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常州工學(xué)院 大專（脫產(chǎn)）畢業(yè)設(shè)計 開題報告書 題 目 數(shù)控銑床的主軸箱結(jié)構(gòu)設(shè)計 姓 名 張士委 學(xué) 號 20020035 專 業(yè) 數(shù)控技術(shù) 指導(dǎo)教師 姚 明 職 稱 2008 年 5 月 科學(xué)依據(jù)（包括課題的科學(xué)意義；國內(nèi)外研究概況、水平和發(fā)展趨勢；應(yīng)用前景等） 數(shù)控機床是機、電、液、氣、光，高度一體的產(chǎn)品。要實現(xiàn)對機床的控制，需要用幾何信息描述刀具和工件間的相對運動以及用工藝信息來描述機床加工必須具備的一些工藝參數(shù)。例如，進給速度，主軸轉(zhuǎn)速，主軸正反轉(zhuǎn)，換刀，冷卻液的開／關(guān)等。這些信息按一定的格式形成加工文件存放在信息載體上，然后由機床上數(shù)控系統(tǒng)讀入，通過對其譯碼，從而使機床動作和加工零件。在機械加工工業(yè)中大批量零件的生產(chǎn)宜采用專用機床或自動化生產(chǎn)線。對于小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中產(chǎn)品品種的變換頻繁批量小，加工方法的區(qū)別大，宜采用數(shù)控機床。隨零件復(fù)雜程序和零件批量的變化，通用機床，普通機床和數(shù)控機床的動用情況。當(dāng)零件不太復(fù)雜，生產(chǎn)批量較小時，宜采用通用機床；當(dāng)生產(chǎn)批量大時宜采用專用機床；而當(dāng)零件復(fù)雜程度較高時，宜采用數(shù)控機床。這是由數(shù)控機床的特點決定的。 數(shù)控機床加工零件的適應(yīng)性，靈活性好，能完成很多普通機床難以勝任，或者根本不可能加工出來的復(fù)雜型面的零件，這是由于數(shù)控機床具有多坐標(biāo)軸聯(lián)動功能，并可按零件加工的要求變換加工程序。因此，數(shù)控機床在航空航天等領(lǐng)域獲得廣泛的應(yīng)用。 １、 數(shù)控機床可以獲得較高的加工精度，加工質(zhì)量穩(wěn)定。數(shù)控機床的傳動件，特別是滾珠絲杠精度很高。機床導(dǎo)軌采用滾動導(dǎo)軌或粘接有摩擦系數(shù)很小的合成塑料，因而減少了摩擦阻力，消除了低速爬行。閉環(huán)、半閉環(huán)伺復(fù)系統(tǒng)，裝有精度很高的位置檢測元件，并隨時把位置誤差反饋給控制系統(tǒng)，使之能夠及時進行誤差校正。數(shù)控機床的一切操作都是由程序裝配的，沒有人為干擾，因而加工質(zhì)量穩(wěn)定。 ２、 具有較高的生產(chǎn)率，切削速度高，空行程的速度達(dá)１０mm以上，再因輔助時間很短。目前，現(xiàn)代數(shù)控機床正發(fā)展迅速，正朝以下幾個趨勢發(fā)展：1、具有先進的自檢能力使之長期可靠的工作。在現(xiàn)在機床上裝有多種監(jiān)控、檢測裝置，從而提高了機床的綜合性能。2、向高速，高精度發(fā)展。新型的數(shù)控系統(tǒng)及伺服系統(tǒng)，有很高的分辨率和進給速度。具有更高的生產(chǎn)率和利用率3、單元模塊化。數(shù)控機床的部件有專門生產(chǎn)廠家供貨。不僅可提高產(chǎn)品質(zhì)量，也大大的縮短了機床的生產(chǎn)周期。 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，對我國國民經(jīng)濟的發(fā)展起著巨大的作用，特別是對我國要機械制造工業(yè)的現(xiàn)代化起到至關(guān)重要的作用。 課題來源 互聯(lián)網(wǎng)。 研究內(nèi)容 1主傳動系統(tǒng)設(shè)計 2數(shù)控銑床主傳動系統(tǒng)的配置方式 3主軸電動機的選取 4同步帶傳動設(shè)計與計算 5主軸組件的設(shè)計 6主軸軸承的選擇 7聯(lián)接鍵的選擇和碟形彈簧的選擇與計算 8螺釘聯(lián)接的設(shè)計 9液壓缸的設(shè)計 10潤滑與密封件設(shè)計 擬采取的研究方法、技術(shù)路線、實驗方案及可行性分析 按照設(shè)計任務(wù)，根據(jù)調(diào)查研究所提供的權(quán)據(jù)和有關(guān)技術(shù)資料，進行以下工作：進行數(shù)據(jù)計算、繪制有關(guān)圖紙（“三圖一卡”、部件總圖、裝配圖等），編寫技術(shù)文件等。其基本內(nèi)容如下： 1）繪制被加工零件工序圖、加工示意圖、機床聯(lián)系尺寸圖。 2）部件裝配圖設(shè)計。 3）按規(guī)定格式編制設(shè)計計算說明書。 研究計劃及預(yù)期成果 設(shè)計一臺簡易的數(shù)控試驗銑床的主軸箱，包括主軸調(diào)速和換刀裝置的結(jié)構(gòu)，通過CAD軟件畫出所有零件工程圖以及零件圖，并編寫畢業(yè)論文。 需要完成的工作：1、銑床主軸箱裝配圖一張（A0）； 2、換刀裝置液壓原理圖一張（A2）； 3、零件圖五張（A2）； 4、外文翻譯一份（3000字，與設(shè)計內(nèi)容相關(guān)） 5、畢業(yè)設(shè)計說明書一份（15000～20000字） 特色或創(chuàng)新之處 數(shù)控機床的主軸部件、變速箱立柱、工作臺、刀架等都可以模塊化生產(chǎn)，有專門生產(chǎn)廠家供貨。不僅可提高產(chǎn)品質(zhì)量，也大大的縮短了機床的生產(chǎn)周期。結(jié)構(gòu)簡單，維護方便。 已具備的條件和尚需解決的問題 通過帶傳動的主傳動主要應(yīng)用在中小數(shù)控機床上，可以避免齒輪傳動時引起的振動和噪聲，同步帶是一種綜合了帶傳動，鏈傳動優(yōu)點的新型傳動。帶的工作面及帶輪外圓上均制成齒形，通過帶輪與輪齒相嵌合，做無滑動的嚙合傳動。帶內(nèi)采用了承載后無彈性伸長的材料作強力層，以保持帶的節(jié)距不變，使主動，從動帶輪可做無相對滑動的同步傳動。與一般帶傳動相比，同步帶傳動具有以下優(yōu)點：滑動，傳動比準(zhǔn)確；傳動效率高，可達(dá)98%以上；傳動平穩(wěn)可靠，噪聲??；使用范圍廣，速度要達(dá)到50m/s，速比可達(dá)10左右，傳動功率由幾瓦到數(shù)千瓦；修保養(yǎng)方便，不需要潤等。已經(jīng)逐漸取代了傳統(tǒng)的齒輪傳動。 但是同步帶也有不足之處，其安裝時中心距要求嚴(yán)格，帶與帶輪制造工藝較復(fù)雜，成本高。 指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 教研室（學(xué)科組、研究所）意見 教研室主任簽名： 年 月 日 院系意見 主管領(lǐng)導(dǎo)簽名： 年 月 日