數(shù)控連續(xù)彎管機(jī)的總體設(shè)計
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畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告 畢業(yè)設(shè)計(論文)題目:數(shù)控連續(xù)彎管機(jī)總體設(shè)計學(xué) 生: 指 導(dǎo) 教 師: 專 業(yè) 班 級: 20 年 月 日1. 課題名稱: 數(shù)控連續(xù)彎管機(jī)設(shè)計2. 課題研究背景:在航空、航天、船舶、汽車、摩托車、空調(diào)等制造業(yè)中,大量應(yīng)用到對管材的彎曲加工作業(yè),如何將管材彎曲成復(fù)雜的空間幾何形狀,并保持工藝要求的精度,一直是人們所關(guān)心的問題。近十幾年來,國內(nèi)的許多汽車、摩托車、空調(diào)生產(chǎn)廠家引進(jìn)了用于管材彎曲成形加工的CNC彎管機(jī),這種彎管機(jī)以它在同一臺機(jī)器上可實現(xiàn)管材的各種復(fù)雜彎曲加工,以及加工精度高和對管材外表面損傷小等特點,在管材的彎曲成形加工方法中占有非常重要的地位。所以液壓彎管機(jī)將取代傳統(tǒng)的彎管機(jī)而成為彎管生產(chǎn)的主要設(shè)備。通過分析液壓彎管機(jī)的使用范疇可以看出未來電動液壓彎管機(jī)的未來發(fā)展趨勢還是非常不錯的。而且近年來的發(fā)展也是比較順利的,所以這個行業(yè)能夠?qū)⒈豢春?。彎管機(jī)是管材彎曲加工的主要設(shè)備。彎管機(jī)的結(jié)構(gòu)形式很多,按彎管時加熱與否可分為冷彎管機(jī)和熱彎管機(jī)兩類,按傳動方式可分為手動、氣動、機(jī)械傳動和液壓傳動四種,按控制方式又可分為手控、半自動、自動和數(shù)控四種。彎管機(jī)特點如下:1、彎管機(jī)采用觸熒幕加數(shù)控模組,對話式操作,程式設(shè)定簡便容易2、床身結(jié)構(gòu)穩(wěn)固,不易變形。3、每一檔可設(shè)定16個彎管角度,記憶體可儲放16組檔案。4、俱慢速定位功能,彎管角度穩(wěn)定,重復(fù)精度達(dá)0.15、錯誤訊息在屏幕上顯示,幫助操作者立即排除。6、提供自行研發(fā)之座標(biāo)轉(zhuǎn)換彎管加工值,軟體可選購裝在桌上型電腦編輯計算。彎管機(jī)的彎管工藝的特點:彎管機(jī)進(jìn)行管材的彎曲和板料的彎曲一樣。在純彎曲的情況下,外徑為D,壁厚為t的管子受外力矩M的作用發(fā)生彎曲時,中性層外側(cè)管壁受拉應(yīng)力1作用,管壁變薄;中性層內(nèi)側(cè)管壁受拉應(yīng)力1作用,管壁變厚。而且,橫截面的形狀由于受合力F1和F2的作用由圓形變?yōu)榻茩E圓形,當(dāng)變形量過大時,外側(cè)管壁會產(chǎn)生裂紋,內(nèi)側(cè)管壁會出現(xiàn)起皺。管材的變形程度,取決于相對彎曲半徑R/D和相對厚度t/D數(shù)值的大小。R/D和t/D值越小,表示變形程度越大。為保證管件成形質(zhì)量,必須控制變形程度在許可范圍內(nèi),管材彎曲成形極限不僅取決于材料的力學(xué)性能和彎曲方法,而且還考慮管件的使用要求。管件的成形極限應(yīng)包含以下幾個內(nèi)容:1)中性層外側(cè)拉伸變形區(qū)內(nèi)最大的伸長變形不超過材料塑性允許值而產(chǎn)生破裂;2)中性層內(nèi)側(cè)壓縮變形區(qū)內(nèi),受切向壓應(yīng)力作用的薄壁結(jié)構(gòu)部分不致超過失穩(wěn)而起皺;3)如果管件有橢圓度的要求時,控制其斷面產(chǎn)生畸變;4)如果管件有承受內(nèi)壓力的強度要求時,控制其壁厚減薄的成形極限。2.彎管機(jī)的發(fā)展歷史結(jié)構(gòu)特點:我國的彎管機(jī)加工工藝,從青銅器時代開始萌芽的,并逐漸形成和發(fā)展。從殷商到春秋時期已經(jīng)有了相當(dāng)發(fā)達(dá)的青銅冶鑄業(yè)出現(xiàn)了各種青銅工具,如:青銅刀、青銅銼、青銅鋸等等。同時有出土文物與甲骨文記錄表明,這個時期的生產(chǎn)的青銅工具和生活工具,在制造過程中大都要經(jīng)過切削加工或研磨。我國的冶鑄技術(shù)比西歐早一千多年。滲碳、淬火、和煉鋼技術(shù)的發(fā)明,為制造堅硬鋒利的工具提供了便利的條件。鐵質(zhì)工具的出現(xiàn),表明金屬切削加工進(jìn)入了一新的階段。有記載表明早在三千多年前的商代已經(jīng)有了旋轉(zhuǎn)的琢玉工具,這也就是金屬切削機(jī)床的前身。70年代在河北滿城一號漢墓出土的五銖錢,其外圓上有經(jīng)過車削的痕跡,刀花均勻,切削振動,波紋清晰,橢圓度很小。有可能將五銖錢穿在方軸上然后裝夾在木質(zhì)的車床上,用手拿著工具進(jìn)行切削。美國自20世紀(jì)60年代就開始使用垂直液壓(即立式)彎管機(jī),可以彎制152.4762mm(630英寸)各種壁厚的鋼管。70年代后,冷彎機(jī)的性能進(jìn)一步完善,同時,彎管內(nèi)胎研制成功,與冷彎機(jī)配套使用,能夠彎制薄壁高強度大口徑的輸油輸氣管道鋼管,最大彎管直徑達(dá)到1524mm(60英寸)。原蘇聯(lián)研制冷彎管機(jī)基本也是從20世紀(jì)60年代開始的,功能與美國機(jī)器相仿,但由于其主機(jī)液壓系統(tǒng)采取臥式結(jié)構(gòu),平面占用空間較大,運輸及現(xiàn)場擺布均存在較大困難。目前,世界上有美國、加拿大和德國等發(fā)達(dá)國家近10家冷彎機(jī)生產(chǎn)廠,所產(chǎn)機(jī)型基本結(jié)構(gòu)均為垂直液壓式,內(nèi)胎形式主要有氣動式和液壓式兩種。氣動式結(jié)構(gòu)內(nèi)胎優(yōu)點在于行走速度快、彎管預(yù)制效率高,但需要另行配置空氣壓縮機(jī),系統(tǒng)工作平穩(wěn)性差,難以控制。液壓式內(nèi)胎借助于整機(jī)液壓站,結(jié)構(gòu)緊湊,且液壓傳動平穩(wěn)可靠,能夠保證管道在預(yù)制過程中不發(fā)生橢圓變形。如今我國彎管機(jī)的設(shè)計特點具有以下顯著的特點:1.搖臂,其作用是保證彎管彎曲半徑符合要求,其夾緊座是限制鋼管在彎曲過程中反彈。2.矯直輥一是防止在彎曲過程中垂直方向變形,與浮動防橢圓夾具配合使用保證彎曲后的鋼管橢圓度符合要求。3.導(dǎo)向輥裝置一有兩組導(dǎo)向輥和機(jī)架及夾緊傳動系統(tǒng)組成,導(dǎo)向輥開合由液壓驅(qū)動來完成,其功能是與搖臂共同完成鋼管水平方向的彎曲。4.推送裝置(由小車、床身、傳動軸、牽引鏈等組成)推動鋼管前進(jìn),在搖臂和導(dǎo)向輥作用下鋼管產(chǎn)生彎曲。5.驅(qū)動裝置它是推送裝置的動力源。6.泵站一分高壓和低壓兩部分為導(dǎo)向輥開合、搖臂夾緊座油缸、推送裝置小車卡盤開合、矯直輥開合提供動力。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,彎管機(jī)的型式日趨多樣化,彎管性能也在大幅度地提高。微型計算機(jī)、單片機(jī)、可編程控制器、先進(jìn)的交流伺服系統(tǒng)以及新型液壓元器件和液壓技術(shù)的應(yīng)用,使彎管機(jī)的功能更趨完善。3.彎管機(jī)的工作原理:三軸自由彎曲系統(tǒng)關(guān)鍵部分如圖 1 1所示。該系統(tǒng)主要由彎曲模、球面軸承、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和推進(jìn)機(jī)構(gòu)4部分組成,其中彎曲模與球面軸承相接觸的球面半徑相同。其工藝原理是:管材在推進(jìn)機(jī)構(gòu)的連續(xù)推動作用下依次通過導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和彎曲模,在管材通過彎曲模時,球面軸承在X/Y平面內(nèi)作偏心運動,而彎曲模隨著球面軸承的偏心運動發(fā)生轉(zhuǎn)動,當(dāng)球面軸承在X/Y平面內(nèi)偏離平衡位置為u時,管材在彎曲部位產(chǎn)生偏心距u,進(jìn)而實現(xiàn)彎曲成形。隨著Z軸方向的送料,管材逐漸彎曲出較大的彎曲角。偏心距u的大小決定了彎曲半徑R的大小,當(dāng)u很大時,彎曲半徑R將會很小。從彎曲模球心到導(dǎo)向機(jī)構(gòu)前端之間在Z向的距離為A,當(dāng)A值大小超過正常范圍時,即使u值很大,同樣無法彎曲出較小的彎曲半徑。在三軸自由彎曲系統(tǒng)中,管材在彎曲時受到軸向推進(jìn)機(jī)構(gòu)所施加的推力PL和球面軸承所施加的彎曲力Pu。在PL和Pu的共同作用下產(chǎn)生彎矩M,使管材發(fā)生彎曲,其中:M=PuA+PLu(該公式為標(biāo)量計算)。彎曲力Pu的大小取決于管材材料本身的性質(zhì)以及偏心距u和A的大小,當(dāng)管材材料不變時,A值越大,u值越小,則彎曲力Pu越小。球面軸承和軸向推進(jìn)機(jī)構(gòu)可在伺服電機(jī)的驅(qū)動下實現(xiàn)X/Y/Z 3個方向的自由運動,故將該彎曲方法命名為三軸自由彎曲系統(tǒng)。3. 課題研究意義彎管機(jī)技術(shù)如今在我國廣泛用于電力施工,公鐵路建設(shè),鍋爐、橋梁、船舶、家俱、家電和裝潢等行業(yè),其工藝隨著現(xiàn)代技術(shù)的進(jìn)步也在不斷發(fā)展。數(shù)控彎管機(jī)是數(shù)控技術(shù)與傳統(tǒng)彎管工藝相結(jié)合,隨著機(jī)床工業(yè)的發(fā)展而出現(xiàn)的。其自動化程度高、效率高,適合于快速精確地彎制復(fù)雜的空間彎曲件。彎管技術(shù)還廣泛應(yīng)用于鍋爐及壓力容器、空調(diào)制造、汽車、航空航天等多種行業(yè)。彎管質(zhì)量的好壞,將直接影響最終產(chǎn)品的質(zhì)量。隨著制造業(yè)的發(fā)展,自動彎管機(jī)在汽車配件、造船、家用電器等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。各類彎管機(jī)應(yīng)運而生,如大型立體彎管機(jī)、CNC彎管機(jī)、液壓彎管機(jī)等。數(shù)控彎管機(jī)彎管效率高,管件質(zhì)量穩(wěn)定,可迅速提高機(jī)加車間的生產(chǎn)效率。特別適合大批量多種類管件生產(chǎn)。目前國內(nèi)的鍋爐制造廠家大部分仍采用手動彎管。部分有實力的公司引進(jìn)了國外的自動彎管機(jī),但價格十分昂貴。 為了提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率,業(yè)內(nèi)迫切需要能滿足大批量、多規(guī)格,且價格低廉的自動彎管機(jī)。本文設(shè)計了一種適合鍋爐生產(chǎn)過程中彎管需要的全自動數(shù)控彎管機(jī),在操作員的配合下,可自動完成送管、置位、彎管、復(fù)位、翻身等操作。控制系統(tǒng)以PLC為核心,穩(wěn)定可靠;步進(jìn)電動機(jī)保證了送管的精度;觸摸屏提供了更直觀的人機(jī)界面。因此彎管機(jī)設(shè)計有著重要意義。4. 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢:在工業(yè)高速發(fā)展的今天,世界各國開發(fā)彎管機(jī)已經(jīng)有多年的歷史,特別是歐美發(fā)達(dá)國家如美國、德國和意大利等在這方面已經(jīng)有相當(dāng)成熟的經(jīng)驗和頂尖技術(shù)水平。數(shù)控彎管機(jī)的發(fā)展與計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān),早在20世紀(jì)70年代時,美國EATONLEONARD公司就已經(jīng)研制生產(chǎn)了計算機(jī)數(shù)控彎管設(shè)備,首創(chuàng)計算機(jī)編程數(shù)控彎管之先河,大大提高了當(dāng)時的數(shù)控彎管水平。20世紀(jì)80年代,日本千代田工業(yè)株式會社在美國EATONLEONARD公司的研究成果上,成功研制了M-1型管型測量機(jī)和EC、TC兩種系列十多種型號的數(shù)控彎管機(jī),功能非常強大,很快便以嶄新的技術(shù)面貌擠入了國際市場。我國的數(shù)控彎管機(jī)研究起步較晚,但發(fā)展很快,早在1970年武昌造船廠就研制成功一臺數(shù)控彎管機(jī),這是國內(nèi)自主研制的第一臺數(shù)控彎管機(jī)。1973年武昌造船廠又成功研制了SKWG-2型數(shù)控彎管機(jī)。為適應(yīng)用戶的對管加工機(jī)床功能、精度及效率的要求,意大利的博利馬(BLMGROUP)公司推出了當(dāng)代代表今彎管機(jī)最高水平的全電動數(shù)控彎管機(jī),他們最大的加工管徑分別為76mm及90mm,可以實現(xiàn)最小彎管半徑小于1D。機(jī)床13個軸均為可編程控制的電動伺服驅(qū)動。機(jī)床的設(shè)計充分考慮了復(fù)雜制造業(yè)的市場需求,尤其適用于復(fù)雜外形管件的中小批量高質(zhì)量的加工,如航天航空及汽車領(lǐng)域。我國的液壓管類加工機(jī)械行業(yè)液壓彎管機(jī)還沒有年產(chǎn)值達(dá)10億元以上的企業(yè),即使是年產(chǎn)值超過5億元的企業(yè)也屈指可數(shù),所以中國會萃了很多中小彎管機(jī)企業(yè),統(tǒng)一發(fā)展水平的起跑線上,產(chǎn)品線是競爭力的一個特征。液壓管類加工機(jī)械主要出產(chǎn)產(chǎn)品:彎管機(jī)、液壓彎管機(jī)數(shù)控彎管機(jī)全自動彎管機(jī)切管機(jī)圓鋸機(jī)全自動切管機(jī)縮管機(jī)管端成型機(jī)滾圓機(jī)、磨齒機(jī)液壓油缸、等等。公司雄厚的技術(shù)實力,LCX羅茨泵一套完整的檢修設(shè)備,是國家質(zhì)量信得過產(chǎn)品。大型冷彎管機(jī)的研制成功,使我國化工行業(yè)大口徑高壓管進(jìn)行冷彎加工成為可能。此外,公司自主研制的大口徑彎管機(jī)價格、小彎曲半徑推拉式冷彎彎管機(jī)為化工煉油渣油加氫裝置及其他大口徑、特種材質(zhì)管道實施管道工廠化施工,提供了有力的裝備保證。公司推廣的管道工廠化技術(shù)、將管道按管線圖在工廠制作完成,到施工現(xiàn)場安裝,減少焊縫80%左釉冬不僅降低了施工成本,提高了施工質(zhì)量,而且大大縮短了工期。國外大口徑長輸管道建設(shè)中,美國自20世紀(jì)60年代就開始使用垂直液壓(即立式)彎管機(jī),可以彎制152.4762mm (630英寸)各種壁厚的鋼管。70年代后,冷彎機(jī)的性能進(jìn)一步完善,同時,彎管內(nèi)胎研 制成功,與冷彎機(jī)配套使用,能夠彎制薄壁高強度大口徑的輸油輸氣管道鋼管,最大彎管直徑達(dá)到1524mm(60英寸)。原蘇聯(lián)研制冷彎管機(jī)基本也是從20世紀(jì)60年代開始的,功能與美國機(jī)器相仿,但由于 其主機(jī)液壓系統(tǒng)采取臥式結(jié)構(gòu),平面占用空間較大,運輸及現(xiàn)場擺布均存在較大困難。目前,世界上有美國、加拿大和德國等發(fā)達(dá)國家近10家冷彎機(jī)生產(chǎn)廠,所產(chǎn)機(jī)型基本結(jié)構(gòu)均為垂直液壓式,內(nèi)胎形 式主要有氣動式和液壓式兩種。氣動式結(jié)構(gòu)內(nèi)胎優(yōu)點在于行走速度快、彎管預(yù)制效率高,但需要另行配置空氣壓縮機(jī),系統(tǒng)工作平穩(wěn)性差,難以控制。液壓式內(nèi)胎借助于整機(jī)液壓站,結(jié)構(gòu)緊湊,且液壓 傳動平穩(wěn)可靠,能夠保證管道在預(yù)制過程中不發(fā)生橢圓變形。全球機(jī)床生產(chǎn)基地主要分為亞洲、歐盟、美洲三大地區(qū),其中歐盟以歐洲機(jī)床協(xié)會最具代表性,而亞洲主要生產(chǎn)國為中國、韓國、日本,兩大基地幾乎占據(jù)全世界生產(chǎn)總值,而三大生產(chǎn)基地同時也是三大主力消費市場。目前,歐洲各國互相采購的比率很高,形成內(nèi)部區(qū)域性的互補效果;亞洲由于各國機(jī)床發(fā)展水平不均衡,使機(jī)床貿(mào)易頻繁,占據(jù)全國近半消費額;而美洲新興工業(yè)化國家居多,產(chǎn)值有限需大量進(jìn)口。中國作為全球最大機(jī)床生產(chǎn)國、進(jìn)口國和消費國,早期的機(jī)床均屬國營,生產(chǎn)效率不佳,出口比例較低;目前管類加工機(jī)床彎管機(jī)及其行業(yè)機(jī)床正在逐漸成熟 走向國際市場 在國內(nèi)機(jī)床企業(yè)大力改革、裁汰冗員,大量崛起“人員精簡、產(chǎn)值高”的民營企業(yè)等事件后,情況得到好轉(zhuǎn);同時,隨著逐步學(xué)習(xí)日本、美國的技術(shù)設(shè)計理念,把主要市場投向汽車、模具、電子等高端產(chǎn)業(yè),管材類機(jī)械 主要有 彎管機(jī)、及數(shù)控彎管機(jī) 等、采用技術(shù)合作或引進(jìn)外資的方式吸引日本、臺灣企業(yè),使機(jī)床產(chǎn)業(yè)得到大幅度的發(fā)展。以新工藝為導(dǎo)向,滿足新工藝要求的特殊結(jié)構(gòu)、特殊功能的鍛壓設(shè)備也不斷出現(xiàn)。比如,等數(shù)控彎管機(jī)、切管機(jī)、彎管切管縮管與一體流水線管材加工設(shè)備,特殊材料鍛壓設(shè)備等。發(fā)電設(shè)備、大飛機(jī)、船舶、軍機(jī)、航天、車輛等快速發(fā)展,極大地推動了管材加工設(shè)備的發(fā)展、彎管機(jī)設(shè)備上面尤其是全自動彎管機(jī)在航天行業(yè)、造船行業(yè)、車輛行業(yè)中,有著很重要的地位、全自動彎管機(jī)、數(shù)控彎管機(jī)設(shè)備的發(fā)展與進(jìn)步,使我國成為擁用自動化設(shè)備、不需要過去依靠進(jìn)口這一大突破。而且,彎管機(jī)設(shè)備技術(shù)還將繼續(xù)刷新。但是中國機(jī)床產(chǎn)業(yè)與其他制造強國相比較,在結(jié)構(gòu)、水平、研發(fā)和服務(wù)能力等方面都還存在明顯的差距。例如,2009年國產(chǎn)機(jī)床的市場占有率雖然已上升至70.1%,但是進(jìn)口機(jī)床仍高達(dá)59億美元,進(jìn)口產(chǎn)品幾乎都是高檔數(shù)控機(jī)床(包括成套生產(chǎn)線)??梢姡槍Ω叨水a(chǎn)品的需求,國產(chǎn)機(jī)床長期以來一直供非所需,低端產(chǎn)品產(chǎn)能過剩,高端產(chǎn)品主要依賴進(jìn)口。機(jī)床主機(jī)企業(yè)大而不強,小而不精;配套能力弱,產(chǎn)業(yè)分工不清晰;自主創(chuàng)新能力薄弱,尚未完全掌握基礎(chǔ)、關(guān)鍵、共性技術(shù);高性能數(shù)控系統(tǒng)和功能部件的發(fā)展滯后于主機(jī),與數(shù)控機(jī)床發(fā)展相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)鏈體系還不夠完善;工程集成能力弱,為汽車等重點行業(yè)核心制造領(lǐng)域提供成套生產(chǎn)線還處于起步階段;缺乏大量研發(fā)、高級技工和復(fù)合型管理等高端人才,這些都制約機(jī)床產(chǎn)業(yè)快速、可持續(xù)發(fā)展。據(jù)悉,目前國內(nèi)管類加工行業(yè)彎管機(jī)占機(jī)床行業(yè)70%的消費主體,但如此巨大的市場卻被進(jìn)口機(jī)床占近80%。不過這也從側(cè)面說明未來中國機(jī)床行業(yè)市場占有空間很大專家預(yù)測,在經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、國家政策大力支持、上下游產(chǎn)業(yè)振興等背景下,機(jī)床行業(yè)的旺盛需求仍將保持高速增長,但對高檔數(shù)控機(jī)床需求將不斷上升,對中低檔機(jī)床工具產(chǎn)品的需求則將不斷下降。從現(xiàn)狀來看,我國機(jī)械工業(yè)產(chǎn)品及產(chǎn)業(yè)鏈,雖然高檔、中檔、低檔產(chǎn)品對應(yīng)著不同的市場和用戶群,但是產(chǎn)品卻存在著相同問題,即產(chǎn)品的質(zhì)量和效率不高。比如,機(jī)床制造業(yè),無論是滿足高精度要求的高端機(jī)床、或數(shù)控管材數(shù)控彎管機(jī)機(jī)床,還是普通、量大、面廣的中低檔機(jī)床,首先要保證機(jī)床產(chǎn)品的質(zhì)量和安全性。因此,傳統(tǒng)的機(jī)械行業(yè),其產(chǎn)業(yè)升級改造,關(guān)鍵在于提高產(chǎn)品質(zhì)量和效率。另外,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,彎管機(jī)的型式日趨多樣化,彎管性能也在大幅度地提高。特別是微型計算機(jī)、單片機(jī)、可編程控制器、先進(jìn)的交流伺服系統(tǒng)以及新型液壓元器件和液壓技術(shù)的應(yīng)用,使傳統(tǒng)彎管機(jī)的功能更趨完善,數(shù)控彎管機(jī)將取代傳統(tǒng)彎管機(jī)而成為現(xiàn)代彎管的主要設(shè)備。嵌入式系統(tǒng)(embedded system),是以應(yīng)用為中心,以計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ),并且軟硬件可定制,適用于各種應(yīng)用場合,對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專用計算機(jī)系統(tǒng)。它一般由嵌入式微處理器、外圍硬件設(shè)備、嵌入式操作系統(tǒng)以及用戶的應(yīng)用程序等四個部分組成,用于實現(xiàn)對其他設(shè)備的控制、監(jiān)視或管理等功能。嵌入式系統(tǒng)幾乎包括了生活中的所有電器設(shè)備,如掌上PDA、移動計算設(shè)備、電視機(jī)頂盒、手機(jī)上網(wǎng)、數(shù)字電視、多媒體、汽車、微波爐、數(shù)字相機(jī)、家庭自動化系統(tǒng)、電梯、空調(diào)、安全系統(tǒng)、自動售貨機(jī)、蜂窩式電話、消費電子設(shè)備、工業(yè)自動化儀表與醫(yī)療儀器等。嵌入式系統(tǒng)一般指非PC系統(tǒng),它包括硬件和軟件兩部分。硬件包括處理器微處理器、數(shù)控彎管機(jī)畢業(yè)論文 3 存儲器及外設(shè)器件和IO端口、圖形控制器等。軟件部分包括操作系統(tǒng)軟件(OS)(要求實時和多任務(wù)操作)和應(yīng)用程序編程。有時設(shè)計人員把這兩種軟件組合在一起。應(yīng)用程序控制著系統(tǒng)的運作和行為;而操作系統(tǒng)控制著應(yīng)用程序編程與硬件的交互作用4 。嵌入式系統(tǒng)的核心是嵌入式微處理器。嵌入式微處理器一般就具備以下4個特點:1)對實時多任務(wù)有很強的支持能力,能完成多任務(wù)并且有較短的中斷響應(yīng)時間,從而使內(nèi)部的代碼和實時內(nèi)核心的執(zhí)行時間減少到最低限度。 2)具有功能很強的存儲區(qū)保護(hù)功能。這是由于嵌入式系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)已模塊化,而為了避免在軟件模塊之間出現(xiàn)錯誤的交叉作用,需要設(shè)計強大的存儲區(qū)保護(hù)功能,同時也有利于軟件診斷。3)可擴(kuò)展的處理器結(jié)構(gòu),以能最迅速地開展出滿足應(yīng)用的最高性能的嵌入式微處理器。4)嵌入式微處理器必須功耗很低,尤其是用于便攜式的無線及移動的計算和通信設(shè)備中靠電池供電的嵌入式系統(tǒng)更是如此,如需要功耗只有mW甚至W級5 。嵌入式計算機(jī)系統(tǒng)同通用型計算機(jī)系統(tǒng)相比具有以下特點: 1.嵌入式系統(tǒng)通常是面向特定應(yīng)用的嵌入式CPU與通用型的最大不同就是嵌入式CPU大多工作在為特定用戶群設(shè)計的系統(tǒng)中,它通常都具有低功耗、體積小、集成度高等特點,能夠把通用CPU中許多由板卡完成的任務(wù)集成在芯片內(nèi)部,從而有利于嵌入式系統(tǒng)設(shè)計趨于小型化,移動能力大大增強,跟網(wǎng)絡(luò)的耦合也越來越緊密。 2.嵌入式系統(tǒng)是將先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和電子技術(shù)與各個行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合后的產(chǎn)物。這一點就決定了它必然是一個技術(shù)密集、資金密集、高度分散、不斷創(chuàng)新的知識集成系統(tǒng)。 3.嵌入式系統(tǒng)的硬件和軟件都必須高效率地設(shè)計,量體裁衣、去除冗余,力爭在同樣的硅片面積上實現(xiàn)更高的性能,這樣才能在具體應(yīng)用中對處理器的選擇更具有競爭力。4.嵌入式系統(tǒng)和具體應(yīng)用有機(jī)地結(jié)合在一起,它的升級換代也是和具體產(chǎn)品同步進(jìn)行,因此嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品一旦進(jìn)入市場,具有較長的生命周期。5.為了提高執(zhí)行速度和系統(tǒng)可靠性,嵌入式系統(tǒng)中的軟件一般都固化在存儲器芯片或單片機(jī)本身中,而不是存貯于磁盤等載體中。6.嵌入式系統(tǒng)本身不具備自舉開發(fā)能力,即使設(shè)計完成以后用戶通常也是不能對其中的程序功能進(jìn)行修改的,必須有一套開發(fā)工具和環(huán)境才能進(jìn)行開發(fā)5 。5. 設(shè)計(論文)的主要內(nèi)容前 言摘 要ABSTRACT1.緒 論1.1.引言1.2.彎管機(jī)概述1.3.彎管機(jī)的研究背景1.4.彎管機(jī)的研究目的及意義1.5.彎管機(jī)的彎管的設(shè)計原理(三軸自由彎曲成形系統(tǒng)原理):2.彎管機(jī)設(shè)計2.1.機(jī)頭機(jī)構(gòu)的設(shè)計2.2.推料機(jī)構(gòu)的設(shè)計2.3.升降機(jī)構(gòu)的設(shè)計2.4.彎管機(jī)的總體設(shè)計2.5.滾珠絲杠概述2.5.1.滾珠絲杠概述2.6.機(jī)頭部的滾珠絲杠選型計算2.6.1.確定滾珠絲杠副的導(dǎo)程2.6.2.滾珠絲杠副的載荷及轉(zhuǎn)速計算2.6.3.滾珠絲杠副預(yù)期額定載荷2.6.4.估算滾珠絲杠副的最大允許軸向變形量m2.6.5.估算滾珠絲杠副的螺紋底X2.6.6.滾珠絲杠副導(dǎo)程精度的選擇:2.6.7.確定滾珠絲杠副規(guī)格代號2.6.8.確定滾珠絲杠副的導(dǎo)程2.6.9.滾珠絲杠副的載荷及轉(zhuǎn)速計算2.6.10.滾珠絲杠副預(yù)期額定載荷2.6.11.估算滾珠絲杠副的最大允許軸向變形量m2.6.12.估算滾珠絲杠副的螺紋底X2.6.13.滾珠絲杠副導(dǎo)程精度的選擇:2.6.14.確定滾珠絲杠副規(guī)格代號2.7.推料機(jī)構(gòu)的滾珠絲杠選型計算2.7.1.確定滾珠絲杠副的導(dǎo)程2.7.2.滾珠絲杠副的載荷及轉(zhuǎn)速計算2.7.3.滾珠絲杠副預(yù)期額定載荷2.7.4.估算滾珠絲杠副的最大允許軸向變形量m2.7.5.估算滾珠絲杠副的螺紋底X2.7.6.滾珠絲杠副導(dǎo)程精度的選擇:2.7.7.確定滾珠絲杠副規(guī)格代號3.電機(jī)概述及選型計算3.1.電機(jī)概述3.1.1.電機(jī)簡要介紹3.1.2.調(diào)速方法3.1.3.使用壽命3.1.4.注意事項3.2.電機(jī)選型計算3.2.1.外部負(fù)荷的轉(zhuǎn)動慣量3.2.2.外部負(fù)荷產(chǎn)生的摩擦轉(zhuǎn)矩3.2.3.預(yù)緊力產(chǎn)生的摩擦扭矩3.2.4.支承軸承產(chǎn)生的摩擦扭矩3.2.5.加速度產(chǎn)生的負(fù)荷扭矩3.2.6.外部負(fù)荷的轉(zhuǎn)動慣量3.2.7.外部負(fù)荷產(chǎn)生的摩擦轉(zhuǎn)矩3.2.8.預(yù)緊力產(chǎn)生的摩擦扭矩3.2.9.支承軸承產(chǎn)生的摩擦扭矩3.2.10.加速度產(chǎn)生的負(fù)荷扭矩3.3.皮帶輪與皮帶的計算與選擇3.4.聯(lián)軸器的計算與選擇3.5.軸套的結(jié)構(gòu)設(shè)計4.機(jī)架的結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算4.1.機(jī)架的設(shè)計準(zhǔn)則4.2.機(jī)架設(shè)計的一般要求5.直線導(dǎo)軌的原理及其應(yīng)用5.1.直線導(dǎo)軌的工作原理5.2.直線導(dǎo)軌的剛性5.3.導(dǎo)軌的精度5.4.直線導(dǎo)軌的選用6.軸承的概述及選擇6.1.軸承的概述6.1.1.概念6.1.2.特性6.1.3.精度等級6.1.4.類型6.1.5.負(fù)載能力6.1.6.結(jié)構(gòu)變形種類6.1.7.主要用途6.1.8.安裝技巧6.1.9.保養(yǎng)方法6.2.軸承的選擇總結(jié)外文翻譯7.自由彎曲液壓成型工藝鏈中的一個新的彎曲技術(shù)摘要7.1.導(dǎo)言7.2.自由彎曲技術(shù)7.3.彎曲原理7.4.彎曲的控制7.5.自由彎曲的優(yōu)點與缺點7.6.彎曲試驗的完成7.7.有限元模擬模型在自由彎曲領(lǐng)域的發(fā)展7.8.仿真模型7.9.工藝參數(shù)的確定7.10.比較彎曲試驗和仿真的結(jié)果7.11.總結(jié)和進(jìn)一步的工作7.12.參考文獻(xiàn)致謝參考文獻(xiàn)附錄外文原文6.進(jìn)度安排計劃14周完成畢業(yè)設(shè)計,具體安排如下:(1)1-2周查閱資料,收集信息,查找數(shù)據(jù)并進(jìn)行學(xué)習(xí)(2)3-4周整理資料,完成開題報告的撰寫、提交及外文資料翻譯(3)5-6周彎管機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計計算與初步方案的確定(4)7-9周完成彎管機(jī)整體裝配圖(5)10-11周完成彎管機(jī)的部件圖及相關(guān)零件圖(6)12-13周整理論文,編寫畢業(yè)設(shè)計說明書,準(zhǔn)備答辯(7)14周答辯7.設(shè)計(論文)提交形式畢業(yè)設(shè)計圖紙畢業(yè)設(shè)計計算說明書外文翻譯資料8參考文獻(xiàn)1齊秀麗,陳修龍,機(jī)械原理.北京:中國電力出版社,2010.82王穎,楊德星等,工程圖學(xué)與計算機(jī)繪圖第二版,北京航空航天出版社,2010.83王鵬李東濱劉朝陽劉杰,基于PLC與步進(jìn)電動機(jī)的全自動數(shù)控彎管機(jī)設(shè)計,哈爾濱理工大學(xué)出版社4朱全光,盤管全自動彎管機(jī)的電氣控制,遼寧省機(jī)械研究院5韓莉芬,基于PLC與伺服電機(jī)的全自動彎管機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計,蘇州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院6夏鏈,田藝,何高清,祖垣,韓江,數(shù)控彎管機(jī)三維計算機(jī)輔助設(shè)計,合肥工業(yè)大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院,安徽合肥2300097尹霞,數(shù)控彎管機(jī)彎管技術(shù)及其應(yīng)用,湖南化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程系8宮文斌,劉昕暉,陳學(xué)海,紀(jì)永飛,自動液壓數(shù)控彎管機(jī)設(shè)計與試驗,農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報2007年9月第38卷第9期9王昆,何小柏,汪信遠(yuǎn),機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計高等教育出版社。10成大先機(jī)械設(shè)計手冊(單行本)M北京化學(xué)工業(yè)出版社,2004 11何存興,張鐵華.液壓傳動與氣壓傳動M.第二版.武漢:華中科技大學(xué)出版社,200012沈鴻機(jī)械設(shè)計手冊M北京機(jī)械工業(yè)出版社,198213楊寶光液壓機(jī)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1981.414俞新陸鍛壓機(jī)械液壓傳動M北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1982.315機(jī)械設(shè)計手冊M北京化學(xué)工業(yè)出版社,19769. 指導(dǎo)教師意見 簽名: 年 月 日
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