机械设计毕业设计开题报告

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1、毕业设计（论文）开题报告题目电极接头输送线机械手设计专业机械设计制造及其自动化学　　号081310306学生穆雄指导教师杨彬久答辩日期　　　-7-1．课题来源及研究的目的和意义电极是熔焊时用以传导电流，并使填充材料和母材熔化或本身亦作为填充材料而熔化的金属丝(焊丝，焊条)、棒(石墨棒，钨棒)。电极材料的种类很多，常用的是碳电极。电极接头是用于电极之间连接的产品，它的原料主要是炭及石墨材质。电极接头是炭素行业的主要产品,其规格多、批量大、精度要求高。电极接头的好坏直接影响冶炼中的效率。如接头不过关可能会造成电极脱

2、落及影响炼钢的材质。如何提高接头的产品,其质量,生产效率,减轻劳动强度,减少中间环节,是接头加工的一大课题。电炉炼钢电极所用的圆柱形电极接头,在使用过程中,往往因电极表面气化严重而导致尾部电极丝扣外露而不得不把剩余的电极敲掉,这就使电极消耗增加。采用锥形接头代替圆柱形接头,主要特点是电极根部阴螺纹处壁厚增加近三分之一。这样当电极接头处表面氧化变细、但仍有相当壁厚可以继续支持尾部电极使其不致掉扣脱落,尾部电极也不用敲掉或者在刚通电时不易震断,从而改善电极使用性能,可以继续冶炼。但采用锥形接头必须与粘结剂配套进行，

3、否则容易脱扣造成电极折断。采用锥形电极接头后总耗降低了，电板脱扣损失也减少了。所以本文设计的系统目的是加工锥形电极接头。锥形电极接头的加工工序一般是：切断专机将棒状毛坯按规定尺寸切成段—端面定心孔专机将切断机切成的圆柱形料段加工成半成品—双锥面专机将端面定心孔专机加工成的半成品加工成双锥形—梳刀铣螺纹专机将双锥面专机加工成的双锥形加工成成品。目前,各炭素企业在锯床切料后,还要增加铣端面工序,既费工、费料,又增大成本。且锯床都很简易,使用硬质合金镶齿圆锯,切速低。上料、送料、卸料都要人工搬运，效率低,劳动强度大,

4、精度不易保证。为了保证电极接头的加工质量，在设计电极接头加工线的时候，要充分考虑各方面的因素，结合现在的新技术，减少经济，劳动力和时间成本。考虑到生产中应用机械手可以提高生产的自动化水平，可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全生产;尤其在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境中，它代替人进行正常的工作，意义更为重大。为此本文主要研究电极接头输送线机械手的设计，此生产线采用了由PLC控制的机械手代替原始劳动力，减少了工人的劳动时间和劳动量。作为正在进行毕业设计的本科生来说，研究次课题的

5、意义主要有：1.1掌握机械装备工程设计的一般方法及一般规律。能够综合运用机械设计、机械制造等基础知识解决工程实际问题。-7-1.2掌握并灵活运用CAD数字建模技术、CAE运动学分析与柔性分析等先进设计方法，使学生获得工程设计和科学研究的初步训练。1.3培养学生综合运用理论知识去分析问题和解决实际问题；培养学生探求真理的创新精神和创造能力。2．国内外的研究现状及分析2.1电极接头的现状及发展追溯电极连接结构的发展,已经历了几个阶段。最初是凹凸式连接,不用专门接头,接着发展为圆柱形接头连接,后又改为现在普遍使用的两

6、头锥形、每寸三扣螺纹接头。目前,国外又提出和采用了每口寸四扣螺纹并加长接头的结构形式。石墨电极接头用于连接两根石墨电极，对于石墨电极接头的材质要求要高于石墨电极本体，石墨电极接头的尺寸虽然小于石墨电极本体，但通过石墨电极接头的电流与通过石墨电极本体的电流是相同的，这就要求其有较低的电阻率，同时也由于尺寸较小而又承载着连接两根电极的作用，这就要求其有较高的抗折强度。现有石墨电极接头材料的制造方法是通过使用优质石油焦和煤沥青混合压型，经过两次浸渍三次焙烧，再经石墨化处理才能制成材料成品。其缺点是制造方法复杂、周期长

7、、能源消耗高，制成的材料成品强度差，在使用过程中容易造成折断。对超高功率石墨电极生产来说，接头使用性能的特殊性决定了其应具有更为优异的理化性能，生产中的工艺控制也更趋严格。尽管各石墨电极企业对此有大致相同的认知，在生产过程中给予了严格的质量把关，但接头的总体质量仍然不能令人满意，与国外接头存在一定的差距。实际上从各项质量指标来看，国内与国外接头并无较大的差距，某些指标甚至要优于国外的接头，对钢厂用户调查后反映出的主要问题是质量波动较大、不稳定。由于石墨电极接头直径小，在炼钢中承载着比本体更大的应力，这要求接头应

8、具有更为优异的理化性能。同时，已能本土化的φ550mm、φ600mm超高功率石墨电极的接头还存在技术和工艺上的不成熟，质量不稳定。影响炼钢的材质。2.2机械手的研究现状与发展早在40年代，随着原子能工业的发展，已出现了模拟关节式的第一代机械手。50～60年代即制成了传送和装卸工件的通用机械手和数控示教再现型机械手，这种机械手也称第二代机械手。如尤尼曼特(Unimate)机械手即属于这种