立式銑床主軸及銑頭結構設計

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湘 潭 大 學 興湘學院本科畢業(yè)設計（論文）開題報告題 目 立式銑床主軸及銑頭結構設計姓 名 李文杰 學號 2008963222專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 班級 08 機械 3 班指導教師 馮建軍 職稱 副教授填寫時間 2012 年 3 月 25 日2012 年 3 月說 明1．根據湘潭大學《畢業(yè)設計(論文)工作管理規(guī)定》 ，學生必須撰寫《畢業(yè)設計（論文）開題報告》 ，由指導教師簽署意見，系主任批準后實施。2．開題報告是畢業(yè)設計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據材料之一。學生應當在畢業(yè)設計（論文）工作前期內完成，開題報告不合格者不得參加答辯。3．畢業(yè)設計(論文) 開題報告各項內容要實事求是，逐條認真填寫。其中的文字表達要明確、嚴謹，語言通順，外來語要同時用原文和中文表達。第一次出現縮寫詞，須注出全稱。4．本報告中，由學生本人撰寫的對課題和研究工作的分析及描述，應不少于 2000 字。5．開題報告檢查原則上在第 2～4 周完成，各系完成畢業(yè)設計開題檢查后，應寫一份開題情況總結報告。6. 填寫說明：(1) 課題性質：可填寫 A．工程設計； B．論文；C. 工程技術研究；E.其它。(2) 課題來源：可填寫 A．自然科學基金與部、省、市級以上科研課題；B ．企、事業(yè)單位委托課題；C．校級基金課題；D．自擬課題。(3) 除自擬課題外，其它課題必須要填寫課題的名稱。(4) 參考文獻不能少于 10 篇。(5) 填寫內容的字體大小為小四，表格所留空不夠可增頁。本科畢業(yè)設計(論文)開題報告學生姓名 李文杰 學 號 2008963222 專 業(yè) 機械設計及其自 動化指導教師 馮建軍 職 稱 副教授 所在系 機制系課題來源 自擬課題 課題性質 工程設計課題名稱 立式銑床主軸及銑頭結構設計一、選題的依據、課題的意義及國內外基本研究情況選題依據在我國的各個工農業(yè)生產部門，科研單位和國防部門中，使用著大量各式各樣的機器，儀器和工具。機械制造工業(yè)的任務，就是為國民經濟各部門，科研單位和國防部門提供現代化的技術裝備。如果我們沒有強大而完整的現代化機械制造工業(yè)，我們的國家就會落后，進而陷入沒有自主產權的地步。因此我們需要不斷的研究和探索有關它的各種相關的配置及各式各樣的機床。國內外機床的發(fā)展現狀20 世紀人類社會最偉大的科技成果是計算機的發(fā)明與應用，計算機及控制技術在機械制造設備中的應用是世紀內制造業(yè)發(fā)展的最重大的技術進步。自從 1952年美國第 1 臺數控銑床問世至今已經歷了 50 個年頭。數控設備包括：車、銑、加工中心、鏜、磨、沖壓、電加工以及各類專用機床，形成龐大的數控制造設備家族，每年全世界的產量有 10～20 萬臺，產值上百億美元。 世界制造業(yè)在 20世紀末的十幾年中經歷了幾次反復，曾一度幾乎快成為夕陽工業(yè)，所以美國人首先提出了要振興現代制造業(yè)。90 年代的全世界數控機床制造業(yè)都經過重大改組。如美國、德國等幾大制造商都經過較大變動，從 90 年代初開始已出現明顯的回升，在全世界制造業(yè)形成新的技術更新浪潮。如德國機床行業(yè)從 2000 年至今已接受 3 個月以后的訂貨合同，生產任務飽滿。 國內銑床相應部件發(fā)展情況我國數控機床制造業(yè)在 80 年代曾有過高速發(fā)展的階段，許多機床廠從傳統產品實現向數控化產品的轉型。但總的來說，技術水平不高，質量不佳，所以在90 年代初期面臨國家經濟由計劃性經濟向市場經濟轉移調整，經歷了幾年最困難的蕭條時期，那時生產能力降到 50％，庫存超過 4 個月。從 1995 年“九五”以后國家從擴大內需啟動機床市場，加強限制進口數控設備的審批，投資重點支持關鍵數控系統、設備、技術攻關，對數控設備生產起到了很大的促進作用。尤其是在 1999 年以后，國家向國防工業(yè)及工業(yè)部門投入大量技改資金，使數控設備制造市場一派繁榮。從 2000 年 8 月份的上海數控機床展覽會和 2001 年 4 月北京國際機床展覽會上，也可以看到多種產品的繁榮現象。二、研究內容、預計達到的目標、關鍵理論和技術、技術指標、完成課題的方案和主要措施立式銑床的作用及功能立式銑床在工業(yè)發(fā)展中有著非常重要的地位，特別是在銑削大型平面時，就顯現出這種機床的重要性。立銑頭主要由本體、主軸組件、主軸套筒移動機構、主軸套筒鎖緊機構、立銑頭回轉機構等組成，其中最主要的是主軸組件。（1）主軸安裝在主軸套筒中，前支持采用雙列圓柱滾子軸承，承受徑向力后支承采用一對角接觸球軸承，面對面安裝，承受徑向力和兩個方向餓軸向力，并使主軸軸向定位。（2）主軸的軸向移動：主軸套筒裝在立銑頭本體的大孔中，套筒能帶著主軸一起作軸向移動，它由立銑頭旁邊的手輪操作，轉動手輪，經過一對圓錐齒輪，使絲杠轉動，通過固定在套筒上的螺母及托架帶動套筒軸向移動。當加工精度要求較高時，還可以在螺母托架上安裝千分表，以便觀察和檢查。（3）主軸的轉動：帶動主軸轉動的齒輪不是直接裝在主軸上，而是裝在套筒上，軸套通過一對角接觸球軸承支承在本體上。這樣，齒輪傳動的徑向力就不作用在主軸上，而是通過軸套和軸承作用到本體上。這種結構也便于主軸上下移動。（4）主軸套筒的夾緊：主軸工作時，應把套筒夾緊，以免軸向竄動和減少振動。主軸套筒使利用差動螺紋機構夾緊（5）潤滑與密封：主軸下端采用迷宮式非接觸密封。密封盤固定在主軸上，而密封蓋固定在主軸套筒上，兩件之間形成一條窄長而曲折的間隙，其間隙很小，且充填有潤滑脂。這樣，既能阻擋油脂漏出，又能防止外界的灰塵和冷卻液等進入。主軸兩個后軸承用密封套密封，主要防止上端的潤滑油進入，使油脂稀釋。關鍵性理論和技術、技術指標主軸組件除保證上述基本要求外，還應滿足下列要求：（1）主軸定位可靠。主軸在切削力和傳動力的作用下，有可靠的徑向和軸向定位。（2）主軸前端結構應保證工件或刀具轉卡可靠，并有足夠的定位精度。（3）結構工藝好。在保證好用的基礎上，盡可能地做到好制造、好安裝、好拆卸和好修理，并盡可能降低主軸組件的成本。完成課題的方案及主要措施課題的方案:a以負載能力為主，其他因素為輔的主軸和銑頭設計；b以抗振能力為主，其他因素為輔的主軸和銑頭設計；c以輕量化，機動性為主，其他因素為輔的主軸和銑頭設計；完成課題主要通過互聯網和圖書館查找各類機身設計和成型機工作原理的書籍，同時結合老師的指導，進一步熟練使用proe或其他三維制圖軟件，設計三維模型，得到裝配圖和若干關鍵零件的設計圖。3、主要特色及工作進度主要特色：主要根據動力傳動裝置和關鍵零部件的布置，結合機身材料，達到最好的負載，抗振以及機動性等可靠性的銑頭及機床機身。工作進度：1. 布置設計任務、查閱資料以及相關實習；（2 周）2. 方案確定、理論計算與三維造型設計；（5 周）3. 裝配圖、零件圖繪制；（6 周）4. 檢查、修改設計與計算；（7 周）5. 撰寫畢業(yè)設計論文及準備答辯；（10 周）6. 答辯。 （14 周）4、主要參考文獻（按作者，文章名，刊物名，刊期及頁碼列出）[1] 馮辛安. 機械制造裝備設計. 北京： 機械工業(yè)出版社，2006.3[2] 楊克沖. 數控機床電氣控制. 武漢： 華中科技大學出版社，2005.9[3] 吳祖育. 數控機床（第三版）. 上海：上海教育出版社，2005.8 [4] 劉書華. 數控機床與編程. 北京：機械工業(yè)出版社，2010.1[5] 徐錦康. 機械設計. 北京：高等教育出版社,2004.4 [6] 機械設計手冊聯合編寫組．機械設計手冊（中冊）[M]．北京：化學工業(yè)出版社，1987．[7] 現代實用機床設計手冊編委會．現代實用機床設計手冊（下冊）[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2006．[8] 華東紡織工學院，哈爾濱工業(yè)大學．機床設計圖冊[M]．上海：上海科學技術出版社，1979．[9]Mason GW．Some design aspects of Ratier-Forest NC machines[J]．Machinery and Production Engineering，1970，117：1027-1033．[10] Daus.W，Hartmann.K，leuschner.F．New drive design(Direct drive)for the main drives of the large excavators 3150 and 3750 at the LAUBAG[J]．Braunkohle Dusseldorf，1972，48：487-494指導老師意見指導老師簽名：年 月 日系意見系主任簽名：年 月 日院意見 教學院長簽名： 年 月 日