泰山学院 题 目
学 院年 级专 业姓 名学 号毕业设计开题报告
数控车床自动回转刀架机电系统设计
机械与工程学院 二〇一一级（3+2） 机械设计制造及其自动化 李 二 东 2011170310
指导教师签字 学生签字 2013 年 1 月 10日
题目来源 题目类别 一、调研 指导教师推荐□ 自选□ 其它□ 基础研究□ 应用研究□ 其它□ 目前我国的数控市场，我国数控产品在性能、外观、可靠性方面与国外产品有一定差距，经济型数控车床是我国80年代科技发展的产物。这种数控系统由于功能适宜.价格便宜. 用它来改造车床，投资少、见效快。数控车床的移动部件空行程运动速度快，工件装夹时间短，刀具可自动更换，辅助时间比一般车床大为减少。由于刀架生产厂家无统一标准，因此其结构、尺寸各异。而无论是哪一类刀架，要使其正常工作，均涉及到机械、电气、控制系统等多方面的稳定、可靠工作。十几年来，随着科学技术的发展，经济型数控技术也在不断进步，数控系统产品不断改进完善. 并且有了阶段性的突破，但是，目前仍有很大的局限性，根据我国国情，该技术在今后一段时间内还将是我国机械行业老设备改造的很好途径。通过改造可以提高原有装备的技术水平，大大提高了生产效率，创造更大的经济效益。 二、选题依据、目的、要求 在加工石材、金属、玻璃等硬度比较高的材料是你会发现一个同样的问题，如果对刀稍不注意，或者下刀速度过快刀具会很容易损伤的。其实这些都是可以尽量避免的。数控车床通常连续实行各种切削加工，刀架在换刀时前一刀具刀尖位置和新换的刀具位置之间会产生差异，刀具安装也存在误差、刀具磨损和刀尖圆弧半径等误差，若不利用刀具补偿功能予以补偿，就切削不出符合图样要求形状的零件。传统的普通车床换刀的速度慢、精度不高，生产效率低，不能适应现代化生产的需要。因此，本文对数控车床回转刀架的机电系统的相关内容进行研究，探索数控车床刀架的组成和工作原理，对普通机床的换刀装置进行改进，自动回转刀架是在一定的空间范围内能执行自动松开、转位以及精密定位等一系列动作的一种机构。使用这种新的经济型数控系统功能更强，可靠性更稳定，功率增大，结构简单，维修方便。 主要内容：本文主要完成数控车床回转刀架的机械部分和电气部分的设计，图书馆查阅资料及其电子期刊，主要包括以下几点：1、自动回转刀架的工作原理； 2、总体结构设计；3、主要传动部件的设计计算； 4、 控制软件的设计。机械部分为其组成的各个机械部件进行计算与选用，电气部分为编制刀架自动转位控制软件。 主要思路：根据国民经济发展，设计制造“高、精、尖”数控装备的需求，设计的
数控換刀装置功能更强，换刀装置通过刀具快速自动定位，可以提高数控车床的效率，缩短加工时间；同时其可靠性更稳定，结抅简单，对提高生产率改将产品质量以及改善劳动条件和提高效率上发挥了重要的作用。 三、进度安排 序号 起止日期 2012年12月26日—— 2013年1月16日 工作内容 阶段成果 1 资料收集 根据设计任务书查询写出开题报告 完成文献查阅，明确回转刀架控制的设计思路以及方法步2 课题分阶段的进度计划 4 3 2013年1月18日—— 2013年03月28日 与阅读对回转刀架设计与功能控制的文献资料，分块整理文献。 骤。 2013年04月01日—— 2013年04月10日 由对回转刀架不同功能的控制，给出各自设计技术方案。 按照方案进行毕业设2013年04月11日—— 计，对回转刀架功能控2013年04月24日 制软件的理论分析、软硬件制作与调试等。 5 2013年04月23日—— 整理资料完成论文初2013年04月30日 稿。 2013年05月01日—— 前期设计的进一步分2013年05月30日 析改进。 论文初稿。 完成各功能设计。 完成课题设计技术方案。 6 论文定稿。 四、完成毕业论文所需条件 1.所需研究条件 （1）校内图书馆；校内外电子资料访问系统，包括数据库和外文电子库等。 （2）利用网络资源，完成方案选择及技术支持。 （3）校外协单位或工厂实习。 2.所需实验手段 软件仿真及样机调试
3.所需实验条件 （1）进行硬件设计和软件调试的相关软件：Protel,C++等。 （2）进行硬件设计及软件调试的相关硬件：示波器，仿真器，万用表等。 五、参考文献 [1]数控机床刀具及其正确选用.中国数控论坛,2007-11-1 [2]数控技术及装备的发展趋势浅析.中国机械社区,2006-10-29 [3]余仲裕．数控机床维修[M].北京:机械工业出版社,2002:52-81 [4]王润孝．机床数控原理与系统[M].甘肃:西北工业大学出版社,2004:64-75 [5]赵雪松.机械制造技术基础[M].华中科技大学出版社，2008:78-109 [6]韩建海.数控技术及装备[M].华中科技大学出版社，2010:304-311 [7]冯辛安．机械制造装备[M].北京:机械工业出版社，2005:23-56 [8]濮良贵,纪名刚.机械设计（第八版）[M].高等教育出版社,2010:250-272 [9]郑文伟．机械原理[M].北京:高等教育出版社,1997:45-68 [10]刘红文．材料力学[M].北京:高等教育出版社,1998:61-111 [11]张至丰．金属工艺学[M].北京:机械工业出版社,2004:52-69 [12]于骏一．机械制造技术基础[M].北京:机械工业出版社,2004:58-69 [13]成大先．机械设计手册单行本机械传动[M].北京:化学工业出版社,2004:76-98 [14]王玉琳．步进电机的速度调节方法[J].电机与控制应用,2006,(1):24-26. [15]王玉琳．步进电动机[J].制造技术与机床，2006,(7):34-36 [16]张洪润．传感器原理及应用[M].北京:清华大学出版社,2008:45-63 [17]殷际英．光机电一体化应用技术[M].北京:机械工业出版社,2003:46-73 [18]尹志强．机电一体化系统设计课程设计指导书[M].北京：机械工业出版社，2007：54-99 [19]李全利.单片机原理及接口技术[M].高等教育出版社,2010:91-133 [20]基于proteus的电路及其单片机系统的设计与仿真 2005,(4):17-20
评委评语及其建议： 评委签字： 学院盖章： 2012年12月18 日