数控专业开题报告范文
数控专业开题报告
一、 选题的目的、意义和研究现状
二、研究方案及预期结果
在确立数控机床的设计技术规范时，应该考虑专业市场上的供求情况、顾客潜在的选择，从有关商业文献中获得竞争产品所能达到的技术要求、价格等因素，最后再根据所要求的数控机床性能来确定自动换刀装置的设计技术要求。所研究的主要内容有：
1、掌握加工中心的基本结构、工作原理； 2、刀库、换刀机械手结构设计； 3、刀库电机的选择及计算； 4、绘制装配图、零件图。
研究所考虑的设计基本原则是：结构简单、价格低廉、容易制造，拆卸、装配、维修方便，配件容易得到等。
三、研究步骤、方法及措施
1、查阅有关的立式加工中心自动换刀装置文献或资料，掌握立式加工中心的基本结构。
2、刀库的结构设计
刀库的作用是储备一定数量的刀具，通过机械手实现与主轴刀具的交换。 本课题中刀库采用盘型刀库结构，根据刀库中储存刀具的数目和最大刀具直径计算出盘式刀库的最小直径，相邻刀具间应留有一定间隙。 3、换刀机械手结构设计
本课题研究采用的是单臂双手式机械手，亦叫扁担式机械手。这种机械手的拔刀、插刀动作，大都由油缸动作来完成。根据结构要求，可以采取油缸动，活塞固定；或活塞动，油缸固定的结构形式。而手臂的回转动作，则通过活塞的运动带动齿轮齿条来实现。机械手臂的不同回转角度，是由活塞的可调行程来保证。
4、传动部分设计
（1）利用单头蜗轮蜗杆实现刀库的旋转，此传动机构在使用中可随时调整蜗轮蜗杆的传动间隙，实现准确的.转位分度，保证刀库工作的可靠性。相比之下，槽轮机构具有冲击小，工作平稳性高，机械效率高，可在较高转速下工作，结构简单等优点，但定位精度不够高。
（2）利用伺服电机实现蜗轮蜗杆的传动。 5、刀库电机的选择
1）按负载转矩选 加在伺服电动机轴上的负载转矩TL应比电动机额定连续转矩TS小。
圆盘式刀库负载转矩计算方法 这种刀库的负载转矩T1主要来自刀具重量的不平衡。计算方法有两种：
① 用平均重量的刀具插满圆盘的半个圆，根据工艺要求所需的各种刀具，确定每个刀具的平均重量WCP，而其重心则设定为离刀库回转中心2/3半径处。 ② 将三把最重刀挨在一起，按加工中心规格规定的最大刀具重量Wmax计算，而其重心则设定为离刀库回转中心半径处。如下图所示：
把如上计算的负载转矩转换为电动机轴上的转矩TL的公式为：TL=T1/（i??） 式中i—传动比 ?—传动效率
考虑到实际情况比计算时所设定条件复杂，电机额定转矩TS应为负载转矩的1.2～1.5倍，亦即TS?(1.2~1.5)TL
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