数控加工中心机械手换刀装置优化与设计开题报告

 2022-11-06 09:43:38

1. 研究目的与意义

加工中心(Machining Center,MC)是顺应省力、省时和节能的时代要求而发展起来的自动换刀数控机床,它是综合了机械技术、电子技术、计算机软件技术、拖动技术、现代控制理论、测量及传感技术以及通信诊断、刀具和编程技术的高科技产品。

由于加工中心能集中完成多种工序,因而可减少工件装夹、测量和调整时间,减少工件周转、搬运存放时间,使机床的切削利用率高于通用机床3倍~4倍,所以说,加工中心不仅提高了工件的加工精度,而且是数控机床中生产率和自动化程度最高的综合性机床。

在加工中心中,刀库和机械手组成自动换刀装置( Automatic Tool Changer,简称ATC),而自动换刀装置的好坏,将直接影响加工中心的好坏。

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2. 课题关键问题和重难点

课题的关键问题及难点在于,自动换刀装置是加工中心的核心内容,各厂商都在保密,我们要通过已学习的知识并且再进一步学习来自主摸索整个过程,譬如机械手的驱动方式、手爪的结构特点,刀库的结构功能和运动原理以及机械手的换刀过程,从而努力发现并提出自己的一些优化意见。

在确立加工中心换刀机械手装置时,应该考虑专业市场上的供求情况、顾客潜在的选择,从有关商业文献中获得竞争产品所能达到的技术要求、价格等因素,最后再根据所要求的数控机床性能来确定自动换刀装置的设计技术要求。

所研究的主要内容有:1、掌握加工中心的基本结构、工作原理;2、刀库、换刀机械手结构设计;3、刀库电机的选择及计算;4、绘制装配图、零件图。

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3. 国内外研究现状(文献综述)

《机械设计手册》 全面系统地介绍了常规设计、机电一体化与控制技术和现代设计方法及其应用等内容。

具有内容先进、信息量大、取材广、规格全,实用性强,数据可靠,使用方便等特点。

内容有:常用设计资料、机械零部件设计(连接、紧固与传动)、机械零部件设计(轴系、支承与其他)、流体传动与控制、机电一体化及控制技术、现代设计理论与方法等。

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4. 研究方案

1.选择加工中心的类型,查阅相关资料,确定其主要参数,根据其类型和参数确定自动换刀机械手装置的形式;2.根据加工中心的类型和参数,确定刀库的容量以及形式;3.对刀库驱动转矩计进行算,以计算结果为依据选定电机;4.查阅有关资料,通过数据计算,选择合适的蜗轮蜗杆类型;5.分析比较刀具选择的各种方式,选择合适的刀具选择方式;6.分析刀具交换装置的工作原理,设计出刀具交换装置的结构以及动作顺序;7.修改并检查是否符合需求及标准。

5. 工作计划

毕业设计前一学期末完成英文翻译,收集、查阅、文献资料并准备开题报告。

第1周 完成英文翻译,提交英文翻译给指导老师批阅。

英文翻译经指导老师批阅合格并确认后,译文和原文均上传至毕业设计管理系统,译文封面用标准模板。

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