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機械手畢業(yè)設計開(kāi)題報告(精選開(kāi)題報告兩篇)

添加時(shí)間:2020/05/23 來(lái)源:未知 作者:admin
機械手畢業(yè)設計是每一位畢業(yè)生都需要完成的一份作用,而開(kāi)題報告作為畢業(yè)設計中必不可少的一環(huán),其寫(xiě)作也很重要,所以本篇文章就向大家介紹一下機械手畢業(yè)設計開(kāi)題報告的寫(xiě)作方法,希望對你有所幫助。
以下為本篇論文正文:

  機械手就最早出現的工業(yè)機器人,一種能模仿人手和臂的某些動(dòng)作功能,用以按固定程序抓取、搬運物件或操作工具的自動(dòng)操作裝置,被廣泛應用于機械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門(mén)。機械手畢業(yè)設計是每一位畢業(yè)生都需要完成的一份作用,而開(kāi)題報告作為畢業(yè)設計中必不可少的一環(huán),其寫(xiě)作也很重要,所以本篇文章就向大家介紹一下機械手畢業(yè)設計開(kāi)題報告的寫(xiě)作方法,希望對你有所幫助。

機械手畢業(yè)設計開(kāi)題報告范文一

  1 機械手的研究背景

  數百年前人們就希望制造出一種機構能像人一樣運動(dòng)、動(dòng)作,以方便使人們從繁瑣的機械勞動(dòng)中脫身,早在兩千年前就開(kāi)始出現了一些自動(dòng)木偶人和簡(jiǎn)單的機械偶人,所以對于勞動(dòng)力的解放人們從古至今一直在研究中。 隨著(zhù)現代化工業(yè)發(fā)展的崛起和迅速發(fā)展,人們對機械化生產(chǎn)的要求越來(lái)越高,于是便衍生出了一系列的工業(yè)機械手。

  用作再現人們手部動(dòng)作的機械裝置稱(chēng)為機械手。 機械手是模仿人們手部和手臂部的部分動(dòng)作,按先前給定的程序、軌跡和要求來(lái)實(shí)現自動(dòng)抓取、搬運等操作的自動(dòng)機械裝置[1].工業(yè)機械手是近代自動(dòng)控制領(lǐng)域中出現的一項新技術(shù),并且經(jīng)過(guò)一定階段的發(fā)展已成為現代機械制造生產(chǎn)系統中的一個(gè)重要組成部分。 工業(yè)機械手涉及到機械學(xué)、 力學(xué)、電器液壓技術(shù)學(xué)、自動(dòng)控制技術(shù)學(xué)、傳感器技術(shù)學(xué)等多方面領(lǐng)域的綜合知識。目前,液壓元件產(chǎn)品約有 1000 個(gè)品種,近 10000 個(gè)規格。我國對液壓工業(yè)的發(fā)展重視與國外企業(yè)進(jìn)行有效的經(jīng)濟技術(shù)合作, 近年來(lái)持續引進(jìn)了許多液壓元件和液壓系統為基礎的制造技術(shù),對提高產(chǎn)品水平和生產(chǎn)能力起到了舉足輕重的作用 [2].目前已和美國、日本、德國共同建立了許多合資企業(yè),這些企業(yè)將推動(dòng)我國液壓工業(yè)的發(fā)展。

  現代生產(chǎn)中所使用的機械手驅動(dòng)機構主要有四種:液壓驅動(dòng)、氣壓驅動(dòng)、機械驅動(dòng)和電氣驅動(dòng)。其中液壓驅動(dòng)主要是通過(guò)液壓缸、閥、油箱等實(shí)現傳動(dòng)。液壓技術(shù)在 20世紀迅猛發(fā)展,經(jīng)過(guò)時(shí)間的沉淀它已發(fā)展成為包括傳動(dòng)、控制、檢測等在內的一門(mén)完整的自動(dòng)化技術(shù),在我國機械化生產(chǎn)各個(gè)方面得到了充分的利用。在我國,液壓技術(shù)工業(yè)可為農業(yè)機械、工程機械、輕工機械、石油化工、機床、冶金、礦山、鐵路、船舶等提供較齊全的產(chǎn)品 [3,4].

機械手

  2 機械手國內外的發(fā)展

  工業(yè)機械手于第二次世界大戰期間發(fā)展起來(lái),開(kāi)始于 40 年代的美國橡樹(shù)嶺國家實(shí)驗室的搬運核原料的遙控機械手研究。 1958年美國聯(lián)合控制公司研制出第一臺機械手;1962年,美國聯(lián)合控制公司在上述方案的基礎上, 又試制成一臺數控示教再現型機械手。

  目前,國際內機械手的制造公司主要分為歐系和日系。日系主要品牌有不二越、川崎、安川、松下、 FANLUC 、OTC、等公司產(chǎn)品。歐系品牌主要有德國的 KUKA 、CLOOS,意大利的 DALMEC ,奧地利的 GM 和瑞典的 ABB 等公司產(chǎn)品 [5~8].

  我國的工業(yè)機械手應用起步于 20 世紀 70 年代初期,其發(fā)展經(jīng)過(guò) 30 多年,大致經(jīng)歷了三個(gè)階段: 70 年代萌芽期, 80 年代開(kāi)發(fā)期, 90 年代應用化期。國外機械手企業(yè)占據著(zhù)我國大部分工業(yè)機械手市場(chǎng)份額,面臨著(zhù)如此強大的競爭對手,國內機械手企業(yè)面臨著(zhù)巨大的競爭壓力 [9,10].如今,我國正在從制造大國向制造強國轉型發(fā)展,國內制造業(yè)面臨巨大挑戰,同時(shí)也帶來(lái)諸多機遇。目前,提高國內自動(dòng)化工業(yè)生產(chǎn)的任務(wù)迫在眉睫,我國,務(wù)必會(huì )加大對機器人、機械手工業(yè)化發(fā)展與應用的政策支持與資金投入,將會(huì )給機械手產(chǎn)業(yè)的發(fā)展注入新的動(dòng)力 [11].

  3 機械手的應用

  目前,工業(yè)機械手主要用于流水線(xiàn)傳送、裝配、焊接、機床加工、鑄造、熱處理等方面,無(wú)論數量、品種和性能等各方面都能基本滿(mǎn)足工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需求。在國內主要是發(fā)展各方面所能應用的機械手,逐步擴大應用范圍,以減輕勞動(dòng)強度,改善作業(yè)條件從而解放繁瑣重復的勞動(dòng)力,在應用專(zhuān)用機械手的同時(shí),還必須相應地去發(fā)展通用機械手,比如,機械手各運動(dòng)構件,如升降、伸縮、橫移、擺動(dòng)、俯仰等機構,以及用于不同類(lèi)型的夾緊機構等設計成典型的通用機構,從而根據不同的作業(yè)要求,以便選用不同的典型部件,則可組成不同用途的機械手,這樣一來(lái)即便于設計制造,又便于改換工作環(huán)境,擴大了機械手的應用的范圍 [12~14].與此同時(shí)要提高機械手的運行速度, 減少沖擊,更加準確的定位,和提高其精度才能更好地讓機械手在工業(yè)化生產(chǎn)中發(fā)揮作用。

  機械手主要由控制系統、驅動(dòng)機構和執行機構構成。執行機構包括軀干部分、手臂部分、關(guān)節部分和手指部分。手部裝在手臂前端,可以轉動(dòng)、開(kāi)閉手指。機械手手部的構造系統模仿人的手指,分為自由關(guān)節、固定關(guān)節和無(wú)關(guān)節和三種。手指的數量又可以分為二指、三指、四指等,但因為生產(chǎn)和技術(shù)需求其中以二指用得最多,可根據夾持對象的形狀和大小配備多種形狀和尺寸的夾頭,以適應操作的需要 [15].總之,機械手的運動(dòng)離不開(kāi)直線(xiàn)移動(dòng)和轉動(dòng)二種,因此它采用的執行機構主要是電液脈沖馬達、伺服液壓馬達、交流伺服電動(dòng)機、直流伺服電動(dòng)機、步進(jìn)電動(dòng)機、直線(xiàn)液壓缸、擺動(dòng)液壓缸等;軀干是安裝手臂、動(dòng)力源和各種執行機構的機架 [16].

  4 機械手的發(fā)展趨勢

  隨著(zhù)機械手發(fā)展的深度和廣度以及機器人智能水平的提高, 機械手已在眾多領(lǐng)域得到利用,從傳統的汽車(chē)制造領(lǐng)域向非制造領(lǐng)域延伸,如建筑業(yè)、國防軍事、醫療衛生、食品加工、生活服務(wù)領(lǐng)域等。目前在一些機種方面,如弧焊機械手、點(diǎn)焊機械手、搬運機械手、裝配機械手、噴涂機械手、特種機械手等都基本掌握了機械手操作機的設計制造技術(shù),解決了控制驅動(dòng)系統的配置和設計問(wèn)題, 軟件的設計和程序的編制等關(guān)鍵技術(shù),同時(shí)還掌握了弧焊自動(dòng)線(xiàn)及其周邊配套設備的全套自動(dòng)通信、自動(dòng)化噴漆線(xiàn)、協(xié)調控制技術(shù);在基礎元件方面,機械手焊接電源、焊縫自動(dòng)跟蹤裝置和諧波減速器等也有了突破。從技術(shù)層面來(lái)說(shuō), 我國已經(jīng)具備了自主獨立發(fā)展機械手技術(shù)的基礎并且在未來(lái)幾年,隨著(zhù)激光技術(shù)、傳感技術(shù)、工程網(wǎng)絡(luò )技術(shù)等的快速發(fā)展,這些技術(shù)將會(huì )被廣泛用在機械手工作領(lǐng)域,使機械手的應用更為高效、高質(zhì) [17].

  綜上所述,可以看出,機械手的發(fā)展前景非常廣闊, 但其發(fā)展需要我們進(jìn)一步推動(dòng),來(lái)提高現代化生產(chǎn)的生產(chǎn)效率、簡(jiǎn)化人工操作、降低運營(yíng)成本、提高經(jīng)濟效益,從而給我國制造業(yè)帶來(lái)質(zhì)的飛躍。

  參考文獻
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  2.本課題要研究或解決的問(wèn)題和擬采用的研究手段(途徑) :

  1 研究或解決的問(wèn)題

  本課題需要解決如何設計合理的液壓系統來(lái)實(shí)現所要求的一系列運動(dòng)功能, 需要研究液壓系統的工作參數和液壓元器件的選擇來(lái)達到設計目的, 如何設計液壓系統的工作原理圖,做出正確可行的集成塊圖,使設計出來(lái)的機械手能夠滿(mǎn)足重量輕、體積小、工作安全可靠等特點(diǎn)。

  2 采用的研究手段

  首先,對機械手做深入了解,清楚其結構與動(dòng)力裝置,根據以前所學(xué)習、了解到的知識對液壓集成塊液壓站等進(jìn)行理解。

  其次,利用身邊的資源進(jìn)行文獻資料的查閱,通過(guò)各校的圖書(shū)館查閱和網(wǎng)上查閱相結合來(lái)完成液壓系統的設計和液壓集成塊的設計, 根據所查資料來(lái)完成機械手的機構擬定以及相關(guān)計算。

  最后,通過(guò)指導教師指導,刻苦努力學(xué)習領(lǐng)會(huì )相關(guān)知識來(lái)進(jìn)一步完善各項設計,最終達到所需要求。

機械手畢業(yè)設計開(kāi)題報告范文二

  1.畢業(yè)設計的主要內容、重點(diǎn)和難點(diǎn)等

  一、主要內容

  本課題研究的是機床上下料機械手,該裝置的主要作用是實(shí)現機床上下料的全自動(dòng)化,提高生產(chǎn)效率。機械手是在自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中使用的一種具有抓取和移動(dòng)工件功能的自動(dòng)化裝置,它是在機械化、自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)展起來(lái)的一種新型裝置。近年來(lái),隨著(zhù)電子技術(shù)特別是電子計算機的廣泛應用,機器人的研制和生產(chǎn)已成為高技術(shù)領(lǐng)域內迅速發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新興技術(shù),它更加促進(jìn)了機械手的發(fā)展,使用機械手能更好地實(shí)現與機械化和自動(dòng)化的有機結合。 機械手能代替人類(lèi)完成危險、重復、枯燥的工作,減輕了人類(lèi)勞動(dòng)強度,提高勞動(dòng)生產(chǎn)力。機械手越來(lái)越廣泛的得到了應用,在機械行業(yè)中它可用于零部件組裝,加工工件的搬運、裝卸,特別是在自動(dòng)化數控機床、組合機床上使用更普遍。所以,采用機械手上下料可大大地提高生產(chǎn)率。

  本課題著(zhù)重研究了機床上下料機械手的三個(gè)主要組成部分 : 控制系統、傳動(dòng) - 驅動(dòng)系統和執行機構。本課題的設計包含如下內容:

  (1) 對國內外機械手行業(yè)現狀進(jìn)行詳盡的調查,比較各種上下料機械手的優(yōu)劣勢。著(zhù)重研究機械手實(shí)現可控運動(dòng)的原理和特點(diǎn),為機械手零部件參數的選擇提供了依據。

  (2) 基于機械手設計的理論基礎和實(shí)際需求, 確定通過(guò)機械手實(shí)現機床上下料工藝流程。

  (3) 根據上下料工藝流程,完成了機床上下料機械手的各個(gè)機械結構設計。為了提高上下料效率機械手對不同形狀大小的零件的自動(dòng)適應能力對機械手的抓取執行機構進(jìn)行設計。

  (4) 通過(guò)機床上下料的現場(chǎng)控制需求,設計了基于單片機的控制系統,實(shí)現對設備可靠、高效控制和人性化的操作方式。

  (5) 證明機床上下料機械手對提高生產(chǎn)效率實(shí)現自動(dòng)化生產(chǎn)的可行性和有效性。

  二 、重點(diǎn)和難點(diǎn):

  本課題研究的重點(diǎn)是機械手執行機構的選型;傳動(dòng) - 驅動(dòng)系統的設計;機械手的機械系統結構設計(總體設計方案、抓取機構的設計、工件定位結構設計) ;單片機系統控制設計等。

  本課題研究的難點(diǎn)是如何實(shí)現對不同形狀和大小的工件都能實(shí)現可靠的抓取,并找出更安全、更經(jīng)濟、更高效的上下料方法。機床上下料機械手應該能夠可靠的自動(dòng)完成抓取工件,移動(dòng)工件,定位工件,松開(kāi)工件四個(gè)動(dòng)作。要在保證可靠性和精準度的條件下,盡量實(shí)現更高的上下料效率。另一個(gè)難點(diǎn)是該如何對機床上下料實(shí)現自動(dòng)化控制系統的設計,自動(dòng)化控制要求有:控制執行機構,完成上下料動(dòng)作;提供手動(dòng)和自動(dòng)兩種工作模式,手動(dòng)模式需要滿(mǎn)足設備的調試和上下料時(shí)對定位機構的調整要求、自動(dòng)模式需要滿(mǎn)足設備自動(dòng)運行的要求;提供故障報警功能。

  2.準備情況(查閱過(guò)的文獻資料及調研情況、現有設備、實(shí)驗條件等)

  一)調研情況:

  工業(yè)機械手是近代自動(dòng)控制領(lǐng)域中出現的一項新技術(shù),并已成為現代機械制造生產(chǎn)系統中的一個(gè)重要組成部分,這種新技術(shù)發(fā)展很快,逐漸成為一門(mén)新興的學(xué)科--機械手工程。機械手涉及到力學(xué)、機械學(xué)、電器液壓技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感器技術(shù)和計算機技術(shù)等科學(xué)領(lǐng)域,是一門(mén)跨學(xué)科綜合技術(shù)。

  機械手是一種能自動(dòng)控制并可重新編程以變動(dòng)的多功能機器, 他有多個(gè)自由度,可以搬運物體以完成在不同環(huán)境中的工作。機械手的結構形式開(kāi)始比較簡(jiǎn)單,專(zhuān)用性較強。 隨著(zhù)工業(yè)技術(shù)的發(fā)展,制成了能夠獨立的按程序控制實(shí)現重復操作,適用范圍比較廣的"程序控制通用機械手" ,簡(jiǎn)稱(chēng)通用機械手。由于通用機械手能很快的改變工作程序,適應性較強,所以它在不斷變換生產(chǎn)品種的中小批量生產(chǎn)中獲得廣泛的應用。

  各類(lèi)半自動(dòng)車(chē)床,有自動(dòng)加緊、進(jìn)刀、切削、退刀和松開(kāi)的功能,但仍需人工上下料;裝上機械手,可實(shí)現全自動(dòng)化生產(chǎn),一人看管多臺機床。目前,機械手在這方面應用很多,如上海柴油機廠(chǎng)的曲拐自動(dòng)車(chē)床和座圈自動(dòng)車(chē)床機械手,大連第二車(chē)床廠(chǎng)的自動(dòng)循環(huán)液壓仿行車(chē)床機械手,沈陽(yáng)第三機床廠(chǎng)的 Y38 滾齒機械手,青海第二機床廠(chǎng)的滾銑花鍵機床機械手等。由于這方面的使用已有成功的經(jīng)驗,國內一些機床廠(chǎng)已在這類(lèi)產(chǎn)品出廠(chǎng)是就附上機械手,或為用戶(hù)安裝機械手提供條件。

  要機械手像人手一樣取拿東西,最簡(jiǎn)單的基本條件是要有一套類(lèi)似于指、腕、臂、關(guān)節等部分組成的,抓取和移動(dòng)機構-執行機構;像肌肉那樣使手臂運動(dòng)的驅動(dòng)- 傳動(dòng)系統;像大腦那樣指揮手動(dòng)作的控制系統。這些系統決定了機器人的性能,一般而言,機器人通常就是由執行機構、驅動(dòng) - 傳動(dòng)系統和控制系統這三部分組成。

  機床上下料機械手的機械系統主要由執行機構和驅動(dòng) - 傳動(dòng)機構組成。 執行機構是機床上下料機械手賴(lài)以完成工作任務(wù)的實(shí)體,通常由連桿和關(guān)節組成,由驅動(dòng) - 傳動(dòng)系統提供動(dòng)力,按控制系統的要求完成工作任務(wù)。驅動(dòng) - 傳動(dòng)系統主要包括驅動(dòng)機構和傳動(dòng)系統。驅動(dòng)機構提供機器人各關(guān)節所需要的動(dòng)力,傳動(dòng)系統則將驅動(dòng)力轉換為滿(mǎn)足機械手各關(guān)節力矩和運動(dòng)所需求的驅動(dòng)力或力矩。

  二、參考文獻:
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  三、主要儀器設備及條件:

  計算機一臺Auto CAD、SolidWorks、CAXA 等設計軟件3、實(shí)施方案、進(jìn)度實(shí)施計劃及預期提交的畢業(yè)設計資料本課題主要培養學(xué)生對機構總體方案設計和結構分析計算的能力,以及提高學(xué)生對所學(xué)知識運用的熟悉程度和增強學(xué)生查找資料、文獻的能力。通過(guò)本課題的畢業(yè)設計,使得我學(xué)會(huì )如何運用所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識應用于實(shí)際生產(chǎn)的能力。本課題的實(shí)施方案、進(jìn)度實(shí)施計劃及預期效果如下:

  2013.12.17-12.23 熟悉畢業(yè)設計課題內容,明確選題的方向;

  2013.12.24-12.30 廣泛收集、查閱相關(guān)文獻資料,完成開(kāi)題報告;

  2013.12.31-2014.1.6 查找外文資料,并選擇 4 萬(wàn)字符的原版外文資料或文獻,并開(kāi)始翻譯;

  2014.1.7-1.13 基本完成翻譯 4 萬(wàn)字符的原版外文資料;

  3.4-3.10 總體方案的構思,設計多種方案,從中選擇最合適的一種設計方案;

  3.11-3.17 各單元結構選型設計,進(jìn)行必要理論分折與計算;

  3.18-3.24 繼續進(jìn)行各單元結構設計、分析計算;

  3.25-3.31 基本完成主要單元結構設計、分析計算;

  4.01-4.07 繪制總裝配圖;

  4.08-4.14 完成部分機構、零件工作圖;

  4.15-4.21 整理資料,開(kāi)始撰寫(xiě)畢業(yè)設計論文;

  4.22-4.28 撰寫(xiě)畢業(yè)設計論文;

  4.29-5.05 初步完成畢業(yè)設計論文;

  5.06-5.12 進(jìn)行畢業(yè)設計論文的審核;

  5.13-5.19 論文的修改、定稿、打印、裝訂畢業(yè)論文;

  5.20-5.26 完成畢業(yè)設計,提交論文,制作答辯的幻燈片,準備畢業(yè)答辯。

  預期提交的畢業(yè)設計資料如下:

  完成機械手總裝配圖設計 ;完成導師的指定零件工作圖 (折合為 3 張 0 號圖紙以上(含 3 張));完成二萬(wàn)字左右的畢業(yè)設計說(shuō)明書(shū)(論文) ; 獨立完成不少于 4 萬(wàn)字符的指定的英文資料翻譯;完成多軸鉆的使用維護說(shuō)明書(shū)一份。

  以上就是“機械手畢業(yè)設計開(kāi)題報告(精選開(kāi)題報告兩篇)”的全部介紹,希望對你機械手開(kāi)題報告的寫(xiě)作有所幫助。

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