機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告
我們眼下的社會(huì)，越來(lái)越多的事務(wù)都會(huì)使用到報(bào)告，我們?cè)趯?xiě)報(bào)告的時(shí)候要注意涵蓋報(bào)告的基本要素。那么一般報(bào)告是怎么寫(xiě)的呢？以下是小編為大家收集的機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告，希望能夠幫助到大家。
機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 篇1
1、 目的及意義(含國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀分析)
本人畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是”鋼坯噴號(hào)機(jī)行走部件及總體設(shè)計(jì)”,并和我的一個(gè)同學(xué)(他課題是“鋼坯噴號(hào)機(jī)噴號(hào)部件設(shè)計(jì)”)一起努力共同完成鋼坯噴號(hào)機(jī)的設(shè)計(jì)。我們的目的是設(shè)計(jì)一種價(jià)格相對(duì)便宜，工作性能可靠的鋼坯噴號(hào)機(jī)來(lái)取代用人工方法在鋼坯上寫(xiě)編號(hào)。
對(duì)鋼坯噴號(hào)是鋼鐵制造業(yè)必然需要存在的一個(gè)環(huán)節(jié)，這是為了實(shí)現(xiàn)質(zhì)量管理和質(zhì)量追蹤。我們把生產(chǎn)鋼坯對(duì)應(yīng)的連鑄機(jī)號(hào)、爐座號(hào)、爐號(hào)、流序號(hào)以及表示鋼坯生產(chǎn)時(shí)間的時(shí)間編號(hào)共同組成每塊鋼坯的唯一編號(hào)，適當(dāng)?shù)膶?xiě)在鋼坯的表面。這樣就在鋼鐵廠的后續(xù)檢驗(yàn)或在客戶使用過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)鋼坯的質(zhì)量有問(wèn)題，就可以根據(jù)這個(gè)編號(hào)來(lái)追蹤到生產(chǎn)這個(gè)鋼坯的連鑄機(jī)、爐座、爐號(hào)、流序及時(shí)間等重要信息，及早的發(fā)現(xiàn)并解決生產(chǎn)設(shè)備中存在的問(wèn)題。
目前，在國(guó)外像日本、美國(guó)等一些發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)鋼坯的自動(dòng)編號(hào)，雖然其輔助設(shè)備較多，價(jià)格較貴，但大大提高生產(chǎn)的自動(dòng)化進(jìn)程和效率。并且鋼坯噴號(hào)機(jī)具有設(shè)備利用率高、位置精度高、可控制性能好等優(yōu)點(diǎn)。而在國(guó)內(nèi)，除了少數(shù)的幾家大型鋼鐵企業(yè)(寶鋼、鞍鋼等)引進(jìn)了自動(dòng)鋼坯噴號(hào)機(jī)，大部分的鋼鐵企業(yè)仍然處在人工編號(hào)的階段。
實(shí)現(xiàn)鋼坯噴號(hào)的機(jī)械化和自動(dòng)化是提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本的重要途徑之一，鋼坯噴號(hào)機(jī)無(wú)論在國(guó)內(nèi)還是國(guó)外都會(huì)有很大的市場(chǎng)。一方面因?yàn)槿斯さ墓に嚵鞒滩坏速M(fèi)了大量的能量，而且打斷了生產(chǎn)的自動(dòng)化進(jìn)程，從而致使生產(chǎn)效率降低，生產(chǎn)成本增加。另一方面由于生產(chǎn)鋼坯的車間溫度很高，有強(qiáng)烈的熱輻射，同時(shí)還有大量的水蒸氣和粉塵，因此對(duì)其中進(jìn)行人工編號(hào)的工人的勞動(dòng)強(qiáng)度非常大，并且對(duì)身體是一種摧殘，容易得職業(yè)病。所以無(wú)論從那個(gè)方面看都急需一種價(jià)格相對(duì)便宜，工作性能可靠的鋼坯噴號(hào)機(jī)來(lái)代替人工編號(hào)。
作為一個(gè)大學(xué)生，畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)我來(lái)說(shuō)是展示我大學(xué)四年學(xué)習(xí)成果的一個(gè)機(jī)會(huì)，也是對(duì)我的綜合能力的一個(gè)考驗(yàn)。我本人對(duì)“鋼坯噴號(hào)機(jī)行走部件及總體設(shè)計(jì)”的課題也非常感興趣，我一定會(huì)努力完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的�？偟膩�(lái)說(shuō)，鋼坯噴號(hào)機(jī)對(duì)于鋼鐵廠和這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)于我都是具有現(xiàn)實(shí)意義的。
2、基本內(nèi)容和技術(shù)方案
本課題是基于機(jī)械設(shè)計(jì)與電子控制結(jié)合的技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)鋼坯噴號(hào)機(jī)。經(jīng)連連軋的.鋼坯規(guī)格為160mm*200mm的方形鋼坯，用切割機(jī)割成定長(zhǎng)，由300mm寬的輸出通道送出。
1.基本內(nèi)容
先擬定鋼坯噴號(hào)機(jī)的總體方案，然后確定鋼坯噴號(hào)機(jī)行走部件的傳動(dòng)方案及結(jié)構(gòu)參數(shù)，最后畫(huà)出鋼坯噴號(hào)機(jī)行走部件的裝配圖以及零件圖。
2.系統(tǒng)技術(shù)方案
(1)工作過(guò)程：?jiǎn)?dòng)機(jī)器PLC控制步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)鋼坯噴號(hào)機(jī)到相應(yīng)的位置，按下啟動(dòng)鍵發(fā)送控制信號(hào)傳到控制部件(PLC)，控制部件發(fā)出控制命令給執(zhí)行部件(主要是行走部件及噴號(hào)部件，行走部件帶動(dòng)噴頭靠近鋼坯表面，然后噴頭進(jìn)行噴號(hào))，噴號(hào)完成后噴頭上升并清洗號(hào)碼牌。再次移動(dòng)噴號(hào)到下一個(gè)鋼坯處。
(2)要求實(shí)現(xiàn)的功能：行走部件功能(噴號(hào)機(jī)整體左右的移動(dòng)，噴號(hào)部件的上下前后移動(dòng)，噴頭的左右移動(dòng))、噴號(hào)部件功能(噴頭噴號(hào)，清洗號(hào)碼牌，號(hào)碼牌的更換)。其中號(hào)碼為(0—9)十個(gè)數(shù)字，號(hào)碼可以變化更換。每個(gè)號(hào)碼大小為35mm*15mm，號(hào)碼間距為5mm。
(3)實(shí)現(xiàn)方案：
行走功能的實(shí)現(xiàn)：由于在鋼坯上噴號(hào)并不需要很精確的定位，所以采用人工控制步進(jìn)電機(jī)的方式移動(dòng)整體噴號(hào)機(jī)來(lái)粗調(diào)。采用液壓缸提供動(dòng)力來(lái)推動(dòng)噴號(hào)部件，并采用行程開(kāi)關(guān)控制電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)噴號(hào)部件上下移動(dòng)，下行程開(kāi)關(guān)可以控制噴號(hào)部件與鋼坯表面之間的間距和發(fā)出信號(hào)使噴頭開(kāi)始噴涂料并向右移動(dòng)。采用液壓缸推動(dòng)，滾輪在導(dǎo)架上滾動(dòng)的方式實(shí)現(xiàn)噴好機(jī)構(gòu)的前后移動(dòng)，并采用行程開(kāi)關(guān)控制電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)噴頭的左右移動(dòng)，右行程開(kāi)關(guān)可以控制噴頭停止噴涂料并回到初始位置和噴號(hào)部件向上移動(dòng)。
噴號(hào)功能的具體實(shí)現(xiàn)方案由和我一組的同學(xué)確定。
3、進(jìn)度安排
3-4周 認(rèn)真閱讀和學(xué)習(xí)有關(guān)資料和知識(shí)，并翻譯英文文獻(xiàn)
5-7周 鋼坯噴號(hào)機(jī)行走部件的傳動(dòng)方案及總體設(shè)計(jì)
8-9周 確定鋼坯噴號(hào)機(jī)行走部件結(jié)果參數(shù)
10-13周 完成鋼坯噴號(hào)機(jī)行走部件裝配圖及零件工作圖
14-15周 準(zhǔn)備并進(jìn)行畢業(yè)答辯
機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 篇2
一、本課題研究的背景及意義
1、背景（課題涉及到的技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀）
逆向工程也稱反求工程或反向工程，是根據(jù)已存在的產(chǎn)品或零件原型構(gòu)造產(chǎn)品或零件的工程設(shè)計(jì)模型，并在此基礎(chǔ)上對(duì)已有的產(chǎn)品進(jìn)行剖析、理解和改進(jìn)，是對(duì)已有設(shè)計(jì)的再設(shè)計(jì)。
從廣義講，逆向工程可分以下三類：
�。�1）實(shí)物逆向：它是在已有產(chǎn)品實(shí)物的條件下，通過(guò)測(cè)繪和分折，從而再創(chuàng)造；其中包括功能逆向、性能逆向、方案、結(jié)構(gòu)、材質(zhì)等多方面的逆向。實(shí)物逆向的對(duì)象可以是整機(jī)、零部件和組件。
（2）軟件逆向：產(chǎn)品樣本、技術(shù)文件、設(shè)計(jì)書(shū)、使用說(shuō)明書(shū)、圖紙、有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)、管理規(guī)范和質(zhì)量保證手冊(cè)等均稱為技術(shù)軟件。軟件逆向有三類：既有實(shí)物，又有全套技術(shù)軟件；只有實(shí)物而無(wú)技術(shù)軟件；沒(méi)有實(shí)物，僅有全套或部分技術(shù)軟件。
�。�3）影像逆向：設(shè)計(jì)者既無(wú)產(chǎn)品實(shí)物，也無(wú)技術(shù)軟件，僅有產(chǎn)品的圖片、廣告介紹或參觀后的印象等，設(shè)計(jì)者要通過(guò)這些影像資料去構(gòu)思、設(shè)計(jì)產(chǎn)品，該種逆向稱為影像逆向。
目前，國(guó)內(nèi)外有關(guān)逆向工程的研究主要集中在幾何形狀的逆向，即重建產(chǎn)品實(shí)物的CAD，稱為“實(shí)物逆向工程”。
逆向工程的數(shù)據(jù)測(cè)量技術(shù)是通過(guò)特定的測(cè)量設(shè)備和測(cè)量方法獲取產(chǎn)品表面離散點(diǎn)的幾何坐標(biāo)數(shù)據(jù)，將產(chǎn)品的幾何形狀數(shù)字化。
現(xiàn)有的數(shù)據(jù)采集方法主要分為兩大類：
�。�1）接觸式數(shù)據(jù)采集方法接觸式數(shù)據(jù)采集方法包括使用基于力的擊發(fā)原理的觸發(fā)式數(shù)據(jù)采集和連續(xù)式掃描數(shù)據(jù)采集、磁場(chǎng)法、超聲波法。
（2）非接觸式數(shù)據(jù)采集方法非接觸式數(shù)據(jù)采集方法主要運(yùn)用光學(xué)原理進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，主要包括：激光三角形法、激光測(cè)距法、結(jié)構(gòu)光法以及圖像分析法等。
逆向工程的數(shù)據(jù)處理技術(shù)是逆向工程的一項(xiàng)重要的技術(shù)環(huán)節(jié)，它決定了后續(xù)CAD模型重建過(guò)程能否方便、準(zhǔn)確地進(jìn)行。根據(jù)測(cè)量點(diǎn)的數(shù)量，測(cè)量數(shù)據(jù)可以分為一般數(shù)據(jù)點(diǎn)和海量數(shù)據(jù)點(diǎn)；根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)的規(guī)整性，測(cè)量數(shù)據(jù)又可以分為散亂數(shù)據(jù)點(diǎn)和規(guī)矩?cái)?shù)據(jù)點(diǎn)；不同的測(cè)量系統(tǒng)所得到的測(cè)量數(shù)據(jù)的格式是不一致的，且?guī)缀跛械臏y(cè)量方式和測(cè)量系統(tǒng)都不可避免地存在誤差。因此，在利用測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行CAD重建前必須對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)處理工作主要包括：數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)化、多視點(diǎn)云的拼合、點(diǎn)云過(guò)濾、數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)和點(diǎn)云分塊等。
逆向模型重建技術(shù)在整個(gè)逆向工程中，產(chǎn)品的三位幾何模型CAD重建是最關(guān)鍵、最復(fù)雜的環(huán)節(jié)。
目前使用的造型方法主要有：
（1）曲線擬合造型：用一個(gè)多項(xiàng)式的函數(shù)通過(guò)插值去逼近原始的數(shù)據(jù)，最終得到足夠光滑的曲面。
�。�2）曲面片直接擬合造型該方法直接對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行曲面片擬合，獲得曲面片經(jīng)過(guò)過(guò)渡、混合、連接形成最終的曲面模型。
（3）點(diǎn)數(shù)據(jù)網(wǎng)格化網(wǎng)絡(luò)化實(shí)體模型通常是將數(shù)據(jù)點(diǎn)連接成三角面片，形成多面體實(shí)體模型。
2、意義
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，CAD技術(shù)已成為產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)的重要工具，其中的三維造型技術(shù)已被制造業(yè)廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品及模具設(shè)計(jì)、方案評(píng)審、自動(dòng)化加工制造及管理維護(hù)各個(gè)方面。在實(shí)際開(kāi)發(fā)制造過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員接收的技術(shù)資料可能是各種數(shù)據(jù)類型的三維模型，但很多時(shí)候，卻是從上游廠家得到產(chǎn)品的實(shí)物模型。設(shè)計(jì)人員需要通過(guò)一定的途徑，將這些實(shí)物信息轉(zhuǎn)化為CAD模型，這就應(yīng)用到了逆向工程技術(shù)（ReverseEngineering）。
逆向工程技術(shù)與傳統(tǒng)的正向設(shè)計(jì)存在很大差別。而逆向工程則是從產(chǎn)品原型出發(fā)，進(jìn)而獲取產(chǎn)品的三維數(shù)字模型，使得能夠進(jìn)一步利用CAD/ACE/CAM以及CIMS等先進(jìn)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行處理。不同之處在于設(shè)計(jì)的起點(diǎn)不同，相應(yīng)的設(shè)計(jì)自由度和設(shè)計(jì)要求也不相同。一般來(lái)說(shuō)，產(chǎn)品逆向工程包括形狀反求、工藝反求和材料反求等幾個(gè)方面，在工業(yè)領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用中，主要包括以下幾個(gè)內(nèi)容：
�。�1）新零件的設(shè)計(jì)，主要用于產(chǎn)品的改型或彷型設(shè)計(jì)。
�。�2）已有零件的復(fù)制，再現(xiàn)原產(chǎn)品的設(shè)計(jì)意圖。
�。�3）損壞或磨損零件的還原。
�。�4）數(shù)字化模型的檢測(cè)，例如檢驗(yàn)產(chǎn)品的變形分析、焊接質(zhì)量等，以及進(jìn)行模型的比較。
逆向工程技術(shù)為快速設(shè)計(jì)和制造提供了很好的技術(shù)支持，它已經(jīng)成為制造業(yè)信息傳遞的重要而簡(jiǎn)潔途徑之一。
二、本課題的文獻(xiàn)綜述
1、逆向工程
1980年始?xì)W美國(guó)家許多學(xué)校及工業(yè)界開(kāi)始注意逆向工程這塊領(lǐng)域。1990年初期包括臺(tái)灣在內(nèi)，各國(guó)學(xué)術(shù)界團(tuán)隊(duì)大量投入逆向工程的研究并發(fā)表成果。逆向工程的硬件最早是運(yùn)用仿制加工設(shè)備，制作出來(lái)的成品品質(zhì)粗糙。后來(lái)有接觸式掃瞄設(shè)備，運(yùn)用探針接觸工件取得產(chǎn)品外型。再來(lái)進(jìn)一步開(kāi)發(fā)非接觸式設(shè)備，運(yùn)用照相或激光技術(shù)，計(jì)算光線反射回來(lái)的時(shí)間取得距離。
逆向工程軟件部分品牌包括Surfacer（Imageware）、ICEM、CopyCAD、RapidForm等。逆向軟件的演進(jìn)約略可區(qū)分為三個(gè)階段。十一年前在逆向工程上，只能運(yùn)用CATIA等CAD/CAM高階曲面系統(tǒng)。市場(chǎng)后來(lái)發(fā)展出兩套主流產(chǎn)品約在七、八年前技術(shù)成熟，廣為業(yè)界引用。到最近四年來(lái)，發(fā)展出不同以往的逆向工程數(shù)學(xué)邏輯運(yùn)算，速度快。
目前，逆向工程，逆向工程的應(yīng)用已從單純的技巧性手工操作，發(fā)展到采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)及測(cè)量設(shè)備，進(jìn)行設(shè)計(jì)、分析、制造等活動(dòng)，如獲取修模后的模具形狀、分析實(shí)物模型、基于現(xiàn)有產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)、快速仿形制造等。軟件的逆向工程是分析程序，力圖在比源代碼更高抽象層次上建立程序的表示過(guò)程，逆向工程是設(shè)計(jì)的恢復(fù)過(guò)程。逆向工程工具可以從已存在的程序中抽取數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、體系結(jié)構(gòu)和程序設(shè)計(jì)信息。
2、三維造型：
三維造型：CAD的三維造型有三種層次的建立方法，即線框、曲面和實(shí)體，也就是分別對(duì)應(yīng)于用一維的線，二維的面和三維的體來(lái)構(gòu)造形體。通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)建立的立體的、有光的、有色的生動(dòng)畫(huà)面，虛擬逼真地表達(dá)大腦中的產(chǎn)品設(shè)計(jì)效果，比傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)更符合人的思維習(xí)慣與視覺(jué)習(xí)慣。三維造型技術(shù)從最初的三維CAD已發(fā)展到目前專用的基于特征造型的三維軟件，常用軟件有UG、SolidWorks、SolidEdge、MDT、Pro/E、3DSmax等。
3、快速成型：
快速成型（RP）技術(shù)是九十年代發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)先進(jìn)制造技術(shù)，是為制造業(yè)企業(yè)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)服務(wù)的一項(xiàng)關(guān)鍵共性技術(shù)，對(duì)促進(jìn)企業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新、縮短新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期、提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力有積極的推動(dòng)作用。自該技術(shù)問(wèn)世以來(lái)，已經(jīng)在發(fā)達(dá)國(guó)家的制造業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用，并由此產(chǎn)生一個(gè)新興的技術(shù)領(lǐng)域。
RP技術(shù)是在現(xiàn)代CAD/CAM技術(shù)、激光技術(shù)、計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)、精密伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)以及新材料技術(shù)的.基礎(chǔ)上集成發(fā)展起來(lái)的。不同種類的快速成型系統(tǒng)因所用成形材料不同，成形原理和系統(tǒng)特點(diǎn)也各有不同。但是，其基本原理都是一樣的，那就是"分層制造，逐層疊加"，類似于數(shù)學(xué)上的積分過(guò)程。形象地講，快速成形系統(tǒng)就像是一臺(tái)"立體打印機(jī)"。
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三、課題研究的方法及內(nèi)容
本課題是逆向工程在鼠標(biāo)設(shè)計(jì)與制造中的應(yīng)用，本設(shè)計(jì)選用UG軟件根據(jù)鼠標(biāo)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行鼠標(biāo)的模型重建并用FDM對(duì)其進(jìn)行快速成型加工的過(guò)程，在根據(jù)點(diǎn)云逆向設(shè)計(jì)中，結(jié)合設(shè)計(jì)需要進(jìn)行了必要的正向設(shè)計(jì)修正，以得到理想的設(shè)計(jì)結(jié)果。
設(shè)計(jì)內(nèi)容貫徹?cái)?shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)項(xiàng)預(yù)處理、文件讀取、邊界提取、曲面重構(gòu)、實(shí)體生成、STL模型重構(gòu)、快速成型機(jī)的操作和注意事項(xiàng)，并對(duì)建模過(guò)程及STL文件處理做了系統(tǒng)的論述。選用UGNX4.0軟件的UnigraphicsCAD/CAM/CAE系統(tǒng)提供了一個(gè)基于過(guò)程的產(chǎn)品設(shè)計(jì)環(huán)境，使產(chǎn)品開(kāi)發(fā)從設(shè)計(jì)到加工真正實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的無(wú)縫集成，從而優(yōu)化了企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造。由INSIGHT軟件進(jìn)行的數(shù)據(jù)切片處理可直接傳送快速成型機(jī)，無(wú)需進(jìn)行其他處理。
四、研究方案的具體設(shè)計(jì)
1、實(shí)體三維數(shù)據(jù)的獲得——掃描；
2、點(diǎn)云處理；
3、曲面重構(gòu)；
4、實(shí)體建模：
（1）模型分析
�。�2）曲面造型
�。�3）實(shí)體外形修改
�。�4）各部件建模
�。�5）部件的裝配與干涉檢驗(yàn)
5、基于INSIGHT快速成型切片的數(shù)據(jù)處理；
6、快速成型加工操作。
五、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度計(jì)劃
1—2周調(diào)研、查閱文獻(xiàn)，完成開(kāi)題報(bào)告
3—7周進(jìn)行鼠標(biāo)模型點(diǎn)數(shù)據(jù)的采集和模型的初步構(gòu)建
8周中期檢查與整改
9—13周在初步構(gòu)建的鼠標(biāo)模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行修改并完成快速成型加工，撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文
14—15周打印、裝訂、評(píng)閱、答辯資格審查
16周畢業(yè)答辯
機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 篇3
課題名稱：翻轉(zhuǎn)式哈密瓜分級(jí)裝置設(shè)計(jì)
一、本課題研究現(xiàn)狀、研究目及意義
1 研究現(xiàn)狀：
目前，國(guó)內(nèi)對(duì)水果分級(jí)裝備的研究起步較晚，商品化的水果品質(zhì)檢測(cè)分級(jí)設(shè)備比較少；但是，隨著機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的發(fā)展，有越來(lái)越多的學(xué)者開(kāi)始對(duì)蘋(píng)果、柑橘、黃桃等水果的品質(zhì)特征進(jìn)行研究，并研制了部分水果檢測(cè)分級(jí)裝備。由于國(guó)內(nèi)相關(guān)技術(shù)的不成熟，現(xiàn)有的檢測(cè)分級(jí)裝置檢測(cè)研究對(duì)象多為蘋(píng)果、芒果、獼猴桃、柑橘等小型水果，而目前針對(duì)哈密瓜的分級(jí)研究基本上處在理論層面，還沒(méi)有應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中，仍需要進(jìn)行繼續(xù)深入的研究。目前，哈密瓜的市場(chǎng)需求量在逐年增加，因此迫切需要一種針對(duì)哈密瓜大小分級(jí)的設(shè)備及技術(shù)解決當(dāng)前的問(wèn)題。
2 研究目的與意義：
哈密瓜是新疆地區(qū)的名優(yōu)特產(chǎn)，素有“瓜中之王”的美稱，含糖量高，奇香襲人，不僅香甜可口，而且營(yíng)養(yǎng)成分十分豐富，被譽(yù)為“水果皇后”.然而，目前哈密瓜采摘后的檢測(cè)方式主要采用人工分揀方法，效率低下，隨意性大，往往帶有人的主觀因素，造成分選不規(guī)范，分選精度低；同時(shí)分揀時(shí)間長(zhǎng)，水果腐爛變質(zhì)及客戶等待時(shí)間較長(zhǎng)等問(wèn)題突出，造成資源和時(shí)間的雙重浪費(fèi)，致使經(jīng)濟(jì)效益下降，最終影響了哈密瓜在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。因此，對(duì)哈密瓜進(jìn)行自動(dòng)化分級(jí)顯得尤為重要。
本研究針對(duì)目前新疆哈密瓜主要依靠人工在田間地頭進(jìn)行分級(jí)的現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)了一種翻轉(zhuǎn)式哈密瓜分級(jí)裝置。
二、本課題研究?jī)?nèi)容
1 總體設(shè)計(jì)
1.1 總體結(jié)構(gòu)
本裝置包括機(jī)架、進(jìn)料口、卸料口、傳送系統(tǒng)、承載水果裝置、控制系統(tǒng)和分級(jí)執(zhí)行裝置。傳送系統(tǒng)包含電動(dòng)機(jī)、同步皮帶、主動(dòng)鏈輪、從動(dòng)鏈輪和鏈條輸送帶；控制系統(tǒng)包含對(duì)射式激光傳感器、傳感器支撐架、三菱 PLC 和 PLC 支撐架；分級(jí)執(zhí)行裝置包含分級(jí)執(zhí)行裝置支撐架、支撐軸、調(diào)速電機(jī)、凸輪和棘輪。
1.2 工作原理
工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)傳送系統(tǒng)工作，傳送系統(tǒng)帶動(dòng)承載水果裝置工作，哈密瓜由進(jìn)料口進(jìn)入承載水果裝置。當(dāng)承載水果裝置通過(guò)對(duì)射式激光傳感器區(qū)域時(shí)，哈密瓜觸發(fā)對(duì)射式激光傳感器，按照所觸發(fā)的對(duì)射式激光傳感器的對(duì)數(shù)將哈密瓜分為大、中、小3 個(gè)等級(jí)；對(duì)射式激光傳感器將信號(hào)傳給三菱 PLC,通過(guò)預(yù)先設(shè)置好的程序使三菱 PLC 控制相應(yīng)的調(diào)速電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)速電機(jī)控制凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)；凸輪通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)使相應(yīng)的水果托盤(pán)翻轉(zhuǎn)，進(jìn)而使哈密瓜進(jìn)入相應(yīng)的卸料口，實(shí)現(xiàn)哈密瓜的分級(jí)；拉伸彈簧拉動(dòng)水果托盤(pán)回到初始位置，凸輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)至初始位置后通過(guò)與棘輪作用停止轉(zhuǎn)動(dòng)，等待下一次轉(zhuǎn)動(dòng)。
2 哈密瓜承載裝置設(shè)計(jì)
2.1 材料與方法
本次試驗(yàn)材料選 用品 種 為“金 皇 后 （欣 源 蜜6號(hào)）”的成熟哈密瓜樣本，樣本個(gè)數(shù)為 100個(gè)，產(chǎn)地為新疆兵團(tuán)農(nóng)六師103 團(tuán)哈密瓜種植基地。根據(jù)當(dāng)?shù)毓限r(nóng)的經(jīng)驗(yàn)和哈密瓜的全生育期（85 ~ 110天左右），在哈密瓜成熟期對(duì)此種哈密瓜進(jìn)行兩批次采收，每次均采收 50 個(gè)，且采收時(shí)間間隔不能超過(guò) 3天，共得到 100 組有效試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
2.2 水果托盤(pán)曲線確定
通過(guò)對(duì)哈密瓜球度的計(jì)算，可以看出“金皇后（欣源蜜 6 號(hào)）”品種哈密瓜形狀規(guī)則，接近于球形，因此需要設(shè)計(jì)一種類球形的水果托盤(pán)。選取哈密瓜理論平均縱徑做為橢圓的長(zhǎng)軸 r1,哈密瓜理論平均橫徑做為橢圓的短軸 r2,并選定用于設(shè)計(jì)水果托盤(pán)的曲線。
2.3承載水果裝置設(shè)計(jì)
承載水果裝置由轉(zhuǎn)動(dòng)軸、減震彈簧、水果托盤(pán)支撐座、水果托盤(pán)緩沖墊、裝置支撐座、拉伸彈簧和水果托盤(pán)組成。其中，裝置支撐座與鏈條長(zhǎng)銷軸相聯(lián)，減震彈簧固定在水果托盤(pán)支撐座和裝置支撐座之間；水果托盤(pán)通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)軸與水果托盤(pán)支撐座聯(lián)接，其緩沖墊固定在水果托盤(pán)支撐座上，拉伸彈簧用于聯(lián)接水果托盤(pán)和水果托盤(pán)支撐座。承載水果裝置是哈密瓜分級(jí)裝置中的關(guān)鍵部件，該裝置中水果托盤(pán)的主要作用是實(shí)現(xiàn)哈密瓜承載傳送和翻轉(zhuǎn)；減震彈簧和水果托盤(pán)緩沖墊主要作用是當(dāng)哈密瓜由進(jìn)料口傳送至水果托盤(pán)時(shí)實(shí)現(xiàn)減震和緩沖，避免哈密瓜出現(xiàn)損傷；拉伸彈簧的主要作用是當(dāng)水果托盤(pán)翻轉(zhuǎn)后將水果托盤(pán)拉回原位置。
3 分級(jí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1 分級(jí)執(zhí)行裝置設(shè)計(jì)
分級(jí)執(zhí)行裝置由凸輪、棘輪、支撐軸和調(diào)速電機(jī)組成。其中，支撐軸固定在分級(jí)執(zhí)行裝置支撐架上，棘輪固定在支撐軸上，凸輪繞支撐軸轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)固定在分級(jí)執(zhí)行裝置支撐架上的調(diào)速電機(jī)
帶動(dòng)凸輪繞支撐軸轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)與水果托盤(pán)作用，驅(qū)動(dòng)水果托盤(pán)翻轉(zhuǎn)，進(jìn)而使哈密瓜翻轉(zhuǎn)并實(shí)現(xiàn)哈密瓜的分級(jí)；凸輪每次工作后都回到初始位置，通過(guò)與棘輪的作用實(shí)現(xiàn)凸輪靜止。
3.2分級(jí)控制系統(tǒng)工作原理
分級(jí)控制系統(tǒng)由多對(duì)對(duì)射式光電傳感器、三菱PLC 和調(diào)速電機(jī)組成。首先，通過(guò)試驗(yàn)獲取哈密瓜相關(guān)數(shù)據(jù)建立哈密瓜質(zhì)量 - 縱徑數(shù)學(xué)模型，根據(jù)所建立的數(shù)學(xué)模型確定對(duì)射式光電傳感器的安裝位置，并確定哈密瓜經(jīng)過(guò)傳感器時(shí)觸發(fā)傳感器個(gè)數(shù)與哈密瓜質(zhì)
量的關(guān)系；然后，PLC 通過(guò)獲取傳感器被觸發(fā)個(gè)數(shù)的信息間接獲取哈密瓜的等級(jí)信息，并根據(jù)間接獲取的哈密瓜等級(jí)信息控制相應(yīng)的調(diào)速電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；調(diào)速電機(jī)控制凸輪旋轉(zhuǎn)并驅(qū)動(dòng)水果托盤(pán)翻轉(zhuǎn)，最后完成哈密瓜的分級(jí)。
三、實(shí)施方案：
1 哈密瓜表面清理及編號(hào)。對(duì)所采收的哈密瓜使用干毛巾進(jìn)行表面清洗，用小刀切除果梗，并對(duì)哈密瓜進(jìn)行編號(hào)，將編號(hào)為1 ~ 100 的記號(hào)紙貼在哈密瓜果梗處。
2 哈密瓜外形尺寸測(cè)量。對(duì)已經(jīng)編號(hào)的哈密瓜樣本，使用高度劃線游標(biāo)卡尺測(cè)量哈密瓜樣本縱向長(zhǎng)軸的長(zhǎng)度 a、橫向短軸的'兩個(gè)長(zhǎng)度 b 和 c.其中，短軸的兩個(gè)長(zhǎng)度 b、c 測(cè)量方式是短軸處相互垂直的兩個(gè)位置進(jìn)行測(cè)量，通過(guò)公式（1） 求出哈密瓜的球度 .在測(cè)量哈密瓜縱徑時(shí)需要人工將哈密瓜豎立，由于豎立過(guò)程人工參與，可能存在一定的偏差，故此處均采取多次測(cè)量取平均值的方法。每個(gè)哈密瓜樣本的尺寸數(shù)據(jù)測(cè)量 3次并詳細(xì)記錄每次所測(cè)量的數(shù)據(jù)，將每個(gè)哈密瓜樣本的 3組試驗(yàn)數(shù)據(jù)取平均值作為哈密瓜的尺寸數(shù)據(jù)，并最終以 100 個(gè)哈密瓜的平均橫縱經(jīng)值做為哈密瓜的理論橫縱經(jīng)值。
四、進(jìn)度安排：
第1-4周 實(shí)習(xí)調(diào)研、收集資料；
第5周 完成開(kāi)題報(bào)告；
第6-7周 完成總體方案設(shè)計(jì)；
第8-11周 完成機(jī)械結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算；
第12-15周 繪制裝配機(jī)總裝配圖、零件圖；并繪制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)原理圖、控制系統(tǒng)原理圖；
第16周 整理文檔圖紙完成畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)；
第17周 校對(duì)所有設(shè)計(jì)內(nèi)容參加畢業(yè)設(shè)計(jì)論文答辯
五、已查閱主要參考文獻(xiàn)
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機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 篇4
課題名稱：LC-20自動(dòng)電氣控制部分設(shè)計(jì)
一、論文資料的準(zhǔn)備
1、概述
糧食自動(dòng)稱重系統(tǒng)是采用高精度稱重傳感器、微電腦控制儀表相結(jié)合的高技術(shù)產(chǎn)品。實(shí)現(xiàn)多種工業(yè)場(chǎng)合的各種不同物料的稱重包裝�？膳c配料系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)、系統(tǒng)等形成一條自動(dòng)化稱重流水線。稱重傳感器是自動(dòng)化稱重控制和貿(mào)易計(jì)量的重要手段，對(duì)貿(mào)易結(jié)算、交通運(yùn)輸、港口計(jì)量和科學(xué)研究都起到了重要作用。稱重傳感器具有反應(yīng)速度快，測(cè)量范圍廣、應(yīng)用面廣、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用操作方便、便于計(jì)算機(jī)控制等特點(diǎn)。被廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸、港口、機(jī)械制造和國(guó)防等各個(gè)領(lǐng)域
2、國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況
50年代中期電子技術(shù)的滲入推動(dòng)了稱重器的發(fā)展。60年代初期出現(xiàn)機(jī)電結(jié)合式電子稱重器以來(lái)，經(jīng)過(guò)40多年的不斷改進(jìn)與完善，我國(guó)電子稱重器從最初的機(jī)電結(jié)合型發(fā)展到現(xiàn)在的全電子型和數(shù)字智能型。我國(guó)電子衡器的技術(shù)裝備和檢測(cè)試驗(yàn)手段基本達(dá)到國(guó)際90年代中期的水平。電子稱重技術(shù)從靜態(tài)稱重向動(dòng)態(tài)稱重發(fā)展：計(jì)量方法從模擬測(cè)量向數(shù)字測(cè)量發(fā)展;測(cè)量特點(diǎn)從單參數(shù)測(cè)量向多參數(shù)測(cè)量發(fā)展，特別是對(duì)快速稱重和動(dòng)態(tài)稱重的研究與應(yīng)用。但就總體而言，我國(guó)電子衡器產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有較大差距，其主要差距是技術(shù)與工藝不夠先進(jìn)、工藝裝備與測(cè)試儀表老化、開(kāi)發(fā)能力不足、產(chǎn)品的品種規(guī)格較少、功能不全、穩(wěn)定性和可靠性較差等。
國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家社會(huì)化大生產(chǎn)程度較高，糧食生產(chǎn)都在大農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行。其機(jī)械化水平較高，從生產(chǎn)、加工到銷售都實(shí)行散裝運(yùn)輸。糧食散裝運(yùn)輸車在國(guó)外特別是在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)很盛行，且近年來(lái)發(fā)展很迅速。我國(guó)是糧食生產(chǎn)和消費(fèi)者大國(guó)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)糧食產(chǎn)量4億多噸。我國(guó)糧食生產(chǎn)較分散，從農(nóng)戶到糧食收購(gòu)站，再轉(zhuǎn)運(yùn)至倉(cāng)庫(kù)、加工廠、糧店，整個(gè)過(guò)程都是用麻袋貯運(yùn)，裝卸靠人抬肩扛。在一些大型倉(cāng)庫(kù)、加工廠也只采用了皮帶運(yùn)輸機(jī)來(lái)搬運(yùn)，機(jī)械化程度很低。因此，發(fā)展糧食散裝運(yùn)輸和貯存不僅可節(jié)省大量勞力、物力，并且在很大程度上促進(jìn)糧食生產(chǎn)、運(yùn)輸、貯存、加工和銷售等的機(jī)械化的發(fā)展。70年代末80年代初，國(guó)內(nèi)曾嘗試采用糧食散裝貯運(yùn)和加工，某些地方的糧食加工廠、倉(cāng)庫(kù)、糧店等部門(mén)也投入了一些資金，進(jìn)行糧食散裝的配套設(shè)備改裝和更新。但由于長(zhǎng)期以來(lái)人們一貫使用麻袋裝卸，改變和更新是個(gè)比較大的社會(huì)性工程，牽涉到糧食生產(chǎn)、加工、貯存、運(yùn)輸、銷售等許多部門(mén)的協(xié)調(diào)發(fā)展。再則，采用糧食散裝運(yùn)輸車還需要解決糧泄漏和雨淋等問(wèn)題。因此，從目前來(lái)看，短時(shí)間內(nèi)要在糧食行業(yè)全面實(shí)行糧食散裝貯運(yùn)尚存在一些困難。但隨著社會(huì)化大生產(chǎn)的發(fā)展和各行各業(yè)現(xiàn)代化程度的提高，在我國(guó)糧食生產(chǎn)、加工、貯存、運(yùn)輸、銷售等環(huán)節(jié)實(shí)行糧食散裝，勢(shì)在必行。糧食自動(dòng)稱重系統(tǒng)的應(yīng)用，將節(jié)約大量的人力物力，提高生產(chǎn)效率。本系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)散糧的直接運(yùn)輸，稱量，工作效率得到很大的提高，同時(shí)本系統(tǒng)可以通過(guò)傳感器對(duì)糧食的重量直接測(cè)量。本系統(tǒng)可以對(duì)糧食重量進(jìn)行精確稱量，減小了稱量的誤差。
3、自動(dòng)稱重技術(shù)發(fā)展前景
電子稱重器總的發(fā)展趨勢(shì)是小型化、模塊化、集成化、智能化;其技術(shù)性能趨向是速率高、準(zhǔn)確度高、穩(wěn)定性高、可靠性高;其功能趨向是稱重計(jì)量的控制信息和非控制信息并重的“智能化”功能;其應(yīng)用性能趨向于綜合性和組合性。1.小型化體積小、高度低、重量輕。鋼板或鋁板就是秤體的臺(tái)面，稱重傳感器既是傳感元件，又是承力支點(diǎn)，極大地減化了秤體結(jié)構(gòu)，不但降低了成本，而且提高了穩(wěn)定性和可靠性。大型已經(jīng)采用長(zhǎng)方形閉合截面的薄壁型鋼，并聯(lián)排隊(duì)列焊接成一個(gè)整體的竹排式結(jié)構(gòu)的秤體，4個(gè)稱重傳感器分別安裝在最外邊兩根薄壁型鋼兩端的切口內(nèi)，安裝在稱重傳感器承力點(diǎn)上的固定支承就是秤體的承力支點(diǎn)，既減化了承力傳力機(jī)構(gòu)，又節(jié)省了秤體高度，這是一種很有發(fā)展前途的秤體結(jié)構(gòu)。
a.模塊化在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)各行業(yè)用戶的需要，選擇標(biāo)準(zhǔn)模塊其中10余種常用的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格即可。這種模塊化的分體式結(jié)構(gòu)，不僅提高了產(chǎn)品的通用性、互換性和可靠性，而且也大大地提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。同時(shí)還降低了成本，增強(qiáng)了企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。
b.集成化對(duì)于某些品種和結(jié)構(gòu)的電子衡器，例如小型電子平臺(tái)秤、專用秤、便攜式靜動(dòng)態(tài)電子輪軸秤、靜動(dòng)態(tài)電子軌道衡等，都可以實(shí)現(xiàn)秤體與稱重傳感器，鋼軌與稱重傳感器，軌道衡秤體與鐵路線路一體化。
c.智能化電子稱重器的稱重顯示控制器與電子計(jì)算機(jī)組合，利用電子計(jì)算機(jī)的智能來(lái)增加稱重顯示控制器的功能。使稱重器在原有功能的基礎(chǔ)上，增加推理、判斷、自診斷、自適應(yīng)、自組織等功能，這就是當(dāng)今市場(chǎng)上采用微機(jī)化稱重顯示控制器的電子衡器與采用智能化稱重顯示控制器。
d.綜合性電子稱重技術(shù)的發(fā)展規(guī)律就是不斷的加強(qiáng)基礎(chǔ)研究并擴(kuò)大應(yīng)用，擴(kuò)展新技術(shù)領(lǐng)域，向相鄰學(xué)科和行業(yè)滲透，綜合各種技術(shù)去解決稱重計(jì)量、自動(dòng)控制、信息處理等問(wèn)題。例如在流量計(jì)量專業(yè)，如果按照傳統(tǒng)的理論和方法建造一套標(biāo)準(zhǔn)大流量測(cè)量系統(tǒng)，價(jià)格相當(dāng)昂貴。如果采用稱重法即質(zhì)量流量法，只要將重量和時(shí)間測(cè)量準(zhǔn)確，大流量的測(cè)量問(wèn)題就迎刃而解了。
e.組合性在工業(yè)稱重計(jì)量過(guò)程或工藝流程中，不少稱重計(jì)量系統(tǒng)還要求具有可組合性，即測(cè)量范圍等可以任意設(shè)定;硬件能夠依據(jù)一定的工作條件和環(huán)境作某些調(diào)整，硬件功能向軟件方向發(fā)展;軟件能按一定的程序進(jìn)行修改和擴(kuò)展;輸入輸出數(shù)據(jù)與指令可以使用不同的語(yǔ)言和條形碼，并能與外部的控制和數(shù)據(jù)處理設(shè)備進(jìn)行通信
二、本課題的目的(重點(diǎn)及擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題)
a.我國(guó)是糧食生產(chǎn)和消費(fèi)者的大國(guó)，糧食自動(dòng)稱重系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與配料系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)、計(jì)量系統(tǒng)等形成一條自動(dòng)化稱重流水線。改變了原來(lái)傳統(tǒng)的麻袋貯運(yùn)，裝卸靠人抬肩扛的習(xí)俗，大大的解放了生產(chǎn)力和節(jié)省了大量的物力與人力。
b.糧食自動(dòng)稱重系統(tǒng)是采用高精度的稱重傳感器、微電腦控制儀表相結(jié)合的高技術(shù)產(chǎn)品在國(guó)外特別是發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)很盛行。隨著我國(guó)科技實(shí)力的增長(zhǎng)，大量的外國(guó)科技被引入，而發(fā)展糧食自動(dòng)稱重系統(tǒng)不僅促進(jìn)糧食運(yùn)輸、加工、儲(chǔ)存和銷售的機(jī)械化發(fā)展，與國(guó)際潮流接軌也符合我國(guó)是糧食大國(guó)的國(guó)情。
c.由于我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)業(yè)是一個(gè)支柱產(chǎn)業(yè)，每年有大量的糧食需要流通，傳統(tǒng)的稱量方法不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且在運(yùn)輸過(guò)程中麻袋易磨損并造成大量的物質(zhì)浪費(fèi)。傳統(tǒng)稱重運(yùn)輸成本高且也會(huì)浪費(fèi)糧食。因此本課題就是為了解決上訴問(wèn)題兒進(jìn)行的優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)糧食稱重、打包的自動(dòng)化。改變傳統(tǒng)的人為稱重避免了糧食泄露、糧食斤數(shù)不準(zhǔn)的問(wèn)題。并且當(dāng)中采用的氣壓傳動(dòng)避免產(chǎn)生漏油現(xiàn)象，污染糧食。其工作壓力低，使用安全，不污染環(huán)境，成本低。
d.我的課題設(shè)計(jì)是為了實(shí)現(xiàn)糧食運(yùn)送、稱重、打包自動(dòng)化控制，并且能夠幾個(gè)部分可以作為一個(gè)整體有緊密的配合。協(xié)調(diào)和解決糧食物流環(huán)節(jié)鏈各構(gòu)成部分存在的問(wèn)題，促進(jìn)各構(gòu)成部分之間的密切銜接，確保糧食物流環(huán)節(jié)鏈?zhǔn)冀K處于良性元轉(zhuǎn)狀態(tài)，使糧食物流真正做到快捷，高效。
e.實(shí)行糧食散裝運(yùn)輸是個(gè)大的社會(huì)性工程，首先應(yīng)更新人們長(zhǎng)期以來(lái)形成的傳統(tǒng)觀念，大力宣傳糧食散裝運(yùn)輸?shù)膬?yōu)勢(shì)性和重要性，介紹國(guó)外糧食散裝運(yùn)輸?shù)南冗M(jìn)技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)，激發(fā)人們改變我國(guó)糧食運(yùn)輸落后現(xiàn)狀的信心，使我國(guó)糧食運(yùn)輸逐步向現(xiàn)代化邁進(jìn)。并且結(jié)合國(guó)外的先進(jìn)糧食運(yùn)輸技術(shù)和我國(guó)糧食運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)，建立起具有中國(guó)特色的的糧食運(yùn)輸體系，促進(jìn)我國(guó)糧食事業(yè)的迅猛發(fā)展，開(kāi)創(chuàng)我國(guó)糧食自動(dòng)化的新紀(jì)元。
f.本畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)機(jī)械電子工程專業(yè)學(xué)生在畢業(yè)前的一次全面訓(xùn)練，目的在于鞏固和擴(kuò)大學(xué)生在校期間所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)，訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決問(wèn)題的`能力通過(guò)設(shè)計(jì)對(duì)所學(xué)的知識(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新整合，將所學(xué)知識(shí)與工程實(shí)際問(wèn)題想結(jié)合，掌握一定的設(shè)計(jì)方法體系和手段，積累一定的時(shí)間經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力，從而掌握進(jìn)行科技創(chuàng)新所必需的知識(shí)與技能，是培養(yǎng)、鍛煉學(xué)生獨(dú)立工作能力和創(chuàng)新精神之最佳手段。畢業(yè)設(shè)計(jì)要求每個(gè)學(xué)生在工作過(guò)程中，要獨(dú)立思考，刻苦鉆研，有所創(chuàng)造的分析、解決技術(shù)問(wèn)題。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，使學(xué)生掌握糧食稱重系統(tǒng)總體及電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法，為今后步入工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。
三、主要內(nèi)容、研究方法、研究思路
(1)設(shè)計(jì)任務(wù)：
�、倏傮w設(shè)計(jì)：
A.總體方案及總體參數(shù)的確定;
B.結(jié)構(gòu)型式選擇及參數(shù)的確定;
C.輸送機(jī)的輸送能力與計(jì)量漏斗計(jì)量能力的匹配計(jì)算;
�、陔姎饪刂葡到y(tǒng)設(shè)計(jì)：
A.電氣控制回路設(shè)計(jì)(包括手動(dòng)和自動(dòng)控制系統(tǒng))，要求能夠?qū)τ?jì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和處理(如數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、累加和打印等);
B.電氣元件的選擇計(jì)算;
C.控制柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及布線圖設(shè)計(jì);
�、劭刂屏鞒炭驁D及控制柜的三維造型設(shè)計(jì)：
(2)技術(shù)參數(shù)及要求：
�、兕~定計(jì)量能力：20噸/小時(shí)，計(jì)量漏斗容重1.5t;
�、谠O(shè)備結(jié)構(gòu)尺寸：≯3800x1800x2300mm;
③糧食輸送與計(jì)量采用分體式結(jié)構(gòu)，設(shè)備重量控制在5噸以內(nèi);
④計(jì)量設(shè)備和輸送裝置都采用拖掛方式轉(zhuǎn)移場(chǎng)地，設(shè)備盡可能輕且操作簡(jiǎn)單;
�、菰O(shè)備既能自動(dòng)操作、又能手動(dòng)操作;
�、抻�(jì)量數(shù)據(jù)可動(dòng)態(tài)顯示，計(jì)量結(jié)果可以用打印機(jī)輸出。
(3)設(shè)計(jì)要求：
�、僦饕蝿�(wù)：學(xué)生應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨(dú)立完成給定的設(shè)計(jì)任務(wù)，編寫(xiě)符合要求的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，并正確繪制機(jī)械與電氣工程圖紙，并繪制有關(guān)圖表。
�、谥R(shí)要求：學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)工作中，應(yīng)綜合運(yùn)用多學(xué)科的理論、知識(shí)與技能，分析與解決工程問(wèn)題。通過(guò)學(xué)習(xí)、研究與實(shí)踐，使得理論認(rèn)識(shí)深化、知識(shí)領(lǐng)域擴(kuò)展、專業(yè)技能延伸。
�、勰芰ε囵B(yǎng)要求：學(xué)生應(yīng)學(xué)會(huì)依據(jù)技術(shù)課題任務(wù)，進(jìn)行資料的調(diào)研、收集、加工與整理和正確使用工具書(shū);培養(yǎng)學(xué)生掌握有關(guān)工程設(shè)計(jì)的程序、方法與技術(shù)規(guī)范，提高工程設(shè)計(jì)計(jì)算、圖紙繪制、編寫(xiě)技術(shù)文件的能力;鍛煉學(xué)生分析與解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力
研究方法：
1、文獻(xiàn)研究法：文獻(xiàn)研究法是通過(guò)調(diào)查文獻(xiàn)來(lái)獲得資料從而掌握所要研究問(wèn)題的一種方法。例如我們可以進(jìn)入一些文庫(kù)查看前人的論文和研究成果。
2、調(diào)查法：它是有目的、有計(jì)劃、有系統(tǒng)地搜集有關(guān)研究對(duì)象現(xiàn)實(shí)狀況或歷史狀況的材料的方法。調(diào)查方法是科學(xué)研究中常用的基本研究方法。例如我們?nèi)ニ褜ひ恍╆P(guān)于畢業(yè)設(shè)計(jì)的資料和調(diào)查自動(dòng)稱重系統(tǒng)的歷史發(fā)展和未來(lái)前景。
3、觀察法：觀察法是指研究者根據(jù)一定的研究目的、研究提綱或觀察表，用自己的感官和輔助工具去直接觀察被研究對(duì)象，從而獲得資料的一種方法。我們參觀了張家口市的糧食基地，直觀的去觀察自動(dòng)稱重系統(tǒng)的工作流水線。
研究思路：首先隨著社會(huì)電子稱重技術(shù)的高速發(fā)展與應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，再對(duì)比一下國(guó)內(nèi)外的科技發(fā)展，我覺(jué)得糧食自動(dòng)稱重系統(tǒng)這一課題的畢業(yè)設(shè)計(jì)具有很強(qiáng)的實(shí)際意義。然后調(diào)查糧食自動(dòng)稱重的現(xiàn)實(shí)狀況和歷史狀況初步了解該課題，制定時(shí)間表合理安排總體進(jìn)度和階段性工作內(nèi)容并通過(guò)一系列的研究手段來(lái)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。最后可以設(shè)計(jì)出應(yīng)用于實(shí)際的系統(tǒng)。
四、總體安排和進(jìn)度(包括階段性工作內(nèi)容及完成日期)
日期間隔任務(wù)
20xx.3.28-20xx.4.4總體參數(shù)確定及總體設(shè)計(jì)
20xx.4.5-20xx.4.16輸送機(jī)的輸送能力與計(jì)量漏斗計(jì)量能力的匹配計(jì)算
20xx.4.17-20xx.4.30電氣原理圖及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
20xx.5.1-20xx.5.17控制柜及面板設(shè)計(jì)
20xx.5.18-20xx.5.30控制柜布線圖設(shè)計(jì)
20xx.6.1-20xx.6.11控制流程圖及控制柜的三維建模
20xx.6.12-20xx.6.24準(zhǔn)備論文及答辯
五、主要參考文獻(xiàn)
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機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 篇5
十字軸是汽車萬(wàn)向節(jié)上的重要零件，規(guī)格品種多，需求量大。目前，國(guó)內(nèi)大多采用開(kāi)式模鍛和胎模鍛工藝生產(chǎn)，其工藝過(guò)程為：制坯→模鍛→切邊。生產(chǎn)的鍛件飛邊大，鍛件加工余量和尺寸公差大，因而材料利用率低；而且工藝環(huán)節(jié)多，鍛件質(zhì)量差，生產(chǎn)效率低。
相比之下，十字軸冷擠壓成形的具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。用冷擠壓成形工藝代替切削加工制造機(jī)械零件，能使生產(chǎn)率大大提高。
2、制件可獲得理想的表面粗糙度和尺寸精度。冷擠壓十字軸類零件的精度可達(dá)ITg———IT8級(jí)，表面粗糙度可達(dá)Ra O。2～1。6。因此，用冷擠壓成形的十字軸類零件一般很少再切削加工，只需在要求特別高之處進(jìn)行精磨。
3、提高零件的力學(xué)性能。冷擠壓后金屬的冷加工硬化，以及在零件內(nèi)部形成合理的纖維流線分布，使零件的強(qiáng)度高于原材料的強(qiáng)度。
4、降低零件成本。冷擠壓成形是利用金屬的塑性變形制成所需形狀的零件，因而能大量減少切削加工，提高材料的利用率，從而使零件成本大大降低。
2。國(guó)內(nèi)外同類設(shè)計(jì)（或同類研究）的概況綜述
利用切削加工方法加工十字軸類零件，生產(chǎn)工序多，效率低，材料浪費(fèi)嚴(yán)重，并且切削加工會(huì)破壞零件的金屬流線結(jié)構(gòu)。目前國(guó)內(nèi)大多采用熱模鍛方式成形十字軸類零件，加熱時(shí)產(chǎn)生氧化、脫碳等缺陷，必然會(huì)造成能源的浪費(fèi)，并且后續(xù)的機(jī)加工不但浪費(fèi)大量材料，產(chǎn)品的內(nèi)在和外觀質(zhì)量并不理想。
采用閉式無(wú)飛邊擠壓工藝生產(chǎn)十字軸，鍛件無(wú)飛邊，可顯著降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率：
�。�1）不僅能節(jié)省飛邊的金屬消耗，還能大大減小或消除敷料，可以節(jié)約材料30﹪；由于鍛件精化減少了切削加工量，電力消耗可降低30﹪；（2）鍛件質(zhì)量顯著提高，十字軸正交性好、組織致密、流線分布合理、纖維不被切斷，扭轉(zhuǎn)疲勞壽命指標(biāo)平均提高2~3倍；（3）由于一次性擠壓成型，生產(chǎn)率提高25%。
數(shù)值模擬技術(shù)是CAE的關(guān)鍵技術(shù)。通過(guò)建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，可以在昂貴費(fèi)時(shí)的模具或附具制造之前，在計(jì)算機(jī)中對(duì)工藝的.全過(guò)程進(jìn)行分析，總結(jié)不僅可以通過(guò)圖形、數(shù)據(jù)等方法直觀地得到諸如溫度、應(yīng)力、載荷等各種信息，而且可預(yù)測(cè)存在的缺陷；通過(guò)工藝參數(shù)對(duì)不同方案的對(duì)比中總結(jié)出規(guī)律，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工藝的優(yōu)化。數(shù)值模擬技術(shù)在保證工件質(zhì)量、減少材料消耗、提高生產(chǎn)效率、縮短試制周期等方面顯示出無(wú)可比擬的優(yōu)越性。
目前，用于體積成形工藝模擬的商業(yè)軟件已有“Deform”、“Autoforge”等軟件打入中國(guó)市場(chǎng)。其中，DEFORM軟件是一套基于有限元的工藝仿真系統(tǒng)，用于分析金屬成形及其相關(guān)工業(yè)的各種成形工藝和熱處理工藝。DEFORM無(wú)需試模就能預(yù)測(cè)工業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中的金屬流動(dòng)情況，是降低制造成本，縮短研發(fā)周期高效而實(shí)用的工具。二十多年來(lái)的工業(yè)實(shí)踐清楚地證明了基于有限元法DEFORM有著卓越的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，模擬引擎在大金屬流動(dòng)，行程載荷和產(chǎn)品缺陷預(yù)測(cè)等方面同實(shí)際生產(chǎn)相符保持著令人嘆為觀止的精度。
3。課題設(shè)計(jì)（或研究）的內(nèi)容
1）完成十字軸徑向擠壓工藝分析，完成模具總裝圖及零件圖設(shè)計(jì)。
2）建立十字軸徑向擠壓成形模具的三維模型。
3）十字軸徑向擠壓成形過(guò)程數(shù)值模擬。
4）相關(guān)英文資料翻譯。
4。設(shè)計(jì)（或研究）方法
1）完成十字軸徑向擠壓成形工藝分析，繪制模具總裝圖及零件圖。
2）代替寫(xiě)畢業(yè)論文建立十字軸徑向擠壓成形模具的三維模型。
3）完成十字軸徑向擠壓成形過(guò)程數(shù)值模擬。
4）查閱20篇以上與課題相關(guān)的文獻(xiàn)。
5）完成12000字的論文。
6）翻譯10000個(gè)以上英文印刷符號(hào)。
機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 篇6
課 題 名 稱： 學(xué) 生 姓 名：指 導(dǎo) 教 師：所在院(系)部：專 業(yè) 名 稱： MK2110數(shù)控磨床動(dòng)力學(xué)模擬與床身 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)（楷體三號(hào)加粗）王亮 學(xué) 號(hào)： 201020121 趙麗講師李艷講師 機(jī) 械 工 程 學(xué) 院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化（機(jī)械設(shè)計(jì)）
20xx 年 00 月 00日
說(shuō) 明
1．根據(jù)南京工程學(xué)院《畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作管理規(guī)定》，學(xué)生必須撰寫(xiě)《畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告》，由指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)、教研室審查，系教學(xué)主任批準(zhǔn)后實(shí)施。
2．開(kāi)題報(bào)告是畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的.依據(jù)材料之一。學(xué)生應(yīng)當(dāng)在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，開(kāi)題報(bào)告不合格者不得參加答辯。
3．畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告各項(xiàng)內(nèi)容要實(shí)事求是，逐條認(rèn)真填寫(xiě)。其中的文字表達(dá)要明確、嚴(yán)謹(jǐn)，語(yǔ)言通順，外來(lái)語(yǔ)要同時(shí)用原文和中文表達(dá)。第一次出現(xiàn)縮寫(xiě)詞，須注出全稱。
4．本報(bào)告中，由學(xué)生本人撰寫(xiě)的對(duì)課題和研究工作的分析及描述，應(yīng)不少于20xx字，沒(méi)有經(jīng)過(guò)整理歸納，缺乏個(gè)人見(jiàn)解僅僅從網(wǎng)上下載材料拼湊而成的開(kāi)題報(bào)告按不合格論。
5．開(kāi)題報(bào)告檢查原則上在第2～4周完成，各系完成畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題檢查后，應(yīng)寫(xiě)一份開(kāi)題情況總結(jié)報(bào)告。
機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 篇7
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三、課題研究的方法及內(nèi)容
本課題是逆向工程在鼠標(biāo)設(shè)計(jì)與制造中的應(yīng)用，本設(shè)計(jì)選用UG軟件根據(jù)鼠標(biāo)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行鼠標(biāo)的模型重建并用FDM對(duì)其進(jìn)行快速成型加工的過(guò)程，在根據(jù)點(diǎn)云逆向設(shè)計(jì)中，結(jié)合設(shè)計(jì)需要進(jìn)行了必要的正向設(shè)計(jì)修正，以得到理想的設(shè)計(jì)結(jié)果。
設(shè)計(jì)內(nèi)容貫徹?cái)?shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)項(xiàng)預(yù)處理、文件讀取、邊界提取、曲面重構(gòu)、實(shí)體生成、STL模型重構(gòu)、快速成型機(jī)的操作和注意事項(xiàng)，并對(duì)建模過(guò)程及STL文件處理做了系統(tǒng)的論述。選用UG NX4.0軟件的Unigraphics CAD/CAM/CAE系統(tǒng)提供了一個(gè)基于過(guò)程的產(chǎn)品設(shè)計(jì)環(huán)境，使產(chǎn)品開(kāi)發(fā)從設(shè)計(jì)到加工真正實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的無(wú)縫集成，從而優(yōu)化了企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造。由INSIGHT軟件進(jìn)行的數(shù)據(jù)切片處理可直接傳送快速成型機(jī)，無(wú)需進(jìn)行其他處理。
四、研究方案的具體設(shè)計(jì)
1、實(shí)體三維數(shù)據(jù)的獲得——掃描;
2、點(diǎn)云處理;
3、曲面重構(gòu);
4、實(shí)體建模：
(1)模型分析
(2)曲面造型
(3)實(shí)體外形修改
(4)各部件建模
(5)部件的.裝配與干涉檢驗(yàn)
5、基于INSIGHT快速成型切片的數(shù)據(jù)處理;
6、快速成型加工操作。
五、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)進(jìn)度計(jì)劃
1-2周 調(diào)研、查閱文獻(xiàn)，完成開(kāi)題報(bào)告
3-7周 進(jìn)行鼠標(biāo)模型點(diǎn)數(shù)據(jù)的采集和模型的初步構(gòu)建
8周 中期檢查與整改
9-13周 在初步構(gòu)建的鼠標(biāo)模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行修改并完成快速成型加工，撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文
14-15周 打印、裝訂、評(píng)閱、答辯資格審查
16周 畢業(yè)答辯
機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 篇8
一、擬選定學(xué)位論文的題目名稱
瀝青攪拌樓的樓架結(jié)構(gòu)分析
二、選題的科學(xué)意義和應(yīng)用前景
選題的科學(xué)意義：
大型機(jī)器的支撐基礎(chǔ)，承受著由機(jī)器的不平衡擾力引起的振動(dòng)和機(jī)器的自重等，如其振動(dòng)過(guò)大，將會(huì)影響機(jī)器的加工要求或無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，甚至損壞機(jī)器和影響鄰近的設(shè)備、儀器和人員的工作和生活，嚴(yán)重的還會(huì)危及建筑物的安全。因此動(dòng)力機(jī)器的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)分析具有重要的意義。
我國(guó)對(duì)于動(dòng)力機(jī)器基礎(chǔ)正式研究起于上世紀(jì)七十年代，在八十年代主要編制成了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《動(dòng)力機(jī)器基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》和《設(shè)計(jì)手冊(cè)》，這對(duì)于動(dòng)力機(jī)器基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和分析提供了重要依據(jù)和參考。近年來(lái)對(duì)于動(dòng)力機(jī)器基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的研究，往往集中于對(duì)壓縮機(jī)、壓力機(jī)、運(yùn)輸機(jī)、配料機(jī)等機(jī)器基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)分析。對(duì)于工業(yè)上應(yīng)用的更復(fù)雜的設(shè)備，像由振動(dòng)篩、攪拌器等多個(gè)動(dòng)力機(jī)器組成的大型瀝青攪拌樓，對(duì)于這種往往由多個(gè)動(dòng)力機(jī)器組合的大型設(shè)備的樓架問(wèn)題研究的幾乎沒(méi)有。另一方面研究人員僅僅采用單一理論計(jì)算方法計(jì)算擾力值，振動(dòng)幅值等，計(jì)算方法和參數(shù)的選擇并不統(tǒng)一，或考慮不夠全面造成結(jié)果各不相同或不接近實(shí)際。
針對(duì)以上問(wèn)題，本文擬考慮多臺(tái)設(shè)備共同作用時(shí)的振動(dòng)合成，如考慮攪拌機(jī)的振動(dòng)擾力和振動(dòng)篩的擾力，并考慮如風(fēng)載、靜載、動(dòng)載多種載荷情況下樓架的承載和振動(dòng)情況。同時(shí)在理論計(jì)算的基礎(chǔ)上，采用有限元分析軟件對(duì)樓架進(jìn)行模態(tài)分析，獲得結(jié)構(gòu)的頻率和振型，然后進(jìn)行分析，根據(jù)分析結(jié)果優(yōu)化樓架設(shè)計(jì)，并再次進(jìn)行有限元計(jì)算，驗(yàn)證改進(jìn)方案的可行性。
選題的應(yīng)用前景：
瀝青混凝土攪拌設(shè)備是瀝青路面機(jī)械化施工的關(guān)鍵設(shè)備，近20年來(lái)，我國(guó)公路交通事業(yè)發(fā)展迅猛，公路機(jī)械化施工因此獲得巨大進(jìn)步，特別是對(duì)參與高速公路瀝青路面工程建設(shè)的企業(yè)來(lái)說(shuō)，擁有大型瀝青混凝土攪拌設(shè)備已是市場(chǎng)準(zhǔn)入條件之一。而其樓架部分是攪拌樓的重要承載機(jī)構(gòu)，其設(shè)計(jì)首先必須保證機(jī)器的特定工作要求，滿足振動(dòng)和抗振的要求。
樓架作為瀝青攪拌樓的支撐基礎(chǔ)，它在各種工況下承受著巨大的載荷。若局部的應(yīng)力過(guò)高會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)被破壞，因此需要對(duì)樓架結(jié)構(gòu)剛強(qiáng)度和抗振性及穩(wěn)定性進(jìn)行分析，避免樓架的破壞同時(shí)合理選擇樓架鋼材的截面尺寸等，這樣可以保證瀝青攪拌樓的樓架在滿足安全性的前提下節(jié)約材料，因此對(duì)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性具有重大意義。
企業(yè)中瀝青攪拌樓的樓架設(shè)計(jì)往往利用技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)，即直接采用特定的結(jié)構(gòu)和尺寸進(jìn)行生產(chǎn)制造。本文的選題來(lái)源于企業(yè)，是對(duì)現(xiàn)有某型號(hào)瀝青攪拌樓的樓架安全性和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行驗(yàn)算分析或在進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)，這樣可以有效地降低設(shè)計(jì)成本，更具經(jīng)濟(jì)性。
選題中由于瀝青攪拌樓的樓架高度較高，所以要考慮多種載荷情況下樓架的承載和振動(dòng)情況。同時(shí)采用有限元軟件進(jìn)行分析，更好的展現(xiàn)在工作情況下樓架的實(shí)際情況，顯現(xiàn)出樓架中的危險(xiǎn)部分，可以針對(duì)問(wèn)題對(duì)樓架機(jī)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)和完善，優(yōu)化樓架，為瀝青攪拌樓樓架的設(shè)計(jì)提供有力的依據(jù)。這些對(duì)于大型復(fù)雜設(shè)備的支撐基礎(chǔ)設(shè)計(jì)都具有一定的參考意義。
三、背景科研項(xiàng)目情況簡(jiǎn)介
此課題來(lái)源于工程實(shí)際，是以無(wú)錫錫通科技集團(tuán)某瀝青攪拌樓設(shè)計(jì)為背景展開(kāi)的。其樓架結(jié)構(gòu)分析是攪拌樓設(shè)計(jì)工作的重要組成部分。此課題的完成將為企業(yè)進(jìn)行各種型號(hào)瀝青攪拌樓的樓架設(shè)計(jì)提供重要依據(jù)。
四、學(xué)位論文主要研究?jī)?nèi)容
動(dòng)力機(jī)器基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)基礎(chǔ)本身質(zhì)量、剛度的分布、設(shè)備的質(zhì)量和剛度、地基的影響、擾力大小和相位等因素，確定安全可靠、適用、經(jīng)濟(jì)合理和技術(shù)先進(jìn)的方案。
本論文是對(duì)企業(yè)中已有的樓架安全性與經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析驗(yàn)算和優(yōu)化，樓架的結(jié)構(gòu)和選材已定、不進(jìn)行研究，本論文對(duì)于瀝青攪拌樓的樓架設(shè)計(jì)提出必須滿足的三個(gè)基本要求：
(1)具有良好的抗振性;
(2)具有足夠的剛強(qiáng)度;
(3)穩(wěn)定性要求。
只有滿足了這三個(gè)方面的要求才能保證瀝青攪拌樓的正常運(yùn)行和安全生產(chǎn)。所以在進(jìn)行瀝青攪拌樓的樓架設(shè)計(jì)時(shí)需要進(jìn)行動(dòng)力特性分析以及強(qiáng)度和穩(wěn)定性的計(jì)算。最后就樓架可行性與經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行驗(yàn)算和優(yōu)化。
1.關(guān)于樓架抗振性研究：設(shè)計(jì)動(dòng)力機(jī)器機(jī)架的基本目標(biāo)是限制其振動(dòng)幅值和自振頻率，以滿足機(jī)器本身和附近設(shè)備、儀器的運(yùn)轉(zhuǎn)和不影響鄰近工作人員和居民的工作和生活。因此本設(shè)計(jì)中動(dòng)力計(jì)算時(shí)首先要確定機(jī)器的擾力作用方向和擾力值及其作用點(diǎn)的位置，然后按瀝青攪拌設(shè)備的擾力性質(zhì)，采用相應(yīng)的動(dòng)力計(jì)算公式，計(jì)算樓架的.振動(dòng)幅值、振動(dòng)頻率等，使之不超過(guò)允許極限值。
2.關(guān)于樓架剛強(qiáng)度的研究：要使樓架具有良好的動(dòng)態(tài)性能必須保證它具有足夠的靜、動(dòng)態(tài)剛度。靜態(tài)剛度是以滿載靜力作用下的靜位移來(lái)表征，動(dòng)態(tài)剛度是指其動(dòng)態(tài)特性，是以其系統(tǒng)的滿載自振頻率來(lái)表征。對(duì)剛度的研究本文從這兩個(gè)方面入手分別計(jì)算。強(qiáng)度設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則是在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)中可能發(fā)生的最大載荷的情況下樓架上任何點(diǎn)的應(yīng)力都不得大于允許應(yīng)力。強(qiáng)度計(jì)算時(shí)本文主要進(jìn)行內(nèi)力分析、載荷組合、和承載能力的驗(yàn)算。其中內(nèi)力分析包括動(dòng)內(nèi)力、風(fēng)載以及各種靜載荷內(nèi)力的計(jì)算。通過(guò)這些分析和計(jì)算確保瀝青攪拌樓樓架的所有構(gòu)件在各種可能的載荷工況下都不受到損壞，從而使機(jī)組能夠安全地運(yùn)行。此外還需研究樓架在彎扭組合交變應(yīng)力作用下的疲勞強(qiáng)度問(wèn)題。
3.關(guān)于樓架桿件穩(wěn)定性的研究：對(duì)于細(xì)長(zhǎng)的或薄壁的受壓機(jī)構(gòu)及彎-壓結(jié)構(gòu)存在失穩(wěn)問(wèn)題，失穩(wěn)對(duì)結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生很大的破壞，設(shè)計(jì)時(shí)需要校核。本文研究的瀝青攪拌樓的樓架由于立柱高度大承受的豎直方向的載荷較大，為避免立柱失穩(wěn)，需要校核計(jì)算。研究時(shí)由于樓架受力情況復(fù)雜，需要對(duì)立柱所受外力簡(jiǎn)化、近似處理等從而計(jì)算出立柱所能承受的臨界壓力。
4.關(guān)于樓架安全性與經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行驗(yàn)算和優(yōu)化：將理論計(jì)算結(jié)果與有限元軟件運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行比較，通過(guò)對(duì)結(jié)果的分析來(lái)得出結(jié)論或進(jìn)一步的優(yōu)化，這也是本文的最終目的。
五、預(yù)期解決的主要問(wèn)題
問(wèn)題1：如何進(jìn)行瀝青攪拌樓樓架振動(dòng)位移的計(jì)算問(wèn)題：
以前對(duì)機(jī)器基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)的方法有兩自由度法和空間多自由度法，在計(jì)算機(jī)普及以前只能采用兩自由度法。這種方法從基礎(chǔ)中逐一抽出單榀橫向框架，把它們簡(jiǎn)化成兩自由度的質(zhì)量、彈簧體系，然后進(jìn)行動(dòng)力分析。這種分析忽略了縱向框架的作用，只能求解單品框架的頻率、振型和動(dòng)力響應(yīng)，其精度和空間框架的實(shí)測(cè)結(jié)果相差較大;對(duì)于不能分解成平面框架的復(fù)雜結(jié)構(gòu)該方法更無(wú)能為力�？臻g多自由度體系往往更接近實(shí)際的幾何、物理模型，其精度更高，但空間多自由度法計(jì)算復(fù)雜，需要求解問(wèn)題較多。
本論文擬采用空間多自由度法計(jì)算，但利用空間多自由度進(jìn)行分析時(shí)難點(diǎn)主要是：建立計(jì)算模型與動(dòng)力平衡方程并進(jìn)一步進(jìn)行動(dòng)位移的計(jì)算。樓架動(dòng)力計(jì)算時(shí)將振動(dòng)位移分成水平振動(dòng)位移和豎向振動(dòng)位移的計(jì)算：
(1)進(jìn)行水平振動(dòng)位移計(jì)算時(shí)，首先建立模型，方法是采用凝聚質(zhì)量和忽略轉(zhuǎn)動(dòng)慣量假定，將所有桿件的質(zhì)量向兩端的質(zhì)點(diǎn)集中。體系的附加質(zhì)量也向質(zhì)點(diǎn)積聚不考慮橫梁和樓板的變形進(jìn)行計(jì)算。然后運(yùn)用達(dá)朗貝爾原理建立動(dòng)力平衡方程，利用公式求出所有的水平自振圓頻率和振型，進(jìn)一步計(jì)算各振型的折算質(zhì)量和載荷，最后求出動(dòng)位移;
(2)進(jìn)行豎向振動(dòng)位移計(jì)算時(shí)，考慮橫梁的變形，把單跨梁的鉸支座改成彈簧支座，建立模型，建立剛度方程，求出自振頻率，最后計(jì)算結(jié)構(gòu)動(dòng)位移。
問(wèn)題2：如何在多種載荷及其組合載荷下進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算的問(wèn)題：
本問(wèn)題的難度在于涉及的載荷非常多，如工作情況下的動(dòng)載、設(shè)備自重、風(fēng)載、地震載荷等，應(yīng)該選取何種情況下的載荷或組合載荷進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。此外還要研究樓架在彎扭組合交變應(yīng)力作用下的疲勞強(qiáng)度問(wèn)題。
本文首先將載荷分類：
a.永久載荷組合由設(shè)備自重、樓架自重組成
b.可變載荷由動(dòng)載荷組成
c.偶然組合由風(fēng)載荷組成。在樓架承載力計(jì)算時(shí)進(jìn)行載荷的組合，并取較大值作為控制值：
1)基本組合可由永久載荷與可變載荷組合，可變載荷中的各項(xiàng)動(dòng)力載荷只考慮單向作用;
2)偶然組合可由永久載荷，可變載荷及偶然載荷組合。再進(jìn)行計(jì)算時(shí)，計(jì)算簡(jiǎn)圖按下列規(guī)定確定：
1)柱和頂板橫梁按橫向平面剛架計(jì)算，當(dāng)量載荷考慮豎向和橫向的作用;
2)柱和頂板縱梁按縱向平面剛架計(jì)算，當(dāng)量載荷考慮豎向和縱向的作用。計(jì)算縱橫梁在水平載荷的作用下產(chǎn)生的彎矩，可近似的假定梁的兩端為固定支座來(lái)計(jì)算。
問(wèn)題3：對(duì)樓架進(jìn)行有限元分析時(shí)如何建模及如何進(jìn)行模態(tài)分析的問(wèn)題：
利用有限元可以進(jìn)行靜態(tài)分析、剛框架結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)分析和模態(tài)分析。
在進(jìn)行有限元分析時(shí)首先需要進(jìn)行有限元軟件的建模，本文在建立瀝青攪拌樓樓架的有限元模型時(shí)，不能瀝青攪拌樓樓架及設(shè)備的全部導(dǎo)入ANSYS中進(jìn)行建模，因?yàn)槟菢涌赡軙?huì)導(dǎo)致運(yùn)算量過(guò)大而使軟件無(wú)法運(yùn)行，可根據(jù)需要，建立樓架的有限元模型，然后選擇所采用的有限元單元類型，劃分網(wǎng)格，最后對(duì)其進(jìn)行計(jì)算分析。采用這樣的方法，建立樓架的有限元模型，可以減少運(yùn)算量，但必須能夠分析出樓架所達(dá)到的最大變形量。
對(duì)于模態(tài)分析，用于確定設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)或機(jī)器部件的振動(dòng)特性，即結(jié)構(gòu)的固有頻率和振型，它們是承受動(dòng)態(tài)載荷結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要參數(shù)。模態(tài)分析的好處：
(1)使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)避免共振或以特定頻率進(jìn)行振動(dòng);
(2)使工程師可以認(rèn)識(shí)到結(jié)構(gòu)對(duì)于不同類型的動(dòng)力載荷是如何響應(yīng)的;
(3)有助于在其它動(dòng)力分析中估算求解控制參數(shù)進(jìn)行模態(tài)分析需要清楚模態(tài)分析的基本理論。
本文進(jìn)行樓架的模態(tài)分析的主要分析思路：首先，進(jìn)行理論分析計(jì)算系統(tǒng)的固有頻率，然后在ANSYS中用實(shí)體建模的方法建立樓架模型，通過(guò)網(wǎng)格劃分和加載求解來(lái)得到系統(tǒng)的固有頻率。最后，將理論計(jì)算結(jié)果與軟件運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行比較，通過(guò)對(duì)結(jié)果的分析來(lái)得出結(jié)論。
六、開(kāi)題條件
學(xué)術(shù)條件：本人在經(jīng)過(guò)本科階段和研究生階段的學(xué)習(xí)，掌握了材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、高等動(dòng)力學(xué)、機(jī)械振動(dòng)、建筑振動(dòng)理論及有限元分析理論等多方面的知識(shí)，這是論文開(kāi)展的理論基礎(chǔ)。然后又參考了相關(guān)領(lǐng)域的研究成果和實(shí)踐狀況，為論文的完成有很大的實(shí)際意義。同時(shí)還有我的導(dǎo)師和同學(xué)都將為我的論文提供指導(dǎo)和幫助，這些都是我完成課題的重要保證。
設(shè)備條件：分析用計(jì)算機(jī)與軟件均具備。
七、文獻(xiàn)綜述
20世紀(jì)80年代以來(lái)，隨著有限元法和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展，利用有限元方法分析機(jī)架或樓架應(yīng)力、變形分布等情況，來(lái)解決其存在的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的，已在我國(guó)有了應(yīng)用[1]。本課題利用理論計(jì)算與有限元相合的方法對(duì)瀝青攪拌樓的樓架進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化，解決在實(shí)際使用過(guò)程中樓架因?yàn)閺?qiáng)度問(wèn)題的斷裂和振動(dòng)破壞，在滿足抗振性、剛強(qiáng)度的要求下減輕樓架的質(zhì)量，降低成本。
動(dòng)力機(jī)器支撐基礎(chǔ)設(shè)計(jì)一般要求應(yīng)保證抗振性、剛強(qiáng)度及穩(wěn)定性。
本文正是從這三個(gè)方面進(jìn)行分析進(jìn)行樓架結(jié)構(gòu)的分析。設(shè)計(jì)前需要弄清設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工作原理，文獻(xiàn)[2][3]介紹兩種瀝青攪拌站的基本結(jié)構(gòu)和工作原理。為個(gè)人提供了一定的專業(yè)知識(shí)。由于剛度分析主要考慮變形問(wèn)題，在進(jìn)行動(dòng)力分析時(shí)顯然要最終求出樓架的最大的振幅，振動(dòng)頻率。
對(duì)于樓架抗振性的研究：抗振性即動(dòng)力分析，是本文的難點(diǎn)。在進(jìn)行動(dòng)力分析時(shí)需要知道瀝青攪拌樓的擾力產(chǎn)生來(lái)源，及擾力的作用方向和作用點(diǎn)的位置，然后本文在進(jìn)行樓架的動(dòng)位移計(jì)算時(shí)采用了空間多自由度法計(jì)算�？臻g多自由度體系往往更接近實(shí)際的幾何、物理模型，其精度更高，應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。
機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 篇9
論文題目：左接頭鍛造工藝分析與模具設(shè)計(jì)
一、選題意義:
1、理論意義:(1)學(xué)習(xí)模具設(shè)計(jì)的一般方法，了解和掌握常用模具整體設(shè)計(jì)、零部件的設(shè)計(jì)過(guò)程和計(jì)算方法，培養(yǎng)正確的設(shè)計(jì)思想和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，特別是總體設(shè)計(jì)和計(jì)算的能力.
(2)綜合運(yùn)用熱鍛模課程和其它有關(guān)選修課程的理論及生產(chǎn)實(shí)踐的知識(shí)去分析和解決模具設(shè)計(jì)問(wèn)題，并使所學(xué)專業(yè)知識(shí)得到進(jìn)一步鞏固和深化.
(3)通過(guò)計(jì)算和繪圖，學(xué)會(huì)運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)、圖冊(cè)和查閱有關(guān)技術(shù)資料等，培養(yǎng)模具設(shè)計(jì)的基本技能
(4)可以掌握鍛造工藝，熟悉各種鍛造各種鍛造設(shè)備，熟悉掌握計(jì)算機(jī)操作以及了解DEFORM軟件的應(yīng)用，并具有機(jī)械設(shè)計(jì)及制造等綜合知識(shí).
2、現(xiàn)實(shí)意義:隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，許多新技術(shù)，新工藝，新設(shè)備，新材料不斷涌現(xiàn)，進(jìn)一步提高鍛件的性能指標(biāo);同時(shí)縮短了生產(chǎn)周期，降低了成本，使之在競(jìng)爭(zhēng)中處于優(yōu)勢(shì)地位.
鍛造是一種借助工具或模具在沖擊作用下加工金屬機(jī)械零件或零件毛坯的方法.鍛件的最大優(yōu)勢(shì)是韌性高、纖維組織合理，件與件之間性能變化小;鍛件內(nèi)部質(zhì)量與加工歷史有關(guān)，不會(huì)被任何一種金屬加工工藝超過(guò).
鍛件的優(yōu)勢(shì)是由于金屬材料通過(guò)塑性變形后，消除了內(nèi)部缺陷，如鍛(焊)合空洞，壓實(shí)疏松，打碎碳化物，非金屬夾雜并使之沿變形方向分布，改善或消除成分偏析等，得到了均勻、細(xì)小的低倍和高倍組織.而鑄造工藝得到的鍛件，盡管能獲得較準(zhǔn)確的尺寸和比鍛件更為復(fù)雜的形狀，但難以消除疏松、空洞、成分偏析、非金屬夾雜等缺陷;機(jī)械加工方法獲得的零件，尺寸精度較高，表面光滑，但金屬內(nèi)部流線往往被切斷，容易造成應(yīng)力腐蝕，承載拉壓交變應(yīng)力的能力較差.
這幾年，我國(guó)火車不斷提速，動(dòng)車、高鐵相繼投入運(yùn)營(yíng)，這也代表著以后的發(fā)展方向，這要求我們必須保證火車導(dǎo)軌的安全可靠行，為保證高速列車運(yùn)行的平穩(wěn)性和旅客的舒適性，高速鐵路的平順性是很重要的指標(biāo)，國(guó)外高速鐵路采用斷面尺寸公差和平直度要求很高的長(zhǎng)定尺鋼軌并焊接成超長(zhǎng)無(wú)縫線路.接頭作為連接導(dǎo)軌的關(guān)鍵部件起著至關(guān)重要的作用.
模具制造技術(shù)現(xiàn)代化是模具工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，性能良好的鍛造設(shè)備是提高鍛造生產(chǎn)技術(shù)水平的基本條件，高精度、高壽命、高效率的鍛模模需要高精度高自動(dòng)化的鍛造設(shè)備相匹配.為了滿足大批量高速生產(chǎn)的需要，目前鍛造設(shè)備也由單工位、單功能、低速壓力機(jī)朝著多工位、多功能、高速和數(shù)控方向發(fā)展，加之機(jī)械手乃至機(jī)器人的.大量使用，使鍛造生產(chǎn)效率得到大幅度的提高，各式各樣的鍛造自動(dòng)線和高速自動(dòng)壓力機(jī)紛紛投入使用.
二、課題關(guān)鍵問(wèn)題及難點(diǎn)
本課題以鍛造工序的數(shù)目確定、預(yù)成形設(shè)計(jì)為重點(diǎn)，對(duì)比不同形狀預(yù)制坯的成形過(guò)程，給出了合理的制坯工序布排和設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了一火鍛造.同時(shí)，開(kāi)發(fā)了封閉飛邊閉式鍛造預(yù)鍛工序，提高了材料利用率.最后，對(duì)鍛造過(guò)程進(jìn)行了三維有限元模擬，在40MN熱模鍛壓力機(jī)上進(jìn)行了試驗(yàn)和試生產(chǎn)，模擬和試驗(yàn)結(jié)果證明鍛造設(shè)計(jì)符合生產(chǎn)要求.該鍛件形狀復(fù)雜，材料分布非常不均勻，其鍛造工序編排和模具設(shè)計(jì)難度更大.
本課題的難點(diǎn)在于應(yīng)用三維繪圖軟件和deform軟件對(duì)其進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變分析，通過(guò)軟件規(guī)范初設(shè)數(shù)據(jù)并反復(fù)進(jìn)行修改，直到得到最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案..
三、調(diào)研報(bào)告(或文獻(xiàn)綜述)
我國(guó)的經(jīng)濟(jì)體制發(fā)生了根本的變化，由過(guò)去的計(jì)劃經(jīng)濟(jì)過(guò)度到現(xiàn)在的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì).鍛壓生產(chǎn)雖然生產(chǎn)效率高，節(jié)約原材料和機(jī)械加工工時(shí);但生產(chǎn)周期較長(zhǎng)，成本較高，處于不利的競(jìng)爭(zhēng)地位.鑄造、焊接、機(jī)械加工豆加入了競(jìng)爭(zhēng).鍛造生產(chǎn)要跟上當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，需不斷改進(jìn)技術(shù)，采用新工藝、新技術(shù)，進(jìn)一步提高鍛件的性能指標(biāo);同時(shí)要縮短生產(chǎn)周期，降低成本，使之在競(jìng)爭(zhēng)中處于優(yōu)勢(shì)地位.模具的技術(shù)水平明顯有了提高，一些國(guó)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)模具的性能已接近國(guó)外同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平，但由于我國(guó)起步晚，許多模具不得不依賴進(jìn)口，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比差距還非常大.
當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對(duì)鍛壓技術(shù)本身的完善和發(fā)展有著重大的影響，這主要表現(xiàn)在一下幾個(gè)方面:
1. 對(duì)機(jī)械零件的性能要求更高.現(xiàn)代交通工具如汽車、飛機(jī)、機(jī)車的速度越來(lái)越高，負(fù)荷越來(lái)越大.出更換強(qiáng)度更高的材料外，研究和開(kāi)發(fā)新的鍛造技術(shù).挖掘原有材料的潛力也是一條出路.
2 .模具計(jì)算輔助設(shè)計(jì)、制造與分析(CAD/CAM/CAE)的研究和應(yīng)用將極大地提高模具制造效率，提高模具質(zhì)量，使模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)一體化.
3. 模具的標(biāo)準(zhǔn)化、商品化、機(jī)械化及專業(yè)化自動(dòng)生產(chǎn).
4. 工藝分析計(jì)算的現(xiàn)代化.它將與現(xiàn)代數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)聯(lián)姻，對(duì)加工零件進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬和有限元分析，達(dá)到預(yù)測(cè)某一工藝方案對(duì)零件成形的可能性與成形過(guò)程中可能會(huì)發(fā)生的問(wèn)題，供設(shè)計(jì)人員修改和選擇.
目前鍛造業(yè)面臨的問(wèn)題大概可以歸納為一下幾個(gè)方面:
1.裝備水平低，其主要表現(xiàn)是設(shè)備老化、精確度低.
2.管理體制亟待理順，生產(chǎn)廠點(diǎn)過(guò)多，力量分散.
3.機(jī)械制造廠家封閉式經(jīng)營(yíng)生產(chǎn)，是產(chǎn)品缺乏競(jìng)爭(zhēng)力.
4.科學(xué)研究投入少，接受新技術(shù)新工藝遲緩，其結(jié)果導(dǎo)致搞科研也搞生產(chǎn)，生產(chǎn)廠家的問(wèn)題無(wú)人去解決.
四、參考文獻(xiàn)
【1】姚澤坤主編. 鍛造工藝學(xué)與模具設(shè)計(jì) 西北工業(yè)大學(xué)出版社 20xx.6
【2】盧秉恒. 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ). 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社，1999.8
【3】王先奎. 機(jī)械制造工藝學(xué). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社，20xx
【4】吳宗澤 機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社，20xx.4
【5】鄭家驤 劉永田. 畫(huà)法幾何與機(jī)械制圖. 內(nèi)蒙古科技出版社，20xx.8
【6】鍛壓手冊(cè)(設(shè)備) 北京:機(jī)械工業(yè)出版社，20xx
【7】鍛模設(shè)計(jì)手冊(cè) 北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1991
五、研究?jī)?nèi)容及確定方案各步驟
1、研究?jī)?nèi)容:
(1)模具整體方案設(shè)計(jì)，包括零件的工藝分析、設(shè)計(jì)繪制鍛件圖、模具類型的確定、確定變形工步及中間坯料尺寸，壓力中心計(jì)算、壓力機(jī)選擇、計(jì)算原坯料尺寸的確定等;
(2)模具整裝配圖和模具主要零件的設(shè)計(jì);
(3)編寫(xiě)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文
2、基本設(shè)計(jì)方案
本零件是屬于大型鍛件，首先根據(jù)相關(guān)尺寸確定其鍛造工步，通過(guò)計(jì)算/r以及H/d的相關(guān)數(shù)值， 基本步驟設(shè)計(jì)如下:
1、計(jì)算毛坯尺寸
2、選擇成型設(shè)備及其參數(shù)
3、用DEFORM模擬軟件進(jìn)行有限元模擬并分析缺陷并加以改進(jìn)
4、模具工作部分尺寸的計(jì)算
5、模具的總體設(shè)計(jì)
6、下料
7、加熱
8、彎曲
9、預(yù)鍛
10、終鍛
11、切邊
六、進(jìn)度安排
第5-6周畢業(yè)實(shí)習(xí)，撰寫(xiě)實(shí)習(xí)報(bào)告
第7-8周 寫(xiě)出不少于3000字的文獻(xiàn)綜述;根據(jù)參考文獻(xiàn)和課題要求，提出自己擬定的可行方案;
第9-10周 寫(xiě)出開(kāi)題報(bào)告，開(kāi)題;進(jìn)行總體設(shè)計(jì)
第11-12周 外文文獻(xiàn)翻譯，完成詳細(xì)方案設(shè)計(jì)
第13-14周 完成結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
第15-16周 繪制圖紙，列出論文編寫(xiě)大綱，設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)
第17周，整理設(shè)計(jì)資料，進(jìn)行畢業(yè)答辯
機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 篇10
1. 設(shè)計(jì)（或研究）的依據(jù)與意義
十字軸是汽車萬(wàn)向節(jié)上的重要零件，規(guī)格品種多，需求量大。目前，國(guó)內(nèi)大多采用開(kāi)式模鍛和胎模鍛工藝生產(chǎn)，其工藝過(guò)程為：制坯→模鍛→切邊。生產(chǎn)的鍛件飛邊大，鍛件加工余量和尺寸公差大，因而材料利用率低；而且工藝環(huán)節(jié)多，鍛件質(zhì)量差，生產(chǎn)效率低。
相比之下，十字軸冷擠壓成形的具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1、增強(qiáng)勞動(dòng)生產(chǎn)率。用冷擠壓成形工藝代替切削加工制造機(jī)械零件，能使生產(chǎn)率大大增強(qiáng)。
2、制件可獲得理想的表面粗糙度和尺寸精度。冷擠壓十字軸類零件的精度可達(dá)ITg---IT8級(jí)，表面粗糙度可達(dá)Ra O．2～1．6。因此，用冷擠壓成形的十字軸類零件一般很少再切削加工，只需在要求特別高之處進(jìn)行精磨。
3、增強(qiáng)零件的力學(xué)性能。冷擠壓后金屬的冷加工硬化，以及在零件內(nèi)部形成合理的纖維流線分布，使零件的強(qiáng)度高于原材料的強(qiáng)度。
4、降低零件成本。冷擠壓成形是利用金屬的`塑性變形制成所需形狀的零件，因而能大量減少切削加工，增強(qiáng)材料的利用率，從而使零件成本大大降低。
2. 國(guó)內(nèi)外同類設(shè)計(jì)（或同類研究）的概況綜述
利用切削加工方法加工十字軸類零件，生產(chǎn)工序多，效率低，材料浪費(fèi)嚴(yán)重，并且切削加工會(huì)破壞零件的金屬流線結(jié)構(gòu)。目前國(guó)內(nèi)大多采用熱模鍛方式成形十字軸類零件，加熱時(shí)產(chǎn)生氧化、脫碳等缺陷，必然會(huì)造成能源的浪費(fèi)，并且后續(xù)的機(jī)加工不但浪費(fèi)大量材料，產(chǎn)品的內(nèi)在和外觀質(zhì)量并不理想。
采用閉式無(wú)飛邊擠壓工藝生產(chǎn)十字軸，鍛件無(wú)飛邊，可顯著降低生產(chǎn)成本，增強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率：
�。�1）不僅能節(jié)省飛邊的金屬消耗，還能大大減小或消除敷料，可以節(jié)約材料30％；由于鍛件精化減少了切削加工量，電力消耗可降低30％；
�。�2）鍛件質(zhì)量顯著增強(qiáng)，十字軸正交性好、組織致密、流線分布合理、纖維不被切斷，扭轉(zhuǎn)疲勞壽命指標(biāo)平均增強(qiáng)2~3倍；
�。�3）由于一次性擠壓成型，生產(chǎn)率增強(qiáng)25%.
數(shù)值模擬技術(shù)是CAE的關(guān)鍵技術(shù)。通過(guò)建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，可以在昂貴費(fèi)時(shí)的模具或附具制造之前，在計(jì)算機(jī)中對(duì)工藝的全過(guò)程進(jìn)行分析，不僅可以通過(guò)圖形、數(shù)據(jù)等方法直觀地得到諸如溫度、應(yīng)力、載荷等各種信息，而且可預(yù)測(cè)存在的缺陷；通過(guò)工藝參數(shù)對(duì)不同方案的對(duì)比中總結(jié)出規(guī)律，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工藝的優(yōu)化。數(shù)值模擬技術(shù)在保證工件質(zhì)量、減少材料消耗、增強(qiáng)生產(chǎn)效率、縮短試制周期等方面顯示出無(wú)可比擬的優(yōu)越性。
目前，用于體積成形工藝模擬的商業(yè)軟件已有“Deform”、“Autoforge”等軟件打入中國(guó)市場(chǎng)。其中，DEFORM軟件是一套基于有限元的工藝仿真系統(tǒng)，用于分析金屬成形及其相關(guān)工業(yè)的各種成形工藝和熱處理工藝。DEFORM無(wú)需試模就能預(yù)測(cè)工業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中的金屬流動(dòng)情況，是降低制造成本，縮短研發(fā)周期高效而實(shí)用的工具。二十多年來(lái)的工業(yè)實(shí)踐清楚地證明了基于有限元法DEFORM有著卓越的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，模擬引擎在大金屬流動(dòng)，行程載荷和產(chǎn)品缺陷預(yù)測(cè)等方面同實(shí)際生產(chǎn)相符保持著令人嘆為觀止的精度。
3. 課題設(shè)計(jì)（或研究）的內(nèi)容
1）完成十字軸徑向擠壓工藝分析，完成模具總裝圖及零件圖設(shè)計(jì)。
2）建立十字軸徑向擠壓成形模具的三維模型。
3）十字軸徑向擠壓成形過(guò)程數(shù)值模擬。
4）相關(guān)英文資料翻譯。
4. 設(shè)計(jì)（或研究）方法
1）完成十字軸徑向擠壓成形工藝分析，繪制模具總裝圖及零件圖。
2）畢業(yè)論文建立十字軸徑向擠壓成形模具的三維模型。
3）完成十字軸徑向擠壓成形過(guò)程數(shù)值模擬。
4）查閱20篇以上與課題相關(guān)的文獻(xiàn)。
5）完成12000字的論文。
6）翻譯10000個(gè)以上英文印刷符號(hào)。
5. 實(shí)施計(jì)劃
04-06周：文獻(xiàn)檢索，開(kāi)題報(bào)告。
07-10周：進(jìn)行工藝分析、繪制模具二維圖及模具三維模型設(shè)計(jì)。
11-13周：進(jìn)行數(shù)值模擬。
14-16周：撰寫(xiě)畢業(yè)論文。
17周：進(jìn)行答辯。
機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 篇11
摘 要本文針對(duì)機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀及未來(lái)趨勢(shì)進(jìn)行了重點(diǎn)分析,首先分析了當(dāng)前我國(guó)的機(jī)械自動(dòng)化程度與發(fā)達(dá)國(guó)家之間所存在的差距,之后對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制及造自動(dòng)化未來(lái)發(fā)展做了一定的預(yù)測(cè),希望以此對(duì)機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展起到參考作用.
【關(guān) 鍵 詞】機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)智能化網(wǎng)絡(luò)化
作為各行各業(yè)所需技術(shù)裝備的主要來(lái)源,機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化具有非常強(qiáng)的專業(yè)性和知識(shí)性,更是非常重要的工業(yè)制造組成部分,對(duì)于國(guó)家工業(yè)體系的完善有著巨大的作用.雖然我國(guó)在工業(yè)設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化領(lǐng)域不斷進(jìn)行發(fā)展和創(chuàng)新,但在這方面同發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍存在很大差距,因而我們要對(duì)其今后的發(fā)展趨勢(shì)和方向進(jìn)行相應(yīng)的分析,以便更好促進(jìn)我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化的發(fā)展.
1國(guó)內(nèi)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀
我國(guó)最早興起機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)至今已有近百年的時(shí)間,而且在這段時(shí)間內(nèi)各行各業(yè)的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)都得到了廣泛應(yīng)用和快速發(fā)展,不過(guò)當(dāng)前我國(guó)依舊處于機(jī)械自動(dòng)化的初級(jí)操作階段.我國(guó)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化與發(fā)達(dá)國(guó)家主要有以下幾方面的差距：
1.1對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造的管理
在一些工業(yè)化水平較高的發(fā)達(dá)國(guó)家,其對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造的管理大都是通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行的,重視對(duì)于機(jī)械制造企業(yè)的生產(chǎn)模式、管理體制以及組織形式等的發(fā)展和創(chuàng)新.而且其在管理過(guò)程中還提出了許多諸如美國(guó)的CE（并行工程）技術(shù)以及日本的JIT（準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)）技術(shù)等的全新管理技術(shù)和思想.可是在我國(guó)計(jì)算機(jī)輔助管理技術(shù)只有少部分規(guī)模較大的公司才加以使用,經(jīng)驗(yàn)管理仍是大部分小企業(yè)的主要管理方式.
1.2機(jī)械設(shè)計(jì)方法
設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和數(shù)據(jù)的不斷更新是發(fā)達(dá)國(guó)家在機(jī)械設(shè)計(jì)方法方面所重點(diǎn)關(guān)注的,其往往注重對(duì)新型設(shè)計(jì)方法的采用,對(duì)于CAD（計(jì)算機(jī)輔助）技術(shù)等的應(yīng)用也十分普遍,一些發(fā)達(dá)國(guó)家的大型工業(yè)企業(yè)已經(jīng)逐步進(jìn)行無(wú)紙化的設(shè)計(jì)生產(chǎn)工作.而我們國(guó)內(nèi)對(duì)于CAD技術(shù)的采用比例還是非常低的,而且大多數(shù)國(guó)內(nèi)企業(yè)仍將人力生產(chǎn)作為主要的設(shè)計(jì)手段,同發(fā)達(dá)國(guó)家存在不小的距離.
1.3機(jī)械制造工藝
在機(jī)械設(shè)備的制造工藝方面,發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)于新型加工方法的重視程度是非常高的,因而其在機(jī)械制造工藝方面創(chuàng)造了很多科技水平和含量較高的生產(chǎn)技術(shù),比如復(fù)合加工技術(shù)、超塑加工技術(shù)、電磁加工技術(shù)、激光加工技術(shù)、納米技術(shù)以及微細(xì)加工、高精密加工等技術(shù).可是,這些技術(shù)和工藝手段在我們國(guó)家的普及覆蓋率基本為零,我國(guó)機(jī)械制造工藝中的高科技技術(shù)仍然處于初步的開(kāi)發(fā)和掌握過(guò)中.
在對(duì)機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造方面,發(fā)達(dá)國(guó)家具有很高的集成化、智能化程度,其大都已經(jīng)通過(guò)FMS（柔性制造系統(tǒng)）、數(shù)控機(jī)床等技術(shù)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械制造的柔性自動(dòng)化技術(shù).可是當(dāng)前我們國(guó)家的機(jī)械自動(dòng)化依舊在剛性自動(dòng)化、單機(jī)自動(dòng)化的發(fā)展階段,只有少數(shù)大型企業(yè)才能夠見(jiàn)到柔性制造系統(tǒng)和單元的身影,可見(jiàn)在機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)方面,我們國(guó)家同發(fā)達(dá)國(guó)家的差距也是非常大的.1.4機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)
2機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化領(lǐng)域的逐步應(yīng)用以及電子集成技術(shù)的快速發(fā)展,我國(guó)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造機(jī)自動(dòng)化領(lǐng)域的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)主要呈現(xiàn)以下幾個(gè)特征：
2.1智能化
近年來(lái),機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)發(fā)展所呈現(xiàn)出的主要趨勢(shì)之一就是智能化程度的提高,我們通常所說(shuō)的智能化主要針對(duì)的是機(jī)械設(shè)備自身行為而言的,將計(jì)算機(jī)技術(shù)、生理學(xué)、心理學(xué)、運(yùn)籌學(xué)和人工智能的多學(xué)科知識(shí)在傳統(tǒng)機(jī)械控制理論基礎(chǔ)上進(jìn)行綜合運(yùn)用,就能夠賦予機(jī)械設(shè)備一定得邏輯思維能力和判斷能力,人們就可以經(jīng)由很簡(jiǎn)單的控制得到更好的操作體驗(yàn)和效果.
2.2模塊化
在傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域,由于其具有非常多的自動(dòng)化產(chǎn)品廠家和種類,因而實(shí)現(xiàn)其模塊化是非常復(fù)雜和困難的.雖然說(shuō)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域開(kāi)發(fā)研制具有標(biāo)準(zhǔn)接口（比如環(huán)境接口、電氣接口、機(jī)械接口等）的產(chǎn)片單元也是非常復(fù)雜的,但是這也是非常重要、非常有價(jià)值的..比如我們可以研制一個(gè)動(dòng)力單元使電動(dòng)機(jī)、只能減速、減速等功能集成于一體,研制具有測(cè)距識(shí)別、圖像處理等功能的控制單元等等,新的產(chǎn)品可以通過(guò)這些標(biāo)準(zhǔn)的單元進(jìn)行比較快速的開(kāi)發(fā),也有利于新產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大.由此可見(jiàn),機(jī)械設(shè)計(jì)制造的模塊化發(fā)展將給自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)很大的便利.
2.3網(wǎng)絡(luò)化
當(dāng)前伴隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展和普及,機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)化也日益成為其發(fā)展的必然趨勢(shì)之一,網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程檢測(cè)和監(jiān)控技術(shù)仍在機(jī)械自動(dòng)化應(yīng)用程度逐步提高,機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品作為利用網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程技術(shù)控制的終端設(shè)備獲得了很大程度的發(fā)展和創(chuàng)新.此外,家庭用電器通過(guò)家庭網(wǎng)絡(luò)而組成的集成系統(tǒng)使得人們能夠在家中即可享受高科技技術(shù)所帶來(lái)的優(yōu)越性.基于網(wǎng)絡(luò)化所具有的優(yōu)點(diǎn)和便利條件,其將會(huì)是機(jī)械設(shè)計(jì)制作及自動(dòng)化發(fā)展的一個(gè)重要方向.
2.4微型化
自上世紀(jì)80年代以來(lái),伴隨著電子集成技術(shù)的發(fā)展,機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化也正在朝著微型化的方向邁進(jìn),微電子機(jī)械系統(tǒng),主要指的是尺寸在一平方厘米之內(nèi)的機(jī)械產(chǎn)品,是國(guó)外對(duì)于微型化的機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品的稱謂.靈活易攜、能量耗費(fèi)少、體積占用小是微機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品所具有的主要特效,所以其在一些高精尖企業(yè)的應(yīng)用是非常普遍的,比如軍事信息、生物醫(yī)療等領(lǐng)域.相信在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中,機(jī)械設(shè)計(jì)制造將會(huì)朝著更加微型化的方向發(fā)展.
2.5綠色化
在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中,綠色化發(fā)展是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化領(lǐng)域發(fā)展所不能忽視的問(wèn)題,對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)來(lái)說(shuō),若其仍然采取將老舊機(jī)械設(shè)備直接扔掉的方式,就會(huì)造成企業(yè)成本的增加和生產(chǎn)環(huán)境的破壞.機(jī)械制造企業(yè)應(yīng)該加大再回收的力度,注重對(duì)于綠色化產(chǎn)品的追求,以便減輕重金屬以及重型機(jī)械設(shè)備所帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題.
3結(jié)語(yǔ)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造的自動(dòng)化發(fā)展是工業(yè)發(fā)展的主流方向,在當(dāng)前國(guó)際間日益激烈的競(jìng)爭(zhēng)面前,我們國(guó)家只有不斷對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造進(jìn)行創(chuàng)新,盡早實(shí)現(xiàn)其智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化、綠色化等的發(fā)展,這樣才能夠有效提高我國(guó)的工業(yè)整體實(shí)力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力.此外,我們要不斷在實(shí)踐中進(jìn)行研究和探索,實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造企業(yè)利益和創(chuàng)新能力的雙豐收.
參考文獻(xiàn)
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