1任務(wù)書及開題報告題 目 立式數(shù)控彎管機系統(tǒng)設(shè)計 學(xué) 院專業(yè)班級學(xué)生姓名指導(dǎo)教師1填 表 說 明1．任務(wù)書中內(nèi)容由指導(dǎo)教師本人填寫，并經(jīng)專業(yè)審定后，下發(fā)給學(xué)生。2．開題報告中內(nèi)容由學(xué)生根據(jù)任務(wù)書要求，經(jīng)查閱資料、調(diào)研后填寫。3．開題報告一般在開始畢業(yè)設(shè)計（論文）工作的第 1-2 周內(nèi)完成，由各專業(yè)或教研室組織安排開題。4．開題報告應(yīng)包括以下幾個方面的內(nèi)容：（1）課題的來源及選題的依據(jù)、意義，課題在理論或?qū)嶋H應(yīng)用方面的價值以及可能達(dá)到的水平。（2）課題在國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和水平。（3）課題研究的內(nèi)容及擬采用的技術(shù)路線或研究方法（包括設(shè)計、實驗、加工測試條件等） 。（4）研究中的主要難點以及解決問題的方法。（5）設(shè)計（論文）的工作進(jìn)度計劃（以周為單位） 。（6）主要參考文獻(xiàn)。5．填寫不下可另加附頁。6．本材料裝訂順序為：任務(wù)書、開題報告。2畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書題 目 立式數(shù)控彎管機系統(tǒng)設(shè)計題目類型 設(shè)計 □ 論文 □ 其他□√學(xué)生姓名 學(xué) 號學(xué) 院 專業(yè)班級指導(dǎo)教師 職 稱系 主 任 主管院長任務(wù)下達(dá)日期 任務(wù)完成日期任務(wù)要求（課題目標(biāo)、主要內(nèi)容、技術(shù)參數(shù)、基本要求等）一、課題目標(biāo)彎管機廣泛用于電力施工，公鐵路建設(shè)，鍋爐、橋梁、船舶、家俱、家電和裝潢等行業(yè)，其工藝隨著現(xiàn)代技術(shù)的進(jìn)步也在不斷發(fā)展。數(shù)控彎管機是數(shù)控技術(shù)與傳統(tǒng)彎管工藝相結(jié)合，隨著機床工業(yè)的發(fā)展而出現(xiàn)的。其自動化程度高、效率高，適合于快速精確地彎制復(fù)雜的空間彎曲件。彎管技術(shù)還廣泛應(yīng)用于鍋爐及壓力容器、空調(diào)制造、汽車、航空航天等多種行業(yè)。彎管質(zhì)量的好壞，將直接影響最終產(chǎn)品的質(zhì)量。隨著制造業(yè)的發(fā)展，自動彎管機在汽車配件、造船、家用電器等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。各類彎管機應(yīng)運而生，如大型立體彎管機、CNC彎管機、液壓彎管機等。為了提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率，業(yè)內(nèi)迫切需要能滿足大批量、多規(guī)格，且價格低廉的自動彎管機。本文設(shè)計了一種適合鍋爐生產(chǎn)過程中彎管需要的全自動數(shù)控彎管機，在操作員的配合下，可自動完成送管、置位、彎管、復(fù)位、翻身等操作。控制系統(tǒng)以單片機為核心，穩(wěn)定可靠；步進(jìn)電動機保證了送管的精度；觸摸屏提供了更直觀的人機界面。因此彎管機設(shè)計有著重要意義。3二、主要內(nèi)容（1）熟悉掌握單片機原理，了解單片機的優(yōu)點；（2）熟悉電路設(shè)計軟件 Altium designer 等，會設(shè)計以單片機為核心的控制系統(tǒng)；（3）學(xué)習(xí)單片機的程序編寫；（4）選取正確的傳送帶 齒輪及零部件；（5）合理分配使用以完成整個裝配的供電；（6）合理設(shè)計液壓馬達(dá)的位置及轉(zhuǎn)速。三、技術(shù)參數(shù)(1) 主要為機械設(shè)計部分，液壓件的選型，而數(shù)控部分從簡，2D 最好 為 DWG 文件， 3D 為 solidworks(2)驅(qū)動為液壓泵(3)馬達(dá)實際流量 1-16U/min，三個輥的輸出件為 3 個獨立的液壓馬達(dá)(4)液壓泵大致功率為 11KW，最大轉(zhuǎn)矩 3000Nm，前輪調(diào)節(jié) 360-1100mm，輥軸直徑 105mm四、基本要求（1）合理安排空間，使得使得齒輪，傳送帶，滾輪，液壓缸結(jié)合的裝置所占的空間最?。唬?）完成單片機控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計，通過調(diào)試可以完成滾彎機的正常使用；（3）設(shè)計制作人機交互系統(tǒng)；（4）傳動裝置簡潔，噪聲小，操作方便、快捷；（5）成本處于可以接受，效率高于人工滾彎；（6）繪制電路圖和機械裝配圖。注：任務(wù)書必須由指導(dǎo)教師本人填寫4畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告一、選題的依據(jù)、意義和理論或?qū)嶋H應(yīng)用方面的價值彎管機技術(shù)如今在我國廣泛用于電力施工，公鐵路建設(shè)，鍋爐、橋梁、船舶、家俱、家電和裝潢等行業(yè)，其工藝隨著現(xiàn)代技術(shù)的進(jìn)步也在不斷發(fā)展。數(shù)控彎管機是數(shù)控技術(shù)與傳統(tǒng)彎管工藝相結(jié)合，隨著機床工業(yè)的發(fā)展而出現(xiàn)的。其自動化程度高、效率高，適合于快速精確地彎制復(fù)雜的空間彎曲件。彎管技術(shù)還廣泛應(yīng)用于鍋爐及壓力容器、空調(diào)制造、汽車、航空航天等多種行業(yè)。隨著制造業(yè)的發(fā)展，自動彎管機在汽車配件、造船、家用電器等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。本文設(shè)計了一種適合鍋爐生產(chǎn)過程中彎管需要的全自動數(shù)控彎管機，在操作員的配合下，可自動完成送管、置位、彎管、復(fù)位、翻身等操作。控制系統(tǒng)以單片機為核心，穩(wěn)定可靠；步進(jìn)電動機保證了送管的精度；觸摸屏提供了更直觀的人機界面。因此彎管機設(shè)計有著重要意義。二、本課題在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀現(xiàn)今工業(yè)發(fā)達(dá)，無論是哪一種機器設(shè)備、健身器材、家具等幾乎都有結(jié)構(gòu)鋼管，有導(dǎo)管，用以輸油、輸氣、輸液等，而在飛機、汽車及其發(fā)動機，健身器材，家具等等占有相當(dāng)重要的地位。市面上現(xiàn)有的自動彎管機大多數(shù)是液壓的，數(shù)控的(如圖 1-1,1-2)，也有機械傳動的，但它們的占地面積較大(長度在 2.5~4m 之間)，價格昂貴(2~5 萬元人民幣或更多 )，然而大多數(shù)用戶都需求是是小占地面積小價格便宜使用方便的彎管。目前國內(nèi)的鍋爐制造廠家大部分仍采用手動彎管。部分有實力的公司引進(jìn)了國外的自動彎管機，但價格十分昂貴。 為了提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率，業(yè)內(nèi)迫切需要能滿足大批量、多規(guī)格，且價格低廉的自動彎管機。數(shù)控彎管機的發(fā)展與計算機技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān),早在 20 世紀(jì) 70 年代時,美國 EATONLEONARD 公司就已經(jīng)研制生產(chǎn)了計算機數(shù)控彎管設(shè)備,首創(chuàng)計算機編程數(shù)控彎管之先河,大大提高了當(dāng)時的數(shù)控彎管水平。5三、課題研究的內(nèi)容及擬采取的方法課題研究的主要內(nèi)容：（1）了解單片機的優(yōu)點，熟練掌握單片機的工作原理；（2）設(shè)計電路，學(xué)會使用設(shè)計軟件 Altium designer 等，設(shè)計單片機、電動機、滾彎零件的電路圖；（3）合理設(shè)計數(shù)控滾彎機系統(tǒng)內(nèi)單片機的程序編寫；（4）選取齒輪和電動機大小和轉(zhuǎn)速，了解不同型號的優(yōu)缺點；（5）合理分配使用以完成整個裝配的供電；（6）齒輪嚙合，滾彎環(huán)境設(shè)計計算和系數(shù)校核。擬采取方法：本課題主要研究烘干塔中濕度傳感器對單片機傳輸?shù)臐穸葦?shù)值，對烘干塔的自動控制系統(tǒng)。（1） 首先弄清滾彎圓鋼所需要的環(huán)境，然后確定轉(zhuǎn)矩的型號；（2） 合理布局零部件在滾彎機的位置；（3） 計算電動機的功率從而進(jìn)行正常供電。同時繪制電路圖與機械裝配圖；（4） 確定單片機的型號，編寫控制程序；（5） 確定電動機的轉(zhuǎn)速，輸出的轉(zhuǎn)速及輸入電壓，設(shè)計控制電路圖；（6） 對所設(shè)計的程序、結(jié)構(gòu)進(jìn)行程序仿真和調(diào)試。在調(diào)試與仿真過程當(dāng)中發(fā)現(xiàn)問題，提出解決方案，解決所發(fā)現(xiàn)的問題，完成設(shè)計目標(biāo)。四、課題研究中的主要難點以及解決的方法主要難點：(1)滾彎機滾彎的準(zhǔn)確性；(2)自動控制模塊與滾彎模塊之間的協(xié)調(diào)；(3)烘干塔內(nèi)各個單位的分布。解決方法：(1)多點測量，取平均值，通過補償計算，讓滾彎角度準(zhǔn)確無誤；(2)將兩個模塊整合，自動控制模塊調(diào)控滾彎模塊；（3）將設(shè)計的滾玩機編寫在程序中，通過仿真運算，讓性能達(dá)到最佳。6五、畢業(yè)設(shè)計（論文）工作進(jìn)度計劃第一周到第五周（2016.3.7—2016.4.10）查閱文獻(xiàn)資料，擬訂方案，驗證并確定方案，編寫任務(wù)書及開題報告。第六周（2016.4.11—2016.4.17）準(zhǔn)備材料，進(jìn)行開題答辯。第七周（2016.4.18—2016.4.24）機械部分設(shè)計。第八周（2016.04.25——2016.05.01）速度規(guī)劃。第九周（2016.05.02—2016.05.07）數(shù)控彎管機的設(shè)計。第十周（2016.05.08—2016.05.15）控制部分的設(shè)計。第十一周（2016.05.16—2016.05.22）彎管機的電路設(shè)計第十二周（2016.05.23—2016.05.29）編寫說明書，按要求檢查。第十三周（2016.05.30—2016.06.05）設(shè)計程序。第十四周（2016.06.06—2016.06.12）設(shè)計電路圖。第十五周（2016.06.13—2016.06.19）繪制機械裝配圖。第十六周（2016.06.20—2016.06.25）畢業(yè)答辯。7六、主要參考文獻(xiàn)（或資料）1] 劉國魏.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 長沙：國防科技大學(xué)出版社，2008.6[2] 濮良貴.機械設(shè)計[M].8 版.北京：高等教育出版社，2006[3] 劉鴻文.材料力學(xué) 5 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