數(shù)控車床無級(jí)變速主軸箱設(shè)計(jì)含開題及4張CAD圖

數(shù)控車床無級(jí)變速主軸箱設(shè)計(jì)含開題及4張CAD圖,數(shù)控車床,無級(jí),變速,主軸,設(shè)計(jì),開題,cad 設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 課題名稱 數(shù)控車床無級(jí)變速主軸箱設(shè)計(jì) 課題來源 課題類型 1．選題的背景及研究現(xiàn)狀： 1.1 選題的背景 數(shù)控技術(shù)及裝備是發(fā)展新興高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)的使能技術(shù)和最基本的裝備。世界各國信息產(chǎn)業(yè)、生物產(chǎn)業(yè)、航空、航天等國防工業(yè)廣泛采用數(shù)控技術(shù)，以提高制造能力和水平，提高對(duì)市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競爭能力。因此大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進(jìn)制造技術(shù)已成為世界各發(fā)達(dá)國家加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。 數(shù)控車床廣泛應(yīng)用于加工回轉(zhuǎn)類復(fù)雜零件，作為數(shù)控車床重要組成部分的主傳動(dòng)系統(tǒng)包括主軸電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)和主軸組件，本課題對(duì)數(shù)控車床主傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以滿足調(diào)速范圍寬、熱變形小、運(yùn)動(dòng)精度高等加工要求。?? 主傳動(dòng)系統(tǒng)是用來實(shí)現(xiàn)機(jī)床主運(yùn)動(dòng)的，它將主電動(dòng)機(jī)的原動(dòng)力變成可供主軸上刀具切削力矩和切削速度。為適應(yīng)各種不同的加工及各種不同的加工方法，數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)具有較大的調(diào)速范圍，以保證加工時(shí)能選用合理的切削用量，同時(shí)主傳動(dòng)系統(tǒng)還需要有較高精度及剛度并盡可能降低噪聲，從而獲得最佳的生產(chǎn)率，加工精度和表面質(zhì)量。 本次課題通過對(duì)數(shù)控車床主傳動(dòng)系統(tǒng)無級(jí)變速主軸箱進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過設(shè)計(jì)達(dá)到改善機(jī)床的加工性能，提高加工精度，穩(wěn)定加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率的目的。本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有主傳動(dòng)系統(tǒng)總體方案的選擇、分析、論證與確定；變速方式的選擇與確定；主電動(dòng)機(jī)的選擇；傳動(dòng)比的分配；轉(zhuǎn)速圖的擬定、從動(dòng)件的設(shè)計(jì)、計(jì)算、校核與確定；主軸的的設(shè)計(jì)、計(jì)算、校核與確定等。 1.2 選題的研究現(xiàn)狀 建國60年來，在黨和國家領(lǐng)導(dǎo)人的關(guān)懷下，中國機(jī)床工業(yè)歷經(jīng)幾代人的拼搏，從無到有，從小到大，發(fā)生了天翻地覆的變化，如今發(fā)展成為產(chǎn)品布局合理，門類齊全，具有較大經(jīng)濟(jì)規(guī)模和較強(qiáng)技術(shù)實(shí)力的產(chǎn)業(yè)。 中國機(jī)床工具行業(yè)已開始走出國門與國際市場(chǎng)競爭，在國際上有了舉足輕重的話語權(quán)和產(chǎn)業(yè)地位，正在向世界機(jī)床工具制造強(qiáng)國的目標(biāo)邁進(jìn)。機(jī)床是一切機(jī)械工業(yè)的基礎(chǔ)裝備，被稱之為“工作母機(jī)”。 中國機(jī)床工具行業(yè)一直在當(dāng)合國家領(lǐng)導(dǎo)人的關(guān)懷中不斷發(fā)展壯大。如今，中國數(shù)控機(jī)床的品種已達(dá)到2000余中種。通過突破國外多年的技術(shù)封鎖，相繼開發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的各類數(shù)控機(jī)床，特別是研制出一批國際上首臺(tái)重型數(shù)控機(jī)床，滿足了國家重點(diǎn)工程的需要。 1、成功研發(fā)了一大批多種類型，多種規(guī)格多坐標(biāo)，智能，帶刀庫，帶A,B軸五軸聯(lián)動(dòng)的臥式復(fù)合機(jī)床。 2、成功研發(fā)了一大批大規(guī)格，大尺寸，大噸位多品種的重型，超重型機(jī)床，其中許多是世界首臺(tái)最大規(guī)格的數(shù)控機(jī)床。 3、研發(fā)成功一大批高精，高速，高效的各類機(jī)床。 4、功能部件，數(shù)控系統(tǒng)，刃量具等方面產(chǎn)品研發(fā)。 我國的機(jī)床工業(yè)在新中國成立后建立起來的，解放后50年來，我國機(jī)床工業(yè)獲得了高速發(fā)展，我國已制定了完整的機(jī)床系列，機(jī)床品種日趨齊全，能生產(chǎn)上千個(gè)品種。數(shù)控車床從結(jié)構(gòu)上可分為、臥式及立臥兩用三種。 （1）數(shù)控車床 數(shù)控車床主軸軸線垂直于水平面，這種車床占數(shù)控車床的大多數(shù)，應(yīng)用范圍也最廣。 （2）臥式數(shù)控車床 臥式數(shù)控車床主軸的軸線平行于水平面。為了擴(kuò)大加工范圍和擴(kuò)充功能，臥式數(shù)控車床通常采用增加數(shù)控轉(zhuǎn)盤來實(shí)現(xiàn)四坐標(biāo)、五坐標(biāo)加工。 （3）立臥兩用數(shù)控車床 這類車床可在一臺(tái)機(jī)床上進(jìn)行加工或臥式加工，同時(shí)具備立、臥式車床的功能。它的使用范圍更廣，功能更全。 日本、美國、英國、德國、法國、意大利等六國1989年金屬切削機(jī)床的總產(chǎn)值與1980年比，僅增加54%，但同期數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)值比1980年刪增加了256%。1990年，日本數(shù)控機(jī)床的年產(chǎn)量已達(dá)61697臺(tái)，年產(chǎn)量的數(shù)控化率為31.8%，年產(chǎn)值的數(shù)控化率為76%。其他五國的年產(chǎn)量數(shù)控化率均在20%以上，年產(chǎn)值數(shù)控化率均在50%以上。上述六國擁有量數(shù)控化率在10%以上。1994年日本擁有量的數(shù)控化率為20.8%。 工業(yè)發(fā)達(dá)國家的機(jī)床廠均生產(chǎn)數(shù)控機(jī)床，普通機(jī)床已逐步甩給第三世界營家去生產(chǎn)。在數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)中，生產(chǎn)最多的仍然是普通數(shù)控機(jī)床，特別是數(shù)控車床，但發(fā)展最快的則是可以自動(dòng)換刀的數(shù)控車床。在近幾年的國際機(jī)床展覽會(huì)上，展品均以數(shù)控車床及由數(shù)控車床為主體的柔性加工單元及柔性制造系統(tǒng)為主?，F(xiàn)在，日本、德國、美國等三國生產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng)約占國際市場(chǎng)的三分之二。 中國數(shù)控機(jī)床行業(yè)發(fā)展正當(dāng)其時(shí)。中國機(jī)床出口盡管比例不高，總金額比較少，但增長速度遠(yuǎn)高于進(jìn)口產(chǎn)品增速。目前中國國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床技術(shù)水平正在提高，在部分領(lǐng)域已經(jīng)能夠替代進(jìn)口，占據(jù)國內(nèi)高端數(shù)控機(jī)床主要市場(chǎng)的進(jìn)口產(chǎn)品即將面臨國產(chǎn)產(chǎn)品的沖擊。未來高端數(shù)控機(jī)床對(duì)進(jìn)口產(chǎn)品的替代潛力巨大。面對(duì)外出口的市場(chǎng)現(xiàn)在還處于萌芽期，未來發(fā)展?jié)摿薮蟆? 2．研究內(nèi)容擬解決的主要問題： （1）總體方案確定：通過相關(guān)資料的查閱，理解及掌握，了解和掌握數(shù)控車床的發(fā)展歷程、研究現(xiàn)狀等內(nèi)容，確定總體方案，確定的方案要合理可行。 （2）電機(jī)的選定：通過電機(jī)的合理選型和無級(jí)變速主軸箱的設(shè)計(jì)，確保數(shù)控車床主傳動(dòng)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)速范圍寬、變速可靠，滿足低速大扭矩的加工需求。 (3)主軸及主軸上零部件的設(shè)計(jì)、計(jì)算、校核與確定，做到結(jié)構(gòu)合理，軸上零件的安裝、拆卸方便，降低主軸回轉(zhuǎn)誤差。 （4）無級(jí)變速的實(shí)現(xiàn)：依據(jù)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和主軸需達(dá)到的最低轉(zhuǎn)速和級(jí)數(shù)，對(duì)無級(jí)變速主軸箱進(jìn)行設(shè)計(jì)。 （5）結(jié)構(gòu)的CAD出圖：依據(jù)上面的計(jì)算和設(shè)計(jì)，對(duì)本次設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行機(jī)構(gòu)裝配圖及主要零部件的繪制。 3．研究方法技術(shù)路線： （1）查閱資料，根據(jù)加工參數(shù)和要求，確定數(shù)控車床無級(jí)變速主軸箱的總體方案，即采用無級(jí)變速通過對(duì)切削力和扭矩的計(jì)算，經(jīng)過查重機(jī)械手冊(cè)對(duì)電機(jī)的選型進(jìn)行確定，并對(duì)之進(jìn)行校核； （2）計(jì)算切削力和扭矩，進(jìn)行電機(jī)選型和校核； （3）通過機(jī)械基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)等資料的查閱，對(duì)主軸及主要零件進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中對(duì)軸的設(shè)計(jì)將從最小直徑開始，包括軸材料的選擇、軸上各軸段結(jié)構(gòu)的確定；在確定了軸的各項(xiàng)參數(shù)后，通過軸承手冊(cè)查閱，對(duì)軸上安裝的軸承進(jìn)行選擇、校核；依據(jù)軸的直徑，通過機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)的查閱對(duì)軸上安裝標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行選擇，確定； （4)根據(jù)選定的電機(jī) 結(jié)合最低轉(zhuǎn)速和最高轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)主軸箱的無級(jí)變速； (5)通過CAD繪圖軟件及相應(yīng)書籍為支撐，繪制總裝配圖及主要零部件圖。 4．研究的總體安排和進(jìn)度計(jì)劃： 第1周：調(diào)研實(shí)習(xí)，查閱文獻(xiàn)，查找相關(guān)資料； 第2周：明確課題任務(wù)，完成開題報(bào)告； 第3周：翻譯外文文獻(xiàn)； 第4周：分析數(shù)控車床無級(jí)變速主軸箱的結(jié)構(gòu)形式及工作原理； 第5-6周：根據(jù)數(shù)控車床無級(jí)變速主軸箱配置方式和加工參數(shù)，進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 第7-8周：設(shè)計(jì)電機(jī)、同步帶、主軸組件、軸承等零部件，對(duì)關(guān)鍵零部件進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算和校核； 第9-10周：進(jìn)行相關(guān)零部件的裝配； 第11周：進(jìn)行相關(guān)零部件的裝配； 第12周：繪制零件圖和裝配圖； 第13周：整理設(shè)計(jì)（論文）資料，完善并提交設(shè)計(jì)（論文）成果； 第14周：預(yù)答辯、答辯。 5．主要參考文獻(xiàn)： [1]吳宗澤,羅圣國.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)第二版[M].北京:高等教育出版社,1999. [2]廖念釗,莫雨松,李碩根,楊興駿.互換性與技術(shù)測(cè)量第四版[M].北京:中國計(jì)量出版社,2000. [3]陳錦昌,劉就女,劉林.計(jì)算機(jī)工程制圖[M].廣州:華南理工大學(xué)出版社,1999. [4]馮辛安,黃玉美,杜君文.機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004. [5]熊光華.數(shù)控機(jī)床[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001. [6]李峻勤,費(fèi)仁元.數(shù)控機(jī)床及其使用與維修[M].北京:國防工業(yè)出版社,2000. [7]張柱銀,陳思義,明興祖.數(shù)控原理與數(shù)控機(jī)床[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003. [8]林東.數(shù)控技術(shù)[M].北京:北京理工大學(xué)出版社,1995. [9]王愛玲,白思遠(yuǎn).現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床[M].北京:國防工業(yè)出版社,2001. [10]何存興.液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng)第二版[M].湖北:華中科技大學(xué)出版社,2000. [11]毛謙德.袖珍機(jī)械機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)第二版[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001. [12]朱龍根.簡明機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000. [13]王可.實(shí)用機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].遼寧: 遼寧科學(xué)技術(shù)出版社,1999. [14]機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫組，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（3）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1986 [15]范俊廣.數(shù)控機(jī)床及其應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1992 [16]張寶林，數(shù)控技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997 [17]周開勤 機(jī)械零件手冊(cè)[M]北京：高等教育出版社，1994 [18]Mori M, Mizuguchi H, Fujishima M, et al. Design optimization and development of CNC lathe headstock to minimize thermal deformation[J]. CIRP Annals-Manufacturing Technology, 2009, 58(1): 331-334. 指導(dǎo)教師意見： 同意開題? 指導(dǎo)教師簽名： ??????????? ?2017? 年??? ?月??? ?日 教研室意見： ?同意開題。? 教研室主任簽名：??????????? ?2017年??? ?月??? ?日 學(xué)院意見： ??同意開題。 教學(xué)院長簽名： ???????? ?? 年??? 月??? ?日