自動鉆鉸孔裝置設(shè)計(jì),自動鉆鉸孔裝置設(shè)計(jì),自動,鉆鉸孔,裝置,設(shè)計(jì) 開題報(bào)告 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號： 專 業(yè)： 設(shè)計(jì)(論文)題目： 自動鉆鉸孔裝置設(shè)計(jì) 指 導(dǎo) 教 師: 2010年 3 月 19 日  開題報(bào)告填寫要求 1．開題報(bào)告（含“文獻(xiàn)綜述”）作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效； 2．開題報(bào)告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時(shí)交給指導(dǎo)教師簽署意見； 3．“文獻(xiàn)綜述”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書寫（或打?。┰诒鹃_題報(bào)告第一欄目內(nèi)，學(xué)生寫文獻(xiàn)綜述的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于15篇（不包括辭典、手冊）； 4．有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國標(biāo)GB/T 7408—2005《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“2007年3月15日”或“2007-03-15”。  開 題 報(bào) 告 1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫 2000字左右的文獻(xiàn)綜述： 文 獻(xiàn) 綜 述 一、 引言 機(jī)器或裝置在無人干預(yù)的情況下按規(guī)定的程序或指令自動進(jìn)行操作或控制的過程，其目標(biāo)是“穩(wěn)，準(zhǔn)，快”。自動化技術(shù)廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、科學(xué)研究、交通運(yùn)輸?shù)确矫妗２捎米詣踊夹g(shù)不僅可以把人從繁重的體力勞動以及惡劣、危險(xiǎn)的工作環(huán)境中解放出來，而且能極大地提高勞動生產(chǎn)效率。本文以鉆鉸孔裝置為研究方向，運(yùn)用PLC編程對鉆孔鉸孔、夾具、回轉(zhuǎn)工作臺的控制進(jìn)行自動化生產(chǎn)的研究和分析。 隨著機(jī)械制造向高速、高效、自動化方向發(fā)展，以及各種難加工材料的相繼出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用，機(jī)加工的效率、加工質(zhì)量和加工性能等已成為評價(jià)機(jī)械加工性能的主要指標(biāo)[1]。機(jī)械加工程序中，鉆孔、鉸孔是孔加工中最重要的連續(xù)加工內(nèi)容。因此對自動鉆鉸孔裝置的研究與發(fā)展具有減少裝夾次數(shù)、降低工人勞動強(qiáng)度、提高生產(chǎn)率和加工精度以及節(jié)約了能源和材料的重要意義。 二、鉆鉸孔裝置簡介 鉆鉸孔裝置由：鉆鉸孔工具、夾具、控制系統(tǒng)以及回轉(zhuǎn)工作臺組成?？准庸ひ话惴譃殂@孔、鉸孔、擴(kuò)孔以及鏜孔根據(jù)加工的不同要求鉆頭刀具的選擇也有不同要求。 1：鉆鉸孔工具介紹 鉆削的主運(yùn)動是刀具旋轉(zhuǎn)，進(jìn)給運(yùn)動是刀具的軸向移動。鉆孔和孔口加工能達(dá)到的尺寸精度為 IT12~IT11,能達(dá)到表面粗糙度為 Ra 25~6.3μm。擴(kuò)孔的尺寸精度為IT10~IT9，表面粗糙度為Ra 6.3~3.2μm。鉸孔的尺寸精度為IT8~IT6，表面粗糙度為 Ra 1.6~0.4μm [2~3]。 因此很容易看出鉆孔屬于粗加工，而鉸孔屬于精加工。 2：鉆頭的類型有以下幾種： 1）麻花鉆（twist drill），是應(yīng)用最廣的孔加工工具，因其容屑槽成螺旋狀而形似麻花而得名鉆頭材料一般為高速工具鋼或硬質(zhì)合金。 2）鉸刀（reamer bit）是孔的精加工工具，鉸孔時(shí)從工件孔壁上切除微量金屬層，以提高其尺寸精度和孔表面質(zhì)量[4]。 3：孔加工的工藝特點(diǎn) [5~8] 1）鉆孔 用鉆頭在工件實(shí)體部位加工孔稱為鉆孔。麻花鉆剛性較差，鉆孔時(shí)軸線容易歪斜。由于橫刃的影響導(dǎo)致定心不準(zhǔn)。鉆削時(shí)產(chǎn)生軸向力很大。 2）擴(kuò)孔 當(dāng)所需加工的孔徑較大、孔的質(zhì)量要求較高時(shí)、就需要擴(kuò)孔。擴(kuò)孔是對孔的半精加工。生產(chǎn)批量較大時(shí)，采用擴(kuò)孔鉆。生產(chǎn)批量較小時(shí)，就用麻花鉆擴(kuò)孔。 3）鉸孔[9] 鉸孔在較低的切削速度（νc=1.5m/min~5m/min）、較大的進(jìn)給量（f=0.5mm/r~3mm/r）和很小的背吃刀量的條件下進(jìn)行，這樣不會產(chǎn)生積積屑瘤，保證孔的質(zhì)量較好。 三、 夾具 1：夾具的作用有： 1）工件易于正確定位，保證加工精度。 2）縮短安裝時(shí)間，提高勞動生產(chǎn)率。 3）鉆孔夾具還可以對工件起到夾緊作用，防止發(fā)生工件移位。 4）使用夾具可以保證工件的加工的質(zhì)量一致，降低對操作人員技術(shù)的要求。 2：鉆孔夾具設(shè)計(jì)特點(diǎn)[11~13]： 在鉆床上鉆孔，重要的工藝要求是孔的位置精度。孔的位置精度用其他方法都不能保證，在成批生產(chǎn)時(shí)常使用鉆床夾具，通過鉆床夾具上的鉆套引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工，既保證了位置精度，又可提高刀具的剛性，使加工質(zhì)量和生產(chǎn)率都得到顯著的提高。 夾具由定位元件、定位裝置、夾緊裝置、對刀-導(dǎo)向元件、連接元件、夾具體及其他裝置組成[10]。 工件的定位：工件的定位并不是使工件固定，而是使工件占據(jù)固定的位置，這些都是通過定位元件完成的。工件定位原理為“六點(diǎn)定位原理”，利用“六點(diǎn)定位原理”定位時(shí)需要注意有完全定位、部分定位、欠定位和重復(fù)定位的問題。 典型定位方式：平面定位（第一、二、三定位基準(zhǔn)）；圓柱孔定位（定位心軸、定位銷）；外圓柱面定位（定心定位、支承定位、V型塊定位）。 工件的夾緊： ①夾緊過程中，不改變工件定位后所占據(jù)的正確位置。 ②夾緊力的大小適當(dāng)，既要保證工件的整個(gè)加工過程中的位置穩(wěn)定不變、無振動，又要使工件不產(chǎn)生過大的變形。 ③工藝性好，在保證生產(chǎn)效率的前提下，其結(jié)構(gòu)力求簡單、便于制造和維修。 ④使用性好，夾緊裝置的操作應(yīng)當(dāng)安全、方便、省力。 四、 控制系統(tǒng) 該裝置的控制是典型的順序控制，非常適宜用可編程控制器進(jìn)行控制，采用可編程控制器構(gòu)成控制系統(tǒng)，可以減小電氣控制設(shè)備體積，使其工作更加可靠，同時(shí)其控制要求易于修改，日常工作中維護(hù)量小，其優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的。 1：PLC簡介 可編程控制器（PLC）又稱邏輯控制器，是工業(yè)環(huán)境中使用的數(shù)字操作的電子系統(tǒng)。它使用可編程存儲器存儲用戶設(shè)計(jì)的存儲命令，用這些指令來實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算、順序操作、定時(shí)、計(jì)數(shù)、算術(shù)運(yùn)算，通過數(shù)字或模擬輸入/輸出來控制各種機(jī)電一體化系統(tǒng)[14]。 PLC具有程序可變、抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高、功能強(qiáng)、體積小、耗電低等顯著優(yōu)點(diǎn)，特別是易于編程，使用操作維修方便，價(jià)格低廉。因此，PLC具有廣泛的應(yīng)用前景。 2：PLC工作原理 PLC實(shí)質(zhì)上是一臺面向用戶的專用數(shù)字控制計(jì)算機(jī)。通過輸入/輸出接口與被控制對象相連接，根據(jù)控制系統(tǒng)的具體要求，通過編程器預(yù)先把程序?qū)懭氪鎯ζ髦腥缓髨?zhí)行此程序，完成控制任務(wù)。PLC主要利用邏輯運(yùn)算以實(shí)現(xiàn)各種開關(guān)量的控制，根據(jù)邏輯梯形圖所表達(dá)的順序過程用PLC指令編寫程序。 3：PLC在鉆孔裝置中的應(yīng)用 1）了解工序過程及控制要求 2）進(jìn)行PLC的設(shè)計(jì)，利用PLC對鉆孔裝置的動作要求控制的設(shè)計(jì)步驟如下：a 確定輸入/輸出信號; b 按實(shí)際加工工藝要求繪制加工過程流程圖; c 根據(jù)上述流程圖，畫出邏輯控制圖；d 根據(jù)邏輯控制圖繪出PLC梯形圖；e 用PLC提供的有關(guān)指令，根據(jù)梯形圖編寫程序[15]。 通過對鉆鉸孔裝置、夾具設(shè)計(jì)和PLC編程控制器的初步了解，確定了裝置設(shè)計(jì)的方向和研究方法手段，為今后的工作奠定了基礎(chǔ)。 參考文獻(xiàn) [1] 任兆應(yīng),張維紀(jì).實(shí)用鉆孔技術(shù)[M].北京：金盾出版社,1997. [2] 方子良,宋彪.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M].南京:南京理工大學(xué)出版社,2003. [3] 孟慶東.如何保證鉆孔精度[J].職業(yè)技術(shù)培訓(xùn),2000(4). [4] 孫立新.鉸孔加工的質(zhì)量分析與影響因素[Z].中國高新技術(shù)企業(yè)技術(shù)論壇 [5] 張青,陳祖權(quán),任建新.多軸傳動鉆孔裝置設(shè)計(jì)[J].柴油機(jī)設(shè)計(jì)與制造,2007，15（1）：49-52. [6] 李曙生.氣動盤式自動鉆孔機(jī)的設(shè)計(jì)[J].機(jī)床與液壓.2006(4):146-148. [7] 武春華,李昌樂.普通車床半自動鉆孔裝置[J].現(xiàn)代制造工程.2002(8):40-41. [8] 黃庚榮.改變麻花鉆的刃面形狀提高斜面鉆孔精度[J].機(jī)械工人（冷加工），1999（9）：11 [9] 張書輝.浮動鉸孔裝置的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J].岳陽師范學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2002，15（4）：72-74. [10] 丁同梅,周正武.鉆孔夾具設(shè)計(jì)[J].機(jī)械研究與應(yīng)用, 2008, 21(5):67-69. [11] 黃安慶.一種實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床自動鉆孔的夾具[J].科技成果管理與研究,2008(8):39-41. [12] 李煒,張曉霞.鉆孔定位夾具設(shè)計(jì)[J].模具制造,2007(11):56-57. [13] 呂云海.一種圓周分度鉆孔夾具[J].新技術(shù)新工藝·實(shí)用技術(shù)與工藝裝備,2005（11）：27-28. [14] 宮淑貞,徐世許.可編程控制器原理及應(yīng)用[M].第2版,北京：人民郵電出版社,2008. [15] 蔡衛(wèi)東,王紅巖,王文明.PLC在自動鉆孔機(jī)床中的應(yīng)用[J].山東機(jī)械,2002(2):38-40. 開 題 報(bào) 告 ２．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）： 本課題主要研究自動化鉆鉸孔裝置的設(shè)計(jì)問題，利用PLC對裝置系統(tǒng)完成控制要求，具體措施如下： 1） 根據(jù)所提供的零件加工的要求進(jìn)行詳細(xì)的分析； 2）根據(jù)分析的結(jié)果，參考相關(guān)資料對鉆頭、鉸刀、夾具、裝卸裝置等進(jìn)行選擇 與設(shè)計(jì)以滿足加工要求； 3） 根據(jù)生產(chǎn)過程工序，編輯PLC程序控制指令； 4） 對所設(shè)計(jì)完成的裝置進(jìn)行工藝性能進(jìn)行分析及優(yōu)化； 5）對裝置設(shè)計(jì)進(jìn)行總結(jié)，完成設(shè)計(jì)并撰寫說明書。  開 題 報(bào) 告 指導(dǎo)教師意見： 1．對“文獻(xiàn)綜述”的評語： 2．對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設(shè)計(jì)（論文）結(jié)果的預(yù)測： 指導(dǎo)教師： 年 月 日 所在專業(yè)審查意見： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日