开题报告拖拉机变速箱体卧式双面组合镗床设计.doc

学生姓名朱江平学号3101102058专业班级J机电1002系别机械电子工程指导老师郑刚职称讲师课题名称拖拉机变速箱体卧式双面组合镗床设计课题研究的目的和意义：随着社会的不断进步，机械加工技术的不断发展，传统的机床已不能完全适应新形势的要求。传统的机床只能对一种零件进行单刀，单工位，单轴，单面加工，生产效率低且加工精度不稳定，为了克服传统机床的弊端，工程技术人员相应地设计出了专用机床。但由于专用机床是根据某一工艺要求专门设计制造的，且它的组成部件均是专门设计制造的，因此相对于传统机床而言，专用机床的造价过于昂贵，设计制造周期长。为了解决传统机床与专用机床之间的矛盾组合机床便应运而生了，组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批、大量生产中得到广泛应用，在组合机床上可以完成钻孔、扩孔、铣削、磨削等工序，生产效率高，加工精度稳定，引起了越来越多工程人员的关注。本课题针对拖拉机变速箱体卧式双面组合镗床设计，有利于提高大批量生产的生产效率，提高加工精度稳定性，节约各方面的资源。随着现代化工业技术的快速发展，特别是随着它在自动化领域内的快速发展，组合机床的研究已经成为当今机器制造界的一个重要方向，在现代工业运用中，大多数机器的设计和制造都是用机床大批量完成的。现代大型工业技术的飞速发展，降低了组合机床的实现成本，软件支持机制也使得实现变得更为简单，因此研究组合机床的设计具有十分重要的理论意义和现实意义。国内外的研究现状及发展趋势：最早的组合机床于1911年在美国制成，用于加工汽车零件之后便广泛应用于大批量生产的机械工业中，并且随着机械工业的发展而逐步完善。我国的组合机床的发展已有28年的历史，其科研和生产都具有相当的基础，应用也深入到很多行业，它是提高生产效率和实现高速发展必不可少的设备之一。组合机床及其自动线是集机电于一体的综合自动化程度较高的制造技术和成套工艺装备。它的特征是高效、高质、经济实用，因而被广泛应用于工程机械、交通、能源、军工、轻工、家电等行业。我国传统的组合机床及组合机床自动线主要采用机、电、气、液压控制，它的加工对象主要是生产批量比较大的大中型箱体类和轴类零件（近年研制的组合机床加工连杆、板件等也占一定份额），完成钻孔、扩孔、铰孔，加工各种螺纹、镗孔、车端面和凸台，在孔内镗各种形状槽，以及铣削平面和成形面等。随着技术的不断进步，一种新型的组合机床柔性组合机床越来越受到人们的青睐，它应用多位主轴箱、可换主轴箱、编码随行夹具和刀具的自动更换，配以可编程序控制器（PLC）、数字控制（NC）等，能任意改变工作循环控制和驱动系统，并能灵活适应多品种加工的可调可变的组合机床。另外，近年来组合机床加工中心、数控组合机床、机床辅机（清洗机、装配机、综合测量机、试验机、输送线）等在组合机床行业中所占份额也越来越大。由于组合机床及其自动线是一种技术综合性很高的高技术专用产品，是根据用户特殊要求而设计的，它涉及到加工工艺、刀具、测量、控制、诊断监控、清洗、装配和试漏等技术。我国组合机床及组合机床自动线总体技术水平比发达国家要相对落后，国内所需的一些高水平组合机床及自动线几乎都从国外进口。工艺装备的大量进口势必导致投资规模的扩大，并使产品生产成本提高。因此，市场要求我们不断开发新技术、新工艺，研究新产品，由过去的“刚性”机床结构，向“柔性”化方向发展，满足用户需求，真正成为刚柔兼备的自动化装备。第21届日本国际机床博览会上来自世界10多个国家和地区的500多家机床制造商和团体展示的最先进的机床设备中，超高速和超高精度加工技术装备与复合、多功能、多轴化控制设备等深受欢迎。该届博览会上展出的加工中心中，主轴转速10000-20000r/min，最高进给速度可达20-60m/min；复合、多功能、多轴化控制装备的前景亦被看好。在零部件一体化程度不断提高、数量减少的同时，加工的形状却日益复杂。在工程机械快速发展的今天，由于组合机床所具有的一系列有优点，在产品规模上，品质提升上所遭遇的难题，运用组合机床来进行加工都可以得到解决，相信组合机床在工程机械领域有着更大的发展空间。纵观世界四大博览会的概况我国组合机床装备的发展程度与先进技术还有相当大的差距，因此我国组合机床需要继续发展和提高组合机床自动线水平，这是我国当前机械加工行业的一项艰巨任务。在发展的同时还需进一步发展不同程度的低，中，高档机机电一体化类产品，这有助于满足不同生产规模，大中小不同技术水平的企业的要求。这对我国加工制造业提高加工精度，加工效率，自动化程度和综合制造技术水平都有着非常深远和有利的长远趋势。研究方法及技术途径：组合机床作为一种专用、高效率、高质量的自动化装备，广泛用于工业生产中。为了推进组合机床的广泛应用，增强企业的生产力和市场竞争力，促进国家的工业发展，组合机床研究包含结构设计、多轴箱设计、夹具设计和控制系统设计等方面，主要研究工作体现在以下几个方面：1. 建立了基于加工特征的组合机床加工需求表达模型。工件的加工需求一般较复杂，基于计算机知识表达方法和空间几何原理，建立加工需求层次表达模型。该模型容易理解和操作，实现了工件需求的计算机表示，同时建立了组合机床加工特征模型。2. 建立组合机床设计资源库。组合机床需要大量的数据支持，包括机械加工工艺参数、组合机床零部件信息和刀具信息等。在参数化设计方法、数据库和相关设计标准的基础上，建立组合机床通用零件信息库、组合机床加工工艺数据库和刀具信息库，为下一步的加工工序规划、优化和组合机床方案设计提供了依据。3. 基于抽样方法对组合机床加工工序进行合理规划。组合机床加工具有多特征、多刀、多工位的特点，加工工序数目通常在十几到几十个之间，即使考虑了工序间的先后约束关系，可行排序方案的计算量也十分庞大。该规划方法对可行排序方案进行抽样、评价、取最优值，并通过多次抽样结果的差值判定优化程度，从而找到最优或者接近最优的排序方案。4. 组合机床整体结构方案设计。根据组合机床的设计特点，提出了组合机床配置形式和通用部件的选择方法，方法能够针对具体的加工需求，选择合适的配置形式并依此选取通用部件。然后，完成了组合机床整体结构的程序化设计研究，最后提出了组合机床的方案评价方法，能够对设计方案的加工效率和成本等项目进行可靠评估。实施计划： 20132014（2）学期第1-3周：学生开始毕业设计，指导老师审核开题报告； 20132014（2）学期第6周：学生对毕业设计进行中期汇报，系部组织老师对毕业 设计进行中期检查,周日中期返校指导； 20132014（2）学期第7-9周：学生完成毕业论文初稿； 20132014（2）学期第10周：成立系答辩委员会，布置毕业答辩各项工作； 20132014（2）学期第11周：学生完成毕业论文终稿；教师完成对论文的评阅；周日组织学生进行毕业论文答辩； 20132014（2）学期第12周：各专业教研组报送毕业设计（论文）成绩；指导教师将学生毕业论文及附件材料交系教务科，系教务科收齐后归档保存；各专业教研组报送优秀论文材料。 参考文献1 赵明，许廖.工厂电气控制设备M.北京：机械工业出版社。2 王兆义.小型可编程控制器实用技术M：上海大学自动化学院。3 项毅，等。工厂电气控制设备试验与设计指导M。北京：机械工业出版社。4 王永章，机床的数字控制技术M。哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1995.指导老师意见： 指导老师签名： 年 月 日