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1、数控铝带绕片机的研究与开发,开题报告,一、课题来源及研究的目的和意义二、课题的主要研究内容和进度安排三、设计的特点四、参考文献,课 题 来 源,本课题来源于：哈尔滨市攻关项目：“自动铝带绕片机的研究与开发”。,研究的目的和意义,1)研究现状概述 80年代初,我国空调、暖通行业从无到有并迅速崛起，由那时全国30几个生产厂经过20几年的快速发展现已达到上万个生产家，由于翅片管是空气冷却器管束上的最基本、最重要的热交换元件，随着我国空调、制冷业的发展，对翅片管的需求量日益增加，作为翅片管生产的专用设备，绕片机仅靠进口已不能适应市场竞争的要求。国外绕片机的发展要早于我国，70年代初期，美国Mcelor
2、y公司就已经开始研制绕片机。目前，该公司的绕片机已具备PLC控制的自动化加工功能。意大利C.M.S公司、Alibaba公司等许多国家都在不断研制、开发不同规格的绕片机。,为此，我国各企业，如开封市红日散热器厂、哈尔滨空调机厂等，曾对绕片机的性能和参数进行了一些改进，但这些改进多数都仅限于对机械结构的改进，并没有解决绕片机的自动控制问题，仍满足不了对换热元件的物理结构参数和性能技术参数的要求，技术落后。因此，针对我国企业的实际情况，借鉴国外先进技术，开发数控铝带绕片机是一项具有很大开发潜力的项目，能够产生可观的经济效益和社会效益。,2)研究的目的和意义 铝带绕片机是生产散热器用翅片管的专用设备，
3、翅片管是指金属外表面绕有连续薄带状的螺旋形金属翅片，利用翅片进行热交换的一种换热元件。这种翅片管是目前国内外一致公认的一种新型高效热交换元件，是先进的节能产品，可广泛应用于机械、医疗、冶金、石油、化工、电站、汽车等行业的热交换器及各种散热器、暖风机等设备上。由于我国现有的绕片机多属于半机械半手工的操作方式，效率低、质量不稳定、规格少、不能满足用户日益增长的对质量、品种和规格的要求，因而对自动铝带绕片机的开发就显得尤为重要。本项目开发后的机床功能齐全，使用可靠，通过用可编成控制器PLC的自动控制，可方便的完成不同管径和翅片螺距的绕片加工，实现螺距的无级调整，自动上下料,自动传送加工，实现生产过程
4、的自动化、智能化，提高控制精度，稳定加工质量，提高了企业的自动化程度，提高生产效率和加工精度、提高传热效率、生产率；节约原材料，从而更好地满足客户对产品的需求，降低了企业的生产成本，提高了企业的效益和市场竞争力，是一项极具开发潜力的项目。经调查，全国使用该设备的企业有约上万家，该设备批量生产后，具有可观的经济效益。,课题的主要研究内容和进度安排,课题的主要研究内容 进行机床机械结构、自动上下料装置设计及工艺设计。确定硬件系统控制结构，硬件组成和操作方法，拟定硬件原理图。进行结构方案的整体设计。进行零件的结构设计，零件的受力及运动分析。整理资料。,1、总体设计调研，进行项目总体方案制定。确定机床
5、的整体方案，拟定采用可编程控制器（PLC）为核心的控制系统。2、机床的结构设计。根据数控铝带绕片机的加工工艺要求，进行机床传动、轧头部分、自动上下料装置等机构的结构设计。3、重点在机械结构方面进行改进，经仔细研究认为提高加工效率的最好方法是改变加工方式，而改变加工方式主要是改进主轴箱的结构，实现一次加工多数量化，在主轴箱中设置两个回转体，实现一次加工两只管提高工效一倍的发式；在提高材料利用率方面，主要是缩短驱动轮与压带盘距离。4、进行机构的详细设计。确定零部件形状、材料和尺寸，并进行必要的强度、刚度、可靠性计算，对零件进行受力及运动分析，完成部分的零件图纸。5、资料整理。完成毕业论文、设计。,
6、预期指标：1.控制方式采用不同电机，利用变频技术，对同一轴的直线和旋转运动进行控制；2.工作状态选择：程序管理、参数预设置、PLC 进行编程实现数字控制。3.对主轴箱进行全面结构设计，改进加工方式提高加工数量提高加工效率、；4.具有铝片螺距无级调速功能；5.实现不同直径及长度钢管绕片的自动控制；6.实现自动上下料；7铝片与基管紧密着附，可提高金属的导热系数，换热元件的传热效率提高30%；8.与开发前的生产装置相比，其生产率可在原基础上提高6倍。另外它可在生产中直接节约原材料15%左右（铝带），给企业带来可观的经济效益。,课题的进度第一阶段：2004.9月2004.12月 调研、进行总体方案设计
7、。第二阶段：2005.1月2005.12月 进行机床结构及工艺详细设计。第三阶段：2006.1月2006.12月 整理资料和写论文。第四阶段：2007.3月-准备答辩。,设备及经费,参考文献,1.纪洪波.自动绕线机控制系统的研究.烟台大学学报,1995.12.陈宇.可编程控制器基础及编程技巧.广州：华南理工大学出版社，19993.霍孟友等.新型自动绕线机设计.机械与电子,1999.64.李硕,任俊蜂.PLC控制的偏转线圈水平饶线机.西北轻工业学报,1999.35.范鹏程.绕线机拉紧装置的改进.中小型电机，2000，27（2）6.陈南平，顾守仁，沈万慈.机械零件失效分析.清华大学出版社1998，
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