機(jī)電工程畢業(yè)論文開(kāi)題報(bào)告范例
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課題名稱(chēng)：車(chē)床C6140數(shù)控改造
一. 設(shè)計(jì)(或研究)的依據(jù)與意義
1: 機(jī)床數(shù)控化的必然
我國(guó)目前機(jī)床數(shù)控化率并不高,我國(guó)數(shù)控化機(jī)床年產(chǎn)量約為0.6—0.8萬(wàn)臺(tái),年產(chǎn)值約為18億元.機(jī)床的年產(chǎn)量數(shù)控化率為6%.可見(jiàn)我們的大多說(shuō)制造行業(yè)和企業(yè)生產(chǎn),加工裝備絕大多數(shù)是傳統(tǒng)的機(jī)床.用這種裝備加工出的產(chǎn)品普遍存在質(zhì)量差,品種少,成本高,供貨期長(zhǎng),從而,在國(guó)際國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上缺乏競(jìng)爭(zhēng)力,直接影響一個(gè)企業(yè)的產(chǎn)品,市場(chǎng),效益,影響企業(yè)的生存和發(fā)展.所以必須大力提高機(jī)床的數(shù)控化率.
2:機(jī)床數(shù)控改造優(yōu)勢(shì)
數(shù)控機(jī)床作為機(jī)電一體化的典型產(chǎn)品,在機(jī)械制造業(yè)中發(fā)揮著巨大的作用,很好地解決了現(xiàn)代械制造種結(jié)構(gòu)復(fù)雜,精密,批量小,多變零件的加工問(wèn)題,且能穩(wěn)定產(chǎn)品得加工質(zhì)量,大幅度提高生產(chǎn)效率.經(jīng)過(guò)大量的實(shí)踐證明普通機(jī)床數(shù)控化改造具有一定的經(jīng)濟(jì)性,實(shí)用性和穩(wěn)定性.所以很多企業(yè)紛紛將現(xiàn)有機(jī)床改造成經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床,這種做法具有投資少,見(jiàn)效快的特點(diǎn).事實(shí)證明:用較少的資金,經(jīng)普通機(jī)床改造成數(shù)控機(jī)床,可以為企業(yè)帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益.
二. 本課題的研究方案
總體方案應(yīng)考慮車(chē)床數(shù)控系統(tǒng)的運(yùn)行方式,進(jìn)給伺服系統(tǒng)的類(lèi)型,數(shù)控系統(tǒng)CPU的選擇，以及進(jìn)給傳動(dòng)方式和執(zhí)行結(jié)構(gòu)的選擇等。采用的單片機(jī)對(duì)進(jìn)給伺服步進(jìn)電機(jī)及主軸電機(jī)進(jìn)行開(kāi)環(huán)控制。
根據(jù)技術(shù)指標(biāo)中的最大加工尺寸，最高控制速度，以及數(shù)控系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性要求，決定選用8位的單片機(jī)作為數(shù)控系統(tǒng)的`CPU。根據(jù)系統(tǒng)的功能要求，需要擴(kuò)展功能存儲(chǔ)器，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，鍵盤(pán)與顯示電路，I/O接口電路，D/A轉(zhuǎn)換電路，串接接口電路等，根據(jù)縱橫向步進(jìn)電機(jī)選擇驅(qū)動(dòng)電源種類(lèi)。
設(shè)計(jì)硬件電路時(shí)CPU選用ATMEL公司的8位單片機(jī)AT89S52：擴(kuò)展EPROM芯片W27C512用作程序存儲(chǔ)器，存放系統(tǒng)底層程序，擴(kuò)展一片SRAM芯片6264用作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，存放用戶程序;一些進(jìn)出的信號(hào)均做隔離放大;模擬電壓的輸出借助于DAC0832;與PC機(jī)的串行通信經(jīng)過(guò)MAX233芯片。使用Protel畫(huà)硬件電路圖，使用匯編語(yǔ)言設(shè)計(jì)控系統(tǒng)的部分軟件。
三：研究目標(biāo)，主要特色及工作進(jìn)度
將車(chē)床的縱橫向進(jìn)給系統(tǒng)改成用微機(jī)控制的，能獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的進(jìn)給伺服系統(tǒng);將手刀架換成自動(dòng)換刀的電動(dòng)刀架。這樣，利用數(shù)控裝置，車(chē)床就可以按預(yù)先輸入的加工指令進(jìn)行切削加工。由于加工過(guò)程中的切削參數(shù)，切削次序和刀具都可按程序自動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)和更換，再加上縱橫向的聯(lián)動(dòng)進(jìn)給功能，所以，改造后的車(chē)床，就可以加工出各種形狀復(fù)雜的回轉(zhuǎn)零件，并能實(shí)現(xiàn)多工序集中車(chē)削，從而提高生產(chǎn)率和加工精度。
2. 國(guó)內(nèi)外同類(lèi)設(shè)計(jì)(或同類(lèi)研究)的概況綜述
3. 課題設(shè)計(jì)(或研究)的內(nèi)容：
對(duì)車(chē)床C6140進(jìn)行數(shù)控改造，主要包括主傳動(dòng)系統(tǒng)、進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì)及機(jī)床裝配等。床身上最大回轉(zhuǎn)直徑?410mm，溜板上最大回轉(zhuǎn)直徑?250mm，主軸錐孔為莫氏6#，主軸轉(zhuǎn)速范圍75-2000 rpm;主軸孔通孔直徑?50mm;主軸電機(jī)功率<8kW。
4. 設(shè)計(jì)(或研究)方法
完成數(shù)控車(chē)床CK6140主傳動(dòng)系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)，主傳動(dòng)方式的選擇，計(jì)算出主切削力，確定傳動(dòng)方案;帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算、變速齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算，齒輪副校核和驗(yàn)算，設(shè)計(jì)支撐及夾緊部分;對(duì)重要零件進(jìn)行了校核計(jì)算及精度計(jì)算;繪制總裝配圖和部分零件圖。同時(shí)完成進(jìn)給系統(tǒng)部分的設(shè)計(jì)計(jì)算，內(nèi)容包括確定系統(tǒng)的負(fù)載、脈沖當(dāng)量，運(yùn)動(dòng)部件慣量計(jì)算，空載起動(dòng)及切削力矩計(jì)算，確定伺服電機(jī)，傳動(dòng)及導(dǎo)向元件的設(shè)計(jì)、計(jì)算及選用，繪制機(jī)械部分裝配圖及零件工作圖等。圖紙量符合畢業(yè)設(shè)計(jì)要求;翻譯相關(guān)外文資料。
5. 實(shí)施計(jì)劃
5~6周， 查閱數(shù)控車(chē)床CK6140主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)相關(guān)資料，翻譯外文資料;
7~14周， 數(shù)控車(chē)床CK6140主傳動(dòng)及進(jìn)給系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)，繪制總裝配圖;
對(duì)關(guān)鍵零件進(jìn)行強(qiáng)度、剛度等的校核，繪制部分零件圖;
15-16周，撰寫(xiě)畢業(yè)論文
17周 準(zhǔn)備答辯。
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