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畢業(yè)設(shè)計(jì) 開題論證報(bào)告 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名 張 立 班 級 B機(jī)制077班 學(xué) 號 0710101712 指導(dǎo)教師 袁 健 完成日期 2011年3月19日 課題名稱：斯太爾轉(zhuǎn)向節(jié)銑鉆組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)及電氣控制部分設(shè)計(jì) 一、課題來源、課題研究的主要內(nèi)容及國內(nèi)外現(xiàn)狀綜述 1.課題來源 江蘇高精機(jī)電設(shè)備裝備公司。 2.課題研究主要內(nèi)容 根據(jù)零件加工要求，設(shè)計(jì)一臺斯太爾轉(zhuǎn)向節(jié)銑鉆組合機(jī)床，具體進(jìn)行斯太爾轉(zhuǎn)向節(jié) 銑鉆組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)及電氣控制部分設(shè)計(jì)。 3.國內(nèi)外現(xiàn)狀綜述 斯太爾轉(zhuǎn)向節(jié)是重型汽車的關(guān)鍵零件之一，為安全件，它既支撐車體重量，又傳遞轉(zhuǎn)向力矩并承受前輪剎車制動(dòng)力矩，因此對其機(jī)械性能和外形結(jié)構(gòu)要求非常嚴(yán)格，制造難度較大。目前,國內(nèi)外汽車行業(yè)廣泛采用CAD/CAE/CAM技術(shù)進(jìn)行汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì),大大縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期和制造周期,提高了產(chǎn)品的質(zhì)量,降低了生產(chǎn)成本。 組合機(jī)床是以通用部件為基礎(chǔ)，配以少量專用部件，對一種或若干種工件按預(yù)先確定的工序進(jìn)行加工的機(jī)床。配以按工件特定形狀和加工工藝設(shè)計(jì)的專用部件和夾具，組成的半自動(dòng)或自動(dòng)專用機(jī)床。組合機(jī)床一般采用多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時(shí)加工的方式，生產(chǎn)效率比通用機(jī)床高幾倍至幾十倍。由于通用部件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，可根據(jù)需要靈活配置，能縮短設(shè)計(jì)和制造周期。因此，組合機(jī)床兼有低成本和高效率的優(yōu)點(diǎn)，在大批、大量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，并可用以組成自動(dòng)生產(chǎn)線。 組合機(jī)床一般用于加工箱體類或特殊形狀的零件。加工時(shí)，工件一般不旋轉(zhuǎn)，由刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和刀具與工件的相對進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，來實(shí)現(xiàn)鉆孔、擴(kuò)孔、锪孔、鉸孔、鏜孔、銑削平面、切削內(nèi)外螺紋以及加工外圓和端面等。有的組合機(jī)床采用車削頭夾持工件使之旋轉(zhuǎn)，由刀具作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，也可實(shí)現(xiàn)某些回轉(zhuǎn)體類零件(如飛輪、汽車后橋半軸等)的外圓和端面加工。 組合機(jī)床將更多的采用調(diào)速電動(dòng)機(jī)和滾珠絲杠等傳動(dòng)，以簡化結(jié)構(gòu)、縮短生產(chǎn)節(jié)拍；采用數(shù)字控制系統(tǒng)和主軸箱、夾具自動(dòng)更換系統(tǒng)，以提高工藝可調(diào)性；以及納入柔性制造系統(tǒng)等。PLC在在組合機(jī)床上的應(yīng)用現(xiàn)狀表明，在改造或研發(fā)組合機(jī)床自動(dòng)控制系統(tǒng)時(shí)，PLC取代了傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，是首選的控制器。隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展，PLC不斷地采用新技術(shù)以及不斷增強(qiáng)系統(tǒng)的開放性，其技術(shù)和產(chǎn)品日趨完善。目前，組合機(jī)床正朝著數(shù)控組合機(jī)床方向發(fā)展，在加快我國裝備制造業(yè)的發(fā)展中將有廣闊的應(yīng)用空間。 二、本課題擬解決的問題 1.確定機(jī)床總體結(jié)構(gòu)方案。 2.根據(jù)機(jī)床的總體電氣控制要求，繪制機(jī)床總體電氣分布圖。 3.按照儀表面板要求，進(jìn)行操縱臺面板的設(shè)計(jì)。 4.進(jìn)行主電路設(shè)計(jì)，繪制控制系統(tǒng)的電路圖。 5.選定PLC的型號，分配輸入/輸出點(diǎn)，繪制輸入/輸出端子接線圖。 6.進(jìn)行PLC編程，編制機(jī)床主軸、滑臺、夾具的調(diào)整和整機(jī)循環(huán)的動(dòng)作程序。 三、解決方案及預(yù)期效果 1．解決方案 （1）機(jī)床總體設(shè)計(jì) 工藝方案的擬訂。加工工序的確定。繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖。 （2）機(jī)床的電氣控制部分設(shè)計(jì)。 機(jī)床的控制要求。機(jī)床控制方案的確定。機(jī)床主電路的設(shè)計(jì)。PLC控制部分硬件的設(shè)計(jì)。PLC控制部分軟件的設(shè)計(jì)。操作面板的設(shè)計(jì)。繪制機(jī)床電氣總體分布圖。繪制操縱臺面板圖。繪制機(jī)床電路圖。繪制PLC輸入/輸出接線圖。 （3）動(dòng)力部件的選擇； （4）導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的確定。 2．預(yù)期效果 （1）機(jī)床整體布局要合理、美觀，結(jié)構(gòu)簡單，裝卸方便，便于維修； （2）機(jī)床應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，控制動(dòng)作要準(zhǔn)確、可靠； （3）機(jī)床各動(dòng)力部件用電氣控制； （4）組合機(jī)床結(jié)構(gòu)合理，符合工作現(xiàn)場的需要，更易于操作和使用； （5）用PLC對電機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)滑臺快進(jìn)、工進(jìn)、快退等一系列動(dòng)作。 四、課題進(jìn)度安排 2月21日～3月19日．畢業(yè)設(shè)計(jì)前期階段。 畢業(yè)實(shí)習(xí)，查閱資料，市場調(diào)查，到多個(gè)公司實(shí)踐，撰寫實(shí)習(xí)報(bào)告。 論文總體構(gòu)思方案，填寫開題報(bào)告。 3月20日～5月7日． 設(shè)計(jì)初稿階段。 完成總體設(shè)計(jì)圖、部件圖、零件圖。 5月8日～5月25日． 中期工作階段。 完善設(shè)計(jì)圖紙，編寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書，中期檢查。 5月26日～5月27日．畢業(yè)設(shè)計(jì)預(yù)答辯。 5月28日～6月6日．畢業(yè)設(shè)計(jì)整改。 圖紙修改、設(shè)計(jì)說明書修改、定稿，材料復(fù)查。 6月7日～6月8日．畢業(yè)設(shè)計(jì)材料評閱。 6月9日～6月10日．畢業(yè)答辯。 6月11日～6月15日．材料整理裝袋。 五、指導(dǎo)教師意見 　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　 簽名 　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　 　　 　　　 年　 月　　日 六、專業(yè)系意見 簽名 　　　　　　 年　 月　　日 七、學(xué)院意見 　　　　　　　　　　　　　 簽名 　　　　　　 年　 月　　日 4