畢業(yè)設計（論文）開題報告機械工程 系（院） 屆題 目 電主軸的機械設計 The Mechanic Designs Of Electric Spindles 課題類型 普通課題 課題來源 生產實踐 學生姓名 專業(yè)班級 指導教師 職 稱 填寫日期： 年 3 月 23 日一、本課題研究的主要內容、目的和意義本設計課題研究的主要內容是通過分析電主軸的工作原理，軸承技術，關鍵技術（潤滑，冷卻，動平衡，運動控制） ，以及電主軸安裝實例，設計出與銑床配套的，符合要求的電主軸機械部分。本設計課題研究的目的有以下幾點：1、通過對電主軸機械部分的設計掌握機械設計的基本原理，基本過程和基本方法；2、通過對電主軸機械部分的設計掌握電主軸機械部分的設計方法；3、通過對電主軸機械部分的設計了解設計時應注意的問題；4、根據電主軸的工作原理，軸承技術，關鍵技術（潤滑，冷卻，動平衡，運動控制） ，本設計課題研究的意義在于作為銑床重要部分的電主軸，是一種智能型功能部件。現(xiàn)代機械制造工業(yè)向高精度、高速度、高效率的方向飛速發(fā)展，對加工機床提出了更高要求．這就需要可以高速運轉的主軸部件系統(tǒng)——高速主軸單元．電主軸具有結構緊湊、重量輕、慣性小、振動小、噪音低、響應快等優(yōu)點，可以減少齒輪傳動，簡化機床外形設計，易于實現(xiàn)主軸定位，是高速主軸單元中一種理想結構。二、文獻綜述（國內外相關研究現(xiàn)況和發(fā)展趨向）國內電主軸的研究始于 2 0 世紀 6 0 年代 ,主要用于零件內表面磨削 ,這種電主軸的功率低 ,剛度小。并且它采用無內圈式向心推力球軸承 ,限制了高速電主軸的生產社會化和商品化。 2 0 世紀 70 年代后期至 80 年代 ,隨著高速主軸軸承的開發(fā) ,研制了高剛度、高速電主軸 ,它被廣泛應用于各種內圓磨床和各個機械制造領域。在 2 0 世紀 80 年代末以后 ,由磨用電主軸轉向銑用電主軸 ,它不僅能加工各種形體復雜的模具 ,而且開發(fā)了用于木工機械用的風冷式高速銑用電主軸 ,推動了高速電主軸在銑削中的應用。目前國內研究高速電主軸的科研機構有我國河南省洛陽軸承研究所 ,他們能自行研究開發(fā)電主軸 ,其 DmN 值達到了很高的水平 ;廣州鉅聯(lián)高速電主軸有限公司研發(fā)的大功率靜壓軸承電主軸曾獲得日內瓦國際專利技術博覽會金獎 ;廣東工業(yè)大學高速加工和機床研究所也開發(fā)了數(shù)控銑床高速電主軸。在我國的安陽市 ,有一家中外合資的電主軸生產廠家———安陽萊必泰機械有限公司 ,它擁有先進的電主軸、機床主軸設計和制造技術。該公司研制生產的加工中心電主軸 ,采用先進技術 ,配有矢量閉環(huán)控制系統(tǒng) ,能對主軸實行恒功率調速 ,準停制動。 國外高速電主軸技術的研究現(xiàn)狀國外高速電主軸技術由于研究較早 ,技術水平也處于領先地位 ,電主軸已越來越多地應用到工業(yè)制造業(yè)中。著名的有瑞士的 Fisher 公司、Ibag 公司、德 國的 GMN 公司、Hofer 公司、Siemens 公司、意大利 Faemat 公司、Gamfior 公司及美國 Ingersoll 公司、日本 Okuma 公司和 Fanuc 公司等,它們的技術水平代表了這個領域的世界先進水平。并在此基礎之上,這些外國廠家已生產了多種商品化高速機床。如瑞士米克朗公司 ,就是世界上著名的精密機床制造商。它生產的機床配備最高達 6 0 0 0 0r/min 的高速電主軸 ,可以滿足不同的切削要求 。隨著機床技術、高速切削技術的發(fā)展和實際應用的需要，人們對機床電主軸的性能也提出了越來越高的要求，電主軸技術的發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)在以下幾個方面：向高速大功率和低速大轉矩方向發(fā)展，向高精度、高剛度方向發(fā)展，向精確定向（準停）方向發(fā)展，向快速起、停方向發(fā)展，向超高速方向發(fā)展，向標準化方向發(fā)展三、擬采取的研究方法（方案、技術路線等）和實現(xiàn)的可行性論證通過利用網絡工具、圖書館的書籍和各類期刊、雜志查閱了解電主軸的相關知識，確定本設計符合要求，滿足需要。具體設計方法如下：1、查閱資料產生電主軸機械設計的基本思路；2、查閱各類機械機構手冊，確定合理的電主軸結構；3、重點對電主軸的軸承進行了分析選配，確定了電主軸軸承的選配原則；4、通過研究國內外情況，確定本設計課題的重點設計；5、充分利用相關知識按要求對本課題進行具體設計；6、檢查并完善本設計課題。本設計采用的方法是理論設計與經驗設計相結合的方案，所運用的資料來源廣泛，內容充足。關鍵是擁有指導老師的督促，指導及幫助。因此，實現(xiàn)本方案的可行性高。四、預期結果（或預計成果）根據電主軸的工作原理，軸承技術，關鍵技術（潤滑，冷卻，動平衡，運動控制） ，以及電主軸安裝實例，設計出與銑床配套的，符合要求的電主軸機械部分。本設計的最終設計滿足設計需要，符合設計要求，具有一定的市場和競爭力，可滿足實際生產需求。五、研究進度安排3 月 23 日—3 月 30 日 熟悉設計內容及設計要求；3 月 31 日—4 月 13 日 查閱各類相關資料，進行初步設計，結構分析，確定總體方案；4 月 14 日—5 月 4 日 進行各類設計工作并完成，同時完成論文的草稿；5 月 5 日—5 月 14 日 完成設計論文，最終完成設計任務書所要求的內容； 5 月 15 日—5 月 17 日 進行最后審核，準備畢業(yè)答辯工作。六、主要參考文獻參考文獻[1] 陳作模主編． 機械原理［M］.第6版.北京 ：高等教育出版社,2001[2] 陳立德主編． 機械設計基礎［M］.北京：高等教育出版社 ,2004[3] 徐灝主編． 機械設計手冊［M］.北京：機械工業(yè)出版社 ,1998[4] 甘永立主編． 幾何量公差與檢測［M］.第 5版.上海：上?？茖W技術出版社,2001[5] 王運炎主編． 機械工程材料［M］.北京：機械工業(yè)出版設 ,1992[6] 萬玉瓊主編． AutoCAD工程設計［M］.第1 版.內蒙古：遠方出版社 ,1995[7] 楊黎明,黃凱等主編． 機械零件手冊［M］ .第1版.北京：國防工業(yè)出版社,19[8] 成大先主編. 機械設計圖冊［M］.第1版. 北京：化學工業(yè)出版社,2000[9] 吳宗澤主編． 機械設計師手冊［M］.第1版 .北京：機械工業(yè)出版社,2003 [10] 朱冬梅,胥北瀾主編. 畫法幾何及機械制圖 ［M］.第5版.北京：高教育出版社,2000[11] 濮良貴,紀名剛主編. 機械設計［M］.第7 版.北京：高等教育出版社，2001[12] 劉鴻文主編. 材料力學［M］.第4版.北京： 高等教育出版社，2001[13] 王運炎主編．機械工程材料［M］.北京：機械工業(yè)出版社 ,1992[14] 陳蘭芬主編．機械工程材料與熱加工工藝［M］.北京：高等教育出版社,19852、外文參考文獻翻譯（譯文大于 5000 漢字）見附件“畢業(yè)設計（論文）外文參考文獻翻譯” 七、審核意見指導教師對開題的意見：指導教師簽字： 年 月 日系（院）審核意見：審核人簽字： 年 月 日說明：1、該表每生一份，系（院）妥善存檔；2、課題來源填：“自選”或“教師指定”或“其它” ，課題類型填：“理論研究”或“應用研究”或“技術開發(fā)”或“實驗設計”或“其它” 。