专用数控铣床自动进出料系统设计开题报告

- 0 -1毕业设计的主要内容、重点和难点等一、主要内容：本次毕业设计拟设计一个适合与加工中心工作台匹配的自动进出料装置，该装置主要能够实现以下功能： 1.具有与主机联控的独立动力，能够自动将指定工件输送至加工正确位置；2.设计一套专用夹具实施定位、夹紧动作，以确保加工过程的位置稳定；3.加工完毕后，工件能够自动退出到指定位置。本次设计所需完成的任务有以下： 1.了解数控技术的发展史，数控机床的应用，国内数控机床的特点，进出料系统的现状、数控机床的发展趋势、设计专用数控铣床的目的及意义所在。2.进行专用数控机床的总体方案、适合与加工中心工作台匹配的自动进出料装置和控制系统总体方案的设计。3.根据设计要求，确定工件质量，送至加工位置的输送机构直线移动速度。4.完成一套专用夹具保证工件自动定位、夹紧的设计，分析其结构工艺性和工艺参数特征，绘制零件图，写出技术要求。5.完成加工完毕后机构将成品送出到指定位的要求，确定工艺参数。6.设计一个液压系统实现工件的输送和夹紧，分析其结构工艺性，确定其工艺参数。7.完成自动进出料运动装置的机械结构设计，并对相关机械部分进行计算、校核。用 Auto CAD 画出其装置的总装配图，要求其装置结构紧凑合理，方便装配与拆装。并表述装置的工作原理过程。8.完成控制系统设计。二、本毕业设计重点和难点重点：1.完成适合与加工中心工作台匹配的自动进出料装置和控制系统总体方案的设计；2.完成一套专用夹具保证工件自动定位、夹紧的设计；3.设计一个液压系统实现工件的输送和夹紧；4.完成自动进出料运动装置的机械结构设计；难点：1.适合与加工中心工作台匹配的自动进出料装置和控制系统总体方案的设计；2.专用夹具保证工件自动定位、夹紧的设计；3.液压系统实现工件的输送和夹紧的设计；4.自动进出料运动装置的机械结构设计。- 1 -5.自动进出料装置主运动计算、机械部分的计算、控制方案硬件设计。 2准备情况（查阅过的文献资料及调研情况、现有设备、实验条件等）（1）调研情况：经查阅相关书籍资料并结合所学过的机械等相关知识，了解了专用数控铣床生产、制造、加工以及相关自动送出料情况，为设计作好准备。装备制造业是国民经济的基础支柱产业，而机械装备制造业又是其中的基础，其为制造工具提供了来源，因此改善生产效率，提高产品的质量就要从基础根源抓起，其中铣刀在其中就扮演重要的角色，因此研究铣刀就是一个重要环节。国内产品的质量与可靠性也不够稳定，特别是先进数控系统的开发和研制还需要作进一步的努力。机床基础理论和应用技术的研究明显落后。人员技术素质还跟不上现代机床技术飞速发展的需要。因此，我国机床工业面临着光荣而艰巨的任务，必须奋发图强，努力工作，不断扩大技术队伍和提高人员的技术素质，学习和引进国外的先进技术，大力开展科学研究，以便早日赶上世界先进水平。（2）国内数控铣床进出料系统的现状近年来，我国经济飞速发展，既促进和带动了制造业的发展，也使其遇到了严峻的挑战，迫切地需要改造传统的加工制造模式。这其中很重要的一条就是使用更高速、更精确、更可靠的数控机床来代替普通的人工机床。随着科学技术的发展，制造技术的进步，以及社会对产品质量和品种多样化的要求越来越强烈。中、小批量生产的比例明星增加，要求现代数控机床成为一种精密、高效、复合、集成功能和低成本的自动化加工设备。（3）数控技术的现状与发展计算机技术的飞速发展推动了数控技术的更新换代，而这也日益完善了数控铣床的高精、高速、高效功能。代表世界先进水平的欧洲、美国、日本的数控系统生产商利用工控机丰富的软硬件资源开发的新一代数控系统具有开放式体系结构，即数控系统的开发可以在统一的运行平台上，面向最终用户，通过改变、增加或剪裁结构对象（数控功能） ，形成系列化，并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中，快速实现不同品种、不同档次产品的开发。开放式体系结构使数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、扩展性，并向智能化、网络化方向发展。近几年来，由于对切割质量、劳动环境等的要求越来越高，其相应产品在我国的市场需求量也逐年上升。在我国的数控铣床设备生产行业中，由于缺乏切割理论研究与生产实践相转换的机制，因此新技术运用不广、新产品开发速度不快，制约- 2 -了数控铣床技术的进一步发展和运用。（4）通过研究概况和发展分析研究意义及创新：在机械加工中，金属铣削刀具的几何参数的合理选择及搞质量的刃磨，直接影响到机械加工的质量，数控铣床通常对进出料系统的要求有三点，即传动精度，系统的稳定性和动态响应特性(灵敏度)。传动精度包括动态误差，稳态误差和静态误差，即伺服系统的输入量与驱动装置实际位移量的精确程度。系统的稳定性是指系统在启动状态或外界干扰作用下，经过几次衰减震荡后，能迅速地在新的或原来的平衡状态的能力。动态响应特性是指系统的响应及驱动装置的加速能力。为确保数控铣床进给系统的传动精度，系统的稳定性和动态响应性，对进给驱动装置机械结构的总要求是消除间隙，减少摩擦，减少运动惯量，提高部件精度和刚度，为了达到上述要求，本次毕业设计就是为改善上述性能，对数控铣床的进出料系统的传动结构设计，为了提高生产效率，掌握数控铣床进出料系统和传动控制系统。（5）参考文献1王文娟. 振动控制阀性能试验台的设计J . 流体传动与控制,2012,(4):38-40.2王剑，黄明亚，黄健等. 阀门寿命试验台研制J .流体机械，2012,(40)4:：45-483曹小忠, 孟海忠. 液压泵站设计与使用中一些问题的分析J . 液压与气动，2006,(8):71-734雷天觉. 新编液压工程手册（上册）M .北京：北京理工大学出版社，1998.5洪钟德. 简明机械设计手册M. 上海：同济大学出版社，2002.6姜继海，液压与气压传动M .北京：高等教育出版社，2009.7吴宗泽. 机械零件设计手册M. 北京：机械工业出版社，2004.8濮良贵，纪名刚.机械设计（第七版）M.北京：高等教育出版社，2001.9孙靖民.现代机械设计方法M.黑龙江：哈尔滨工业大学出版社，2003.10Mischke,Charles R., Shigley,Joseph Edward. Mechanical engineering designM. Boston,Mass:McGraw Hill,2001（6）试验、测试、试制加工所需主要仪器设备及条件计算机一台、CAD 软件以及相关三维绘图软件 PRO/E3.0 等。3、实施方案、进度实施计划及预期提交的毕业设计资料进度计划：1）2013-12-132013-12-26 所选择的课题进行调研、查阅资料、方案设计。- 3 -2）2013-12-272014-01-12 查阅资料，明确设计目的，完成开题报告，收集与课题相关的资料及参考文献，确定毕业设计的设计大致方案。3）2014-3-012014-03-30 完善并确定最终方案，确定适合与加工中心工作台匹配的自动进出料装置和控制系统总体方案的设计。设计软件流程图，初步设计控制系统的单片机控制电路原理图。4）2014-4-012014-04-28 根据设计要求，确定工件质量、送至加工位置的输送机构直线移动速度。完成一套专用夹具保证工件自动定位、夹紧的设计，分析其结构工艺性和工艺参数特征，绘制零件图。完成加工完毕后机构将成品送出到指定位的要求，确定工艺参数。完成自动进出料运动装置的机械结构设计，并对相关机械部分进行计算、校核。用 Auto CAD 画出其装置的总装配图，要求其装置结构紧凑合理，方便装配与拆装，并表述装置的工作原理过程。进行毕业论文（设计）初稿。 5）2014-04-292014-05-15 根据指导教师意见进行修改，并最后定稿，并且完成计算机绘制图和外文翻译。6）2014-05-162014-05-24 核查 CAD 绘制系统的二维装配图及零件图、单片机控制电路原理图、毕业设计论文格式。7）2014-05-252014-05-26 完成毕业设计，提交论文。预期提交：1、专用数控铣床自动进出料系统设计设计说明书；2、英文资料翻译（附英文原文）；3、CAD绘制系统的二维装配图、零件图及单片机控制电路原理图。- 4 -指导教师意见该生已完成毕业设计有关文献资料搜集工作，并对所涉及内容进行的调研，对课题所涉及的理论基础及实际资料进行了了解，目前规划的方案可行，进度计划安排比较合理。同意开题。指导教师（签字）：2013 年 12 月日开题小组意见开题小组组长（签字）：2014 年 1 月日院（系、部）意见- 5 -主管院长（系、部主任）签字：2014 年 1 月日