CK6150数控车床主轴箱设计开题报告.doc

毕业设计(论文)开题报告学 生 姓 名：学 号：专 业：机械工程及自动化设计(论文)题目：CK6150数控车床主轴箱设计指 导 教 师:开题报告填写要求1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇科技论文的信息量，一般一本参考书最多相当于三篇科技论文的信息量（不包括辞典、手册）；4有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2009年3月15日”或“2009-03-15”。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：文 献 综 述摘要 本文主要介绍了数控机床的特点、组成、分类、应用范围及其对ck6150数控车床主轴箱进行的研究分析，论述了我国数控机床发展的过去、现状，对数控机床的发展趋势进行了探讨, 提出了我国数控机床发展的对策。关键词 数控机床 主轴箱 发展 对策 1 数控车床 数控是数字控制的简称，是利用数字化信息来实现自动控制的方法。数控机床是指采用数字化信息控制的机床。数控技术不仅用于机床的控制，还可用于控制其他设备。下面我们先来介绍一下数控机床的特点、组成、分类及其应用范围。1.1 特点数控机床是新型的自动化机床，它具有良好的通用性和较高的自动化程度，数控机床是实现柔性自动化的重要装置之一，是发展柔性生产的基础。数控机床在以下的零件加工中更能显示出它的优越性。它们是：a、批量小而又多次生产的零件；b、几何形状复杂的零件；c、在加工过程中具有多坐标联动功能；d、切削余量大的零件；e、公差带范围小的零件；f、工艺设计变化的零件；g、加工过程中的错误会造成严重浪费的贵重零件；h、需全部检测的零件等。概括起来，数控机床具有以下几个方面的特点：(1)提高加工精度，产品质量稳定；(2)提高生产效率；(3)提高了加工零件的适应性、灵活性；(4)减轻工人劳动强度；(5)提高生产管理水平1。1.2 组成及分类数控机床一般由4个部分组成：控制介质、控制装置、伺服系统和机床主体组成。各组成部分各有其作用和特点。目前，数控机床品种齐全，规格繁多，据不完全统计已有400多种规格。为了研究数控机床，可以按照多种原则来进行分类。归纳起来，通常按下面5种原则来分类：（1）按工艺用途分类：a、普通数控机床；b、数控加工中心机床；c、多坐标数控机床。（2）按控制系统对运动轨迹的控制方式分类：a、点位控制数控机床；b、点位直线控制数控机床；c、轮廓控制数控机床。（3）按伺服系统的控制方式分类：a、开环控制数控机床；b、闭环控制数控机床；c、半闭环控制数控机床；d、开环补偿型数控机床。（4）按数控装置分类:a、硬线数控；b、软线数控。（5）按功能水平分类：a、经济型数控机床；b、中档型数控机床；c、高档型数控机床2。1.3 应用范围:主要用于加工高精度回转体类型零件,如轴类、盘类、套类,以及高精度的各种规格的内外螺纹,可一次装夹完成外形及内孔的加工3。2 主轴箱的研究分析 机床是机械制造行业中最基本的设备, 随着制造业高效率、高精度、高柔性发展的需要, 人们对机床提出了越来越高的要求, 主轴箱又是机床很重要的一个部件, 因此, 很有必要对它的动态特性进行研究。主轴箱结构的动态特性主要包括振动固有频率、阻尼比和振型4。 随着机床向高速化、高精度发展, 人们对主轴箱提出了越来越高的要求, 通过对主轴箱动态特性进行分析研究, 准确得到其动态参数, 是满足机床现代发展需求的有效途径。对于主轴箱的固有动态特性, 已有学者做过分析研究, 但这些分析都存在不全面的问题5。如对主轴箱进行了振动测试分析,缺少理论分析结果;对整机进行了动态分析, 从整机角度去分析主轴箱的动态特性, 没针对性的对主轴箱本身固有动态特性进行分析研究6。因此, 为了全面分析主轴箱动态特性, 掌握准确的动态参数, 本文建立主轴箱有限元模型, 采用Lanczos法有限元模态分析对CK6150型数控车床主轴箱进行动态特性研究, 并用模态实验验证了有限元模态分析的正确性, 说明有限元模态分析得到的动态参数是准确的, 为进一步结构改进提供了理论依据7。3 我国数控机床发展的过去、现状及未来3.1 数控机床发展的过去、现状我国数控机床产业的发展一直受到国家经济状况、数控技术发展水平与国家扶持政策的制定等三大因素的影响8, 自年1958年以来, 中国数控机床的发展划分为三个阶段：(1)初始阶段。中国的数控机床发展起步于1958年, 经历了20余年的初始阶段。(2)稳步发展阶段一引进、消化吸收、国产化与自行开发阶段。自从1980年以来, 中国执行了“六五” 、“七五” 、“八五” , 三个五年计划。在这个期间, 在改革开发的政策指导下, 国家大力支持机床行业, 通过引进技术发展数控机床产业。(3)曲折发展阶段。1994年至1998年由于东南亚金融危机,我国经济软着陆及国内消费市场疲软等综合因素的影响, 事实上, 国内机床市场容量呈下降趋势, 而且国产机床的市场占有早有所下降, 机床工具行业连续五年负增长9。1999年3月份, 全行业开始恢复性增长, 1999年至6月份开始出现两位数增长, 其中数控产品增长占主导地位到2000年一年全行业总产值将已经到320亿元。3.2 数控机床发展的未来由于计算机技术的飞速发展, 推动数控机床技术更快的更新换代“世界上许多数控系统生产厂家利用机丰富的软硬件资源开发开放式体系结构的新一代数控系统”开放式体系结构使数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、扩展性, 并向智能化、网络化方向大大发10。近几年许多国家纷纷研究开发这种系统, 如美国科学制造中心（NCMS）与空军共同领导的“下一代工作站机床控制器体系结构”ONGC11。欧共体的自动化系统中开放式体系结构OOSACA, 日本的OSEC计划等12。开发研究成果已得到应用。如Cincinnati-Milacron公司从1995年开始在其生产的加工中心、数控铣床、数控车床等产品中采用了开放式体系结构的A2100系统。新一代数控系统技术水平大大提高, 促进了数控机床性能向高精度、高速度、高柔性化方向发展13。4 对我国数控机床提出的一些对策 (1)继续强化企业体制和机制的创新,培育一批市场竞争力强的新型企业14。(2)加大产业结构调整的力度,大力发展功能部件产业。我国历来只重视主机,而忽视“中场”产业,造成我国数控机床的功能部件,要么质差、性能不及国外名牌。为此,我国应大力发展功能部件产业,凡是属于精密机械部件性质的功能部件要在短期内争取在质量和性能上赶上和超过国外名牌。我国在这方面还是很有潜力的，关键是要转变观念15。此外,还要把技术发展上远比机床落后的数控刀具产业搞上去,(3)推行“官、产、学、研、用 ”相结合的国家下一代数控机床专项攻关计划, 攻克下一代数控机床的一系列技术难题。参 考 文 献1 文怀兴. 数控机床设计实践指南M. 北京: 化学工业出版社,2008.2 陈婵娟. 数控车床设计/现代数控机床结构及设计丛书M. 北京: 化学工业出版社,2006.3 徐灏. 新编机械设计师手册M. 北京: 机械工业出版社,1995.4 叶伟昌. 机械工程及自动化简明设计手册(上册) M. 北京: 机械工业出版社,2001.5 叶伟昌. 机械工程及自动化简明设计手册(下册) M. 北京: 机械工业出版社,2001.6 徐锦康. 机械设计M. 北京：高等教育出版社，2004.7 成大先编. 机械设计手册M. 北京：化学工业出版社出版，2002.8 徐锦康. 机械设计M. 北京：机械工业出版社，2001.9 王伯平. 互换性与测量技术基础M. 北京：机械工业出版社，2001.10 袁国定，朱洪海. 机械制造技术基础M. 南京：东南大学出版社，2000.11 全国数控培训网络天津分中心数控机床M机械工业出版社，2002.12 林宋. 现代数控机床M. 北京：化学工业出版社出版，2002.13 张俊生金属切削机床与数控机床M北京：机械工业出版社，2005.14 彭晓南数控技术M北京：机械工业出版社，2003.15 余仲裕数控机床维修M机械工业出版社，2005. 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：本课题要研究或解决的问题:某企业需要购置一批具有较好刚性的CK6150系列数控车床以满足生产需求。该数控车床主轴最低转速为70rpm，最高转速为1400rpm，半自动换档变速，主轴转速级数为12级。研究手段:1.熟悉图纸了解加工要求；2.了解铝合金箱体的最基本的加工方法；3.了解箱体类零件机加工工艺路线；4.根据不同的生产纲领了解不同的加工方法5.编制出与相应的生产纲领的机加工工序卡及夹具的设计；6.编写设计计算说明书；7.通过对机加工工序卡熟悉工艺设计的全过程；8.通过设计把所学基础理论，专业知识运用到实践中去；9.通过设计提高自己分析问题和解决问题的能力；10.能为今后的工作打下一个好的基础。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告指导教师意见：1对“文献综述”的评语：阅读了大量关于数控机床方面的书籍，对数控车床的特点、组成及分类、应用范围、数控车床主轴箱的研究分析、我国数控机床发展的过去、现状及未来、对我国数控机床提出的一些对策等有了初步的认识，为数控车床的设计做了一些基础工作。2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：通过对本课题的研究使学生的基础理论与专业知识、技术水平以及实际应用能力和文字、语言表达能力得到锻炼，是学生综合运用所学理论技能知识与生产实践相结合的重要阶段，是培养和提高学生综合应用能力的重要环节。通过本课题的研究使学生对数控机床的设计有一个初步的认识，学会如何查找文献、如何进行方案的设计、校核、定稿等等。综合应用机械设计、工艺、公差、机械制图CAD等知识进行经济型的数控机床部件的设计。完成3张0号图纸，1.2万字的条理清楚的说明书。 指导教师： 所在专业审查意见： 负责人： 年 月 日