幕墙多头钻床计开题报告.docVIP

本科生毕业论文（设计） 开题报告 题 目 幕墙多头钻床设计 系 部 机械工程系 专 业 机械设计制造及其自动化 学生姓名 刘金鹏 学号 指导教师 杨勇 职称 毕设地点 南京农业大学工学院 本课题的意义、国内外研究概况、应用前景等（列出主要参考文献） 一，本课题的意义 近年来，许多城市都现了一大批超高层建筑这些建筑出于彰显城市形象、体现建筑形态美感、减轻墙体重量等原因，纷纷采用了玻璃幕墙的设计。由于玻璃幕墙外观华丽，且具有透光、视野开阔等特点， 三，应用前景 目前国内各公司开发出来的幕墙多头钻床均套用普通钻床的设计思路，针对幕墙零件的特点稍作改进而设计研发出来的。虽然这已经能满足目前国内市场上的需求，但其可加工铝型材和加工效率均有提升的空间，本设计课题设计的多头钻床在加工自由度上，加工效率上均有一定改进，能极大的提升加工效率，对于国内即将开建大型建筑的幕墙工程有着深远的意义。高效，高自动化的多头钻床有着广泛的应用前景。 研究的目标、内容和拟解决的关键问题 1.1、采用多孔同时加工，多个动力头，一次可以加工一组孔，加工效率高。 1.2、能针对不同的材料选用不同的主轴转速对铝合金钻孔时选择2400r/min。对钢铁 材料钻孔时选用1400r/min. 1.3、采用电机—气缸直联式输出动力，达到钻孔更平稳，精度高的目标。 1.4、采用活动可调节器式的刀架结构，以达到所加工的单孔孔距可以调节，单组孔最 小距离15mm,每组孔之间的最小距离为245mm，多孔同时加工，钻头进给行程220mm，减少装夹时间，提高加工效率等要求。 二，幕墙多头钻床的设计内容 2．1、设计多头钻床的工作台（能提供足够的支撑刚度前提下尺量降低质量和成本）。 2．2、设计多头钻床的夹具（能满足比较大型的铝型材零件的小形变量夹紧）。 2．3、设计多头钻床的刀架（能装夹多种孔径的钻头以满足不同尺寸孔的加工要求）。 2．4、设计多头钻床的动力头（根据切削力先用适合的电机和变速系统及其控制系统， 以在保证加工要求的前提下降低成本）。 2．5、设计滚动丝杠驱动系统（保证所加工孔位置精度的前提下保证平稳运行）。 2．6、设计四个动力头的支撑系统及其相对位置调节控制器以保证四个动力头之间相对 位置的精确控制。 三，拟解决的关键问题 3．1、活动刀架的设计，四个动力头相对距离可以调节器节，而且要保证刀架系统的强 度，以保证钻头切削力的需要。更要保证控制系统对动力头纵向位置的控制力度，以防止钻孔过程中动力头在纵向上的位移变动，影响孔加工的圆柱度[3]。 3．2、工作台的支撑系统装夹系统及滚动丝杠系统的设计，工作台要有足够强度支撑四 个动力头及工件，铝型材为延展性比较好的材料，所以铝型材装夹系统必需要保证铝型材有足够小的变型量，滚动丝杠不仅要有足够的行程以保证能满足铝型材工件的加工长度。更要保证动力头运动的平稳性和运动控制精度。 研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析 一，主要的研究方法 本设计方案结合软件仿真法和案例研究法以及文献法等研究方法，利用别人成功的设计方法技巧，结合众多参考文献完成幕墙多头钻床的工作台，动力头，刀架，夹具，动力驱动等部份的设计工作，最后再利用软件仿真的方法进行系统的各项设计参数的验证与优化。 二，技术路线： 三，实验方案 3．1、利用别人设计出的多头钻床资料，在其基础上加以模仿，利用基优点，改进其缺 点，为迎合幕墙钻孔工艺要求，设计一套新的加工系统，根据幕墙所需要加工的零件尺寸对钻床的尺寸做适当改变。可以组合别人钻床的设计案例优点，吸收众多设计资料的先进设计方法。 3．2、设计出多头钻床的总体模型参数，建立其三维模型。 3．3、利用软件模拟幕墙多头钻床进行虚拟加工，以获得各项优化参数。 3．4、总结分析别人成功设计出的钻床参数并与自己的样机进行对比分析。 四，可行性分析 4．1、Pro-e,Ansys等行业设计软件均为国际权威的模拟仿真软件，通过这样的软件设计 出来的东西的参数与实际是非常接近的[4，5]，值得信任的，其设计方案也是可行的。 4．2、设计中所使用的各项参数都来源于别人设计成功的案例，已经被别人在实验中进 行了实际验证，各个设计方法均是吸收他人权威的设计资料，经过无数人验证过是可行的。 本课题的特色创新之处 1、刀架可活动，多头钻床同时加工多个孔可以调节孔间距（在保证刀架强度的前提下）。 2、设计四自由度刀架支撑系统，能满足复杂型面的钻孔要求。 3、利用液压控制夹具可以减少铝型材的变型。 研究计划及预期进展动力头数量钻头前后移动最大距离动力头上下移动最大距离单组孔最小距离 台湾产动力头钻头进给速度最大钻孔径加工铝型材最大长度电动机功率电动机转速已具备的条件、尚缺少的条件和