毕业设计（论文）开题报告-关节式钻床设计(11页).doc

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1、-毕业设计（论文）开题报告-关节式钻床设计关节式钻床开题报告一、课题来源、研究的目的和意义、国内外研究现状及分析1、课题来源 现代工业关节式钻床起源于20世纪50年代初，是基于示教再现和主从控制方式、能适应产品种类变更，具有多自由度动作功能的柔性自动化产品。关节式钻床首先是从美国开始研制的。1958年美国联合控制公司研制出第一台关节式钻床。他的结构是：机体上安装一回转长臂，端部装有工件钻攻机构，控制系统是示教型的。1962年，美国机械铸造公司在上述方案的基础之上又试制成一台数控示教再现型关节式钻床。商名为Unimate(即万能自动)。运动系统仿造坦克炮塔，臂回转、俯仰，用气驱动；控制系统用磁鼓

2、最存储装置。不少球坐标式通用关节式钻床就是在这个基础上发展起来的。同年该公司和普鲁曼公司合并成立万能自动公司（Unimaton）,专门生产工业关节式钻床。1962年，美国机械铸造公司也试验成功一种叫Versatran关节式钻床，原意是灵活搬运。该关节式钻床的中央立柱可以回转，臂可以回转、升降、伸缩、采用气驱动，控制系统也是示教再现型。虽然这两种关节式钻床出现在六十年代初，但都是国外工业关节式钻床发展的基础。1978年，美国Unimate公司和斯坦福大学、麻省理工学院联合研制一种Unimate-Vic-arm型工业关节式钻床，装有小型电子计算机进行控制，用于装配作业，定位误差可小于1毫米。美国还

3、十分注意提高关节式钻床的可靠性，改进结构，降低成本。如Unimate公司建立了8年关节式钻床试验台，进行各种性能的试验。准备把故障前平均时间（注：故障前平均时间是指一台设备可靠性的一种量度。它给出在第一次故障前的平均运行时间），由400小时提高到1500小时，精度可提高到0.1毫米。德国机器制造业是从1970年开始应用关节式钻床，主要用于起重运输、焊接和设备的钻孔、攻牙等作业。德国KnKa公司还生产一种全自动关节式钻床，采用关节式结构和程序控制。瑞士RETAB公司生产一种全自动智能关节式钻床，采用示教方法编制程序。瑞典安莎公司采用关节式钻床钻孔、攻牙等等。日本是工业关节式钻床发展最快、应用最多

4、的国家。自1969年从美国引进二种典型关节式钻床后，大力研究关节式钻床的研究。据报道，1976年从事关节式钻床的研究工作的大专院校、研究单位多达50多个。1979年120多个大学和国家研究部门用在关节式钻床的研究费用42%。1979年日本关节式钻床的产值达443亿日元，产量为14535台。其中固定程序和可变程序约占一半，达222亿日元，是1978年的二倍。具有记忆功能的关节式钻床产值约为67亿日元，比1978年增长50%。智能关节式钻床约为17亿日元，为1978年的6倍。截止1979年，关节式钻床累计产量达56900台。在数量上已占世界首位，约占70%，并以每年50%60%的速度增长。使用关节

5、式钻床最多的是汽车工业，其次是电机、电器。预计到1990年将有55万机器人在工作。第二代关节式钻床正在加紧研制。它设有微型电子计算机控制系统，具有视觉、触觉能力，甚至听、想的能力。研究安装各种传感器，把感觉到的信息反馈，使关节式钻床具有感觉机能。目前国外已经出现了触觉和视觉关节式钻床。第三代关节式钻床则能独立地完成工作过程中的任务。它与电子计算机和电视设备保持联系。并逐步发展成为柔性制造系统FMS(Flexible Manufacturing system)和柔性制造单元(Flexible Manufacturing Cell)中重要一环。随着关节式钻床的研究制造和应用的扩大，国际性学术交流活

6、动十分活跃，欧美各国和其他国家学术交流活动开展很多。随着科学技术的发展，关节式钻床也越来越多的地被应用。在机械工业中，铸、焊、铆、冲、压、热处理、机械加工、装配、检验、喷漆、电镀等工种都有应用的实理。其他部门，如轻工业、建筑业、国防工业等工作中也均有所应用。在机械工业中，应用关节式钻床的意义可以概括如下：一、以提高生产过程中的自动化程度应用关节式钻床有利于实现工件的钻孔、攻牙等的自动化的程度，从而可以提高劳动生产率和降低生产成本。二、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，

7、而应用关节式钻床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，以关节式钻床代替人进行工作，可以避免由于操作疲劳或疏忽而造成的人身事故。三、可以减轻人力，并便于有节奏的生产应用关节式钻床代替人进行工作，这是直接减少人力的一个侧面，同时由于应用关节式钻床可以连续的工作，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，目前几乎都没有关节式钻床，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，有效的应用关节式钻床，是发展机械工业的必然趋势。二、主要研究内容本课题是对关节式钻床的原理及结构进行研究。具体包括以下内容

8、：(1)介绍关节式钻床的结构原理，合理地设计和改善其传动机构等，确定关节式钻床的结构。(2)对确定好的关节式钻床利用三维软件SOLIDWORKS进行建模，设计出关节式钻床的三维模型。 (3)对关节式钻床的主要零部件进行强度校核，得出影响效率的主要因素，验证理论分析和仿真分析结果的正确性。三、研究方案、研究方法及预期达到的目标首先对关节式钻床的原理进行分析和掌握，初步了解并掌握关节式钻床的原理和结构。其次对传动原理及安全系数进行计算，确定结构类型再次确定其关节式钻床的传动机构及方案最终确定。 最后对确定的关节式钻床进行三维建模。四、完成课题所需的条件、主要困难及解决办法本次设计的关节式钻床的大体

9、结构图如下：对此大体结构进行分析关节式钻床的工作原理及结构情况，具体需要完成的步骤如下：1、分析关节式钻床的原理和结构。2、确定具体结构拟定结构方案。3、确定最终方案，绘制方案总图。4、根据总图运用SOLIDWORKS三维软件对方案总图进行绘制其主体结构。5、编写设计说明书。五、参考文献(参考文献书写顺序：序号 作者.文章名.学术刊物名.年，卷（期）：引用起止页)【1】朱绍仁关节式钻床的结构分析中国专利，CN85200923U【2】朱绍仁关节式钻床的创新和应用中国专利，CN 922013756U【3】曲继方关节式钻床理论北京：机械工业出版社，1993【4】张国瑞关节式钻床技术上海：上海交通大学

10、出版社，1989【5】陈仕贤关节式钻床设计北京航空航天大学学报，1978，(11)：37610【6】陈仕贤关节式钻床机械科学与技术，1986【7】朱绍仁关节式钻床的应用第三届全国发明与机构学术讨论会会议论文，1988【8】曲继方关节式钻床中国专利，专利号：CN207572【9】吴序堂，刘生林，赵宗涛关节式钻床的研究西安交通大学学报，1994，28(2)：40【1 O】刘生林，吴序堂，赵宗涛关节式钻床的研究和实际应用西安交通大学学报，1995，29(7)：3641周期论文工作进度（主要内容、完成要求） 一周收集资料，熟悉课题及任务书二周完成开题报告，熟悉运用SOLIDWORKS三维软件三周绘关节式钻床的零件图及装配图二周用SOLIDWORKS软件进行关节式钻床的三维建模二周编写设计说明书，准备答辩指导教师意见填写要求：对课题意义、学生阅读文献程度、课题思路是否合理、是否能完成预期目标做出评价，并因此得出同意开题的结论。指导教师（签字）：年 月 日所在系意见系主任（签字）： 年 月 日学院审核意见 教学院长（签字、公章）： 年 月 日-第 10 页毕业设计(论文)题目