到的知識 期望在未來的工作中把學到的理論知識和實踐經驗不斷的應用到實際工作中來 充 分展示我的個人價值和人生價值 為實現自我的理想和光明的前程而努力 6 教師評語 7 畢業(yè)論文 設計 開 題 報 告 論文題目 數控車床自動回轉刀架機電系統(tǒng)設計 畢業(yè)論文 設計 開題報告 一 結合畢業(yè)論文 設計 任務書的要求 根據所查閱的文獻資料 撰寫 1500 字左右的課題綜述 1 選題的目的意義 數控機床是多品種小批量生產的高效自動化的技術群體 它是把多工序加工 切 刀具磨損和測量等各種功能集為一體的自動化機床 隨著科學技術的迅猛發(fā)展 數 控機床已是衡量一個國家機械制造工業(yè)水平的重要標志 其中數控回轉刀架是數控 車床的重要部件之一 刀架用于夾持切削用的刀具 因此其結構直接影響機床的切 削性能和切削效率 它在一定程度上標志著數控車床的技術水平 并且與加工精度 和生產效率密切相關 因此 國內外都在不斷地提高數控回轉刀架的重復定位精度 和換刀速度 以適應高質量 高效率生產的要求 目前具有世界先進水平的數控車 床 其換刀速度已達到 1s 以內 重復定位精度可保證小于 0 002mm 隨著數控車床的發(fā)展 數控刀架開始向快速換刀 電液組合驅動和伺服驅動方向 發(fā)展 德國 Sauter 肖特 公司的產品的性能指標較高 代表數控車床用轉塔刀架 的發(fā)展前景 具體表現在 1 刀架轉位時間最短 且轉位準確 數控刀架作為數控機床必需的功能部件 直接影響機床的性能和可靠性 是機床的故障高發(fā)點 這就要求設計的刀架具有轉 位快 定位精度高 切向扭矩大的特點 它采用蝸桿傳動 上下齒盤嚙合 螺桿夾 緊的工作原理 2 刀架定位精度高 動作迅速 穩(wěn)定可靠 因為數控機床的切削加工精度在很 大程度上取決于刀尖位置 由于在加工過程中刀尖位置不進行人工調整 因此 轉 塔刀架在結構上必須有足夠的強度和剛性 以及合理的定位結構 以保證轉塔刀架 在每一次轉位之后 都具有盡可能高的重復定位精度 Sauter 公司產品正是滿足了 這一要求 才使其能夠承受粗加工時的切削抗力同時滿足各種精密加工的要求 3 可多刀夾持 雙向轉位和任意刀位就近選刀 4 應用范圍廣 維修方便等特點 2 國內外研究綜述 目前國內數控刀架以電動為主 分為立式和臥式兩種 主要用于簡易數控車床 臥式刀架有八 十 十二等工位 可正 反方向旋轉 就近選刀 用于全功能數控 車床 另外臥式刀架還有液動刀架和伺服驅動刀架 電動回轉刀架是數控車床重要 的傳統(tǒng)結構 合理地選配電動回轉刀架 并正確實施控制 能夠有效的提高勞動生 產率 縮短生產準備時間 消除人為誤差 提高加工精度等等 另外 加工工藝適 應性和連續(xù)穩(wěn)定的工作能力也明顯提高 尤其是在加工幾何形狀較復雜的零件時 除了控制系統(tǒng)能提供相應的控制指令外 很重要的一點是數控車床配備了易于控制 的電動回轉刀架 以便一次裝夾所需的各種刀具 靈活 方便地完成各種幾何形狀 的加工 國內部分刀架回轉原理為電機經彈簧理合器帶動蝸桿 再由蝸輪帶動蝸桿旋轉 當刀架轉體時 由霍爾元件不斷檢測刀架轉體是否到位 到位后霍爾元件發(fā)出信號 然后反轉鎖緊 主要采用有銷盤 內齒盤 外齒盤組成的三端齒定位機構實現準確定 位 其控制部分主要選用 MCS 51 系列單片機以及 ATMEL 公司的 AT89 等同類產品進行 控制 煙臺機床附件廠是目前我國生產刀架水平最高的廠家 特別是可以生產帶刀頭的 刀架 該廠家全套引進意大利的生產線 產品屬于高檔型 國外數控機床附件產品的開發(fā)應用比較早 經驗豐富 再由于技術進步 新材料 新結構的不斷出現與應用 使得其產品的可靠性比較高 國外主要分為日本和歐美兩大流派 其產品的特點是夾緊力大 采用專用電機 體積小 轉矩大 可靠性高 耐磨 可靠性較高 比如 日本日研公司部分回轉刀 架的核心部件蝸桿副 蝸輪采用氮化鋼 齒部表面采用氮化處理 硬度高 蝸桿為 硬質合金蝸桿 整個蝸桿副為硬齒面接觸 耐磨 既實現了高速又保證了高可靠性 還有德國的肖特 SAUTER 意大利的杜普洛馬蒂克 DUPLOMATIC 和巴魯法迪 BARUFFALDI 等 他們都有自己的系列 規(guī)格和專利 像肖特 SAUTER 的刀架 采用行星傳動機構 其結構緊湊 傳動方向均為同一方向 沒有像蝸桿副的降速機 構的交叉軸設計 易于一體化布置 采用牙嵌式齒行離合器的升起和加緊 空行程 轉角 小效率高 且自鎖功能可靠 其控制部分大都與機床一起采用 CNC 控制 目 前國際比較好的系統(tǒng)有西門子 法拉克 三菱等 畢業(yè)論文 設計 開題報告 二 本設計 論文 研究的內容及擬采用的研究方案和技術路線 1 本設計 論文 的研究內容或解決的技術問題 1 研究臥式數控車床刀架的機械結構問題 讀數控自動回轉刀架相關的論文和書籍 系統(tǒng)地了解數控自動回轉刀架相關知 識和原理 減速傳動機構的設計中 查閱資料了解蝸桿及蝸輪副的優(yōu)缺點及使用場所 選 擇最合適的機械結構 2 研究臥式數控車床刀架的驅動系統(tǒng)問題 掌握單片機和步進電機驅動系統(tǒng)的基本原理和常用解決方面 掌握 Auto CAD 等軟件平臺的應用和操作 2 本課題擬采用的研究解決方案和技術路線 通過對數控回轉刀架的機械結構以及電氣控制進行研究 探索數控回轉刀架的 組成和工作原理 通過所學專業(yè)知識 通過查閱相關資料和有關標準 查閱工具書和參考書 合 理的選擇設計計算公式 正確計算 并輔以圖紙完成數控回轉刀架機械部分 電氣控制部分的設計 通過單片機編制數控回轉刀架的控制部分 3 本設計 論文 計劃進度 第六周組合機床總體方案初步設計 第七周修改 整理組合機床總體方案 第八周繪制零件加工工序 示意圖 第九周繪制機床聯系尺寸圖 第十周熟悉機床刀架自動控制相關資料 第十一周結合零件加工要求初步設計組合機床刀架自動控制系統(tǒng)圖 第十二周設計電氣控制系統(tǒng)圖 第十三周編寫設計說明書提交初稿 第十四周修改圖紙和說明書并打印 第十五周論文整理 裝訂和參加答辯 4 參考文獻 1 陳炳光 陳昆 模具數控加工及編程技術 北京 化學工業(yè)出版社 2011 2 唐利平 數控車削加工技術 北京 機械工業(yè)出版社 2011 3 朱勇 數控機床編程與加工 北京 中國人事出版社 2011 4 關雄飛 數控加工工藝與編程 北京 機械工業(yè)出版社 2011 5 周虹 使用數控車床的零件加工 北京 清華大學出版社 2011 6 劉虹 數控加工編程及操作 北京 機械工業(yè)出版社 2011 7 張士印 孔建 數控車床加工應用教程 北京 清華大學出版社 2011 8 葉俊 數控切削加工 北京 機械工業(yè)出版社 2011 9 顧德仁 CAD CAM 與數控機床加工實訓教程 北京 中國人事出版社 2011 10 李柱 數控加工工藝及實施 北京 機械工業(yè)出版社 2011 11 張若鋒 鄧建平 數控加工實訓 北京 機械工業(yè)出版社 2011 12 盧萬強 數控加工技術 第 2 版 北京 北京理工大學出版社 2011 13 鮑海龍 數控銑削加工中級 北京 機械工業(yè)出版社 2011 14 劉昭琴 機械零件數控車削加工 北京 北京理工大學出版社 2011 15 周蕓 數控機床編程與加工實訓教程 北京 中國人事出版社 2011 16 江劍鋒 CAD CAM 與數控機床加工 北京 中國人事出版社 2011 17 高彬 數控加工工藝 北京 清華大學出版社 2011 畢業(yè)論文 設計 開題報告 指導教師意見 指導教師 專業(yè)教研室 專家組 審核意見 負責人 系主任審批意見 負責人 畢業(yè)論文 設計 開 題 報 告 論文題目 數控車床自動回轉刀架機電系統(tǒng)設計 畢業(yè)論文 設計 開題報告 一 結合畢業(yè)論文 設計 任務書的要求 根據所查閱的文獻資料 撰寫 1500 字左右的課題綜述 1 選題的目的意義 數控機床是多品種小批量生產的高效自動化的技術群體 它是把多工序加工 切 刀具磨損和測量等各種功能集為一體的自動化機床 隨著科學技術的迅猛發(fā)展 數 控機床已是衡量一個國家機械制造工業(yè)水平的重要標志 其中數控回轉刀架是數控 車床的重要部件之一 刀架用于夾持切削用的刀具 因此其結構直接影響機床的切 削性能和切削效率 它在一定程度上標志著數控車床的技術水平 并且與加工精度 和生產效率密切相關 因此 國內外都在不斷地提高數控回轉刀架的重復定位精度 和換刀速度 以適應高質量 高效率生產的要求 目前具有世界先進水平的數控車 床 其換刀速度已達到 1s 以內 重復定位精度可保證小于 0 002mm 隨著數控車床的發(fā)展 數控刀架開始向快速換刀 電液組合驅動和伺服驅動方向 發(fā)展 德國 Sauter 肖特 公司的產品的性能指標較高 代表數控車床用轉塔刀架 的發(fā)展前景 具體表現在 1 刀架轉位時間最短 且轉位準確 數控刀架作為數控機床必需的功能部件 直接影響機床的性能和可靠性 是機床的故障高發(fā)點 這就要求設計的刀架具有轉 位快 定位精度高 切向扭矩大的特點 它采用蝸桿傳動 上下齒盤嚙合 螺桿夾 緊的工作原理 2 刀架定位精度高 動作迅速 穩(wěn)定可靠 因為數控機床的切削加工精度在很 大程度上取決于刀尖位置 由于在加工過程中刀尖位置不進行人工調整 因此 轉 塔刀架在結構上必須有足夠的強度和剛性 以及合理的定位結構 以保證轉塔刀架 在每一次轉位之后 都具有盡可能高的重復定位精度 Sauter 公司產品正是滿足了 這一要求 才使其能夠承受粗加工時的切削抗力同時滿足各種精密加工的要求 3 可多刀夾持 雙向轉位和任意刀位就近選刀 4 應用范圍廣 維修方便等特點 2 國內外研究綜述 目前國內數控刀架以電動為主 分為立式和臥式兩種 主要用于簡易數控車床 臥式刀架有八 十 十二等工位 可正 反方向旋轉 就近選刀 用于全功能數控 車床 另外臥式刀架還有液動刀架和伺服驅動刀架 電動回轉刀架是數控車床重要 的傳統(tǒng)結構 合理地選配電動回轉刀架 并正確實施控制 能夠有效的提高勞動生 產率 縮短生產準備時間 消除人為誤差 提高加工精度等等 另外 加工工藝適 應性和連續(xù)穩(wěn)定的工作能力也明顯提高 尤其是在加工幾何形狀較復雜的零件時 除了控制系統(tǒng)能提供相應的控制指令外 很重要的一點是數控車床配備了易于控制 的電動回轉刀架 以便一次裝夾所需的各種刀具 靈活 方便地完成各種幾何形狀 的加工 國內部分刀架回轉原理為電機經彈簧理合器帶動蝸桿 再由蝸輪帶動蝸桿旋轉 當刀架轉體時 由霍爾元件不斷檢測刀架轉體是否到位 到位后霍爾元件發(fā)出信號 然后反轉鎖緊 主要采用有銷盤 內齒盤 外齒盤組成的三端齒定位機構實現準確定 位 其控制部分主要選用 MCS 51 系列單片機以及 ATMEL 公司的 AT89 等同類產品進行 控制 煙臺機床附件廠是目前我國生產刀架水平最高的廠家 特別是可以生產帶刀頭的 刀架 該廠家全套引進意大利的生產線 產品屬于高檔型 國外數控機床附件產品的開發(fā)應用比較早 經驗豐富 再由于技術進步 新材料 新結構的不斷出現與應用 使得其產品的可靠性比較高 國外主要分為日本和歐美兩大流派 其產品的特點是夾緊力大 采用專用電機 體積小 轉矩大 可靠性高 耐磨 可靠性較高 比如 日本日研公司部分回轉刀 架的核心部件蝸桿副 蝸輪采用氮化鋼 齒部表面采用氮化處理 硬度高 蝸桿為 硬質合金蝸桿 整個蝸桿副為硬齒面接觸 耐磨 既實現了高速又保證了高可靠性 還有德國的肖特 SAUTER 意大利的杜普洛馬蒂克 DUPLOMATIC 和巴魯法迪 BARUFFALDI 等 他們都有自己的系列 規(guī)格和專利 像肖特 SAUTER 的刀架 采用行星傳動機構 其結構緊湊 傳動方向均為同一方向 沒有像蝸桿副的降速機 構的交叉軸設計 易于一體化布置 采用牙嵌式齒行離合器的升起和加緊 空行程 轉角 小效率高 且自鎖功能可靠 其控制部分大都與機床一起采用 CNC 控制 目 前國際比較好的系統(tǒng)有西門子 法拉克 三菱等 畢業(yè)論文 設計 開題報告 二 本設計 論文 研究的內容及擬采用的研究方案和技術路線 1 本設計 論文 的研究內容或解決的技術問題 1 研究臥式數控車床刀架的機械結構問題 讀數控自動回轉刀架相關的論文和書籍 系統(tǒng)地了解數控自動回轉刀架相關知 識和原理 減速傳動機構的設計中 查閱資料了解蝸桿及蝸輪副的優(yōu)缺點及使用場所 選 擇最合適的機械結構 2 研究臥式數控車床刀架的驅動系統(tǒng)問題 掌握單片機和步進電機驅動系統(tǒng)的基本原理和常用解決方面 掌握 Auto CAD 等軟件平臺的應用和操作 2 本課題擬采用的研究解決方案和技術路線 通過對數控回轉刀架的機械結構以及電氣控制進行研究 探索數控回轉刀架的 組成和工作原理 通過所學專業(yè)知識 通過查閱相關資料和有關標準 查閱工具書和參考書 合 理的選擇設計計算公式 正確計算 并輔以圖紙完成數控回轉刀架機械部分 電氣控制部分的設計 通過單片機編制數控回轉刀架的控制部分 3 本設計 論文 計劃進度 第六周組合機床總體方案初步設計 第七周修改 整理組合機床總體方案 第八周繪制零件加工工序 示意圖 第九周繪制機床聯系尺寸圖 第十周熟悉機床刀架自動控制相關資料 第十一周結合零件加工要求初步設計組合機床刀架自動控制系統(tǒng)圖 第十二周設計電氣控制系統(tǒng)圖 第十三周編寫設計說明書提交初稿 第十四周修改圖紙和說明書并打印 第十五周論文整理 裝訂和參加答辯 4 參考文獻 1 陳炳光 陳昆 模具數控加工及編程技術 北京 化學工業(yè)出版社 2011 2 唐利平 數控車削加工技術 北京 機械工業(yè)出版社 2011 3 朱勇 數控機床編程與加工 北京 中國人事出版社 2011 4 關雄飛 數控加工工藝與編程 北京 機械工業(yè)出版社 2011 5 周虹 使用數控車床的零件加工 北京 清華大學出版社 2011 6 劉虹 數控加工編程及操作 北京 機械工業(yè)出版社 2011 7 張士印 孔建 數控車床加工應用教程 北京 清華大學出版社 2011 8 葉俊 數控切削加工 北京 機械工業(yè)出版社 2011 9 顧德仁 CAD CAM 與數控機床加工實訓教程 北京 中國人事出版社 2011 10 李柱 數控加工工藝及實施 北京 機械工業(yè)出版社 2011 11 張若鋒 鄧建平 數控加工實訓 北京 機械工業(yè)出版社 2011 12 盧萬強 數控加工技術 第 2 版 北京 北京理工大學出版社 2011 13 鮑海龍 數控銑削加工中級 北京 機械工業(yè)出版社 2011 14 劉昭琴 機械零件數控車削加工 北京 北京理工大學出版社 2011 15 周蕓 數控機床編程與加工實訓教程 北京 中國人事出版社 2011 16 江劍鋒 CAD CAM 與數控機床加工 北京 中國人事出版社 2011 17 高彬 數控加工工藝 北京 清華大學出版社 2011 畢業(yè)論文 設計 開題報告 指導教師意見 指導教師 專業(yè)教研室 專家組 審核意見 負責人 系主任審批意見 負責人