畢業(yè)設(shè)計開題報告

級本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題匯報設(shè)計（論文）題目：龍門式數(shù)控鉆床機械構(gòu)造設(shè)計姓名：周海東專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化班級：機制0545學(xué)號:0502411517指導(dǎo)教師：杜華職稱/學(xué)歷：專家/碩士長春工程學(xué)院機電學(xué)院二００九年四月九日１、課題論證1.1課題研究的目的與意義科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及世界先進制造技術(shù)的興起和不停成熟，對數(shù)控加工技術(shù)提出了更高的規(guī)定；超高速切削、超精密加工等技術(shù)的應(yīng)用，對數(shù)控機床的數(shù)控系統(tǒng)、伺服性能主軸驅(qū)動、機床構(gòu)造等提出了更高的性能指標(biāo)；FMS的迅速發(fā)展和CIMS的不停成熟，又將對數(shù)控機床的可靠性、通信功能、人工智能和自適應(yīng)控制等技術(shù)提出更高的規(guī)定。伴隨微電子和計算機技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)的性能日臻完善，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域日益擴大。當(dāng)今數(shù)控機床正在不停采用最新技術(shù)成就，朝著高速化、多功能化、智能化、模塊化、系統(tǒng)化與高可靠性等方向發(fā)展。機床的構(gòu)造布局形式有立式、臥式以及斜置式等；其中基礎(chǔ)支撐件的形式又有底座式、立柱式、龍門式等；基礎(chǔ)支撐件的構(gòu)造又有一體式和分離式等。因此同一種運動分派式又可以有多種構(gòu)造布局形式，這樣運動分派設(shè)計階段評價后保留下來的運動分派式方案的所有構(gòu)造布局方案就有多種，因此需要再次進行評價，清除不合理方案。1.2文獻(xiàn)綜述（有關(guān)課題國內(nèi)外研究的現(xiàn)實狀況）（一）國內(nèi)數(shù)控機床現(xiàn)實狀況近年來我國企業(yè)的數(shù)控機床擁有率逐年上升，在大中企業(yè)已經(jīng)有較多的使用，在中小企業(yè)甚至個體企業(yè)中也普遍開始使用。在這些數(shù)控機床中，除少許機床以FMS模式集成使用外，大都處在單機運行狀態(tài)，并且相稱部分處在使用效率不高，管理方式落后的狀態(tài)。，我國機床工業(yè)產(chǎn)值已進入世界第5名，機床消費額在世界排名上升到第3位，達(dá)47.39億美元，僅次于美國的53.67億美元，消費額比上一年增長25%。但由于國產(chǎn)數(shù)控機床不能滿足市場的需求，使我國機床的進口額呈逐年上升態(tài)勢，進口機床躍升至世界第2位，達(dá)24.06億美元，比上年增長27.3%。近年來我國出口額增幅較大的數(shù)控機床有數(shù)控車床、數(shù)控磨床、數(shù)控特種加工機床、數(shù)控剪板機、數(shù)控成形折彎機、數(shù)控壓鑄機等，一般機床有鉆床、鋸床、插床、拉床、組合機床、液壓壓力機、木工機床等。出口的數(shù)控機床品種以中低級為主。（二）國內(nèi)數(shù)控機床的特點1、新產(chǎn)品開發(fā)有了很大突破，技術(shù)含量高的產(chǎn)品占據(jù)主導(dǎo)地位。例如：全長33公里的上海磁懸浮迅速列車線，是“十五”期間國家重點建設(shè)項目，其中構(gòu)成列車線的2550根軌道梁是整個工程的最關(guān)鍵部分，對加工軌道梁的精度提出了相稱高的規(guī)定。去年年初，沈陽機床集團機床股份有限企業(yè)中捷友誼廠以工期6個月、標(biāo)的6200萬元在磁懸浮軌道專用數(shù)控機床項目公開招標(biāo)中折桂，并于8月底將一次性驗收合格的8臺數(shù)控鏜銑床構(gòu)成的軌道梁生產(chǎn)線一次試車成功，目前這套銑鏜加工中心已加工出軌道梁1100根，保證了軌道梁的加工精度和速度，為實現(xiàn)今年年終試車打下了良好的基礎(chǔ)。2、數(shù)控機床產(chǎn)量大幅度增長，數(shù)控化率明顯提高。國內(nèi)數(shù)控金切機床產(chǎn)量已達(dá)1.8萬臺，比上年增長28.5%。金切機床行業(yè)產(chǎn)值數(shù)控化率從的17.4%提高到的22.7%。3、數(shù)控機床發(fā)展的關(guān)鍵配套產(chǎn)品有了突破。近年來通過政府的支持，數(shù)控機床配套生產(chǎn)得到了迅速發(fā)展。如北京航天機床數(shù)控系統(tǒng)集團企業(yè)建立了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新一代開放式數(shù)控系統(tǒng)平臺；煙臺第二機床附件廠開發(fā)了為數(shù)控機床配套的多種動力卡盤和過濾排屑裝置；濟南第二機床集團企業(yè)的數(shù)控龍門鏜銑床、數(shù)控落地鏜銑床及數(shù)控鍛壓設(shè)備等30多種系列100多種品種的數(shù)控配套產(chǎn)品。二、國外數(shù)控機床狀況分析（一）國外數(shù)控機床現(xiàn)實狀況況1、國際機床市場的消費主流是數(shù)控機床。1998年世界機床進口額中大部分是數(shù)控機床，美國進口機床的數(shù)控化率達(dá)70%，我國為60%。目前世界數(shù)控機床消費趨勢已從初期以數(shù)控電加工機床、數(shù)控車床、數(shù)控銑床為主轉(zhuǎn)向以加工中心、專用數(shù)控機床、成套設(shè)備為主。2、國外數(shù)控機床的網(wǎng)絡(luò)化。伴隨計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)日益普遍運用，數(shù)控機床走向網(wǎng)絡(luò)化、集成化已成為必然的趨勢和方向，互聯(lián)網(wǎng)進入制造工廠的車間只是時間的問題。從另一角度來看，目前流行的ERP即工廠信息化對于制造業(yè)來說，僅僅局限于一般的管理部門（人、財、物、產(chǎn)、供、銷）或設(shè)計、開發(fā)等等上層部分的信息化是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，工廠、車間的最底層加工設(shè)備——數(shù)控機床不可以連成網(wǎng)絡(luò)或信息化就必然成為制造業(yè)工廠信息化的制約瓶頸，所謂的ERP就比較“虛”沒有可以真正地處理制造工廠的最關(guān)鍵的問題。因此，對于面臨日益全球化競爭的現(xiàn)代制造工廠來說，第一是要大大提高機床的數(shù)控化率，即數(shù)控機床必須到達(dá)起碼的數(shù)量或比例；第二就是所擁有的數(shù)控機床必須具有雙向、高速的聯(lián)網(wǎng)通訊功能，以保證信息流在工廠、車間的底層之間及底層與上層之間通訊的暢通無阻。以FANVC和西門子為代表的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠商已在幾年前推出了具有網(wǎng)絡(luò)功能的數(shù)控系統(tǒng)。在這些系統(tǒng)中，除了老式的RS232接口外，還備有以太網(wǎng)接口，為數(shù)控機床聯(lián)網(wǎng)提供了基本條件。由于國外企業(yè)的發(fā)展水平，數(shù)控機床的網(wǎng)絡(luò)接口功能被定義為用于遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程診斷。1.3采用的設(shè)計方案（基本理論）與技術(shù)路線機床的基本工作原理是通過刀具與工件之間的相對運動，由刀具切除工件加工表面多出的金屬材料，形成工件加工表面的幾何形狀、尺寸，并到達(dá)其精度規(guī)定。若機床功能的實現(xiàn)，是由人控制的，則為一般機床；若是自動控制的，則為自動化機床。一、機床重要參數(shù)設(shè)計機床的重要技術(shù)參數(shù)包括機床的主參數(shù)和基本參數(shù)，基本參數(shù)可包括尺寸參數(shù)、運動參數(shù)及動力參數(shù)。（一）主參數(shù)和尺寸參數(shù)機床主參數(shù)是代表機床規(guī)格大小及反應(yīng)機床最大工作能力的一種參數(shù)，為了更完善地表達(dá)出機床的工作能力和工作范圍，有些機床還規(guī)定有第二參數(shù)，見《GB/T15375---94金屬切削機床型號編制措施》。通用機床主參數(shù)已經(jīng)有原則，根據(jù)顧客需要選用對應(yīng)數(shù)值即可，而專用機床的主參數(shù)，一般易加工零件或被加工面的尺寸參數(shù)來代表。機床的尺寸參數(shù)是指機床的重要構(gòu)造尺寸參數(shù)，一般包括：與被加工零件有關(guān)的尺寸，如臥式車床刀架上最大加工直徑，搖臂鉆床的立柱外徑與主軸之間的最大跨距等。原則化工具或夾具的安裝面尺寸，如臥式車床主軸錐孔及主軸前端尺寸。（二）運動參數(shù)運動參數(shù)是指機床執(zhí)行件如主軸、工件安裝部件（工作臺、刀架）的運動速度。1.主運動參數(shù)一般主軸只須一種固定轉(zhuǎn)速n＝1000ｖ／3.14d式中n----主軸轉(zhuǎn)速(r/min);v----切削速度（m/min）;d----工件或刀具直徑（mm）。進給量確實定變速形式與驅(qū)動方式選擇（三）動力參數(shù)1.主電動機功率確實定2.進給驅(qū)動電動機功率確實定機床進給運動驅(qū)動源可分為如下幾種狀況：進給運動與主運動合用一種電動機，如臥式車床、鉆床等。進給運動中工作進給與迅速進給合用一種電動機，由于迅速進給所需功率遠(yuǎn)不小于工作進給的功率，且兩者不一樣時工作，因此不必單獨考慮工作進給所需功率。進給運動采用單獨電動機驅(qū)動，則需要確定進給運動所需功率（或扭矩）。二、機床主傳動系設(shè)計（一）主傳動系設(shè)計應(yīng)滿足的基本規(guī)定設(shè)計機床主傳動時最基本的原則就是以最經(jīng)濟、合理的方式滿足既定的規(guī)定。再設(shè)計時應(yīng)結(jié)合詳細(xì)機床詳細(xì)分析。一般應(yīng)滿足下述基本規(guī)定：滿足機床使用性能規(guī)定；滿足機床傳遞動力規(guī)定；滿足機床工作性能的規(guī)定；滿足產(chǎn)品設(shè)計經(jīng)濟性的規(guī)定；調(diào)整維修以便，構(gòu)造簡樸、合理，便與加工和裝配。（二）主變速傳動系設(shè)計的一般原則1.傳動副前多后少原則2.動次序與擴大次序相一致的原則3.速組的降速要前慢后快，中間軸的轉(zhuǎn)速不適宜超過電動機的轉(zhuǎn)速。三、主軸箱計主軸箱中有主軸、變速機構(gòu)、操縱機構(gòu)和潤滑系統(tǒng)等。假如住咒語變速機構(gòu)分離，則除主軸箱外尚有變速箱。主軸箱除應(yīng)保證運動參數(shù)外，還應(yīng)具有較高的傳動效率，傳動件具有足夠的強度或剛度，噪聲要低，振動要小，操作以便，具有良好的工藝性，便于檢修，成本較低，防塵、防漏、外形美觀等。主軸箱的構(gòu)造傳動軸的安裝齒輪在軸上的布置和排列相嚙合齒輪的寬度1.4也許存在的問題1、機械部分故障的處理數(shù)控機床大量采用電氣控制，控制構(gòu)造大為簡化，因此機械故障大大減少，這里僅簡樸簡介某些帶共性的部件故障與調(diào)整措施。（1）主傳動系統(tǒng)故障也許出現(xiàn)故障的部分是主軸內(nèi)刀具自動夾緊機構(gòu)、自動変檔裝置及主軸運動的保持性。當(dāng)出現(xiàn)故障時，可合適調(diào)整零件構(gòu)造位置或更換失效部件來處理故障。（2）進給傳動系統(tǒng)的故障重要表目前運動品質(zhì)下降，如定位精度下降、反向間隙過大、機械爬行、軸承噪聲過大等。因此，這部分修理常用運動副的預(yù)緊力、松動環(huán)節(jié)和賠償環(huán)節(jié)的調(diào)整來消出故障。（3）自動換刀裝置的故障重要表目前刀庫運動故障，如定位誤差過大；機械手夾持刀柄不穩(wěn)；機械手運動誤差過大等。這些故障最終導(dǎo)致?lián)Q刀動作卡住，整機停止工作。由于自動換刀裝置大多數(shù)是液壓傳動系統(tǒng)驅(qū)動，動作的精確性可通過調(diào)整液壓壓力和控制行程開關(guān)的位置來進行控制。（4）位置檢查用行程開關(guān)的故障為了保證數(shù)控機床的工作可靠性，大量采用了限制運動裝置的行程開關(guān)。在機床長期工作中，運動部件運動特性的變化、壓合行程開關(guān)的機械裝置可靠性及行程開關(guān)自身品質(zhì)特性都影響到整機的故障。當(dāng)出現(xiàn)此類故障時以調(diào)整撞塊或更換行程開關(guān)來處理。（5）配套附件的故障配套附件包括排屑器、導(dǎo)軌防護罩、切削液防護罩等。在出現(xiàn)故障時重要采用部件、零件的調(diào)整和更換來處理故障的問題。1.5參照文獻(xiàn)1）文懷興編．?dāng)?shù)控機床系統(tǒng)設(shè)計，化學(xué)工業(yè)出版社，2）熊光輝．?dāng)?shù)控機床．機械工業(yè)出版社，3）MethodforimprovingdrillingdepthmeasurementsUnitedStatesPatentHutchinson17of189May16,Hutchinson;MarkW.4）InstrumentedinternalblowoutpreventervalveformeasuringdrillstringdrillingParametersUnitedStatesPatentBOYadjieff9of189September19,Boyadjieff;George2、答辯組論證結(jié)論（1）方案可行，技術(shù)路線清晰□（2）方案可行，技術(shù)路線基本清晰□（3）方案基本可行，技術(shù)路線不很清晰□（4）方案和技術(shù)路線不很清晰□（5）方案和技術(shù)路線不清晰□3、指導(dǎo)教師意見：