立式加工中心自动换刀系统的设计开题报告

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1、徐州工程学院毕业设计（论文）开题报告  课题名称：立式加工中心自动换刀系统的设计学生姓名：包程学号：指导教师：孙涛所在学院：机电工程学院专业名称：机械设计制造及其自动化(机械制造及自动化)   徐州工程学院：年月日    说明1．根据《徐州工程学院毕业设计(论文)管理规定》，学生必须撰写《毕业设计（论文）开题报告》，由指导教师签署意见、教研室审查，学院教学院长批准后实施。2．开题报告是毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。学生应当在毕业设计（论文）工作前期内完成，开题报告不合格者不得参加答辩。3．毕业设计开题报告各项内容要实事求

2、是，逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。4．本报告中，由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述，没有经过整理归纳，缺乏个人见解仅仅从网上下载材料拼凑而成的开题报告按不合格论。5．课题类型填：工程设计类；理论研究类；应用（实验）研究类；软件设计类；其它。6．课题来源填：教师科研；社会生产实践；教学；其它              毕业设计（论文）开题报告课题名称立式加工中心自动换刀系统的设计课题来源A.教师科研课题类型工程设计类1．选题的背景及意义： 背景：加工中心（Mac

3、hining Center,MC）是适应省力、省时和节能的时代要求而迅速发展起来的自动换刀数控机床，它是综合了机械技术、电子技术、计算机软件技术、拖动技术、现代控制理论、测量及传感技术以及通信诊断、刀具和编程技术的高科技产品。由于加工中心能集中完成多种工序，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，使机床的切削利用率高于通用机床3倍～4倍，所以说，加工中心不仅提高了工件的加工精度，而且是数控机床中生产率和自动化程度最高的综合性机床。加工中心按主轴加工时的空间位置分类有：卧式和立式加工中心。立式加工中心主轴的轴线为垂直设置，其结构

4、多为固定立柱式，工作台为十字滑台，适合加工盘类零件，一般具有三个直线运动坐标轴，并可在工作台上安置一个水平轴的数控转台(第四轴)来加工螺旋线类零件。立式加工中心结构简单，占地面积小，价格低，配备各种附件后，可进行大部分工件的加工。但国产加工中心目前存在诸多问题，比如技术水平相对落后、市场占有率低、品牌覆盖率小、刀库和机械手可靠性比较低等等问题。本课题设计主要涉及数控技术、机械设计、电工学、材料力学、机械原理，针对机械设计专业的大学本科生，可以将所学的专业知识运用到此课题的研究中，从而达到学以至用，在实践中检验所学知识的目的。意义：本课题主要是设计立式

5、加工中心的自动换刀系统。自动换刀系统是立式加工中心的重要组成部分。刀库结构形式及刀具交换装置的工作方式，会影响机床的换刀效率。自动换刀系统本身及相关结构的复杂程度，则会对整机的成本造价产生直接影响。合理的自动换刀系统设计，不仅能使换刀过程更简单，换刀时间更短，定位精度更高，总体结构更简单、紧凑，动作更准确可靠，大大提高了生产效率，而且维护方便，成本更低。更迎合加工中心高速度、高效率、高精度和高可靠性的未来发展趋势。2．研究内容拟解决的主要问题：研究内容：（1）立式加工中心总体方案的设计；（2）了解刀库的定义，确定刀库容量和形式；（3）确定电机类型和参

6、数；（4）确定蜗轮蜗杆和刀具的选择方式；（5）设计刀具交换装置的结构以及动作顺序；（6）确定联轴器的选用。解决问题：（1）选择立式加工中心的类型，查阅相关资料，确定其主要参数，根据其类型和参数确定自动换刀装置的形式；（2）根据加工中心的类型和参数，确定刀库的容量以及形式；（3）对刀库驱动转矩计进行算，以计算结果为依据选定电机；（4）查阅有关资料，通过数据计算，选择合适的蜗轮蜗杆类型；（5）分析比较刀具选择的各种方式，选择合适的刀具选择方式；（6）分析刀具交换装置的工作原理，设计出刀具交换装置的结构以及动作顺序；（7）计算联轴器所需传递的计算转矩，查阅

7、有关资料，选择合适的联轴器。3．研究方法技术路线：（1）查阅资料了解加工中心换刀装置的形式、类别、特点和应用范围，根据所选择的加工中心的类型及其主要设计参数，在对各种换刀装置进行分析比较之后，选择适合的换刀装置；（2）查阅有关刀库驱动转矩计算的资料，将所选择立式加工中心的设计参数带入计算公式，可初步算出计算结果，然后查阅有关电机的资料，按照转矩计算结果对其分析比较之后，选定电机；（3）查阅有关蜗轮蜗杆的资料，选择蜗杆传动类型、材料及其技术要求，对选择的涡轮蜗杆要进行数据验算，确保其符合要求，然后通过计算获得蜗轮蜗杆的主要参数；（4）刀具选择通常分为顺

8、序选择方式和任意选择刀具方式，顺序选择方式不需要刀具识别装置，驱动简单，工作可靠，但刀具不能重复使用，另外在