立式钻削加工中心自动换刀装置电气控制系统设计

A. 立式加工中心的设计需要体现哪些要求

立式加工中心主要适用于加工板类、盘类、模具及小型壳体类复杂零件。立式加工中心能完成铣、镗削、钻削、攻螺纹和用切削螺纹等工序。其价格昂贵，其加工费用比传统机床要求得多，这就要求必须采取措施大幅度地压缩单件加工时间。良好的设计有利于立式加工中心的加工效率及加工质量。
1、具备更高的静动风度。立式加工中心价格昂贵，其加工费用比传统机床要求得多，这就要求必须采取措施大幅度地压缩单件加工时间。压缩单件的加工时间包括两个这方面一方面是新型刀具材料的发展，例切削速度成倍地提高，大大经官复原职切削时间；另一方面，采用自动换刀系统，加快装夹变换等操作，这又大大减少了辅助时间。这些措施大幅度地提高了生产率，获得了好的经济效益，然而，也明显地增加了机床的负载及运转时间。在设计加工中心结构时，考虑到这些因此，其基础大件通常采用封闭箱形结构，合理布置加强筋板以及加强各部件的接触风度，有效地提高了机床的静风度。另外，调整构件的质量可能改变系统的自振频率，增加阻尼可以改善机床的阻尼特性，是提高机床动风度的有效措施。
2、具备静刚度。机床床身、导轨、工作台、刀架和主轴箱等部件的结构刚度将影响它他本身的几何精度及因变形所产生的误差。所有这些因素都要求数控机床具有更高的静刚度。切削过程中的振动不仅直接影响零件的加工精度和表面质量，还会降低刀具寿命，影响生产率。而加工中心又是连续作业，不可能在加工中做人为调整（如改变切削用量或改变刀具的几何角度）来消除或减少振动，因此，还必须提高加工中心的动刚度。
3、有更小的热变形。加工中心在加工中受切削热、摩擦热等内外热源的影响，各部件将发生不同程度的热变形，这将影响工件的加工精度。由于加工中心的主轴转速、进给速度及切削量等都大于传统机床，而且工艺过程自动化，常常是连续加工，因而产生的热量也多采取有效的液冷、购冷等方法控制温升；改善机床结构，使构件的热变形发生在非误差敏感方向上。例如卧式加工中心的立柱采用框式双立柱结构，左右对称，热变形对主轴轴线产生升起方向的平移，它可以由坐标修正是进行补偿，减少发热，尽可能将热源从主机中分离出去。
4、运动件间的摩擦小并削除传动系统间隙。加工中心工作台的位移量以脉冲当量作为最小单位，在对刀等情况下，工作台常以极低的速度运动。这就要求工作台能对数控装置发出的指令作出准确响应，它与运动件的摩擦特性有关，加工中心采用滚动导轨，滚动导轨和静压导轨的静摩擦力较小，并且在润滑油的作用下，它们的摩擦力随运动速度的提高而减小，这就有效地避免了低速爬行现象，从而使加工中心的运动平衡性和定位精度都有所提高。进给系统中采用滚珠丝杠代替滑动丝杠，也是基于同样的道理。另外，采用脉冲补偿装置进行螺距补偿，削除了进给传动系统的间隙，也有的机床采用无间隙传动副。
5、寿命高、精度保持性好。良好的润滑系统保证了立式加工中心的寿命，导轨、进给丝杠及主轴部件都采用新型的耐磨材料，使加工中心在长期使用过程中能够保持良好的精度。
6、人性化设计。加工中心采用主轴、多刀架及自动换刀装置，一次装夹完成多工序的加工，节省了大量装夹换刀时间。由于不需要人工操作，采用了封闭或半封闭式加工，使人机界面明快、干净、协调。机床各互锁能力强，可防止事故发生，改善了操作者的观察、操作和维护条件，并设有紧急停车装置，以避免发生意外事故，所有操作都集中在一个操作面板上，一目了然便于操作。

B. 机械设计毕业论文怎么写的

机械毕业论文格式范例 第一、构成项目 毕业论文包括以下内容： 封面、内容提要与关键词、目录、正文、注释、附录、参考文献。其中“附录”视具体情况安排，其余为必备项目。如果需要，可以在正文前加“引言”，在参考文献后加“后记”。 第二、各项目含义 （1）封面 封面由文头、论文标题、作者、学校名称、专业、年级、指导教师、日期等项内容组成。 （2）内容提要与关键词 内容提要是论文内容的概括性描述，应忠实于原文，字数控制在300字以内。关键词是从论文标题、内容提要或正文中提取的、能表现论文主题的、具有实质意义的词语，通常不超过7个。 （3）目录 列出论文正文的一二级标题名称及对应页码，附录、参考文献、后记等对应的页码。 （4）正文 正文是论文的主体部分，通常由绪论（引论）、本论、结论三个部分组成。这三部分在行文上可以不明确标示。 （5）.注释 对所创造的名词术语的解释或对引文出处的说明，注释采用脚注形式。 （6）附录 附属于正文，对正文起补充说明作用的信息材料，可以是文字、表格、图形等形式。 （7）参考文献 作者在写作过程中使用过的文章、著作名录。 4、毕业论文格式编排 第一、纸型、页边距及装订线 毕业论文一律用国家标准A4型纸（297mmX210mm）打印。页边距为：天头（上）30mm，地脚（下）25mm，订口（左）30mm，翻口（右）25mm。装订线在左边，距页边10mm。 第二、版式与用字 文字、图形一律从左至右横写横排，1.5倍行距。文字一律通栏编辑，使用规范的简化汉字。忌用繁体字、异体字等其他不规范字。 第三、论文各部分的编排式样及字体字号 （1）文头 封面顶部居中，小二号行楷，顶行，居中。固定内容为“成都中医药大学本科毕业论文”。 （2）论文标题 小一号黑体。文头居中，按小一号字体上空一行。（如果加论文副标题，则要求：小二号黑体，紧挨正标题下居中，文字前加破折号） 论文标题以下的行距为：固定值，40磅。 （3）作者、学院名称、专业、年级、指导教师、日期 项目名称用小三号黑体，后填写的内容处加下划线标明，8个汉字的长度，所填写的内容统一用三号楷体，各占一行，居中对齐。下空两行。 （4）内容提要及关键词 详细请参考： http://www.cnjijia.com/shownews.asp?id=656 我是中国机械加工网（ www.cnjijia.com )站长，很高兴为您解答问题。

C. 机械类专业毕业设计一般做什么题目

程设计 带式输送机传动装置 7毕业论文 桥式起重机副起升机构设计
8毕业论文 两齿辊破碎机设计 9 63CY14-1B轴向柱塞泵改进设计（共32页，19000字）
10毕业设计 连杆孔研磨装置设计
11毕业设计 旁承上平面与下心盘上平面垂直距离检测装置的设计
12.. 机械设计课程设计 带式运输机传动装置设计 13皮带式输送机传动装置的一级圆柱齿轮减速器
14毕业设计（论文） 立轴式破碎机设计 15毕业设计（论文） C6136型经济型数控改造(横向)
16高空作业车工作臂结构设计及有限元分析 17 2007届毕业生毕业设计 机用虎钳设计
18毕业设计无轴承电机的结构设计 19毕业设计 平面关节型机械手设计
20毕业设计 三自由度圆柱坐标型工业机器人
21毕业设计XKA5032A/C数控立式升降台铣床自动换刀设计
22毕业设计 四通管接头的设计 23课程设计：带式运输机上的传动及减速装置
24毕业设计(论文) 行星减速器设计三维造型虚拟设计分析
25毕业设计论文 关节型机器人腕部结构设计
26本科生毕业设计全套资料 Z32K型摇臂钻床变速箱的改进设计/
27毕业设计 EQY-112-90 汽车变速箱后面孔系钻削组合机床设计
28毕业设计 D180柴油机12孔攻丝机床及夹具设计
29毕业设计 C616型普通车床改造为经济型数控车床
30毕业设计（论文）说明书 中单链型刮板输送机设计
液压类毕业设计
1毕业设计 ZFS1600/12/26型液压支架掩护梁设计
2毕业设计 液压拉力器
3毕业设计 液压台虎钳设计
4毕业设计论文 双活塞液压浆体泵液力缸设计
5毕业设计 GKZ高空作业车液压和电气控制系统设计 数控加工类毕业设计
1课程设计 设计低速级斜齿轮零件的机械加工工艺规程
2毕业设计 普通车床经济型数控改造
3毕业论文 钩尾框夹具设计（镗φ92孔的两道工序的专用夹具）
...4 机械制造工艺学课程设计 设计“拨叉”零件的机械加工工艺规程及工艺装备（年产量5000件）
5课程设计 四工位专用机床传动机构设计
6课程设计说明书 设计“推动架”零件的机械加工工艺及工艺设备
7机械制造技术基础课程设计 制定CA6140车床法兰盘的加工工艺，设计钻4×φ9mm孔的钻床夹具
8械制造技术基础课程设计 设计“CA6140车床拨叉”零件的机械加工工艺及工艺设备
9毕业设计 轴类零件设计
10毕业设计 壳体零件机械加工工艺规程制订及第工序工艺装备设计
11毕业设计 单拐曲轴零件机械加工规程设计说明书
12机械制造课程设计 机床传动齿轮的工艺规程设计（大批量）
13课程设计 轴零件的机械加工工艺规程制定
14毕业论文 开放式CNC（Computer Numerical Control）系统设计
15毕业设计 单拐曲轴工艺流程
16毕业设计 壳体机械加工工艺规程
17毕业设计 连杆机械加工工艺规程
18毕业设计(论文) 子程序在冲孔模生产中的运用——编制数控加工（1#-6#）标模点孔的程序
19毕业设计 XKA5032A/C数控立式升降台铣床自动换刀装置的设计
20机械制造技术基础课程设计 设计“减速器传动轴”零件的机械加工工艺规程（年产量为5000件）
21课程设计 杠杆的加工
22毕业设计 2SA3.1多回转电动执行机构箱体加工工艺规程及工艺装备设计
23毕业论文 数控铣高级工零件工艺设计及程序编制
24毕业论文 数控铣高级工心型零件工艺设计及程序编制
25毕业设计 连杆的加工工艺及其断面铣夹具设计
26机械制造工艺学课程设计说明书：设计“CA6140车床拨叉”零件的机械加工工艺及工艺设备 杂合
XKA5032AC数控立式升降台铣床自动换刀装置设计
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物流液压升降台的设计
自动加料机控制系统.rar全向轮机构及其控制设计.rar
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基于Alter的EP1C6Q240C8的红外遥器（毕业论文）.doc
变频器 调试设计及应用
镍氢电池充电器的设计.doc
铣断夹具设计 q 348414338

D. 求数控铣床或加工中心产品加工毕业设计一份

20毕业设计 三自由度圆柱坐标型工业机器人
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XKA5032AC数控立式升降台铣床自动换刀装置设计
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铣断夹具设计J45-6.3型双动拉伸压力机的设计
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毕业设计 设计加工客车上 “车门垫板”零件的冲裁模 hao348414338 Q

E. 加工中心自动换刀详细过程，谢谢

回转刀架抄换刀工作原理类似分度袭工作台，通过刀架定角度回转实现新旧刀具的交换。

更换主轴头换刀方式时首先将刀具放置于各个主轴头上。通过转塔的转动更换主轴头从而达到更换刀具的目的。这两种方式设计简单，换刀时间短，可靠性高。

其缺点是储备刀具数量有限，尤其是更换主轴头换刀方式的主轴系统的刚度较差，所以仅仅适应于工序较少、精度要求不太高的机床。

(5)立式钻削加工中心自动换刀装置电气控制系统设计扩展阅读

自动换刀系统特别适用于加工中心。

自动换刀系统应当满足的基本要求包括：

(1)换刀时间短；

(2)刀具重复定位精度高；

(3)足够的刀具储存量；

(4)刀库占用空间少。

F. 什么是自动换刀装置

一、自动换刀装置的形式

自动换刀装置是数控机床的重要执行机构，它的形式多种多样，目前常见的有以下几种：

1．回转刀架换刀；
2．排式刀架换刀；
3．更换主轴头换刀；
4．带刀库的自动换刀系统

在这里我对数控机床常见的这几种换刀系统逐一介绍，首先介绍一下回转刀架换刀系统。

二、回转刀架

数控机床使用的回转刀架是比较简单的自动换刀装置，常用的类型有四方刀架、六角刀架，即在其上装有四把、六把或更多的刀具。

回转刀架必须具有良好的强度和刚度，以承受粗加工的切削力：同时要保证回转刀架在每次转位的重复定位精度。下面我们结合一台四工位的四方刀架了解一下其换刀过程及原理。并结合换刀原理分析一下四方刀架的常见故障现象及原因。常见机床四方刀架如图一（左）。
图一数控机床刀架或刀库是由机床PLC来进行控制，对于普通的四工位刀架来说，控制比较简单，一般用于普通的车床。我们分析车床刀架的控制原理其实就是指刀架的整个换刀过程，刀架的换刀过程其实是通过PLC对控制刀架的所有I/O信号进行逻辑处理及计算。实现刀架的顺序控制。另外为了保证换刀能够正确进行，系统一般还要设置一些相应的系统参数来对换刀过程进行调整。下面我们分析PLC控制下的换刀过程。在分析之前，我们首先了解刀架控制的电气部分。刀架电气控制部分如图二所示。图二中的a是刀架控制的强电部分，主要是控制刀架电机的正转和反转，来控制刀架的正转和反转；图b是刀架控制的交流控制回路，主要是控制两个交流接触器的导通和关闭来实现a中的强电控制；图c部分是刀架控制的继电器控制回路及PLC的输入及输出回路，整个过程的控制最终是由这个模块来完成的。 图中各器件的作用如下：

序号 名称 含义
1 M2 刀架电动机
2 QF3 刀架电动机带过载保护的电源空开
3 KM5、KM6 刀架电动机正、反转控制交流接触器
4 KA1 由急停控制的中间继电器
5 KA6、KA7 刀架电动机正、反转控制中间继电器
6 S1~S4 刀位检测霍尔开关
7 SB11 手动刀位选择按钮
8 SB12 手动换刀启动按钮
9 RC3 三相灭弧器
10 RC9、RC10 单相灭弧器

自动刀架控制涉及到的I/O信号如下：

PLC输入信号：

X2.7：刀架电动机过热报警输入；
X3.0~X3.3：1~4号刀到位信号输入；
X30.6：手动刀位选择按钮信号输入；
X30.7：手动换刀启动按钮信号输入；

PLC输出信号：

Y0.6：刀架正转继电器控制输出；
Y0.7：刀架反转继电器控制输出。

我们现在已经清楚了刀架控制的I/O信号，下面我们结合这些信号来分析一下换刀过程，刀架换刀有两种模式，一种是手动换刀，一种是通过T指令进行自动换刀。我们以手动状态为例，介绍一下换刀过程及常见故障。

1、首先我们将机床调至手动状态，通过刀位选择按键进行目的刀位选择，有的系统是利用波段开关的形式进行实现，有的系统是利用记数的形式来实现，比如说通过检测刀位选择信号（X30.6）的状态，如果按下刀位选择按键，X30.6的状态应该会改变一次，计数器的数值会发生改变，系统选择的目的刀具也会发生相应的改变。

2、选择目的刀具完成以后，下面就是将机床刀架的当前刀位转换到目的刀位。我们按下刀位转换按键X30.7以后。这时系统PLC输出一个刀架正转信号Y0.6，KA6吸合；KM5吸合，这时刀架电机开始正向旋转，刀架开始正转。

3、刀架在正向旋转的过程中不停的对刀位输入信号进行检测，如图3所示，每把刀具各有一个霍尔位置检测开关。各刀具按顺序依次经过发磁体位置产生相应的刀位信号。当产生的刀位信号和目的刀位寄存器中的刀位相一致的时候，PLC认为所选刀具已经到位。
图34、刀具到位以后，刀架仍继续正向旋转一段时间，然后停止正向旋转（Y0.6停止输出），延时一段时间以后，刀架反转控制信号Y0.7有效，此时刀架开始反转，反转过程其实就是刀架锁紧的过程，此过程延续一段时间，直到刀架锁紧到位，但反转时间不宜过长或过短。过长就有可能烧坏电机或造成电机过热空开跳闸，时间过短有可能造成刀架不能够锁紧。刀架锁紧以后，整个换刀过程结束。

安全互锁

1、架电动机长时间旋转，而检测不到刀位信号，则认为刀架出现故障，立即停止刀架电动机，以防止将其损坏并报警提示；

2、刀架电动机过热报警时，停止换刀过程，并禁止自动加工；

我们现在已经对此种刀架的换刀原理有所了解，那么对于此种刀架在工作过程中常见的一些故障我们应该很容易分析出他的原因。常见的故障现象如下：

故障现象一：选择了目标刀位，按下刀位转换按钮以后，电动刀架不转；

故障现象二：选择了目标刀位，按下刀位转换按钮以后，电动刀架转个不停；

我们现在就以这两种比较典型的故障现象来分析一下故障原因，希望大家有所收获，比如故障现象一；这是比较常见的一种故障现象，出现此现象后我们应该利用怎样的方法才能够比较容易去解决。

从上面的叙述中我们已经了解了换刀的整个过程， 如图四，如果刀架不动，我们应该怎么样去检修呢？

1、首先我们可以利用现象比较明显，比较容易观察到的地方来进行判断，在这里我们可以把接触器作为一个特殊点，以接触器为分界点，作出一个初步判断，可以观察一下接触器是否动作，如果接触器动作我们可以听到接触器吸合的声音，相反则听不到。

2、接触器吸合的情况下，我们可以判断出换刀过程中的① ④没有问题。那么问题应该在⑤ 或 ⑥上，具体原因如下：

1）电机电源缺相或电压过低；

2）接触器主触点被烧坏或接触不良；

3）刀架电机电源相序错，造成电机旋转方向发生改变，刀架选刀的过程变成刀架锁紧的过程；

4）电机被烧坏；

5）刀架锁得太紧或被机械卡死等。

3、接触器在没有吸合的情况下，我们可以判断出故障原因有可能出在①⑤这几步上，具体分析过程如下：

1）KM5没有吸合的情况下，观察KA6是否吸合，如果KA6已经动作，那么可以测量一下KM5线圈有没有烧坏，控制电缆有没有断线，KA6的触点接触是否良好。

2）如果KA6没有动作，可以通过观察PLC的输入输出寄存器的状态来确定刀架正转信号Y0.6是否有输出，如果有输出，可以检测一下继电器KA6线圈是否被烧坏，PLC输出板是否有问题，系统PLC到KA6的连线是否有问题。如果没有输出，则检查一下是否PLC编写有误，是否有些换刀条件没有满足。

G. 电气自动化控制系统设计

电气自动化控制系统能够有效提高行业领域整体的自动化水平，特别是行业的运行管理水平。并且电气自动化控制系统可以大大节省企业的成本，提高设备、生产线等的可靠性。当前的电气化自动化控制系统已经在众多领域崭露头角并发挥重要作用。
一、电气自动化的现状
首先，电气自动化系统信息化。信息技术在纵向和横向上向电气自动化进行渗透，纵向上，信息技术从管理层面对业务数据处理进行渗透，利用信息技术可以有效存取财务等管理数据，对生产过程动态监控，实时掌握生产信息并确保信息的全面、完整和准确；横向上，信息技术对设备、系统等进行渗透，微电子等技术的应用使控制系统、PLC等设备界线从定义明确逐渐变得模糊，而软件结构、组态环境、通讯能力等的作用日益凸显，网络、多媒体等技术得到了广泛应用。
其次，电气自动化系统使用、维护与检修简易化。WindowsNT等已经成为实施电气自动化控制平台、规范以及语言的标准，基于Windows的人机界面成为了电气自动化的主流， 并且基于Windows的控制系统有着灵活、易于集成等优势，也得到了广泛的应用。采用Windows操作平台使得电气自动化系统的使用、维护和检修更加简单、方便。
最后，实现分布式控制应用。电气自动化系统通过串行电缆连接中央控制室、PLC、现场，将工业计算机、PLC的CPU、远程I/O站、智能仪表、低压断路器、变频器、马达启动器等连接，将现场设备的信息收集到中央控制器。分布式控制应用通过数字式分支结构的串行连接自动化系统与相关智能设备的双向传输通讯总线，将PLC、现场设备与相应的I/O设备连接起来，使输入输出模块发挥现场检查和执行的作用。
二、电气控制对象的特点和要求
电气控制量与热工控制量相比在控制要求及运行过程中有着很多不同点，电气的主要特点表现为：
电气控制系统相对热机设备而言控制信息采集量小、对象少，操作频率低，但强调快速性、准确性；电气设备保护自动装置要求可靠性高，动作速度快；同时对抗干扰要求较高；电气控制系统(ECS)主要以数据采集系统和顺序控制为主，联锁保护较多。因此，机组的电气系统纳入DCS控制，要求控制系统具有很高的可靠性。除了能实现正常起停和运行操作外，尤其要求能够实现实时显示异常运行和事故状态下的各种数据和状态，并提供相应的操作指导和应急处理措施，保证电气系统自动控制在最安全合理的工况下工作。
三、电气自动化控制系统的设计
1.集中监控方式
这种监控方式优点是运行维护方便，控制站的防护要求不高，系统设计容易。但由于集中式的主要特点是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理，处理器的任务相当繁重，处理速度受到影响。由于电气设备全部进入监控，伴随着监控对象的大量增加随之而来的是主机冗余的下降、电缆数量增加，投资加大，长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时，隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线，由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位，造成设备无法操作。这种接线的二次接线复杂，查线不方便，大大增加了维护量，还存在由于查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。
2.远程监控方式
远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用，节约材料、可靠性高、组态灵活等优点。由于各种现场总线(如Lonworks总线，CAN总线等)的通讯速度不是很高，所以这种方式适合于小系统监控，而不适应于大型电气自动化系统的构建。
3.现场总线监控方式
目前，现场总线、以太网等技术的普遍应用和相应运行经验的积累，智能化电气设备得到了较快的发展，网络控制系统逐渐应用到电气系统中,现场总线监控方式使系统设计更加有针对性，对于不同的间隔可以有不同的功能，这样可以根据间隔的情况进行设计。采用这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外，还可以减少大量的隔离设备、端子柜、I/O卡件、模拟量变送器等，而且智能设备就地安装，与监控系统通过通信线连接，可以节省大量控制电缆，节约很多投资和安装维护工作量，从而降低成本。另外，各装置的功能相对独立，装置之间仅通过网络连接，网络组态灵活，使整个系统的可靠性大大提高，任一装置故障仅影响相应的元件，不会导致系统瘫痪。因此现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。
综上所述，随着智能化、信息化技术的快速发展，电气自动化技术将不断向科技化、信息化、开放化的趋势发展，电气自动化涉及的领域将不断增多，技术更新将不断加快，电气自动化控制技术也将得到快速发展并不断完善，更多http://www.big-bit.com/进行了解。

H. 毕业设计的开题报告怎么写急！！！

开题报告

一、设计题目
卧式加工中心的机械手升降机构

二、课题研究的目的、意义
在机械工业中，应用机械手的意义可以概括如下：
1）以提高生产过程中的自动化程度
应用机械手有利于实现材料的传送、工件的装卸、刀具的更换以及机器的装配等的自动化的程度，从而可以提高劳动生产率和降低生产成本。
2）以改善劳动条件，避免人身事故
在高温、高压、低温、低压、有灰尘、噪声、臭味、有放射性或有其他毒性污染以及工作空间狭窄的场合中，用人手直接操作是有危险或根本不可能的，而应用机械手即可部分或全部代替人安全的完成作业，使劳动条件得以改善。
在一些简单、重复，特别是较笨重的操作中，以机械手代替人进行工作，可以避免由于操作疲劳或疏忽而造成的人身事故。
3）可以减轻人力，并便于有节奏的生产
应用机械手代替人进行工作，这是直接减少人力的一个侧面，同时由于应用机械手可以连续的工作，这是减少人力的另一个侧面。因此，在自动化机床的综合加工自动线上，目前几乎都没有机械手，以减少人力和更准确的控制生产的节拍，便于有节奏的进行工作生产。
综上所述，有效的应用机械手，是发展机械工业的必然趋势。

三、国内外现状和发展趋势
工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。工业机械手的是工业机器人的一个重要分支。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。
机械手是在机械化，自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。在现代生产过程中，机械手被广泛的运用于自动生产线中，机械人的研制和生产已成为高技术邻域内，迅速发殿起来的一门新兴的技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。机械手虽然目前还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动，不知疲劳，不怕危险，抓举重物的力量比人手力大的特点，因此，机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到了应用
自动换刀装置是数控加工中心在工件的一次装夹中实现多道工序加工不可缺少的装置, 主要由刀库、机械手和驱动装置几部分组成。机械手和驱动装置是两个关键部分, 根据驱动装置的不同, 自动换刀装置可分为凸轮式、液压式、齿轮式、连杆式及各种机构复合式, 其中以凸轮式用得较多。发达国家数控加工中心的立式自动换刀机械手主要采用凸轮式, 我国加工中心技术起步较晚, 对自动换刀机械手研究较少。进入20 世纪90 年代后, 北京机床研究所、大连组合机床研究所、济南第一机床厂、青海机床厂以及陕西省的秦川机床厂都对立式自动换刀机械手进行了研究和开发。迄今为止, 我国制造的加工中心配置的自动换刀机械手大多数是进口的。其主要原因: 一是国内生产的换刀机械手质量较差, 成本也不低; 二是进口换刀机械手价格虽然较高, 但在整个加工中心中所占份额不大。作为加工中心的配套技术, 自动换刀机械手的研究和开发将直接影响到我国自动化生产水平的提高, 从经济上、技术上考虑都是十分必要的。
立式换刀机械手和卧式换刀机械手已得到广泛应用20 世纪90 年代以来, 数控加工技术得到迅速的普及和发展, 数控机床在制造业得到了越来越广泛的应用。带有自动换刀系统的数控加工中心在现代先进制造业中起着愈来愈重要的作用, 它能缩短产品的制造周期, 提高产品的加工精度, 适合柔性加工。加工中心是数控机床中较为复杂的加工设备, 由于其具有多种加工能力而得到广泛的应用, 其强大的加工能力和效率得益于其配置的自动换刀装置(A u2tomat ic Too l Changer)。换刀装置作为加工中心的重要组成部分, 其主要作用在于减少加工过程中的非切削时间, 提高生产率, 降低生产成本, 进而提升机床乃至整个生产线的生产力。加工中心自动换刀装置是实现多工序连续加工的重要装置, 其结构设计及其控制是实现加工中心设计制造的关键。加工中心的换刀过程较为复杂, 动作多, 动作间的相互协调关系多, 因而自动换刀系统性能的好坏直接影响加工效率的高低。

四、研究内容及方案拟定
各已知的参数和要求如下：
①机械手装置的行程：1260mm；
②机械手重：m1=40kg；
③刀具的最大质量：m2=10kg；
④机械手的回转及装卸刀具装置质量：m3=200kg；
⑤换刀时间：t1=3s；
⑥刀具的升降时间：t2=6s。

机械手基本形式的选择：
常见的工业机械手根据手臂的动作形态,按坐标形式大致可以分为以下4种:
(1)直角坐标型机械手;
(2)圆柱坐标型机械手;
(3)球坐标(极坐标)型机械手;
(4)多关节型机械手。其中圆柱坐标型机械手结构简单紧凑,定位精度较高,占地面积小,能够较容易地实现凸轮轴加工机床的运动要求。
（5）机械手主要由执行机构、驱动机构和控制系统三大部分组成。
（6） 机械手的工艺流程: 机械手原位→机械手前伸→机械手上升→机械手抓取并夹紧→机械手后退→机械手前进（小车）→小车停止→机械手左转90°→机械手前伸→机械手松开→机械手后退（小车）→机械手下降→机械手右转90°→小车后退→退至原位

控制系统的选择：1.考虑到机械手的通用性，同时使用点位控制，因此我们采用可编程序控制器(PLC)对机械手进行控制.
2.国际上生产可编程序控制器的厂家很多，如日本三菱公司的F系列PC,德国西门子公司的SIMATIC N5系列PC、日本OMRON(立石)公司的C型、P型PC等。考虑到本机械手的输入输出点不多，工作流程较简单，同时考虑到制造成本，因此在本次设计中选择了OMRON公司的C28P型可编程序控制器。
3.气动机械手的工作流程如下：
（1） 当按下机械手启动按钮之后，首先立柱右转电磁阀通电，机械手右转，至右限位开关动作。
（2） 立柱上升电磁阀通电，立柱上升，至上限位开关动作。
（3） 手臂伸长电磁阀通电，手臂开始伸长，至限位开关动作。
（4） 手腕逆时针转电磁阀通电，手腕逆时针转动，至逆时针转限位开关动作。
（5） 立柱下降电磁阀通电，立柱下降，至下限位开关动作。
（6） 手爪抓紧电磁阀通电，手爪抓紧，至限位开关动作。
（7） 立柱上升电磁阀通电，立柱上升，至上限位开关动作。
（8） 手腕逆时针转电磁阀通电，手腕逆时针转动，至逆时针转限位开关动作。
（9） 手腕收缩电磁阀通电，手腕收缩，至限位开关动作。
（10） 立柱左转电磁阀通电，机械手左转，至左限位开关动作。
（11） 手臂伸长电磁阀通电，手臂开始伸长，至限位开关动作。
（12） 手腕逆时针转电磁阀通电，手腕逆时针转动，至逆时针转限位开关动作。
（13） 立柱下降电磁阀通电，立柱下降，至下限位开关动作。
（14） 手爪松开电磁阀通电，手爪松开，至限位开关动作。
（15） 手腕收缩电磁阀通电，手腕收缩，至限位开关动作。完成一次循环，然后重复以上循环动作。
按下停止按钮或停电时，机械手停止在现行的工步上，重新启动时，机械手按上一工步继续工作。

电动机的选择：
本系统采用110BF 反应式步进电机为执行元件, 其步距角为每步0.75o , 整个控制系统硬件组成如图：

步进电机是一种将电脉冲信号转换成直线位移或角位移的执行元件, 广泛应用于工业控制系统中。其机械角位移和转速分别与输入电机绕组的脉冲个数和脉冲频率成比例, 通过改变电脉冲频率可在大范围内进行调速; 同时, 该电机还能快速启动、制动、反转和自锁; 此外, 步进电机易于实现与计算机或其它数字元件接口, 适用于数字控制系统。
步进电机通电相序的方向控制以软件代替环形脉冲分配器, 实现对相序的直接控制, 各相脉冲输出由并行口直接控制, 将控制字(步进电机各相通断电顺序) 从内存中读出, 然后送到单片机并行口中输出, 从而实现步进电机的正、反转。使用这种方案不仅简化了系统的硬件线路, 降低了成本,而且还可以根据控制系统的需要, 灵活地改变步进电机的运行方式。采用三相六拍步进电机, 电机正转时通电顺序为:A - AB- B- BC- C- CA - A; 反转时的通电顺序为:A - AC- C- CB- B- BA - A。此外, 控制进给脉冲的频率, 改变单片机输出端口状态代码(输出字) 之间的间隔时间, 即可调整电机的转速, 实现刀盘的加速-恒速- 减速之间的转换, 从而缩短换刀时间, 提高换刀效率。

应收集的资料及参考文献:
⑴金属切削机床与数控机床 张俊生主编 1994年8月第一版
⑵数控机床的结构与传动 北京航空学院机械加工教研室编 1977年9月第一版
⑶数字控制技术与数控机床 杨有君主编 1999年10月
⑷实用数控机床技术手册 1993年8月第一版
⑸现代数控机床结构设计 王爱玲主编 1999年9月
⑹现代数控机床 毕承恩 丁乃建等 1991年12月第一版
⑺试谈数控机床加工中心的结构设计 机械制造出版社 1994年1月

五、进度安排
1、2010.3.1～3.14 毕业设计调研，完成科技译文及开题报告；
(科技译文不少于3000汉字)
2、2010.3.15～6.6 完成总体设计、零部件设计、控制电路设计等；
（完成4张零号图，要求CAD出图；具体落实到每个人内容
有所不同，时间段相同）
3、2010.6.7～6.20 完成设计（论文）说明书
（40～60页，要求打印）；
4、2010.6.21～6.25 评审、答辩。
（给出成绩及评语，注意答辩时间2010年6月15——20日，
请在15日前完成所有任务）
六、参考文献
1.《机械设计手册》（1-5卷） 徐灏 主编 机械工业出版社
2．《简明实用机械手册》（第二版） 上海市机械工程学会 编机械工业出版社
3.《汽车构造（下册）》陈家瑞主编 机械工业出版社
4．《机械设计图册》 成大先 主编 化学工业出版社
5．《机械设计》（第六版）西北工业大学濮良贵、纪名刚 主编 高等教育出版社
6．《机械制造装备设计》 冯辛安 主编 机械工业出版社
7．《现代机构手册》（上、下册）孟宪源 主编 机械工业出版社
8．《机械设计常用元器件手册》（上、下册） 刘仁家等编 机械工业出版社
9．《机床课程设计指导书》吉林工业大学机床教研室 宋在明 陶永兰 编 1997.2
10.《几何量公差与检测》（第三版）甘永立 主编 上海科学技术出版社
11.《新编液压工程手册(上,下册)》 雷天觉 北京理工大学出版社

I. 数控机床的刀库及自动换刀装置

不知道你说的是不是数控机床啊?其实数控机床和普通机床完全不同，普通机床有很复杂的传动系统和变速机构．大部分只有一个驱动电机．而数控机床的机械结构就要简单的多，没有复杂的变速机构，因为它的电机是无级变速的．数控机床一般由下列几个部分组成：

●主机，他是数控机床的主题，包括机床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。他是用于完成各种切削加工的机械部件。

●数控装置，是数控机床的核心，包括硬件（印刷电路板、CRT显示器、键盒、纸带阅读机等）以及相应的软件，用于输入数字化的零件程序，并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能。

●驱动装置，他是数控机床执行机构的驱动部件，包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机及进给电机等。他在数控装置的控制下通过电气或电液伺服系统实现主轴和进给驱动。当几个进给联动时，可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工。

●辅助装置，指数控机床的一些必要的配套部件，用以保证数控机床的运行，如冷却、排屑、润滑、照明、监测等。它包括液压和气动装置、排屑装置、交换工作台、数控转台和数控分度头，还包括刀具及监控检测装置等。

●编程及其他附属设备，可用来在机外进行零件的程序编制、存储等。

自从1952年美国麻省理工学院研制出世界上第一台数控机床以来，数控机床在制造工业，特别是在汽车、航空航天、以及军事工业中被广泛地应用，数控技术无论在硬件和软件方面，都有飞速发展。

加工中心

加工中心是带有刀库和自动换刀装置的一种高度自动化的多功能数控机床。工件在加工中心上经一次装夹后，能对两个以上的表面完成多种工序的加工，并且有多种换刀或选刀功能，从而使生产效率大大提高。

加工中心按其加工工序分为镗铣和车削两大类，按控制轴数可分为三轴、四轴和五轴加工中心。
做数控加工的薪资确实比较高一般都是4000以上，好的话可以拿到7、8千，不过前提是你是技术很好的。还有一点不得不说的是：你别看它的薪资高，其实是很辛苦的，上班时间和工作压力等方面都是很大的。加班是经常的事。高薪水是用汗水换取的。
你要提高自己的水平就必须：有扎实的理论基础，有丰富的操作经验。当然如果你还没有进入这行做，你当然经验就少。不过你可以多看看别人的经验总结和数控技术知识。推荐你去<a href="http://www.qococ.com" target="_blank">www.qococ.com</a>看看，上面虽然关于数控的不多，但是有很多事例讲解文章，对你应该有好处。

J. 机械专业毕业设计题目「」

机械专业毕业设计题目「汇总」

以下是关于机械设计制造及其自动机专业毕业设计题目大全。希望能够帮到大家!

基于数控专业毕业设计

1.C616型普通车床改为经济型数控机床.

2.CA6140型车床的经济型数控改造设计(横向)

3.CA6140经济型数控车床纵向进给系统设计及进给系统的润滑设计

3.c6150普通机床的自动化改造

4.C620普通车床进行数控改造

5.CA6150车床横向进给改造的设计

6.CA6150车床主轴箱设计

7.CJK6256B简易数控车床的的设计

8.XKA5032AC数控立式升降台铣床自动换刀装置(刀库式)设计

9.数控铣高级工零件工艺设计及程序编制

10.共轭凸轮的设计制造(CADCAM)及工艺

11.行星架的数控加工与选用

12.空压机吸气阀盖头加工工艺编程及夹具

13.300X400数控激光切割机设计

14.数控机床位置精度的检测及补偿

15.数控机床位置精度及标准

16.数控铣床工作台仿真实验系统的开发

(零件的加工工艺及夹具设计课题17-42)

17.杠杆工艺和工装设计

18.活塞的机械加工工艺，典型夹具及其CAD设计

19.过桥齿轮轴机械加工工艺规程

20.FA311A一三排罗拉支架加工工艺设计。

21.CA6140车床后托架加工工艺及夹具设计31001-后托架

22.WHX112减速机壳加工工艺及夹具设计

23.WH212减速机壳体加工工艺及夹具设计

24.CA6140拔叉零件的加工工艺及夹具的设计

25.拖拉机拔叉零件的加工工艺及夹具的设计

26.拨叉80-08的加工工艺及夹具设计

27.拨叉(12-07-05)加工工艺及夹具设计

28.CA6140拨叉81002-81005

29.变速器换档叉的工艺过程及装备设计

30.差速器壳体工艺及镗工装设计

31.T350搅拌机工艺工装设计

32.29323联轴器的加工

33.后钢板弹簧吊耳加工工艺及夹具设计

34.连杆孔加工工艺与夹具设计

35.连杆体的机械加工工艺规程的编制

36.锡林右轴承座组件工艺及夹具设计

37.内齿圈成组数控加工工艺及其钻床夹具设计

38.基于Mastercam的收音机上壳的模具设计与加工

39.溜板工艺极其挂架式双引导镗床夹具

40.3L-108空气压缩机曲轴零件的机械加工工艺及夹具设计

41.挂轮架轴工艺过程及工装设计

42.道奇T110总泵缸加工

机械机电设计类及PLC控制类课题43-120

43.A272F系列高速并条机车头箱设计

44.A272F系列高速并条机车尾箱设计。

45.一级圆柱齿轮减速器

46.二级圆柱齿轮减速器 二级直齿圆锥齿轮减速器

47.同轴式二级圆柱齿轮减速器的设计

48.环面蜗轮蜗杆减速器

49.自动洗衣机行星齿轮减速器的设计

50.带式输送机传动装置设计

51.轧钢机减速器的设计

52.Z32K型摇臂钻床变速箱的改进设计

53.无轴承电机的结构设计

54.AWC机架现场扩孔机设计

55.普通钻床改造为多轴钻床

56.钻床的自动化改造及进给系统设计

57.铣床夹具设计

58.粗镗活塞销孔专用机床及夹具设计

59.车床改装成车削平面体的专用机床设计。

60.去毛刺专用机床电气系统控制设计(plc)

61.轴向柱塞泵设计

62.四轴头多工位同步钻床设计

63.钻孔组合机床设计

64.攻丝组合机床设计及夹具设计

65.全液压升降机设计

66.万能外圆磨床液压传动系统设计

67.双铰接剪叉式液压升降台的设计

68.半自动液压专用铣床液压系统的设计

69.掩护式液压支架

70.刮板式流量计设计。

71.封闭式液压阻尼器设计。

72.YZ90机油冷却器气密性能自动测试台的设计。

73.液压上料机械手

74.液压卷花机的设计

75.多层次金属密封蝶阀

76.茶树重修剪机的开发研究

77.燃油喷射装置

78.药品包装机

79.旋转门的设计

80.钢筋弯曲机设计及其运动过程虚拟

81.新KS型单级单吸离心泵的设计

82.管套压装专机设计

83.生产线上运输升降机的自动化设计(PLC)

84.多用途气动机器人结构设计

85.机油冷却器自动装备线压紧工位装备设计

86.搅拌器的设计

87.精密播种机

88.马铃薯收获机

89.马铃薯播种机

90.插秧机系统设计

91.ZL15型轮式装载机

92.十二孔钻削组合机床

93.运载机器人的设计制作

94.凸轮轴加工自动线机械手

95.弧齿圆锥齿轮结构设计

96.给喷油泵下体零件设计组合机床

97.中直缝焊接机设计

98.步进梁式再加热炉设计。

99.立轴的工艺系统设计。

100.法兰盘加工的回转工作台设计。

101.SFY-B-2锤片粉碎机设计。

102.HFJ6351D型汽车工具箱盖

103.CG2-150型仿型切割机

104.矿车轮对拆卸机设计

105.滚筒采煤机截割部的设计

106.搬运机械手控制系统的设计

107.多功能传动试验台的设计与CAD

108.单片机控制的两坐标工作台的结构和插补程序设计

109.钢珠式减振器在铣床模型机上的减振实验研究

110.卧式铣床主轴悬臂梁系统振动减振问题的模拟实验研究

111.FXS80双出风口笼形转子选粉机

112.Φ1200熟料圆锥式破碎机

113.内循环式烘干机总体及卸料装置设计

114.新型组合式选粉机总体及分级部分设计

115.螺旋管状面筋机总体及坯片导出装置设计

116.五轴激光三维化测量系统设计

117.谐波齿轮机构的设计

118.高剪切均质机

119.高压均质机传动端的设计及运动仿真

120.WE67K-5004000液压板料折弯机

基于模具设计毕业设计

121.PP(聚丙烯共聚物)直弯管的设计。

122.离合器板精冲成形模具设计。

123.汽车输油管的模具设计。

124.台灯灯座注塑模的`设计与制造。

125.年产60吨均苯四酸二酐装置设计(精制部分)

126.线圈架塑料模设计

127.塑料拉手注塑模具设计(三维造型，P/E)

128.心型台灯塑料注塑模具毕业设计

129.直岗拉卡水电站电气一次及发电机继电保护设计

130.注塑模具毕业设计(闹钟后盖的设计)

131.旋纽模具的设计

132.油封骨架冲压模具

133.订书机外壳注射模设计(三维造型，P/E)

134.DVD遥控器前盖塑料模设计(三维造型，P/E)

135.加水盖注射模设计

136.JLY3809机立窑(总体及传动部件)设计

137.Q3110滚筒式抛丸清理机的设计(总装、滚筒及传动机构设计)

138.SF500100打散分级机总体及机架设计

139.YQP36预加水盘式成球机设计

140.柴油机齿轮室盖钻镗专机总体及主轴箱设计

141.X700涡旋式选粉机(转子部件)设计

142.X700涡旋式选粉机(壳体及传动部件)设计

143.基于ProE二次开发的端盖参数化模型的实现

144.基于ProE的弹簧模型库二次开发

145.基于ProE的齿轮模型库二次开发

(模具设计类课题146-171)

146.微电机转子冲片(冲压模具)

147.大油壶盖注塑模具设计

148.低压包注射模具设计

149.调焦导向盘侧向冲孔模设计

150.开关座注射模具设计

151.接线端子板冲孔、落料、压弯复合模设计

152.尼龙66座模具设计

153.前盖注塑模设计

154.绕线架注塑模设计

155.刷座注塑模设计

156.特殊结构注塑模具设计

157.桶盖注射模设计

158.微电机定子硅钢片落料、冲槽复合模设计

159.下端盖切口弯曲模设计

160.压簧级进自动模设计

161.支架冲孔、压弯、切断连续模设计

162.制动器轴端外壳落料拉深复合模设计

163.轴封端盖落料,冲孔,拉深,翻边复合模设计

164.模具-Φ146.6药瓶注塑模设计

165.模具-冰箱调温按钮塑模设计

166.模具-电机炭刷架冷冲压模具设计

167.喷嘴衬卷模具

168.手提式塑料篮注塑模具设计

169.录音机放音键冲压模及排样优化

170.塑料水杯模具的研制

171.洗发水瓶盖注塑模具设计

机械设计类毕业设计

172.T6113镗床电气控制系统的设计

173.机电一体化-连杆平行度测量仪

174.设计-棒料切割机

175.设计-外圆磨床设计

176.长途客车乘客门及舱门设计

177.乘客电梯的PLC控制

178.出租车计价器系统设计

179.电动自行车调速系统的设计

180.金属粉末成型液压机PLC设计

181.JX047四层楼电梯自动控制系统的设计

182.Z30130X31型钻床控制系统的PLC改造

183.接机平台、苗木输送系统的设计及总装图

184.康复机器人的系统设计

185.套类零件自动上下料机构设计

186.1G-100型水旱两用旋耕机设计

187.设计-工程钻机的设计

188.CA6136车床手柄座工艺及夹具设计

189.空气压缩机V带校核和噪声处理设计

190.CA6140车床主轴箱的设计

191.YDY1000螺旋压滤机原理方案及结构设计

192.咖啡粉枕式包装机总体设计及计量装置设计

193.空心铆钉机总体及送料系统设计

194.气缸体双工位专用钻床总体及左主轴箱设计

195.CA6140拨叉831004

196.CA6140拨叉831005

197.CA6140车床拨叉831003

198.拔叉84009夹具设计与工序设计

199.拨叉831002毕业设计

200.螺纹套管密封试压装置设计

201.X53K立式数控铣床纵向进给改造设计

202.C6136型经济型数控改造(横向)

203.柴油机箱体组合机床设计

204.CA6140普通车床的经济型数控改造设计

205.数控车床电动刀架

206.双面铣床组合机床

207.组合机床设计

模具设计类毕业设计

208.变压器外壳注射模设计

209.电阀罩壳落料拉深模设计

210.电话机按纽模设计

211.电视机调幅盒塑料注射模设计

212.电源盒注射模设计

213.电子端盖注射模设计

214.垫圈落料、冲孔复合模设计

215.ABS塑模设计

216.放大镜框塑模设计

217.盖子注射模设计

218.衬套注射模设计

219.玻璃升降器外壳的设计

220.四驱车车轮注塑模设计

221.电阀罩壳落料拉深模设计

222.密封内盖塑胶模具设计

223.瓶盖注射模设计

224.瓶塞注射模设计

225.锁壳冲裁模具设计

226.锁壳拉伸复合模设计

227.外盖塑模设计

228.万向脚轮边盖注射模设计

229.洗面奶瓶盖注射模设计

230.照相机支架塑模设计

231.止动片冲模设计

232.贮油盖注射模设计

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