開題報(bào)告學(xué) 生 姓 名學(xué) 院專 業(yè) 及 班 級(jí)學(xué) 號(hào)指 導(dǎo) 教 師年 03 月 15 日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告題 目 數(shù)控激光切割機(jī)床總體和垂直進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì)作者姓名 所學(xué)專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化1、研究的意義，同類研究工作國內(nèi)外現(xiàn)狀、存在問題（列出主要參考文獻(xiàn)）Ⅰ、研究的意義：激光切割機(jī)是光、機(jī)、電一體化高度集成設(shè)備，科技含量高，與傳統(tǒng)機(jī)加工相比，激光切割機(jī)的加工精度更高、柔性化好，有利于提高材料的利用率，降低產(chǎn)品成本，減輕工人負(fù)擔(dān)，對(duì)制造業(yè)來說，可以說是一場技術(shù)革命。激光切割加工是用不可見的光束代替了傳統(tǒng)的機(jī)械刀，具有精度高，切割快速，不局限于切割圖案限制，自動(dòng)排版節(jié)省材料，切口平滑，加工成本低等特點(diǎn)，將逐漸改進(jìn)或取代于傳統(tǒng)的金屬切割工藝設(shè)備。激光刀頭的機(jī)械部分與工件無接觸，在工作中不會(huì)對(duì)工件表面造成劃傷；激光切割速度快，切口光滑平整，一般無需后續(xù)加工；切割熱影響區(qū)小，板材變形小，切縫窄（0.1mm~0.3mm）；切口沒有機(jī)械應(yīng)力，無剪切毛刺；加工精度高，重復(fù)性好，不損傷材料表面；數(shù)控編程，可加工任意的平面圖，可以對(duì)幅面很大的整板切割，無需開模具，經(jīng)濟(jì)省時(shí)。參考文獻(xiàn):[1] 張學(xué)仁.數(shù)控電火花線切割加工技術(shù). 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)出版社，2000Ⅱ、國內(nèi)外現(xiàn)狀：激光被譽(yù)為二十世紀(jì)最重大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)之一，它剛一問世就引起了材料科學(xué)家的高度重視。1971 年 11 月，美國通用汽車公司率先使用一臺(tái) 250W CO2 激光器進(jìn)行利用激光輻射提高材料耐磨性能的試驗(yàn)研究，并于 1974 年成功地完成了汽車轉(zhuǎn)向器殼內(nèi)表面（可鍛鑄鐵材質(zhì)）激光淬火工藝研究，淬硬部位的耐磨性能比未處理之前提高了 10 倍。這是激光表面改性技術(shù)的首次工業(yè)應(yīng)用。多年以來，世界各國投入了大量資金和人力進(jìn)行激光器、激光加工設(shè)備和激光加工對(duì)材料學(xué)的研究，促使激光加工得到了飛速發(fā)展，并獲得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。如今在中國，激光技術(shù)已在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、軍工以及人們的現(xiàn)代生活中得到廣泛的應(yīng)用，并且正逐步實(shí)現(xiàn)激光技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，國家也將其列為“九五”攻關(guān)重點(diǎn)項(xiàng)目之一?！笆濉钡闹饕ぷ魇谴龠M(jìn)激光加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，保持激光器年產(chǎn)值 20％的平均增長率，實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)值 200 億元以上；在工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中普及和推廣加工技術(shù)，重點(diǎn)完成電子、汽車、鋼鐵、石油、造船、航空等傳統(tǒng)工業(yè)應(yīng)用激光技術(shù)進(jìn)行改造的示范工程；為信息、材料、生物、能源、空間、海洋等六大高科技領(lǐng)域提供嶄新的激光設(shè)備和儀器。Ⅲ、存在問題：近年來，我國從日、德、美、西班牙等國家先后引進(jìn)數(shù)控機(jī)床先進(jìn)技術(shù)和合作、合資生產(chǎn)，解決了機(jī)床的可靠性、穩(wěn)定性問題，數(shù)控機(jī)床開始正式生產(chǎn)和使用，并逐步向前發(fā)展。激光切割的適用對(duì)象主要是難切割材料，如高強(qiáng)度、高韌性材料以及精密細(xì)小和形狀復(fù)雜的零件，因而數(shù)控激光切割在我國制造業(yè)中正發(fā)揮出巨大的優(yōu)越性。任何東西都有兩面性，有了優(yōu)點(diǎn)也會(huì)有缺點(diǎn)。不是所有的材質(zhì)都可以使用激光切割加工的，不同的激光機(jī)切割不同的材質(zhì)，不得不承認(rèn)不夠線切割好，因?yàn)榫€切割可以對(duì)任何的材質(zhì)進(jìn)行切割。主要問題還有研發(fā)投入少，市場無序競爭，創(chuàng)新意識(shí)不足，企業(yè)之間合作太少。2、研究目標(biāo)、內(nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問題（根據(jù)任務(wù)要求進(jìn)一步具體化）Ⅰ、研究目標(biāo)：數(shù)控激光切割機(jī)床總體和垂直進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì)Ⅱ、研究內(nèi)容：（1）分析數(shù)控激光切割機(jī)床的整體傳動(dòng)方案；（2）垂直進(jìn)給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的總體方案設(shè)計(jì)；（3）零部件的校核與設(shè)計(jì)相關(guān)的計(jì)算 ；（4)裝配圖的設(shè)計(jì)、零件工作圖的設(shè)計(jì)；(5)本設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)分析 ；(6)編寫設(shè)計(jì)說明書.Ⅲ、擬解決的關(guān)鍵問題：（1）激光切割頭；（2）橫向縱向進(jìn)給系統(tǒng)；（3）垂直進(jìn)給系統(tǒng)；其中，橫向縱向及垂直進(jìn)給系統(tǒng)全部由伺服電機(jī)來驅(qū)動(dòng)。2、特色與創(chuàng)新之處本品在導(dǎo)軌上使用直線滾動(dòng)導(dǎo)軌，相對(duì)于普通機(jī)床所用導(dǎo)軌，直線滾動(dòng)導(dǎo)軌定位精度高，降低機(jī)床造價(jià)并節(jié)約電力，還可以長期維持機(jī)床的高精度。在激光刀頭方面，普通數(shù)控激光切割機(jī) Z 軸拖動(dòng)重量在 5kg 以上時(shí)，應(yīng)采用重力平衡設(shè)施，而高性能數(shù)控激光切割機(jī)的 Z 軸拖動(dòng)重量在 2kg 以上就必須施加重力平衡設(shè)施，本品采用氣缸拖動(dòng)方式該方式重量輕、體積小、易安裝，還可根據(jù)要求調(diào)整氣缸的平衡力。3、 擬采取的研究方法、步驟、技術(shù)路線設(shè)計(jì)本產(chǎn)品應(yīng)該先實(shí)地考察現(xiàn)有的數(shù)控激光切割機(jī)床，并觀察其工作特點(diǎn)，比較不激光切割機(jī)床以及其他切割機(jī)比如線切割，水切割之間的差異，得出現(xiàn)有的激光切割機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)和劣勢(shì)。然后取長補(bǔ)短，提出整體方案。再把方案給指導(dǎo)老師批閱，聽取老師的建議，改正不合理的地方，一步步完善方案，最后進(jìn)過細(xì)致的設(shè)計(jì)，分析，計(jì)算以得到最終的方案。技術(shù)路線：一，總體方案分析二，機(jī)械部分 XY 工作臺(tái)和 Z 軸機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 三，滾珠絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 四，導(dǎo)軌選擇 五，步進(jìn)電機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 六，剛度分析 七，消除齒側(cè)間隙和預(yù)緊 八，數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 4、擬使用的主要設(shè)計(jì)、分析軟件及儀器設(shè)備Auto-CAD 計(jì)算機(jī)輔助繪圖軟件6、參考文獻(xiàn)[1] 張學(xué)仁.數(shù)控電火花線切割加工技術(shù). 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)出版社 2000[2] 李廣弟.單片機(jī)基礎(chǔ).北京：北京航空航天大學(xué)出版社出版，2002[3] 鄭玉華.典型機(jī)械（電）產(chǎn)品構(gòu)造. 北京：北京科學(xué)出版社，2006[4] 陳嬋娟.數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì). 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006[5] 李秉操.單片機(jī)原理及其在工業(yè)控制中的應(yīng)用. 陜西：陜西電子編輯部 1991注：1、開題報(bào)告是本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的一個(gè)重要組成部分。學(xué)生應(yīng)根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書的要求和文獻(xiàn)調(diào)研結(jié)果，在開始撰寫論文之前寫出開題報(bào)告。2、參考文獻(xiàn)按下列格式（A 為期刊，B 為專著）A：[序號(hào)]、作者（外文姓前名后，名縮寫，不加縮寫點(diǎn)，3 人以上作者只寫前 3 人，后用“等”代替。）、題名、期刊名（外文可縮寫，不加縮寫點(diǎn)）年份、卷號(hào)（期號(hào)）：起止頁碼。B：[序號(hào)]、作者、書名、版次、（初版不寫）、出版地、出版單位、出版時(shí)間、頁碼。3、表中各項(xiàng)可加附頁。