缸头5个螺纹孔钻孔专机总体结构和主要部件（机床夹具、组合机床多轴箱）设计
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编号 无锡 太湖学院 毕业设计（论文） 相关资料 题目： 缸头 5 个螺纹孔钻孔专机设计 信机 系 机 械 工 程 及 自 动 化 专业 学 号： 学生姓名： 指导教师： 2013年 5月 25日 目 录 一、毕业设计（论文）开题报告 二、毕业设计（论文）外文资料翻译及原文 三、学生 “毕业论文（论文）计划、进度、检查及落实表 ” 四、实习鉴定表 无锡 太湖学院 毕 业设计（论文） 开题报告 题目： 缸头 5 个螺纹孔钻孔专机设计 信机 系 机 械 工 程 及 自 动 化 专业 学 号： 学生姓名： 指导教师： 2012年 11月 23日 课题来源 本课题来源于工程生产实际。 科学依据 （包括课题的科学意义；国内外研究概况、水平和发展趋势；应用前景等） （ 1） 课题的科学意义 随着工 业生产规模化 、 专业化 、 集中化 、 高度机械化乃至自动化的步伐的加快 ，在进行工件加工时，要求考虑使用专用机床和夹具。 组合机床和组合机床自动线是一种专用高效自动化技术装备 ,目前 ,由于它仍是大批量机械产品实现高效、高质量和经济性生产的关键装备 ,因而被广泛应用于汽车、拖拉机、内燃机和压缩机等许多工业生产领域。某企业因生产发展需要，拟开发 缸头 5 个螺纹孔钻 孔 专机，因此选定缸头 5个螺纹孔钻孔专机设计为本次设计课题 。 （ 2） 国内外研究概况、水平和发展趋势： 我国加入 后，制造业所面临的的机遇和挑战并存。组合机床行 业适时调整战略，采取了积极的应对策略，出现了产销两旺的良好势头，截止 2002 年 9 月份，组合机床行业企业仅组合机床产品一项，据不完全统计产量已达 800 余台，产值达 3个亿以上，较 2001 年同比增长了 10%以上，另外组合机床行业工业增加值、产品销售率、全员工资总额、出口交货值等经济指标均有不同程度的增长，新产品，新技术较去年均有大幅度提高，可见行业企业运营状况良好。 组合机床及其自动线是集机电于一体的综合自动化程度较高的制造技术和成套工艺装备。它的特征是 高效 、高质、经济实用，因而被广泛应用于工程机械、交通 、能源、军工、轻工、家电等行业。我国传统的组合机床及组合机床自动线主要采用机、电、气、液压控制，它的加工对象主要是生产批量比较大的大中型箱体类和轴类零件（近几年研制的组合机床加工连杆、板件等也占一定份额）。随着技术的不断进步，一种新型的组合机床 柔性组合机床越来越受到人们的青睐，它应用多位主轴箱、可换主轴箱、编码随行夹具和刀具的自动更换，配以可编程控制器、数字控制等，能任意改变工作循环控制和驱动系统，并能灵活适应多品种加工的可变可调的组合机床。另外，近年来组合机床加工中心、数控组合机床、机床辅机（清洗机、 装配机、综合测量机，试验机、输送线）等在组合机床行业中所占份额也越来越大。 研究内容 学习独立查阅参考文献的能力； 完成缸头 5 个螺纹孔钻孔专机总体结构和主要部件（机床夹具、组合机床多轴箱）设计； 能够绘制出加工工序图，加工示意图，填写机床生产率计算卡。 拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析 本 课题是根据工程实际的需要所做的研究，是工厂在现实生产作业中对于改进零件加工工艺方案，提高工厂的生产率和质量，为减少生产成本，取得更好的经济效益而提出来的。我所设计的组合机床内容包括初步确定 专机设计总体方案，绘制加工工序图和加工零件图，绘制机床联系尺寸图，编制生产率卡，设计机床夹具，绘制机床夹具总图，设计机床多轴箱，绘制多轴箱总图。 研究计划及预期成果 研究计划： 2012 年 11 月 12 日 12 月 2 日：按照任务书要求查阅论文相关参考资料，填写毕业设计开题报告书。 2012 年 12 月 3 日 1 月 20 日： 进行毕业实训。 2013 年 1 月 21 日 3 月 1 日：填写毕业实习报告 ，并开始着手毕业设计零件图纸的分析 2013 年 3 月 1 日 3 月 8 日： 专业机床总体方案初步构思。 2013 年 3 月 11 日 3 月 15 日： 专业机床总体方案设计。 2013 年 3 月 18 日 3 月 29 日： 绘制零件加工工序图。 2013 年 4 月 1 日 4 月 5 日： 绘制机床联系尺寸图。 2013 年 4 月 8 日 4 月 12 日：填写生产率计算卡。 2013 年 4 月 15 日 4 月 26 日：专用夹具的设计。 2013 年 4 月 29 日 5 月 10 日：多轴箱的设计，草图绘制。 2013 年 5 月 13 日 5 月 17 日：检查，修改，完善说明书。 2013 年 5 月 20 日 5 月 25 日：资料整 理装订，准备答辩。 预期成果： 设计图样及设计说明书一套 特色或创新之处 从企业实际需求出发，在全面分析被加工零件的基础上，指出现有设备的不足，不仅工人劳动强度大，而且生产效率低，不利于保证零件加工精度，采用组合机床的创新 设 计可解决上述问题 。 已具备的条件和尚需解决的问题 已经进过专业课程设计等的相关训练，还经过毕业实习的实习。此外，为了本次毕业设计进行了前期调研，相关资料的搜集，已做好技术设计的相关准备工作，设计思路及方案已基本明确。 但任有问题尚需解决，如组合机床整体方案的设计、多轴箱的设计等，还需根 据零件图进行详细的分析设计等，其中依旧存在着一定问题。 指导教师意见 指导教师签名： 年 月 日 教研室（学科组、研究所）意见 教研室主任签名： 年 月 日 系意见 主管领导签名： 年 月 日 英 语原文： In we a is a of be on a or a of to of an is a of An of of in I. n s to in a in On or a of An at to of a a is an be to In we an in be In to to a of a of a of to be be by in a As be be to be I is a of in by in a II is a of of of as V. a of . on at of a or to s). to of of be on a is to a of 6 8 . to is by a MT of a be in A. is a in is if on of on of on do s to of a of 21, 1 to ma 12 tos a 15 is to a On 16 of et 13 a In of to be 9. he of MT to of to 3. of of is L be to in A of of a of of is to to A of a of by In a as an of a we of . A a on it be to a A to a to as or , on is or to C. of as as to in in or by of a as in is to of to of be to T = be of a be to . A AD is . It is of of by 1 in , is by on of . A 351 0 0 0 2 0 1 0 0 3 6 6 0 0 1 100 4 0 0 0 1 5 7 7 0 0 0 0 1 0 T of 155 500N . . . (a) V6 (b) V8 2. D. a of be of by of of of of of of be to a to to of . be to of of in is on s is so is In we on of a is 6. is we to as In In be“of MT is is of wn ; 8 is As at In we br of of as as A. a it a a be of as is ID as In as or is a it be of of he of a be in is in a be in be I/O a to of or it be as a of is in a B. he is . C. he a of to on to to of to of to In we a of of a of to be in a to be in to of a We a we to of RC in 中文译文 组合机床与控制设计 摘要 在本文中， 我们描述一个系统的设计程序的可重构机床及其控制系统。为设计的出发点是一组操作，必须在一个给定的部分或部分家庭进行。这些操作被分解成一组的功能，机器必须执行的功能映射到机器模块，每一个都有一个相关联的机器控制模块。一旦机器构造的一组模块，电机控制模块连接。操作顺序控制模型 模块，用户接口控制模块，模式切换逻辑，完成控制设计。集成的机械和控制设计的机床的可重构性进行了详细的描述。 引言 在当今竞争激烈的 市场，制造系统必须快速响应不断变化的客户需求和产品生命周期 逐渐减少。传统的传输线是专为大批量的生产，在一个固定的自动化模式操作，因此不能很容易地容纳在产品设计上的变化。另一方面，传统的数控系统的“柔性”制造系统提供广义柔度但通常是缓慢的和前 沉思的因为他们不是任何特定产品或一类产品的优化。 在密歇根大学的努力，旨在发展理论和可重构制造系统的使能技术。而每一次新的部分是需要从头开始建立一个加工系统，现有的系统可以重新配置，以产生新的部分。在本文中，我们描述了如何一体机和控制设计策略能够使机床能够迅速和容易地配置和重新配置。 为了 提供准确的功能和容量，需要处理的零件族， 计围绕一个给定的零件族。给定一组要执行的操作，可以通过安装合适的机器 块配置。在图书馆，每个有源模块与控制模块。当我 装配机械模块，控制模块将被连接的机器将准备就绪。广泛的和耗时的专用控制系统的设计不需要。第二部分介绍了机器的设计，从一组基本的机械模块。 支持这项研究部分由 接在一个明确的时尚，和第三部分的 文士如何控制同样是由控制模块里 图书馆。这种模块化施工机械和控制允许多层次的可重构性描述在第四章本文的结论的描述未来的工 作在第五部分。 机械设计 在密歇根大学对制造系统的配置正在进行的工作的一部分地址从起动问题（ 或部分家庭 ）的描述和提取的加工操作需要产生部分（的）。的操作是根据公差组合，执行顺序，和所需的时间周期的系统，与意向每个操作“集群”可以在一个单一的机床生产。使用集群是为凸轮塔帽上的 缸头，如图 1所示的一套孔钻。对可重构机床设计过程的输入是由工艺师生成此操作 化集群的刀位数据。数据包括定位和钻井资料。 程分为三个主要阶段：任务澄清，模块的选择，评价。一个简短的文献回顾后，这三个阶段将在本节概述 。 A：相关研究 由于 可重构 加工系统中一个相对较新的概念，是很少的，如果任何，对可重构机床设计文献。然而，组合机床已在市场上几年，一些已发表的文章在模块化机器人，模块化的机器和装配有可重构机床设计的一些相关。例如， 出了一种方法，用于生成机床的结构配置。他们的机床结构分解成简单的几何形式：如盒，圆筒，等。燕、陈 21 ， 1 扩展这项工作的加工中心结构设计。 12 适用于组合机床的合成和 15 确定模 块化组件的配置是最适合执行特定的任务。在系统前，罗杰斯和 16 讨论了可重构制造系统的意义，和欧文等人。 13 开发的模块化可重构制造系统综合程序用于教育目的。 在我们的工作中 ，传统的运动表示和拓扑方法（即螺旋理论，图论，等）被用于捕获的皮肤的特点。这些数学方法用于拓扑合成，功能分解，和绘图程序；细节中可以找到 9 。 图 1 B：任务说明 一个机床设计从任务澄清，这需要对刀具位置数据来确定所需要的函数集来完成所需的运动运动。有三个步骤。首先，图表生成抽象 表 示。 图 3 这样的操作序列的抽象表示来自 据，将被用来设计顺序控制的动作。这些图被分解为功能，和最后的功能映射到机床模块中存在的图书馆。 该机床结构的图形表示允许备用配置系统的枚举，还提供了一种的不同构的图形识别方法。图表示也用于簿记分配 机模块的图形元素。一个图包括一组由边缘连接在一起的顶点。在使用图形作为机床结构的抽象表示，我们定义了顶点的两种不同的类型： 0 型和 1 型。一个顶点表示的物理对象的两个 端口， 每个端口的位置；代表的对象，它可以连接到一个相邻的对象。 0 型顶点有输入和输出端口，尊重对方在线，而 1型顶点具有输入和输出端口，互相垂直的。加工任务也分为 0型或 1型，这取决于该工具是平行或垂直于工件。 市售的 模块，从模块库中选为每个函数（结构以及运动），映射到任务澄清阶段图。在图书馆的每个模块存储的数据包括齐次变换矩阵表示其运动 或结构功能，扭曲矢量辅以运动信息的范围，代表刚柔度矩阵模块，模块的连接信息，和功率要求（有源模块如主轴和幻灯片）。 在模块选择的第一步是要比较的齐次变换矩阵的模块与任务需求矩阵，在适当的时候选择模块以满足任务的要求，所有模块矩阵的乘积应等于所需的任务矩阵： T = 2 能有一个给定的结构的模块配置许多可能的选择 。 图 6显示不同的幻灯片，主轴的结构元素，并可按图 4组装。 滑动模块，其 型转化为 矩阵，如图 7 所示。它能够线性运动的一个方向，通过它的变换矩阵的 1 变量表示。它的数据库条目 ，见表 1， 不仅存储 其变换矩阵，而且制造商的名称，型号，初始位置，功率电平，和运动数据。扭曲向量是增加了信息的最小值，初始模块的最大位移。 表 1 组合机床的数据库
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