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畢業(yè)設(shè)計(jì)
開題論證報(bào)告
專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化
學(xué)生姓名
班 級
學(xué) 號
指導(dǎo)教師
完成日期 2011年3月19日
課題名稱：兩端面鉸孔機(jī)床總體設(shè)計(jì)及電氣控制部分設(shè)計(jì)
一、課題來源、課題研究的主要內(nèi)容及國內(nèi)外現(xiàn)狀綜述
1、課題來源
本課題來源于江蘇高精機(jī)電裝備有限公司。
2、課題研究的主要內(nèi)容
根據(jù)零件加工要求，設(shè)計(jì)一臺兩端面鉸孔機(jī)床，具體進(jìn)行兩端面鉸孔機(jī)床總體設(shè)計(jì)及電氣控制部分設(shè)計(jì)。在完成機(jī)床總體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，主要完成機(jī)床的電氣控制部分設(shè)計(jì)。
3、國內(nèi)外現(xiàn)狀
組合機(jī)床及其自動線是集機(jī)電于一體的綜合自動化程度較高的制造技術(shù)和成套工藝裝備。它的特征是高效、高質(zhì)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，因而被廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械、交通、能源、軍工、輕工、家電等行業(yè)。我國傳統(tǒng)的組合機(jī)床及組合機(jī)床自動線主要采用機(jī)、電、氣、液壓控制，它的加工對象主要是生產(chǎn)批量比較大的大中型箱體類和軸類零件（近年研制的組合機(jī)床加工連桿、板件等也占一定份額），完成鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔，加工各種螺紋、鏜孔、車端面和凸臺，在孔內(nèi)鏜各種形狀槽，以及銑削平面和成形面等。組合機(jī)床的分類繁多，有大型組合機(jī)床和小型組合機(jī)床，有單面、雙面、三面、臥式、立式、傾斜式、復(fù)合式，還有多工位回轉(zhuǎn)臺式組合機(jī)床等；隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，一種新型的組合機(jī)床——柔性組合機(jī)床越來越受到人們的青睞，它應(yīng)用多位主軸箱、可換主軸箱、編碼隨行夾具和刀具的自動更換，配以可編程序控制器（PLC）、數(shù)字控制（NC）等，能任意改變工作循環(huán)控制和驅(qū)動系統(tǒng)，并能靈活適應(yīng)多品種加工的可調(diào)可變的組合機(jī)床。另外，近年來組合機(jī)床加工中心、數(shù)控組合機(jī)床、機(jī)床輔機(jī)（清洗機(jī)、裝配機(jī)、綜合測量機(jī)、試驗(yàn)機(jī)、輸送線）等在組合機(jī)床行業(yè)中所占份額也越來越大。
由于組合機(jī)床及其自動線是一種技術(shù)綜合性很高的高技術(shù)專用產(chǎn)品，是根據(jù)用戶特殊要求而設(shè)計(jì)的，它涉及到加工工藝、刀具、測量、控制、診斷監(jiān)控、清洗、裝配和試漏等技術(shù)。我國組合機(jī)床及組合機(jī)床自動線總體技術(shù)水平比發(fā)達(dá)國家要相對落后，國內(nèi)所需的一些高水平組合機(jī)床及自動線幾乎都從國外進(jìn)口。工藝裝備的大量進(jìn)口勢必導(dǎo)致投資規(guī)模的擴(kuò)大，并使產(chǎn)品生產(chǎn)成本提高。因此，市場要求我們由過去的“剛性”機(jī)床結(jié)構(gòu)，向“柔性”化方向發(fā)展，滿足用戶需求，真正成為剛?cè)峒鎮(zhèn)涞淖詣踊b備。
機(jī)床代表了目前我國組合機(jī)床裝備較高的技術(shù)水平，但隨著市場競爭的加劇和對產(chǎn)品需求的提高，高精度、高生產(chǎn)率、柔性化、多品種、短周期、數(shù)控組合機(jī)床及其自動線正在沖擊著傳統(tǒng)的組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)，因此組合機(jī)床裝備的發(fā)展思路必須是以提高組合機(jī)床加工精度、組合機(jī)床柔性、組合機(jī)床工作可靠性和組合機(jī)床技術(shù)的成套性為主攻方向。一方面，加強(qiáng)數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用，提高組合機(jī)床產(chǎn)品數(shù)控化率；另一方面，進(jìn)一步發(fā)展新型部件，尤其是多坐標(biāo)部件，使其模塊化、柔性化，適應(yīng)可調(diào)可變、多品種加工的市場需求。
二、本課題擬解決的問題
1、工藝方案的制定
2、機(jī)床配置形式及結(jié)構(gòu)方案的選擇
3、機(jī)床總體方案的設(shè)計(jì)
4、機(jī)床中通用部件和標(biāo)準(zhǔn)件類型、型號的選擇
5、機(jī)床的電氣控制部分設(shè)計(jì)
三、解決方案及預(yù)期效果
解決方案：
1、根據(jù)零件的加工要求和特點(diǎn)，按一定的原則和組合機(jī)床常用工藝方法、充分考慮各種影響因素，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后擬定出先進(jìn)、合理、經(jīng)濟(jì)、可靠的工藝方案。
2、對于機(jī)床的配置型式有立式機(jī)床和臥式機(jī)床。立式機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)是占地面積小，自由度大，操作方便，其缺點(diǎn)是機(jī)床重心高，振動大。臥式機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)是加工和裝配工藝性好，振動小，運(yùn)動平穩(wěn)，機(jī)床重心較低，精度高，安裝方便，其缺點(diǎn)是削弱了床身的剛性。機(jī)床的配置型式在很大程度上取決于被加工零件的大小、形狀及加工部位等因素。
臥式機(jī)床多用于加工孔中心線與定位基準(zhǔn)面平行的情況，而立式機(jī)床則適用于加工定位基面是水平的，而加工的孔與基面相垂直的工件。考慮到兩端面絞孔機(jī)體的結(jié)構(gòu)為臥式長方體，從裝夾的角度來看，臥式平放比較方便，也減輕了工人的勞動強(qiáng)度。
通過以上的比較，考慮到臥式機(jī)床振動小，裝夾方便等因素，選用臥式組合機(jī)床。
3、總體方案的設(shè)計(jì)主要包括制定工藝方案、確定機(jī)床配置形式，制定影響機(jī)床總體布局和技術(shù)性能的主要部件的結(jié)構(gòu)方案?？傮w方案設(shè)計(jì)的主要工作是機(jī)床聯(lián)系尺寸。
4、通用部件選用的基本方法是：根據(jù)所需的功率、進(jìn)給力、進(jìn)給速度等要求，選擇動力部件及其配套部件。動力部件的選用主要是確定動力部件的品種和規(guī)格。選擇通用部件時，還應(yīng)根據(jù)加工精度要求、制造成本等確定通用部件的精度要求。
5、在設(shè)計(jì)機(jī)床的電氣控制部分時，一般要遵循以下基本原則：1）最大限度地滿足被控對象的控制要求；2）保證PLC控制系統(tǒng)安全可靠；3）力求簡單、經(jīng)濟(jì)、使用及維修方便；4）適應(yīng)發(fā)展的需要。
預(yù)期效果：
最終將完成機(jī)床總體電氣分布圖；機(jī)床各動力部件用電氣控制，用PLC對電機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)滑臺快進(jìn)、工進(jìn)、快退等一系列動作。機(jī)床設(shè)計(jì)好后，滿足加工精度要求，大大提高了生產(chǎn)率，便于拆卸和維護(hù)。
四、課題進(jìn)度安排
2月21日～3月19日．畢業(yè)設(shè)計(jì)前期階段。
畢業(yè)實(shí)習(xí)，查閱資料，市場調(diào)查，到多個公司實(shí)踐，撰寫實(shí)習(xí)報(bào)告。
論文總體構(gòu)思方案，填寫開題報(bào)告。
3月20日～5月7日． 設(shè)計(jì)初稿階段。
完成總體設(shè)計(jì)圖、部件圖、零件圖。
5月8日～5月25日． 中期工作階段。
完善設(shè)計(jì)圖紙，編寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書，中期檢查。
5月26日～5月27日．畢業(yè)設(shè)計(jì)預(yù)答辯。
5月28日～6月6日．畢業(yè)設(shè)計(jì)整改。
圖紙修改、設(shè)計(jì)說明書修改、定稿，材料復(fù)查。
6月7日～6月8日．畢業(yè)設(shè)計(jì)材料評閱。
6月9日～6月10日．畢業(yè)答辯。
6月11日～6月15日．材料整理裝袋。
五、指導(dǎo)教師意見
簽名
年 月 日
六、專業(yè)系意見
簽名
年 月 日
七、學(xué)院意見
簽名
年 月 日
6