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山 東 科 技 大 學(xué) ?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 題 目數(shù)控車床自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué) 院 名 稱 電氣信息系 專 業(yè) 班 級(jí) 機(jī)電一體化技術(shù)09-2 學(xué) 生 姓 名 學(xué) 號(hào) 200903216316 指 導(dǎo) 教 師 張山 填表時(shí)間： 年 月 日 設(shè)計(jì)（論文） 題目 數(shù)控車床自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)（論文） 類型（劃“√”） 工程設(shè)計(jì) 應(yīng)用研究 開發(fā)研究 基礎(chǔ)研究 其它 √ 一、本課題的研究目的和意義 數(shù)控車床的旋轉(zhuǎn)刀架裝置是機(jī)床本體的一個(gè)重要的組成部分。一個(gè)零件往往需要進(jìn)行多工序的加工，目前，在制造一個(gè)零件的過程中，大量的時(shí)間用于更換刀具、裝卸零件、測(cè)量和搬運(yùn)零件等輔助時(shí)間上。我國(guó)現(xiàn)有的自動(dòng)旋轉(zhuǎn)刀架大部分是四工位電動(dòng)刀架，它采用有端齒盤定位方式，由于刀位少，只能適用于工序較少，精度要求不太高的數(shù)控機(jī)床。 數(shù)控機(jī)床以其高效率在工業(yè)發(fā)展上發(fā)揮了重要的作用，數(shù)控車床為了能在工作的一次裝夾中完成多工序加工，縮短輔助時(shí)間，減少多次安裝所引起的工作誤差，刀架是數(shù)控車床的重要部件，它安裝各種切削加工刀具，其結(jié)構(gòu)直接影響機(jī)床的切削性能和工作效率 二、本課題的主要研究?jī)?nèi)容 (1).總體方案設(shè)計(jì)； (2).自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)； (3).自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架結(jié)構(gòu)裝配及原理分析； (4).自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)； （5）作系統(tǒng)方框圖、單元圖、原理總圖； （6）寫畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告（包括說明書和相應(yīng)圖紙）、準(zhǔn)備畢業(yè)答辯； 三、 文獻(xiàn)綜述（國(guó)內(nèi)外研究情況及其發(fā)展） 數(shù)控刀架的發(fā)展趨勢(shì)是：隨著數(shù)控車床的發(fā)展，數(shù)控刀架開始向快速換刀、電液組合驅(qū)動(dòng)和伺服驅(qū)動(dòng)發(fā)展。目前國(guó)內(nèi)數(shù)控刀架以電動(dòng)為主，分為立式和臥式兩種。立式刀架有四、六工位兩種形式，主要用于簡(jiǎn)易數(shù)控車床：臥式刀架有八、十、十二等工位，可正、反方向旋轉(zhuǎn)，就近換刀，用于全功能數(shù)控車床。另外臥式刀架還有液動(dòng)刀架和伺服驅(qū)動(dòng)刀架。電動(dòng)刀架是數(shù)控車床重要的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，合理的選配電動(dòng)刀架，并正確實(shí)施控制，能夠有效地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間，消除人為誤差，提高加工精度與加工精度的一致性等等。另外，加工工藝適應(yīng)性和連續(xù)穩(wěn)定的工作能力也明顯提高:尤其是加工幾何形狀較復(fù)雜的零件時(shí)，除了控制系統(tǒng)能提供相應(yīng)的控制指令外，很重要的一點(diǎn)是數(shù)控車床需配備易于控制的電動(dòng)刀架，以便一次裝夾所需的各種刀具，靈活方便的完成各種幾何形狀的加工。數(shù)控刀架的市場(chǎng)分析：國(guó)產(chǎn)數(shù)控車床今后將向中高檔發(fā)展，中檔采用普及型數(shù)控刀架配套，高檔采用動(dòng)力型刀架，兼有液壓刀架，伺服刀架、立式刀架等品種，近年來需要量可達(dá)1000~1500臺(tái)。數(shù)控刀架的高、中、低檔產(chǎn)品市場(chǎng)數(shù)控刀架作為數(shù)控機(jī)床必須的功能部件，直接影響機(jī)床的性能和可靠性，是機(jī)床的故障的高發(fā)點(diǎn)。這就是要求設(shè)計(jì)的刀架具有轉(zhuǎn)位快，定位精度高，專項(xiàng)扭矩大的特點(diǎn)。他的原理采用蝸桿傳動(dòng)，上下齒盤齒和，螺桿加緊的工作原理。 四、 擬解決的關(guān)鍵問題 基于solidworks的刀架機(jī)械部分設(shè)計(jì) 五、 研究思路和方法 1.研究思路 剖視圖的制作 爆炸圖的制作 尺寸的設(shè)定 基于SolidWorks的自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架零部件建模 自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架零部件裝配 2.研究方法 1）.收集并整理設(shè)計(jì)所需原始資料，為確定設(shè)計(jì)方案做準(zhǔn)備； 2）.有針對(duì)的復(fù)習(xí)掌握與本設(shè)計(jì)相關(guān)的內(nèi)容，即學(xué)習(xí)三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件solidworks，了解自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架零部件建模及裝配的方法。 3）.確定設(shè)計(jì)方案 本課題是一個(gè)完整的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，本人負(fù)責(zé)的模塊具體應(yīng)從以下幾個(gè)方面入手： （1）查閱資料，學(xué)習(xí)自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架零部件尺寸的設(shè)定，決定相關(guān)的國(guó)標(biāo)尺寸的引用； （2）自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架零部件建模：螺桿螺母副、端面齒盤、反靠圓盤、蝸桿副、上蓋圓盤、上刀體等； （3）自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架零部件的裝配，在裝配體中插入相關(guān)的所有零件，將各個(gè)零件按照一定的約束配合在一起，形成一個(gè)完整的裝配體。 （4）制作與顯示剖視圖與爆炸圖。在裝配體中顯示各個(gè)零部件，使人清晰地了解自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的結(jié)構(gòu)。 六、 本課題的進(jìn)度安排 第1-3周：重點(diǎn)看1-2本參考書，大致了解該課題的相關(guān)內(nèi)容，做好筆記，并在第三周前安排2學(xué)時(shí)左右科室的講課內(nèi)容； 第4周：根據(jù)學(xué)生掌握的情況，進(jìn)行設(shè)計(jì)任務(wù)子課題分工，每人確定自己的子課題，并寫出開題報(bào)告； 第5周：根據(jù)開題報(bào)告進(jìn)行相應(yīng)的討論； 第6-10周： 研究各自子課題內(nèi)容，并討論各自的研究情況； 第11-13周：對(duì)研究結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的仿真及硬件環(huán)境調(diào)試； 第14-16周：撰寫論文，總結(jié)研究情況，并準(zhǔn)備寫出畢業(yè)答辯的發(fā)言稿，做 到心中有數(shù)，按時(shí)完成畢業(yè)答辯。 參考文獻(xiàn) 1 伊志強(qiáng)。機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書。機(jī)械工業(yè)出版社 2 盧金鼎主編，機(jī)電一體化技術(shù)。高等教育出版社 3 康曉明 電機(jī)與拖動(dòng)。北京：國(guó)防工業(yè)出版社 4 機(jī)械原理。高等教育出版社 5 王潤(rùn)孝，秦現(xiàn)生。機(jī)床數(shù)控原理與系統(tǒng)。西北工業(yè)大學(xué)出版社 6 成大先。機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)單行本機(jī)械傳動(dòng)?；瘜W(xué)工業(yè)出版社 7 張發(fā)玉 plc可編程序控制器。西安電子科技大學(xué)出版社 8 熊江，楊風(fēng)車，程云。微機(jī)系統(tǒng)與接口技術(shù)。武漢大學(xué)出版社 9 余仲裕，數(shù)控機(jī)床維修，機(jī)械工業(yè)出版社 指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師（簽名）： 2011年 月 日 所在系（所）意見 負(fù)責(zé)人（簽章）： 2011年 月 日