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畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開(kāi) 題 報(bào) 告
1.結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)課題情況,根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料,撰寫(xiě)2000字左右的文獻(xiàn)綜述:
文 獻(xiàn) 綜 述
1.1前言
銑床主要指用銑刀在工件上加工多種表面的機(jī)床。通常銑刀旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為主運(yùn)動(dòng),工件和銑刀的移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。它可以加工平面、溝槽,也可以加工各種曲面、齒輪等。銑床是用銑刀對(duì)工件進(jìn)行銑削加工的機(jī)床。銑床除能銑削平面、溝槽、輪齒、螺紋和花鍵軸外,還能加工比較復(fù)雜的型面,效率較刨床高,在機(jī)械制造和修理部門(mén)得到廣泛應(yīng)用。
銑床是一種用途廣泛的機(jī)床,在銑床上可以加工平面(水平面、垂直面)、溝槽(鍵槽、T形槽、燕尾槽等)、分齒零件(齒輪、花鍵軸、鏈輪)、螺旋形表面(螺紋、螺旋槽)及各種曲面。此外,還可用于對(duì)回轉(zhuǎn)體表面、內(nèi)孔加工及進(jìn)行切斷工作等。銑床在工作時(shí),工件裝在工作臺(tái)上或分度頭等附件上,銑刀旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)動(dòng),輔以工作臺(tái)或銑頭的進(jìn)給運(yùn)動(dòng),工件即可獲得所需的加工表面。由于是多刃斷續(xù)切削,因而銑床的生產(chǎn)率較高。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),銑床可以對(duì)工件進(jìn)行銑削、鉆削和鏜孔加工的機(jī)床。
1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
(1)銑床國(guó)外研究現(xiàn)狀
銑床最早由美國(guó)人E.惠特尼于1818年創(chuàng)造的臥式銑床。為了銑削麻花鉆頭的螺旋槽,美國(guó)人J.R.布朗于1862年創(chuàng)造了第一臺(tái)萬(wàn)能銑床,是為升降臺(tái)銑床的雛形。1884年前后出現(xiàn)了龍門(mén)銑床。20世紀(jì)20年代出現(xiàn)了半自動(dòng)銑床,工作臺(tái)利用擋塊可完成“進(jìn)給-快進(jìn)”的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。?
1950年以后,銑床在控制系統(tǒng)發(fā)面發(fā)展很快,數(shù)字控制的應(yīng)用大大提高了銑床的自動(dòng)化程度。尤其是70年代后,微處理機(jī)的數(shù)字控制系統(tǒng)和自動(dòng)換刀系統(tǒng)在銑床上得到應(yīng)用,擴(kuò)大了銑床的加工范圍,提高了加工精度與效率。?
隨著機(jī)械化進(jìn)程不斷加劇,數(shù)控編程開(kāi)始廣泛應(yīng)用于機(jī)床類操作,極大的釋放了勞動(dòng)力。數(shù)控編程銑床將逐步取代現(xiàn)在的人工操作。對(duì)員工的要求也會(huì)越來(lái)越高,當(dāng)然帶來(lái)的效率也會(huì)越來(lái)越高。
在產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面,普遍采用計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品設(shè)計(jì)(CAD)、計(jì)算機(jī)輔助工程分析(CAE)和計(jì)算機(jī)仿真技術(shù);在加工技術(shù)方面,已實(shí)現(xiàn)了底層(車(chē)間層)的自動(dòng)化,包括廣泛地采用加工中心(或數(shù)控技術(shù))、自動(dòng)引導(dǎo)小車(chē)(AGV)等。近10余年來(lái),發(fā)達(dá)國(guó)家主要從具有全新制造理念的制造系統(tǒng)自動(dòng)化方面尋找出路,提出了一系列新的制造系統(tǒng)。如計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)、智能制造系統(tǒng)、并行工程、敏捷制造等。
(2)銑床國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
機(jī)械行業(yè)作為一個(gè)傳統(tǒng)而又具有發(fā)展?jié)摿Φ男袠I(yè),伴隨著德國(guó)現(xiàn)在提出的“工業(yè)4.0”的概念以及中國(guó)提出的“2025計(jì)劃”,機(jī)械制造業(yè)面臨著有逐步向智能化方向轉(zhuǎn)變,最終實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化、柔性化制造。
中國(guó)對(duì)銑床的研究開(kāi)展較晚,但是在廣大科研院所的共同努力下,已經(jīng)取得非??捎^的成就。近年來(lái)我國(guó)在石油、化工、機(jī)械、輕工、發(fā)電、電子、橡膠、塑料加工等行業(yè)工藝設(shè)備的電氣控制中越來(lái)越多地采用PLC機(jī)控制并取得了顯著的效果深受各行業(yè)的
歡迎。銑床是以各類電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的傳動(dòng)裝置與系統(tǒng)的對(duì)象以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的技術(shù)裝置。隨著電子技術(shù)的發(fā)展可編程序控制器日益廣泛的應(yīng)用于機(jī)械、電子加工與設(shè)備電氣改造中。 銑床作為機(jī)械加工的通用設(shè)備在內(nèi)燃機(jī)配件的生產(chǎn)中一直起著不可替代的作用。自動(dòng)銑床具有工作平穩(wěn)可靠操作維護(hù)方便運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低的特點(diǎn)已成為現(xiàn)代生產(chǎn)中的主要設(shè)備。自動(dòng)銑床控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一個(gè)很傳統(tǒng)的課題現(xiàn)在隨著各種先進(jìn)精確的諸多控制儀器的出現(xiàn)銑床控制的設(shè)計(jì)方案也越來(lái)越先進(jìn)越來(lái)越趨于完美。在我國(guó)七八十年代大多數(shù)銑床中大多數(shù)的開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)都是采用繼電器控制也有相當(dāng)一部分輔機(jī)系統(tǒng)是采用繼電控制。因此繼電器本身固有的缺陷給銑床的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行帶來(lái)了不利影響。用PLC對(duì)銑床的繼電器式控制系統(tǒng)進(jìn)行改造已是大勢(shì)所趨。
通過(guò)對(duì)比國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀的研究,我們明顯可知,目前我國(guó)的機(jī)械加工能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上國(guó)外。因此,本文開(kāi)展對(duì)銑床主軸變速箱的研究得非常重要。
(3)變速箱發(fā)展概況
機(jī)床變速箱是機(jī)床中極其重要的傳動(dòng)部件,因此在人們開(kāi)始應(yīng)用機(jī)械時(shí)變速箱就已經(jīng)誕生。
早期的機(jī)床變速箱主要是簡(jiǎn)易的換擋變速箱,也就是通過(guò)單純通過(guò)齒輪和傳動(dòng)軸以及簡(jiǎn)單的變速機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)和變速。隨著機(jī)械行業(yè)的發(fā)展,加工技術(shù)和金屬材料日益先進(jìn),使得換擋變速箱結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜和先進(jìn)。但是人們通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的生產(chǎn)和應(yīng)用,發(fā)現(xiàn)換擋變速箱具有其設(shè)計(jì)原理上的缺陷,其無(wú)法實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比的均勻變化,造成速度損失,從而影響加工條件。因此,人們開(kāi)始研究實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比連續(xù)變化的方案,也就是無(wú)級(jí)變速。
無(wú)級(jí)變速箱是在19世紀(jì)90年代出現(xiàn)的,至20世紀(jì)30年代以后才開(kāi)始發(fā)展,由于受當(dāng)時(shí)各方面因素如機(jī)械發(fā)展水平、材質(zhì)和加工工藝等條件的限制,進(jìn)展十分緩慢。20世紀(jì)50年代,尤其是70年代以后,隨著科技的發(fā)展,原本無(wú)法解決或很難解決的技術(shù)難題一一突破。加之實(shí)際生產(chǎn)中對(duì)無(wú)級(jí)變速箱的需求越來(lái)越多,無(wú)級(jí)變速箱得到了很大的發(fā)展,得到了較為廣泛的應(yīng)用。
1.3總結(jié)
本綜述對(duì)銑床的結(jié)構(gòu)、分類等基本知識(shí)進(jìn)行了簡(jiǎn)介,對(duì)銑床主軸的發(fā)展歷程進(jìn)行了回顧,指出了國(guó)產(chǎn)機(jī)床發(fā)展過(guò)程中存在的缺陷。通過(guò)前期查閱資料對(duì)銑床主軸變速器有一個(gè)深刻的認(rèn)識(shí),便于設(shè)計(jì)內(nèi)容的順利進(jìn)行。
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畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開(kāi) 題 報(bào) 告
2. 本課題要研究或解決的問(wèn)題和擬采用的研究手段(途徑):
2.1研究或解決的問(wèn)題
(1)通過(guò)對(duì)自己所查找的相關(guān)資料,了解掌握銑床主軸箱。
(2)熟悉銑床主軸變速箱的三維設(shè)計(jì)與仿真過(guò)程。
(3)學(xué)會(huì)Solid works設(shè)計(jì)軟件,完成老師所給型號(hào)的主軸箱變速箱的三維建模。
(4)用三維設(shè)計(jì)軟件Solid works對(duì)銑床主軸變速箱進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真。
(5)編寫(xiě)說(shuō)明書(shū),完成相應(yīng)的工程圖設(shè)計(jì)。
1.2擬采用的設(shè)計(jì)方案
(1)擬定對(duì)X6132型銑床主軸箱進(jìn)行三維設(shè)計(jì)及仿真工作,其結(jié)構(gòu)如圖所示。主要包括(1.主軸2.大帶輪3.皮帶4.小帶輪5.普通三相電動(dòng)機(jī)6.齒輪組7.傳動(dòng)軸I 8.主運(yùn)動(dòng)軸承(6個(gè))9.主軸箱.10.傳動(dòng)軸Ⅱ 11.17變順調(diào)速電動(dòng)機(jī)12.絲杠螺母裝置B 13.滑臺(tái)導(dǎo)軌14.主軸套筒15.進(jìn)給運(yùn)動(dòng)軸承(2個(gè))16.絲杠螺母裝里I)
(2)主要參數(shù)
最低轉(zhuǎn)速
N min
(r/min)
最高轉(zhuǎn)速
N max
(r/min)
主電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速
N min
(r/min)
主動(dòng)電機(jī)功率
N (k w)
公比
φ
轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù) z
(3)利用三維軟件Solid works進(jìn)行三維設(shè)計(jì)和仿真。
1.3擬采用的研究思路和手段
初步擬采用理論分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相結(jié)合的研究方法。針對(duì)銑床主軸變速箱設(shè)計(jì)主要采取以下方法:
①收集國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究資料,對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)分析并總結(jié)各自方案的優(yōu)缺點(diǎn);通過(guò)對(duì)比國(guó)內(nèi)外研究情況,提出自己的看法,擁有自己的創(chuàng)新點(diǎn)。
②通過(guò)對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行總體分析并詳細(xì)設(shè)計(jì),初步確定本設(shè)計(jì)的研究思路。
③總結(jié)自己的思路,并與指導(dǎo)老師、同學(xué)們進(jìn)行交流,最終確保本畢業(yè)設(shè)計(jì)思路的正確性和可行性。
④在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中,如果遇到疑問(wèn)或問(wèn)題,及時(shí)與老師溝通交流;最終完成銑床主軸變速箱設(shè)計(jì)。
⑤撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū),準(zhǔn)備答辯。
1.4進(jìn)度安排
2月29日-3月3日:查閱資料
3月4日-3月21日 :撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告
3月22日-3月26日:熟悉Solid works環(huán)境,建立某型號(hào)銑床三維模型
3月27日-4月19日:進(jìn)行主軸變速箱仿真加工
4月20日-5月18日:確定優(yōu)化方案
5月19日-6月1日: 完成畢業(yè)論文初稿
6月2日—6月5日:根據(jù)指導(dǎo)老師意見(jiàn),修改論文初稿,完成終稿,準(zhǔn)備答辯
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開(kāi) 題 報(bào) 告
指導(dǎo)教師意見(jiàn):
該生課題為某型號(hào)銑床主軸變速箱三維設(shè)計(jì)與仿真,選題具有一定的實(shí)用價(jià)值。
該生通過(guò)查閱文獻(xiàn),了解了銑床主軸變速箱的結(jié)構(gòu)、工作原理,文獻(xiàn)綜述部分對(duì)銑床主軸變速箱作了較為完整的介紹,并對(duì)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀有了一定了解,在第二部分?jǐn)M定了合理的研究方案和設(shè)計(jì)思路。
開(kāi)題報(bào)告書(shū)寫(xiě)格式規(guī)范,條理清晰,基本達(dá)到要求。
同意開(kāi)題。
指導(dǎo)教師:
2016 年3 月21 日
所在學(xué)院審查意見(jiàn):
同意開(kāi)題
負(fù)責(zé)人:
2016 年 3 月22 日