五級(jí)自動(dòng)進(jìn)給鉆床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的開題報(bào)告

五級(jí)自動(dòng)進(jìn)給鉆床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的開題報(bào)告1、課題研究的目的意義及國內(nèi)外研究概況1.1課題來源鉆床是伴隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和工業(yè)現(xiàn)代化的需要而產(chǎn)生的，其被應(yīng)用與許多方面，像汽車零部件的加工、農(nóng)用機(jī)械的零部件的加工。在本設(shè)計(jì)中，自動(dòng)鉆床適合特種零件的批量生產(chǎn)，從而大大提高了生產(chǎn)零件的效率。普通鉆床難于實(shí)現(xiàn)制動(dòng)化，生產(chǎn)效率比較低，自動(dòng)機(jī)床具有一定的無人操作性，大大提高了生產(chǎn)零件的效率。1.2研究的目的和意義通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，掌握機(jī)床改造的一般方法和步驟，提高綜合運(yùn)用基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)分析問題和解決問題的能力及編寫技術(shù)文件的能力，為畢業(yè)生走上社會(huì)盡快地適應(yīng)工作打下基礎(chǔ)。綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)和技能，提高解決實(shí)際問題的能力，增強(qiáng)自己的創(chuàng)新意識(shí)。設(shè)計(jì)出合理的機(jī)構(gòu)模型，應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)特種零件的批量生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率。1.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和工業(yè)現(xiàn)代化的需要，各種自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)用而生，鉆床廣泛地在我國紡織機(jī)械、石油機(jī)械、印刷機(jī)械、包裝機(jī)械、醫(yī)療器械、航空航天、汽車拖拉機(jī)、橡塑模具以及發(fā)電機(jī)制造、機(jī)床制造等行業(yè)有關(guān)零件的鉆孔加工得到應(yīng)用。在很早以前，國內(nèi)外就已經(jīng)開始進(jìn)行機(jī)床設(shè)備的整修和技術(shù)的改造，不斷提升機(jī)床的品質(zhì)，不斷改進(jìn)機(jī)床的性能，以提高生產(chǎn)效率。近些年來為了加工某些零件上的相互交叉或任意角度、或與加工零件中心線成一定角度的斜孔，垂直孔或平行孔等需要，各個(gè)國家而專門開發(fā)研制多種專用深孔鉆床。例如專門為了加工曲軸上的油孔，連桿上的斜油孔，平行孔和飼料機(jī)械上料模的多個(gè)徑向出料孔等［1］。如：TBT公司生產(chǎn)的特別適用于加工摩托車到輕型卡車的各種中小型曲軸油孔的BW200-KW深孔鉆床；特別適用于大中型卡車曲軸油孔的BW250-KW深孔鉆床，它們均具有X、Y、Z、W四軸數(shù)控。該公司為了客戶需要,在一條生產(chǎn)線上可以加工多種不同品種的曲軸油孔，于2000年設(shè)計(jì)制造了第一臺(tái)柔性曲軸加工中心,可以加工2?12缸不同曲軸上所有的油孔［2】。英國MOLLART公司生產(chǎn)制造的專為加工顆粒擠出模具而開發(fā)的具有六等分六根主軸同時(shí)加工同一工件上六個(gè)孔的專用深孔鉆床。該工件孔數(shù)量多達(dá)36000個(gè)。全都是數(shù)控系統(tǒng)控制的。隨著家電市場(chǎng)銷售量增大，塑料制品增長(zhǎng)速度加快，塑料模具制造業(yè)蓬勃發(fā)展，深孔鉆床為了滿足模具上的水孔、射銷孔等孔系的深孔加工⑶。由過去的單一座標(biāo)軸的深孔鉆床加工發(fā)展到需要加工座標(biāo)孔系的多孔加工而開發(fā)的三座標(biāo)數(shù)控深孔鉆床近些年來發(fā)展很快。1995年我國為了滿足廣東美的空調(diào)設(shè)備有限公司開發(fā)了我國第一臺(tái)為塑料模具上多孔系加工的ZK2103型三座標(biāo)數(shù)控深孔鉆床，為了滿足模具制造業(yè)發(fā)展的需要，又開發(fā)了除了鉆削深孔以外，還可以進(jìn)行銑削、攻絲等多功能的ZXK2103深孔鉆銑中心和三座標(biāo)數(shù)控ZK2103A、ZKA2102型深孔鉆床囹。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)品日趨精密、復(fù)雜，改型也日益頻繁，對(duì)機(jī)床的性能、精度、自動(dòng)化程度等提出了越來越高的要求。機(jī)械加工工藝過程自動(dòng)化是實(shí)現(xiàn)上述要求的重要技術(shù)措施之一，不僅能提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，還能改善工人的勞動(dòng)條件。為此，許多企業(yè)采用自動(dòng)機(jī)床、組合機(jī)床和專用機(jī)床組成自動(dòng)或半自動(dòng)生產(chǎn)線。但是，采用這種自動(dòng)、高效的設(shè)備，需要很大的初期投資以及較長(zhǎng)的生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，只有在大批量的生產(chǎn)條件（如汽車、拖拉機(jī)、家用電器等工業(yè)主要零件的生產(chǎn)）下，電子電器才會(huì)有顯著的經(jīng)濟(jì)效益⑸。綜上概述可以看出普通鉆床自動(dòng)化程度比較低，很多時(shí)候都是人工操作，進(jìn)行單一零件的生產(chǎn)，而精密鉆床的成本又比較高，小中型工廠難于購買，所以自動(dòng)鉆床能大大提高生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)特定零件的批量生產(chǎn)。2、研究的主要內(nèi)容通過本設(shè)計(jì)，研究出一臺(tái)五級(jí)自動(dòng)進(jìn)給鉆床的仿真模擬機(jī)構(gòu)。2.1設(shè)計(jì)內(nèi)容：（1） 主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。包括主運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)，運(yùn)動(dòng)傳遞、裝配結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶輪、傳動(dòng)齒輪等零件的設(shè)計(jì)和電機(jī)選擇。（2） 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。包括進(jìn)給量的設(shè)計(jì)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)、渦輪、蝸桿和齒輪、齒條等零件設(shè)計(jì)。（3） 機(jī)床整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。包括主軸箱、進(jìn)給箱、升降機(jī)構(gòu)、工作臺(tái)等的設(shè)計(jì)。2.2設(shè)計(jì)參數(shù)及要求：（1） 五級(jí)進(jìn)給量分別為：0.1，0.15，0.2，0.25，0.3（mm/r）；（2） 主軸轉(zhuǎn)速為：350——900（r/min）；（3） 鉆削深度小于200mm；（4） 產(chǎn)品適應(yīng)性好；（5） 產(chǎn)品性能穩(wěn)定可靠，維修方便；（6） 各個(gè)機(jī)械零部件的選用合理，電器元件工作可靠，性價(jià)比高。

3、解決關(guān)鍵問題3.1關(guān)鍵技術(shù)問題和解決方案關(guān)鍵問題：鉆床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)。3.2鉆床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)我設(shè)計(jì)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方案可有以下兩種:圖3-1方案一方案一：該方案可以節(jié)省一個(gè)動(dòng)力源，由一個(gè)動(dòng)力源引出兩個(gè)運(yùn)動(dòng)，并且進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和主運(yùn)動(dòng)之間有嚴(yán)格的比例關(guān)系，雖然機(jī)床的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，這樣對(duì)加工范圍也是一個(gè)限制。但是加工孔的深度可以直接知道。不需要利用其他的方法來進(jìn)行對(duì)孔深的測(cè)量。圖3-2方案二方案二：進(jìn)給運(yùn)動(dòng)本身有一個(gè)動(dòng)力源，這樣可以在進(jìn)給速度范圍內(nèi)的任意一個(gè)進(jìn)給速度加工，容易實(shí)現(xiàn)加工自動(dòng)化，但是這樣對(duì)加工有深度要求的孔的話，就需要用其他辦法了，比較麻煩。比較這兩種方案，由于本次設(shè)計(jì)中主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)在空間相互垂直，故傳動(dòng)元件應(yīng)選用蝸輪蝸桿傳動(dòng)或是錐齒輪傳動(dòng)。采用錐齒輪傳動(dòng)雖然傳動(dòng)效率高，但其降速比較小，會(huì)引起機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜。而當(dāng)主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)之間有嚴(yán)格比例時(shí)，他們之間的降速比是很大的，這就需要采用蝸輪蝸桿傳動(dòng)，其降速比大，可使傳動(dòng)機(jī)構(gòu)較為緊湊，而且蝸輪蝸桿傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲低，振動(dòng)小，適合本機(jī)床的工作環(huán)境。雖然效率較低，但考慮到進(jìn)給運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)所消耗的功率和主運(yùn)動(dòng)相比是微乎其微的，因此該機(jī)床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)采用蝸輪蝸桿傳動(dòng)。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)采用齒輪齒條，在主軸套筒上加工有齒條，齒輪齒條嚙合使套筒向下運(yùn)動(dòng)，套筒帶動(dòng)主軸，實(shí)現(xiàn)機(jī)床的自動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)床快速退回。綜上所述根據(jù)進(jìn)給當(dāng)量，選擇第一種方案較為合理。4、預(yù)期的成果4.1構(gòu)件機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)：利用相關(guān)的軟件如solidworks，adams，AutoCAD等有關(guān)軟件完成各構(gòu)件的模型設(shè)計(jì)，如帶輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)等合理的機(jī)構(gòu)。通過對(duì)本專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，了解一些常見傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的模型，通過一定的研究與創(chuàng)新，設(shè)計(jì)出比較優(yōu)化的自動(dòng)鉆床機(jī)構(gòu)模型方案。4.2設(shè)計(jì)說明書：根據(jù)學(xué)院相關(guān)文獻(xiàn)的要求，完成設(shè)計(jì)說明書一份并打印字?jǐn)?shù)不少于15000字。4.3繪圖生成：根據(jù)所選的方案，繪制出自動(dòng)鉆床的總裝配圖和主要零件圖，并修正完善最后打印作為畢業(yè)設(shè)計(jì)資料。當(dāng)量圖紙不少于2.5A0。5、工作階段及進(jìn)度安排第一周：研究課題方案，撰寫開題報(bào)告。第二周?第三周：繪制草圖。第四周?第五周：完成英文翻譯。第六周?第七周：繪制裝配總圖。第八周?第九周：拆分零件圖。第十周：編輯和打印設(shè)計(jì)說明書、圖紙，刻錄光盤，準(zhǔn)備答辯。第十一周：畢業(yè)答辯(學(xué)院安排具體時(shí)間)。第十二周：遞交全部資料，按要求裝入檔案袋。參考文獻(xiàn)［1］ 徐灝.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991.9.［2］ 馮辛安主編機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)［M］北京：機(jī)械工業(yè)出版社1998［3］ 電機(jī)工程手冊(cè)編輯委員會(huì)機(jī)械工程手冊(cè)［M］第2版北京：機(jī)械工業(yè)出版社1997［4］ 大連組合機(jī)床研究所編組合機(jī)床設(shè)計(jì)［M］第一冊(cè)機(jī)械部分機(jī)械工業(yè)出版社出版1975年6月北京第一版［5］ 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫組機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］第二冊(cè)（上下冊(cè)）［6］ 上海紡織工學(xué)院哈爾濱工業(yè)大學(xué)天津大學(xué)主編機(jī)床課程設(shè)計(jì)圖冊(cè)［M］上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社［7］ 專用機(jī)床設(shè)計(jì)與制造編寫組專用機(jī)床設(shè)計(jì)與制造［M］下冊(cè)第二版黑龍江人民出版社［8］ 濮良貴紀(jì)名剛主編機(jī)械設(shè)計(jì)［M］第七版北京：高等教育出版社2001（2004重?。?］ 煤炭工業(yè)部編液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］上?？茖W(xué)技術(shù)出版社1981年4月新1版［10］ 李天無主編簡(jiǎn)明機(jī)械工程師手冊(cè)［M］上冊(cè)云南科技出版社1988年5月第一版［11］ 王文斌主編液壓傳動(dòng)與控制［M］機(jī)械工業(yè)出版社2007年2月第三版［12］ 趙丁選，楊鏑，陳寧工程車輛自動(dòng)變速器換擋品質(zhì)試驗(yàn)研究［J］.建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理.2006（1）［13］ 王文斌