05设计开题报告

1、辽宁工业大学毕 业 设 计 （开 题 报 告）题目 中心自动换刀系统设计机械工程与自动化学院 院 机械设计制造及其自动化 专业 机电064 班学生学 刘静号060101136指导教师潘静开题日期：2010 年 3 月 18 日（注）开题报告要点：1、毕业设计（）题目的来源，理论或实际应用意义。2、题目主要内容及预期达到的目标。3、拟采用哪些方法及。4、完成题目所需要的实验或实习条件。5、完成题目的工作计划等。（开题报告不够用时可另附同格式 A4 纸）1开 题 报 告1题目来源及实际应用意义本次毕业设计的题目是 中心自动换刀系统设计。题目来源于生产实践，通过到辽宁 职业技术学院培训基地的实习 ，

2、了解到 中心，而自动换刀系统是 中心的重要装置，由于自动换刀系统的存在才实现了一次装夹完成多种 。中心是一种功能较全的数控 机床，而自动换刀系统是 中心区别于其他数控机床的典型装置。自动换刀系统能把铣削、镗削、钻削和切削螺纹等功能集中在一台设备上，使其具有多种工艺功能。刀库中存放着各种刀具，在 过程中由程序自动选用和更换。它解决工件一次装夹后多工序连续 中，工序与工序间的刀具自动更换任务，实现了一次装夹完成多种 ，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，大大地提高了 效率，缩短了生产周期，保证了 精度。自动换刀系统有机械手换刀方式和无机械手换刀方式两种，有机械手的系统在

3、刀库配置、与主轴的相对位置及刀具数量确定上都比较灵活，机械手数量和换刀形式比较随意， 换刀时间比无机械手方式短，但结构较复杂。为了实现快速换刀，我所设计的自动换刀系统为有机械手换刀方式。2、题目主要内容及预期达到的目标本次设计的题目是中心自动换刀系统设计，其要完成的工作过程如下。见图 1所示，在机床时，刀库预先按程序中的刀具指令，将准备更换的刀具转到待换刀位置（a）；刀座转动90 °（b）；机械手旋转75° 并抓住刀具（c）；拔出刀具（d）；机械手转动180交换刀具（e）；刀具（f）；刀座转动90 ° （g）；机械手转动75° 复位（h）。就这样完成一次

4、换刀循环。中心自动换刀系统主要包括机械部分、部分和气压部分。其中机械系统由刀库和机械手两部分组成，刀库的功能是所需的各种刀具，并按程序指令，把即将要用的刀具迅速、准确的送到换刀位置，并接受从主轴送来的已具，而待具和已具之间的交换是通过机械手完成。刀库选用盘式刀库，机械手为双手成180 o 的单臂双爪机械手；部分采用 PLC 实现对刀库和机械手的。气压部分用于对机械手和刀库的。2开 题 报 告图 1 自动换刀过程3、方法及本系统主要包括机械部分、部分和气压部分。3.1 机械结构如图 2 所示，为自动换刀系统机械结构简图，刀库中的刀座轴线与主轴轴线垂直分布， 换刀时刀具在换刀位置上需转动90o ，

5、通过机械手把已具 2 与待具 3 交换。交换迅速，换刀时间短。机械手上设有自动夹紧装置，主要通过弹簧和活动销实现夹紧，此装置保证了在机械手运动过程中，手爪中的刀具被甩出。在换刀过程中机械手要转动180 或75 的角度，为使机械手的运动准确可靠，机械手的转动依靠在每个气缸活塞杆上的齿条和齿轮啮合实现。当转动到180 或75 时主轴准停信号给系统，电停止工作，机械手停止转动。3开 题 报 告图 2 换刀系统机械结构简图1机床主轴；2已具；3待具；4机械手；5刀库；6换刀位置的刀座3.2部分部分采用 PLC 实现随机换刀。在 PLC 内部设置的刀号数据表始终与刀具在刀库中的实际位置相对应，对刀具的识

6、别实质上转变为对刀库位置的识别。当 PLC 接收到寻找新刀号的指令后，在模拟刀库的刀号数据表中进行数据检索，检索到 T 代码给定的刀具号， 将该刀具号所在数据表中的表序号数存放在一个缓冲单元中。这个表序号数就是新刀具在刀库中的目标位置。刀库旋转后，测得刀库的实际位置与要求得到的刀库目标位置一致时，即识别到了所要寻找的新刀具。刀库停转并，等待换刀。此时 PLC 接收到换刀指令，通过对电的，使机械手实现自动抓取刀具并进行交换等动作。4开 题 报 告3.3 程序流程图根据中心自动换刀系统的工作过程，设计程序流程图如图 3 所示。图 3 程序流程图5开 题 报 告4、完成题目所需要的实验和实习条件1.

7、 辽宁职业技术学院培训基地实习。2. 在机电进行 PLC 编程实验。3. 到机械学进行机械传动实验。4. 到馆查阅相关资料。5. 在互联网上找相关的资料。5、毕业设计（）课题进度计划毕业设计（）课题进度计划：起止日期工作内 容第一周第三周实习、调研、收原理方案设计，整理开题报告，开题第四周第九周机械结构计算与设计第十周第十一周绘制程序流程图和气压传动系统图第十二周第十四周电气部分设计和程序调试第十五周、第十六周写等文字材料第十七周准备答辩6查阅资料、文献目录1 张建民.机电系统设计.高等教育.2000.072 尹志强.机电系统设计课程设计指导书.机械工业.2007.053 毛谦德，李振清.袖珍

8、机械设计师手册.机械工业.2006.94 孙志礼，冷兴聚，魏延刚，曾海泉.机械设计.东北大学.2000.95 贾伯年，俞朴，宋爱国.传感器技术.东南大学2007.26 贾民平，张洪亭，周剑英.测试技术.高等教育.2001.127 路甬祥.气动技术手册.机械工业.20028 邓广敏.中心操作工.化学工业.2004.89 范真.中心.化学工业.2004.710 高德文.数控中心.化学工业.2003.811 韩鸿鸾，张秀玲.数控机床维修手册.机械工业.2006.112 钟肇新，王灏.可编程器入门.华南理工大学.1999.57指导教师意见：(对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计结果的)指导教师签字：年 月 日教研室意见：教研室签字：年 月 日开 题 须 知一、学生要认真填写开题报告。在毕业设计（）答辩时学生须向答辩委员会（或答辩小组）提交开题报告，作为答辩评分的参考材料，没有开题报告不能参加答辩。如果丢失要及时办理补交手续。学生毕业后，开题报告与学生毕业设计（）一并存档备案。二、毕业设计（）题目一经确定，指导教师要给学生下达毕业设计（）任务书，学生根据任务书的要求进行开题，一般安排在毕业设计（）正式开始的第二周至第三周进行。三、开题报告的由各专业教研室主持，每个学生的报告时间为 1015 分钟。开题通过后学生才能正式获得毕业设计（）的资格。四、学生要