數(shù)控專業(yè)開題報(bào)告

附件二：北京科技大學(xué)

201*屆數(shù)控技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告

姓顧天宇系部機(jī)電工程系專業(yè)數(shù)控技術(shù)名題典型銑削零件的加工工藝與程序設(shè)計(jì)目一、選題背景、目的及意義班級數(shù)控5091經(jīng)過了幾個月的銑床實(shí)訓(xùn)，讓我對數(shù)控機(jī)床有了更深一步的了解，因?yàn)楸救耸菍?shí)訓(xùn)的數(shù)控銑，對于操作銑床也掌握了一些技能。隨著機(jī)械制造行業(yè)的迅猛發(fā)展，銑削加工已經(jīng)成為很多產(chǎn)品加工的方式，而此類產(chǎn)品加工的精度和質(zhì)量要求都比較高。因此產(chǎn)品的加工工藝的設(shè)計(jì)是保證產(chǎn)品質(zhì)量的一個重要的環(huán)節(jié)選擇典型銑削零件的數(shù)控加工工藝，能基本展示數(shù)控銑床的基本功能，也是檢驗(yàn)這兩年多來學(xué)習(xí)數(shù)控銑床的一個很好的途徑。裝備工業(yè)的技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度決定著整個國民經(jīng)濟(jì)的水平和現(xiàn)代化程度，數(shù)控技術(shù)及裝備是發(fā)展新興高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)（如信息技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)、生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)、航空、航天等國防工業(yè)產(chǎn)業(yè)）的使能技術(shù)和最基本的裝備。馬克思曾經(jīng)說過“各種經(jīng)濟(jì)時代的區(qū)別，不在于生產(chǎn)什么，而在于怎樣生產(chǎn)，用什么勞動資料生產(chǎn)”。制造技術(shù)和裝備就是人類生產(chǎn)活動的最基本的生產(chǎn)資料，而數(shù)控技術(shù)又是當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)和裝備最核心的技術(shù)。隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，世界機(jī)床業(yè)已進(jìn)入了以數(shù)控技術(shù)為核心的機(jī)電一體化時代，其中數(shù)控機(jī)床就是代表產(chǎn)品之一。數(shù)控機(jī)床是一種高效的自動化加工設(shè)備，它嚴(yán)格按照加工程序，自動的對被加工工件進(jìn)行加工。我們把從數(shù)控系統(tǒng)外部輸入的直接用于加工的程序稱為數(shù)控加工程序，簡稱為數(shù)控程序，它是機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用軟件。數(shù)控機(jī)床是制造業(yè)的加工母機(jī)和國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)。它為國民經(jīng)濟(jì)各個部門提供裝備和手段，具有無限放大的經(jīng)濟(jì)與社會效應(yīng)。隨著世界科技進(jìn)步和機(jī)床工業(yè)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床作為機(jī)床工業(yè)的主流產(chǎn)品，已成為實(shí)現(xiàn)裝備制造業(yè)現(xiàn)代化的關(guān)鍵設(shè)備，是國防軍工裝備發(fā)展的戰(zhàn)略物資。數(shù)控機(jī)床的擁有量及其性能水平的高低，是衡量一個國家綜合實(shí)力的重要標(biāo)志。加快發(fā)展數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)也是我國裝備制造業(yè)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)要求。二、主要內(nèi)容及提綱（需緊密結(jié)合論題，提綱中應(yīng)包含一級和二級目錄）一．緒論二、正文1、數(shù)控銑床加工工藝的基礎(chǔ)知識1.1數(shù)控加工工藝的基本特點(diǎn)1.2數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容1.3數(shù)控加工工藝分析的步驟與方法1.4數(shù)控加工零件工藝分析2、腔體零件的加工工藝2.1零件圖的工藝分析2.2分析零件結(jié)構(gòu)及技術(shù)要求2.3加工腔體的工序卡總結(jié)致謝參考文獻(xiàn)三、主要方法和措施結(jié)合所學(xué)習(xí)到的知識和平時實(shí)習(xí)時所積累的經(jīng)驗(yàn)，對于所加工的工件進(jìn)行詳細(xì)的介紹。主要方法和措施有：1.上網(wǎng)查找資料2.圖書館查找資料3.指導(dǎo)老師意見四、主要參考文獻(xiàn)1.陳志雄主編.數(shù)控機(jī)床與數(shù)控編程技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，201*.521-322.蔣建強(qiáng)主編.數(shù)控加工技術(shù)與實(shí)訓(xùn)[M].北京：電子工業(yè)出版社，201*.28-133.李家杰.數(shù)控機(jī)床編程與操作實(shí)用教程[M].南京：東南大學(xué)出版社，201*.815-234.西門子公司.SINUMERIK802D操作編程-銑床用戶手冊，201*.956-635.李善術(shù)主編.數(shù)控機(jī)床及其應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，201*.146-566.鄭曉峰主編.數(shù)控原理與系統(tǒng)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，201*.416-237.王愛玲主編.現(xiàn)代數(shù)控原理及控制系統(tǒng)[M].北京：國防工業(yè)出版社，201*.767-768.王貴明主編.實(shí)用數(shù)控技術(shù)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，201*.973-799.許兆豐等編譯.數(shù)控銑床編程與操作[M].北京：中國勞動出版社，1999.1153-6110.孫偉偉主編.數(shù)控銑工實(shí)習(xí)與考級[M].北京：高等教育出版社，201*.632-3911.袁鋒主編.數(shù)控銑床培訓(xùn)教程[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，201*.543-四、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）推進(jìn)計(jì)劃序號完成內(nèi)容1確定課題，主要結(jié)合自身崗位選題時間安排201*年3月6日至201*年3月12日2構(gòu)思畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容和結(jié)構(gòu)，收集資料201*年3月13日至201*年3月26日3形成并上交畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文初稿201*年3月27日至201*年4月16日4交畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文二稿201*年4月17日至201*年5月7日5修改、完善畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文，形成終稿201*年5月8日至201*年5月27日6畢業(yè)答辯201*年5月28日-201*年5月30日學(xué)生簽名：年月日指導(dǎo)教師意見（對選題的有效性、研究方法的正確性、課題的廣度、深度的意見及開題是否通過）：通過（）修改后通過（）未通過（）指導(dǎo)教師簽名：年月日注：開題報(bào)告裝訂在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書后開題是否通過請指導(dǎo)教師在括號內(nèi)打“√”

擴(kuò)展閱讀：數(shù)控專業(yè)開題報(bào)告

題目:

指導(dǎo)教師:系部名稱:專業(yè)班級:學(xué)號:姓名:日期:

加工中心刀庫的研究及設(shè)計(jì)

邱壽昆機(jī)電工程系數(shù)控0812080301131318袁志發(fā)201*/01/12

教務(wù)處印制

一、選題的目的、意義和研究現(xiàn)狀

選題目的：加工中心（MachiningCenter,MC）是適應(yīng)省力、省時和節(jié)能的時代要求而迅速發(fā)展起來的自動換刀數(shù)控機(jī)床，它是綜合了機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)、拖動技術(shù)、現(xiàn)代控制理論、測量及傳感技術(shù)以及通信診斷、刀具和編程技術(shù)的高科技產(chǎn)品。由于加工中心能集中完成多種工序，因而可減少工件裝夾、測量和調(diào)整時間，減少工件周轉(zhuǎn)、搬運(yùn)存放時間，使機(jī)床的切削利用率高于通用機(jī)床3倍～4倍，所以說，加工中心不僅提高了工件的加工精度，而且是數(shù)控機(jī)床中生產(chǎn)率和自動化程度最高的綜合性機(jī)床。1958年，美國卡尼，特雷克（Kearney&Trecker）公司首次把銑、鉆、鏜等多種工序集中于一臺數(shù)控機(jī)床上，通過換刀方式實(shí)現(xiàn)連續(xù)加工，成為世界上第一臺加工中心。該產(chǎn)品出現(xiàn)后，銷路驚人，引起了日、德、美、英、法、意等先進(jìn)工業(yè)國家的高度重視，競相開發(fā)生產(chǎn)，不斷擴(kuò)大和完善機(jī)床的功能，成為數(shù)控機(jī)床中發(fā)展最快、需求量最大的商品之一。如今，世界上出現(xiàn)了立式、臥式、龍門式、落地式等各種加工中心，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，大約有1000多個品種規(guī)格。未來加工中心的發(fā)展動向是高速化、進(jìn)一步提高精度和愈發(fā)完善的機(jī)能。加工中心是數(shù)控機(jī)床的代表，是高新技術(shù)集成度高的典型機(jī)電一體化機(jī)械加工設(shè)備，我國的加工中心從70年代開始，已有很大發(fā)展，但技術(shù)、品種和數(shù)量上都還遠(yuǎn)不能適應(yīng)我國經(jīng)濟(jì)、技術(shù)發(fā)展的需要。隨著我國工業(yè)的不斷發(fā)展，推動了模具制造業(yè)、機(jī)械加工業(yè)的巨大發(fā)展，使得數(shù)控機(jī)床的使用越來越普遍，而加工中心更是以其高自動化程度得到廣泛應(yīng)用。然而，目前市場上生產(chǎn)和銷售的都是以大、中型的加工中心為主，小型加工中心幾乎是空白，而機(jī)械加工業(yè)、小型模具的制造、工科院校、技工學(xué)校等對小型加工中心存在著大量的需求。為加速我國加工中心的發(fā)展，需進(jìn)一步加強(qiáng)對加工中心的研究、設(shè)計(jì)、制造和應(yīng)用。

選題的意義和研究現(xiàn)狀：在加工中心中，刀庫和機(jī)械手組成自動換刀裝置（AutomaticToolChanger,簡稱ATC），而自動換刀裝置的好壞，將直接影響加工中心的好壞，從目前情況看，加工中心的主機(jī)部分基本定型，變化不大，但自動換刀裝置種類繁多，五花八門，是最難搞好的部分。它是加工中心的象征，又是加工中心成敗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此各加工中心制造廠家都在下大力研制動作迅速、可靠性高的自動換刀裝置，以求在激烈的競爭中取得好效益，正因?yàn)樽詣訐Q刀裝置是加工中心的核心內(nèi)容，各廠家都在保密，極少公開有關(guān)資料，尤其機(jī)械手這部分更是如此。刀庫的形式和容量主要是為滿足機(jī)床的工藝范圍，目前常見的刀庫類型如下：（1）盤式刀庫此刀庫結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用較多。此換刀裝置的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，換刀可靠性較好，缺點(diǎn)是換刀時間長，適用于刀庫容量較小的加工中心上采用。（2）鏈?zhǔn)降稁齑说稁旖Y(jié)構(gòu)緊湊，刀庫容量較大，鏈環(huán)的形狀可根據(jù)機(jī)床的布局制成各種形狀，也可將換刀位突出以便于換刀，能充分利用機(jī)床的占地空間，通常為軸向取刀，位置精度較低，造價也較高。（3）格子箱式刀庫結(jié)構(gòu)緊湊，刀庫空間利用率高，換刀時間較長。布局不靈活，通常刀庫安裝在工作臺上，應(yīng)用者較少。（4）直線式刀庫刀庫容量少，一般在十幾把左右，多用于自動換刀數(shù)控車床，鉆床上也有采用。目前常見的換刀機(jī)械手類型有：①單臂單手式機(jī)械手結(jié)構(gòu)較簡單，換刀各動作均需順序進(jìn)行，時間不能重合，故換刀時間較長。②雙手式機(jī)械手向刀庫還回用完的刀具和選取新刀，均可在主軸正在加工時進(jìn)行，故換刀時間可較短。③回轉(zhuǎn)式單臂雙手機(jī)械手這類機(jī)械手可以同時抓住和拔、插位于主軸和刀庫里的刀具。與單臂單手式機(jī)械手相比，可以縮短換刀時間。應(yīng)用最廣泛，形式也較多。④多手式機(jī)械手使用者較少。二、研究方案及預(yù)期結(jié)果

在確立數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范時，應(yīng)該考慮專業(yè)市場上的供求情況、顧客潛在的選擇，從有關(guān)商業(yè)文獻(xiàn)中獲得競爭產(chǎn)品所能達(dá)到的技術(shù)要求、價格等因素，最后再根據(jù)所要求的數(shù)控機(jī)床性能來確定自動換刀裝置的設(shè)計(jì)技術(shù)要求。所研究的主要內(nèi)容有：

1、掌握加工中心的基本結(jié)構(gòu)、工作原理；2、刀庫、換刀機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；3、刀庫電機(jī)的選擇及計(jì)算；4、繪制裝配圖、零件圖。

研究所考慮的設(shè)計(jì)基本原則是：結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、容易制造，拆卸、裝配、維修方便，配件容易得到等。

三、研究步驟、方法及措施

1、查閱有關(guān)的立式加工中心自動換刀裝置文獻(xiàn)或資料，掌握立式加工中心的基本結(jié)構(gòu)。

2、刀庫的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

刀庫的作用是儲備一定數(shù)量的刀具，通過機(jī)械手實(shí)現(xiàn)與主軸刀具的交換。本課題中刀庫采用盤型刀庫結(jié)構(gòu)，根據(jù)刀庫中儲存刀具的數(shù)目和最大刀具直徑計(jì)算出盤式刀庫的最小直徑，相鄰刀具間應(yīng)留有一定間隙。3、換刀機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

本課題研究采用的是單臂雙手式機(jī)械手，亦叫扁擔(dān)式機(jī)械手。這種機(jī)械手的拔刀、插刀動作，大都由油缸動作來完成。根據(jù)結(jié)構(gòu)要求，可以采取油缸動，活塞固定；或活塞動，油缸固定的結(jié)構(gòu)形式。而手臂的回轉(zhuǎn)動作，則通過活塞的運(yùn)動帶動齒輪齒條來實(shí)現(xiàn)。機(jī)械手臂的不同回轉(zhuǎn)角度，是由活塞的可調(diào)行程來保證。

圖1單臂雙手式機(jī)械手

4、傳動部分設(shè)計(jì)

（1）利用單頭蝸輪蝸桿實(shí)現(xiàn)刀庫的旋轉(zhuǎn)，此傳動機(jī)構(gòu)在使用中可隨時調(diào)整蝸輪蝸桿的傳動間隙，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)位分度，保證刀庫工作的可靠性。相比之下，槽輪機(jī)構(gòu)具有沖擊小，工作平穩(wěn)性高，機(jī)械效率高，可在較高轉(zhuǎn)速下工作，結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)，但定位精度不夠高。

圖2刀庫傳動結(jié)構(gòu)簡圖

（2）利用伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)蝸輪蝸桿的傳動。5、刀庫電機(jī)的選擇

1）按負(fù)載轉(zhuǎn)矩選加在伺服電動機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL應(yīng)比電動機(jī)額定連續(xù)轉(zhuǎn)矩

TS小。

圓盤式刀庫負(fù)載轉(zhuǎn)矩計(jì)算方法這種刀庫的負(fù)載轉(zhuǎn)矩T1主要來自刀具重量的不平衡。計(jì)算方法有兩種：

①用平均重量的刀具插滿圓盤的半個圓，根據(jù)工藝要求所需的各種刀具，確定每個刀具的平均重量WCP，而其重心則設(shè)定為離刀庫回轉(zhuǎn)中心2/3半徑處。②將三把最重刀挨在一起，按加工中心規(guī)格規(guī)定的最大刀具重量Wmax計(jì)算，而其重心則設(shè)定為離刀庫回轉(zhuǎn)中心半徑處。如下圖所示：

把如上計(jì)算的負(fù)載轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換為電動機(jī)軸上的轉(zhuǎn)矩TL的公式為：TL=T1/（i）式中i傳動比傳動效率

考慮到實(shí)際情況比計(jì)算時所設(shè)定條件復(fù)雜，電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩TS應(yīng)為負(fù)載轉(zhuǎn)矩的1.2～1.5倍，亦即TS(1.2~1.5)TL

2）按加速時的最大轉(zhuǎn)矩選加速時的最大轉(zhuǎn)矩T包括加速轉(zhuǎn)矩Ta和負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL，即T>Ta+TL，加速轉(zhuǎn)矩Ta按下式計(jì)算：Ta2n(JLJm)/(60ta)（Nm）式中n刀庫選刀時電動機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min）ta加速時間，通常取150~200ms

Jm電動機(jī)轉(zhuǎn)子慣量，可從樣本中查到（Nms2）JL負(fù)載慣量折算到電機(jī)

軸上的慣量

加速時的最大轉(zhuǎn)矩T應(yīng)小于電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩Tmax，即T圖4換刀過程示意圖[1]

三、研究進(jìn)度

1.準(zhǔn)備階段（搜集有關(guān)資料，準(zhǔn)備參考資料）（2月10號前）2.完成開題報(bào)告（3月5號）3.畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行過程（了解刀庫結(jié)構(gòu)，繪制刀庫圖、）（3月-4月）4.完成設(shè)計(jì)論文（4月15號）5.畢業(yè)設(shè)計(jì)資料整理、打印上交階段（4月25號）6．準(zhǔn)備答辯階段（5月1號）

四、主要參考文獻(xiàn)

[1]機(jī)床設(shè)計(jì)手冊編寫組.機(jī)床設(shè)計(jì)手冊（第三冊）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1986[2]王愛玲主編.現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床.北京：國防工業(yè)出版社，201*[3]林宋，田建君編.現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，201*[4]沙杰編.加工中心結(jié)構(gòu)、調(diào)試與維護(hù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，201*[5]廉元國，張永洪編.加工中心設(shè)計(jì)與應(yīng)用.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995[6]向金林.TH7130立式加工中心自動換刀系統(tǒng)的設(shè)計(jì).裝備制造技術(shù)，201*[7]陳芳，李繼中.盤式刀庫加工中心自動換刀系統(tǒng)控制.機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，201*[8]黃澤正，劉沖，陳志輝.加工中心自動換刀裝置的設(shè)計(jì).機(jī)械工程與自動化，201*[9]曹秋霞，馬國亮.小型立式加工中心圓盤式刀庫的設(shè)計(jì).機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新，201*[10]依蘭歐克拉，比京克.數(shù)控平面加工中心輪式刀庫自動換刀裝置的設(shè)計(jì).成都紡織高等�？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，201*[11]M.B.Ko.DesignofautomatictoolchangerforCNCmachines.M.Sc.thesis,MechanicalEngineeringDepartmet,METU,Ankara,Turkey1995[12]H.S.Yan.Amethodologyforcreativemechanismdesign.mechansismandmachine,1992

五、指導(dǎo)教師意見

指導(dǎo)教師簽字：

友情提示：本文中關(guān)于《數(shù)控專業(yè)開題報(bào)告》給出的范例僅供您參考拓展思維使用，數(shù)控專業(yè)開題報(bào)告：該篇文章建議您自主創(chuàng)作。

來源：網(wǎng)絡(luò)整理 免責(zé)聲明：本文僅限學(xué)習(xí)分享，如產(chǎn)生版權(quán)問題，請聯(lián)系我們及時刪除。

《數(shù)控專業(yè)開題報(bào)告》由互聯(lián)網(wǎng)用戶整理提供,轉(zhuǎn)載分享請保留原作者信息,謝謝!
鏈接地址：http://m.hmlawpc.com/gongwen/733520.html

• 上一篇：PZR保險實(shí)習(xí)報(bào)告
• 下一篇：財(cái)務(wù)管理專業(yè)畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告______________