机制-立式数控弯管机系统设计【含CAD图纸和说明书】
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含CAD图纸和说明书
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任务书及开题报告题 目 立式数控弯管机系统设计 学 院专业班级学生姓名指导教师9填 表 说 明1任务书中内容由指导教师本人填写，并经专业审定后，下发给学生。2开题报告中内容由学生根据任务书要求，经查阅资料、调研后填写。3开题报告一般在开始毕业设计（论文）工作的第1-2周内完成，由各专业或教研室组织安排开题。4开题报告应包括以下几个方面的内容：（1）课题的来源及选题的依据、意义，课题在理论或实际应用方面的价值以及可能达到的水平。（2）课题在国内外研究现状和水平。（3）课题研究的内容及拟采用的技术路线或研究方法（包括设计、实验、加工测试条件等）。（4）研究中的主要难点以及解决问题的方法。（5）设计（论文）的工作进度计划（以周为单位）。（6）主要参考文献。5填写不下可另加附页。6本材料装订顺序为：任务书、开题报告。毕业设计（论文）任务书题 目立式数控弯管机系统设计题目类型 设计 论文 其他学生姓名学 号学 院专业班级指导教师职 称系 主 任主管院长任务下达日期任务完成日期任务要求（课题目标、主要内容、技术参数、基本要求等）一、课题目标弯管机广泛用于电力施工，公铁路建设，锅炉、桥梁、船舶、家俱、家电和装潢等行业，其工艺随着现代技术的进步也在不断发展。数控弯管机是数控技术与传统弯管工艺相结合，随着机床工业的发展而出现的。其自动化程度高、效率高，适合于快速精确地弯制复杂的空间弯曲件。弯管技术还广泛应用于锅炉及压力容器、空调制造、汽车、航空航天等多种行业。弯管质量的好坏，将直接影响最终产品的质量。随着制造业的发展，自动弯管机在汽车配件、造船、家用电器等领域获得了广泛的应用。各类弯管机应运而生，如大型立体弯管机、CNC弯管机、液压弯管机等。为了提高产品的质量和生产效率，业内迫切需要能满足大批量、多规格，且价格低廉的自动弯管机。本文设计了一种适合锅炉生产过程中弯管需要的全自动数控弯管机，在操作员的配合下，可自动完成送管、置位、弯管、复位、翻身等操作。控制系统以单片机为核心，稳定可靠；步进电动机保证了送管的精度；触摸屏提供了更直观的人机界面。因此弯管机设计有着重要意义。二、主要内容（1）熟悉掌握单片机原理，了解单片机的优点；（2）熟悉电路设计软件Altium designer等，会设计以单片机为核心的控制系统；（3）学习单片机的程序编写；（4）选取正确的传送带 齿轮及零部件；（5）合理分配使用以完成整个装配的供电；（6）合理设计液压马达的位置及转速。三、技术参数 (1) 主要为机械设计部分，液压件的选型，而数控部分从简，2D最好 为DWG文件，3D为solidworks (2)驱动为液压泵 (3)马达实际流量1-16U/min，三个辊的输出件为3个独立的液压马达 (4)液压泵大致功率为11KW，最大转矩3000Nm，前轮调节360-1100mm，辊轴直径105mm四、基本要求（1）合理安排空间，使得使得齿轮，传送带，滚轮，液压缸结合的装置所占的空间最小；（2）完成单片机控制系统的硬件电路设计，通过调试可以完成滚弯机的正常使用；（3）设计制作人机交互系统；（4）传动装置简洁，噪声小，操作方便、快捷；（5）成本处于可以接受，效率高于人工滚弯；（6）绘制电路图和机械装配图。注：任务书必须由指导教师本人填写毕业设计（论文）开题报告一、选题的依据、意义和理论或实际应用方面的价值弯管机技术如今在我国广泛用于电力施工，公铁路建设，锅炉、桥梁、船舶、家俱、家电和装潢等行业，其工艺随着现代技术的进步也在不断发展。数控弯管机是数控技术与传统弯管工艺相结合，随着机床工业的发展而出现的。其自动化程度高、效率高，适合于快速精确地弯制复杂的空间弯曲件。弯管技术还广泛应用于锅炉及压力容器、空调制造、汽车、航空航天等多种行业。随着制造业的发展，自动弯管机在汽车配件、造船、家用电器等领域获得了广泛的应用。本文设计了一种适合锅炉生产过程中弯管需要的全自动数控弯管机，在操作员的配合下，可自动完成送管、置位、弯管、复位、翻身等操作。控制系统以单片机为核心，稳定可靠；步进电动机保证了送管的精度；触摸屏提供了更直观的人机界面。因此弯管机设计有着重要意义。二、本课题在国内外的研究现状现今工业发达，无论是哪一种机器设备、健身器材、家具等几乎都有结构钢管，有导管，用以输油、输气、输液等，而在飞机、汽车及其发动机，健身器材，家具等等占有相当重要的地位。市面上现有的自动弯管机大多数是液压的，数控的(如图1-1,1-2)，也有机械传动的，但它们的占地面积较大(长度在2.54m之间)，价格昂贵(25万元人民币或更多)，然而大多数用户都需求是是小占地面积小价格便宜使用方便的弯管。目前国内的锅炉制造厂家大部分仍采用手动弯管。部分有实力的公司引进了国外的自动弯管机，但价格十分昂贵。为了提高产品的质量和生产效率，业内迫切需要能满足大批量、多规格，且价格低廉的自动弯管机。数控弯管机的发展与计算机技术的发展息息相关,早在20世纪70年代时,美国 EATONLEONARD公司就已经研制生产了计算机数控弯管设备,首创计算机编程数控弯管之先河,大大提高了当时的数控弯管水平。三、课题研究的内容及拟采取的方法课题研究的主要内容：（1）了解单片机的优点，熟练掌握单片机的工作原理；（2）设计电路，学会使用设计软件Altium designer等，设计单片机、电动机、滚弯零件的电路图；（3）合理设计数控滚弯机系统内单片机的程序编写；（4）选取齿轮和电动机大小和转速，了解不同型号的优缺点；（5）合理分配使用以完成整个装配的供电；（6）齿轮啮合，滚弯环境设计计算和系数校核。拟采取方法：本课题主要研究烘干塔中湿度传感器对单片机传输的湿度数值，对烘干塔的自动控制系统。（1） 首先弄清滚弯圆钢所需要的环境，然后确定转矩的型号；（2） 合理布局零部件在滚弯机的位置；（3） 计算电动机的功率从而进行正常供电。同时绘制电路图与机械装配图；（4） 确定单片机的型号，编写控制程序；（5） 确定电动机的转速，输出的转速及输入电压，设计控制电路图；（6） 对所设计的程序、结构进行程序仿真和调试。在调试与仿真过程当中发现问题，提出解决方案，解决所发现的问题，完成设计目标。四、课题研究中的主要难点以及解决的方法主要难点：(1)滚弯机滚弯的准确性； (2)自动控制模块与滚弯模块之间的协调；(3)烘干塔内各个单位的分布。解决方法：(1)多点测量，取平均值，通过补偿计算，让滚弯角度准确无误；(2)将两个模块整合，自动控制模块调控滚弯模块；（3）将设计的滚玩机编写在程序中，通过仿真运算，让性能达到最佳。五、毕业设计（论文）工作进度计划第一周到第五周（2016.3.72016.4.10）查阅文献资料，拟订方案，验证并确定方案，编写任务书及开题报告。第六周（2016.4.112016.4.17）准备材料，进行开题答辩。第七周（2016.4.182016.4.24）机械部分设计。第八周（2016.04.252016.05.01）速度规划。第九周（2016.05.022016.05.07）数控弯管机的设计。第十周（2016.05.082016.05.15）控制部分的设计。第十一周（2016.05.162016.05.22）弯管机的电路设计第十二周（2016.05.232016.05.29）编写说明书，按要求检查。第十三周（2016.05.302016.06.05）设计程序。第十四周（2016.06.062016.06.12）设计电路图。第十五周（2016.06.132016.06.19）绘制机械装配图。第十六周（2016.06.202016.06.25）毕业答辩。六、主要参考文献（或资料）1 刘国魏.数字电子技术基础 长沙：国防科技大学出版社，2008.62 濮良贵.机械设计M.8版.北京：高等教育出版社，20063 刘鸿文.材料力学 5版.北京：高等教育出版社，2011.14 何立民从Cygnal 80C51F看8位单片机发展之路 单片机与嵌入式系统应用，2002年，第5期5 张毅刚.单片机原理及应用M.北京：高等教育出版社，20046 朱冬梅.机械制图M.6版.北京：高等教育出版社，20087 韩进宏.互换性与技术测量M.北京：机械工业出版社，20048 手把手教你学单片机（第2版）实验程序视频教学资料9 单片机实验箱视频教程10王孙安.机械电子工程原理M.北京：机械工业出版社，2009.1111赵松年.机电一体化系统设计M.北京：机械工业出版社，2004.112 Prof. Dipl.lng. Eberspacher, W. etc. Auswahl und Einbau von Trommel-MotorenJ, Deutsche Hebe und Forde
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