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一 畢業(yè)設(shè)計(論文)綜述(題目背景、研究意義及國內(nèi)外相關(guān)研究情況)
1 題目背景和意義
面對市場競爭的壓力,如何提高機械制造業(yè)的生產(chǎn)效率是為重中之重,而刀庫的出現(xiàn),促使減少了機械加工時換刀具所使用的時間,大大的提高了生產(chǎn)效率。數(shù)控臥式鏜銑床是一種具有自動換刀裝置和任意分度數(shù)控轉(zhuǎn)臺的數(shù)字控制機床,工件在一次裝夾后能自動完成幾個側(cè)面的的多種工序的加工。
數(shù)控機床及由數(shù)控機床組成的制造系統(tǒng)是改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、構(gòu)建數(shù)字化企業(yè)的重要基礎(chǔ)設(shè)備,它的一直備受人們關(guān)注。數(shù)控機床以其卓越的柔性自動化的性能、優(yōu)異而穩(wěn)定的精度、靈捷而多樣化的給功能引起世人矚目,它開創(chuàng)了機械產(chǎn)品機電一體化發(fā)展的先河,因此數(shù)控技術(shù)成為先進制造技術(shù)中的一項核心技術(shù)。另一方面,通過持續(xù)的研究,信息技術(shù)的深化應(yīng)用促進了數(shù)控機床的進一步提升[1]。
2 國內(nèi)外相關(guān)研究情況
近年來自動換刀刀庫的發(fā)展儼然己超越其為綜合切削加工機床配套的角色,在其特有的技術(shù)領(lǐng)域中發(fā)展出符合機床高精度、高效能、高可靠度及多任務(wù)復(fù)合等概念之獨特產(chǎn)品,以其多樣化產(chǎn)品的功能,左右了綜合切削加工機床在生產(chǎn)效能及產(chǎn)品精度的表現(xiàn)。其產(chǎn)品的發(fā)展趨勢為:(1)高效能的產(chǎn)品:發(fā)展符合高荷重、高容量、高速化概念的刀庫產(chǎn)品。(2)輕量化、低成本的產(chǎn)品,發(fā)展符合重量輕、成本低的刀庫產(chǎn)品。在此概念基礎(chǔ)下,刀庫產(chǎn)品的發(fā)展現(xiàn)況為[2]
(l)超重刀具負荷刀庫的發(fā)展
發(fā)展出刀鏈系統(tǒng)能承載重量70kg以上的超重刀具,擁有強力鎖刀裝置的穩(wěn)固刀鏈架構(gòu),可防止重型刀具于運轉(zhuǎn)中墜落。
(2)高效率且定位精確的驅(qū)動及選刀系統(tǒng)的發(fā)展
發(fā)展出高精度系統(tǒng)配置日系高質(zhì)量!高定位精度的伺服電機及減速機,以符合選刀迅速!換刀精確的主要性能需求[3]。
(3)多型式刀具容載刀庫的發(fā)展
發(fā)展出同時可容納多種型式刀具(如15050及15060)的刀鏈系統(tǒng),也被視為是必須時常變換使用多種主軸之加工中心的必備裝置。
(4)不同型式刀具及任意點之換刀系統(tǒng)的發(fā)展
可以同時夾取不同型式刀具(如15050及15060),因應(yīng)需求必須有不同的刀具"為了縮短換刀時間,多點式或任意點式ZMW風(fēng)電機輪毅加工工藝!專用刀具及刀庫的研究與設(shè)計之換刀系統(tǒng)是有必要的[4]。
(5)輕量化
低成本架構(gòu)刀庫的發(fā)展:發(fā)展出輕量化的塑鋼射出刀套架構(gòu),整體重量較傳統(tǒng)刀庫減輕100kg以上,成本大幅降低之刀庫。
(6)大型及高容量刀庫的發(fā)展
在機床多功能之趨勢演化下,大量的刀具被使用在同一臺機床上,刀庫之架構(gòu)必須兼顧換刀效率及儲刀效能,多變的刀庫型體(可容納120/180/200把以上刀具)及多樣精密之換刀系統(tǒng)(如各種立式!臥式!立臥單點及多點式換刀系統(tǒng)),是其主要之特色[5]。
二 本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法
1)本課題研究的主要內(nèi)容;
2)了解數(shù)控臥式鏜銑床刀庫結(jié)構(gòu)的性能要求;
3)了解數(shù)控臥式鏜銑床刀庫結(jié)構(gòu)的工作原理,進行結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算分析;
4)設(shè)計指標(biāo):鏈條快速移動速度為8米/分鐘,慢速移動速度為0.2米/分鐘,刀庫容量為60把刀;
5)擬采用的研究方案、研究方法或措施
刀庫是刀具交換系統(tǒng)的一部分,加工中心的刀具交換系統(tǒng)也稱為自動換刀裝置(ATC),它通常是由刀庫和機械手組成。自動換刀裝置是加工中心不可缺少的組成部分,也是加工中心的象征,又是加工中心成敗的關(guān)鍵。
加工中心有立式、臥式、龍門式幾種,所以這些機床的刀庫和自動換刀裝置也是各種各樣。加工中心上的刀庫類型分類:(1)盤式刀庫;(2)鏈?zhǔn)降稁欤唬?)鼓輪式刀庫。
特點
(1)盤式刀庫:刀具呈環(huán)行排列,空間利用率低,容量不大但結(jié)構(gòu)簡單。
圖1 盤式刀庫
(2)鏈?zhǔn)降稁?結(jié)構(gòu)緊湊,容量大,鏈環(huán)的形狀也可隨機床布局制成各種形式而靈活多變,還可將換刀位突出以便于換刀。
圖2 鏈?zhǔn)降稁?
(3)鼓輪式刀庫:占地小,結(jié)構(gòu)緊湊,容量大,但選刀、取刀動作復(fù)雜。
圖3鼓輪式刀庫
換刀機械手分為單臂單手式,單臂雙手式和雙手式機械手。單臂單手式結(jié)構(gòu)簡單,換刀時間較長,適用于刀具主軸與刀庫刀套平行,刀庫刀套軸線與主軸軸線平行,以及刀庫刀套軸線與主軸軸線垂直的場合。單臂雙手機械手可同時抓住主軸和刀庫中的刀具,并進行拔出、插入,換刀時間短,廣泛應(yīng)用于加工中心上的刀庫刀套軸線與主軸平行的場合。雙手式機械手結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,換刀時間短,這種機械手除了完成拔刀、插刀外,還起運輸?shù)毒叩淖饔肹6]。
結(jié)合所給題目,初步?jīng)Q定采用鏈?zhǔn)降稁祀p手式機械手換刀方案。采用系統(tǒng)化設(shè)計方法,將設(shè)計看成由若干個設(shè)計要素組成的一個系統(tǒng),每個設(shè)計要素具有獨立性,各個要素間存在著有機的聯(lián)系,并具有層次性,所有的設(shè)計要素結(jié)合后,即可實現(xiàn)設(shè)計系統(tǒng)所需完成的任務(wù)。
三 完成畢業(yè)論文的工作步驟與時間安排(按周次填寫)
(1)1—3周:調(diào)研并收集資料;
(2)3—5周:確定設(shè)計方案和整體結(jié)構(gòu)特點;
(3)6—9周:完成結(jié)構(gòu)設(shè)計計算;
(4)10—12周:完成裝配圖、三維建模和仿真;
(5)13-15周:完成論文撰寫,準(zhǔn)備答辯。
四 指導(dǎo)教師意見(對課題的深度、廣度及工作量的意見)
指導(dǎo)教師:
年 月 日
五 所在系意見:
系主管領(lǐng)導(dǎo):
年 月 日
注:1. 正文:宋體小四號字,行距20磅。
2. 開題報告由各系集中歸檔保存。
參考文獻
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