磨床机可行性报告(编辑修改稿)

磨床机可行性报告(编辑修改稿)内容摘要：

等 .磨削技术的发展及关键技术 [J].中国机械工程， 2020(2)：186189. [13] 李伯名 ，等 .现代磨削技术 [M].北京：机械工业出版社， 2020. [14] 彭 浩 .数控复合磨削技术的发展及研究现状 [J].航空制造技术， 2020(10)： 5457. [15] 宋佐时 ,易建 强 ,赵冬斌 .移动机械手控制研究进展 [J].机器人， 2020,25(5)： 465469. [16] 芮执元，刘涛 .码垛机器人运动学分析与仿真 [J].机械制造， 2020,48(548)： 710. [17] 于传浩，章涤峰 .一种气动机械手夹持机构的设计 [J].液压气动与密封， 2020(5)：2228. [18] 肖珑 .液压与气动传动技术 .西安 :西安电子科技大学出版社， 2020. [19] 李录锋 .基于可编程控制器的机械手模型控制系统设计 [J].制造业自动化， 2020，33(12)： 4547. 8 [20] 王 鹏，朱龙英，朱德帅，等 .工件抓取机械手的臂部结构改进设计 [J].机械研究与应用， 2020(3)： 6669. [21]邓康一 .气动机械手的结构设计及伺服控制研究 [D].西安：西安建筑科技大学， 2020. [22] 胡东红，王平江，陈吉红 .外圆磨床数控系统研究 [J].机床与液压， 2020， 37(5)： 510. 9 （三） 项目主要研究开发内容、技术关键及主要创新点 项目主要研究开发内容 本项目以三叉轴万向节全自动外圆磨床数控系统为研究对象，通过 系统控制单元 对机械手、 三叉轴外圆磨削装置的主轴单元和进给单元、 磨 床支承 单元构件这几个部分控制，实现三叉轴万向节在该外 圆磨床数控系统上的全自动磨削， 主要研究内容为： （ 1） 确定机械手的方案并对其进行设计。 根据本系统中机械手的特点，确定其总体设计方案，设计机械手的气动伺服系统 、 执行机构 和控制部分。 （ 2） 磨床系统主轴单元制造技术。 研究决定高速主轴单元性能的因素，包括 设计方法、材料、结构、轴承、润滑冷却、动平衡、噪声等多项相关技术。 （ 3） 磨床系统 进给单元 制造技术。 参照 三叉轴万向节形 状 的特点，以实现三个叉轴的外圆磨削为目的，确定进给磨削单元的结构设计。 （ 4） 系统控制单元对整套集成系统的控制。 拟采用可编制程序控制器 (PLC)对 系统 进行控制。 项目技术关键 （ 1）结构合理 、经济并能满足工作需要的机械手的 设计。 （ 2） 磨床系统进给单元的研究：三叉轴万向节进给的路径、磨削加工范围和磨削完成时间。 （ 3） 机械手 、 主轴单元 和 进给单元 系统 各部分规格的配套，并选择合适的结构参数。 项目主要创新点。 ，能系统实现三叉轴磨削的 全自动化、 节约劳动成本和时间， 保障操作人员的工作安全。 10 （四） 项目预期目标（主要技术经济指标、社会效益、技术应用和产业化前景以及获取自主知识产权的情况） 主要技术指标 以下 是该 系统的各主要技术指标。 项目 参数 磨削加工范围 外径 Φ16mm～ Φ25mm 宽度 10mm25mm 加工余量 MAX 电源 动力源 AC400V177。 10%、 50Hz、总功率 16KW 控制电压 AC100V、 50Hz、 DC24V 相数 3 相 床头 主轴转速 选用交流永磁伺服电机控制 轴方向移动量 50mm 半径 方向移动量 25mm 工件夹持方式 采用油缸连杆方式加紧，单支承 主轴角度调整 177。 2176。 上下料方式 龙门式上下料 双机械手双工位方式 电机型号 10 Nm 伺服电机 直线行程 1700mm 加紧方式 120176。 等分，三爪气动夹 紧 主要经济指标 预计本项目研制的产品，第一年产量 100 套，每套成本 8 万 元，每套售价20 万 元，销售额 2020 万元，利润 128 万元，利税 100 万元。 以后产品根据市场情况逐年增加。 项目的间接效益非常巨大， 随着本项目的普遍实施，将大量 普及专 用的三叉轴万向节全自动外圆磨床 ， 节约了劳动成本，提高了生产的效率 ，有 11 效地保障 操作工人的工作环境。 知识产权申请情况 国内尚无 自主研发和 生产 的 三叉轴万向节全自动外圆磨床数控系统的。 对该课题进行完全自主的深入研究，相关的关键技术、创新发明都将通过申请专利加以保护，申请专利 23 项，其 中 实用 专利 2 项。 应用前景 2020 年，世界 28 个主要机床生产国家和地区产值达 663 亿美元，较 2020年增长了 21%。 其中，中国机床占全球机床产值的 31%。 中国为世界机床第一大生产国，日本居第二位，德国位列第三，之后 依次是意大利、韩国、中国台湾、瑞士和美国。 无论从国家产业政策与宏观经济形势层面上看，还是从主要用户行业需求层面上看，数控机床市场均看好。 数控外圆磨床主 要用于汽车、军工、 机械工业等行业不同零件的外圆柱面，轴肩面的 批量 精加工，要求可靠，稳定，耐用，高效，自动化。 目前我国金切机床拥有量的构成中，车床占 42%以上，磨床仅占 2%左右，而美，德，日等发达国家则是各占 1720%左右，随着我国工业化进程的逐步实现，磨床的构成比也必将逐步上升。 从产量来看， 目前 外圆磨床占我国磨床总产量的比例大约为 30%左右 ，而数控外圆磨床 仅占数控机床产量的 6%左右 ， 反映了数控磨床具有的市场潜力。 因此，研究 三叉轴万向节全自动外圆磨床数控系统 将产生巨大的经济效益和 社会效益。 加之我们拥有自主知识产权，产品的应用市场前景非常光明。 12 （五）项目实施方案、技术路线、组织方式与课题分解 研究方案 三叉轴万向节全自动外圆磨床数控系统的框图如图 2 所示： 图 2 磨削系统总框架 具体研究方案如下： 上下料机械手技术的研究 设计气动机械手的原则是 :充分分析作业对象 (工件 )的 作业技术要求，拟定最合理的作业工序和工艺，并满足系统功能要求和环境条件。 明确工件的结构形状和材料特性，满足定位精度要求及抓取、搬运时的受力特性、尺寸和质量参数等，从而进一步确定对机械手结构及运行控制的要求。 尽量选用的标准组件，简化设计制造过程，兼顾通用性和专用性，并能实现柔性转换和编程控制。 机械手技术 研究可以分为以下阶段： （ 1）研究机械手的驱动方式及其各自优劣 机械手的种类，按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手。 液压式机械手 的驱动 主要 由 夹紧缸、伸缩缸、升降缸、回转缸组成， 其特点是：结构 紧凑，动作平稳，耐冲击，乃振动，防爆性好，输出力和力矩大；但是液压原件要求较高的密封性，否则易造成污染，而且运动精度比电动驱动低。 液压驱动一般使用与大型重负荷码垛机器人。 气动 式 机械手的驱动通常由各种气缸、气阀和气马达组成。 目前，先进的气压驱动常采用可编程逻辑控 制技术来实现气动自动化。 其特点是：动作迅速、结构简单 、造价较低、维修方便；但同时进行速度精确控制较难，由于气压不能太高，故大多用于中低负荷的机械系统中。 电动式 机械 手是目前使用最多的一种驱动方法，其特点是电源方便，。