SPE175F汽油机右箱右盖双面攻丝专用机床右主轴箱设计开题报告.doc

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1、 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：SPE175F汽油机右箱右盖双面攻丝专用机床右主轴箱设计指 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

2、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（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“2008年3月15日”或“2008-03-15”。 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 双面卧式攻丝组合机床可在两个面同时进行自动攻丝，即一次装夹完成双面加工，从而能节约加工时间，提高生产效率，高速度、高精度、柔性化、模块化将是今后的发展方向。振动攻丝技术的运用能降低攻

3、丝扭矩，明显改变加工条件和提高螺纹质量。组合攻丝机床的电气部分是对组合机床工作循环的控制，液压部分是对组合机床的传动系统的控制。关键词 组合机床 攻丝 主轴箱 液压系统1 组合机床 组合机床及其生产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。其主要由动力部件、支承部件、传动部件、控制部件和辅助部件等五类部件组成1。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 ,完成钻孔、扩孔、铰孔,加工各种螺纹、镗孔、车端面

4、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2。另柔性组合机床及组合机床柔性生产线是实现刚性的多品种变批量生产方式的主要设备. 它是在刚性的组合机床与组合机床生产线的基础上为适应市场消费个性化而产生的新型设备. 数控技术、自动化技术等先进制造技术的发展为其生产与发展提供了坚实的技术基础. 对许多企业而言,研制、采用柔性组合机床

5、与组合机床柔性生产线,不仅应当成为技术革新的主要内容,而且将成为企业提高竞争力的3。2 攻丝切屑是金属切削过程中的必然产物, 在切削加工过程中需要妥善处理4。攻丝过程是在比较封闭的空间进行, 产生的切屑不容易排出, 经常堵在丝锥容屑槽中造成攻丝扭矩的急剧增大和剧烈波动, 甚至造成丝锥折断5。尤其对小直径丝锥来说, 由于丝锥强度较低, 切屑堵塞的影响更是不容忽视。在生产中, 为改善攻丝过程中的排屑问题, 采用了刃倾角丝锥和螺旋槽丝锥以利于切屑顺利排出, 但并不能完全避免切屑的堵塞, 而且与普通直槽丝锥相比, 上述丝锥制造成本较高, 增加了加工的成本。低频扭转振动攻丝是解决难加工材料攻丝难题的有效

6、工艺方法, 一方面通过重复切削减小已加工表面的弹性恢复来降低攻丝扭矩67, 另一方面能够促使切屑顺利排出而减小了切屑堵塞对攻丝扭矩的影响。在低频扭转振动攻丝过程中, 丝锥的反向旋转对切屑进行弯折, 使产生的切屑短而弯曲, 很容易从容屑槽中排出, 显著改善了切屑的堵塞状况, 有助于降低攻丝扭矩和保持攻丝扭矩的平稳性, 并能够防止切屑堵塞对加工的螺纹的损伤, 提高螺纹质量8。3 主轴箱 组合机床主轴箱通常采用一根动力轴带动多根主轴的工作方式，由于各传动轴必须在有限的箱体空间内得到适宜的分布位置并避免干涉，且各轴的设计又必须保证其转速、转向、强度和刚度，因此主轴箱设计难度大、周期长9，往往成为组合机

7、床设计的瓶颈，改变这一局面的措施是采用计算机辅助模块化设计。模块化设计是一种标准化、组合化设计，它不是面向某一具体产品，而是面向某一类产品系统以至有相似功能的相邻产品系统，它不必对每种产品施以单独设计，而是精心设计出多种模块，用巧妙、灵活而多变的方式组合出多样化的产品10。为此，我们开发了支持模块化设计的组合机床CAD系统11，将CAD技术和模块化设计方法用于组合机床主轴箱的设计，不仅可以缩短主轴箱的设计和制造周期，降低成本，而且有助于保证主轴箱的质量，增强企业的竞争能力。主轴箱的设计主要包括主轴箱体的设计和传动系统的设计12，而传动系统是由若干主轴、传动轴和齿轮组成的。根据主轴箱的装配层次，

8、将主轴箱设计模块分为3个子模块，如图1所示。 图1 主轴箱设计模块4 液压系统 在系统中，由一台液压泵分别向液压滑台（执行缸）和夹紧装置（夹紧缸）供油，同时在液压系统和电气系统的配合下，自动完成整个加工的全部操作13。机床在加工过程中有时会出现工件还没有夹紧，缸已经开始进给，且进给速度不平稳的现象。液压控制系统改进设计后的专用机床，运行平稳，工作可靠，没有出现误动作现象，取得了良好效果14。在高压、高速、大功率、高效、低噪音、经久耐用、高度集成化的液压技术发展趋势下,采用交流伺服电机与液压传动相结合的技术,进而出现了高度集成化的数字液压驱动单元,其主要的特点是使用交流伺服电动机驱动控制执行单元

9、而不用电液伺服阀,具有伺服电动机控制的灵活性和液压系统出力大的双重优点,且系统结构紧凑、体积小、效率高,是近年来液压领域重要的发展方向之一,具有广阔的应用前景15。 参 考 文 献1 胡飞雪, 倪俊芳，廖哲. 组合攻丝机床的电气与液压控制系统研究J. 江苏电气,2005,No.2. 2 李秀敏. 组合机床行业现状与发展思考J. 航空制造技术,2003,(4):4143.3 付书明, 李明. 柔性组合机床及其生产线的发展探讨J. 成组技术与生产现代化, 2006年，23（1）.4 陈日曜. 金属切削原理M. 北京: 机械工业出版社, 2000.5 Cao Tengyun, J.W. Suther

10、land. Investigation of thread tapping load characteristics through mechanistics modeling and experimentation J.International Journal of Machine Tools &Manufacture 15271538. 2002, 42:15271538.6 张德远. 难加工材料加工与监测技术研究D. 北京: 北京航空航天大学, 1993.7 Zhang Deyuan,Chen Dingchang. Relief - face friction invibration

11、tapping J. Int. J. Mech. Sci. 1998,40(12):12091222.8 韩凤起, 张德远. 机械加工机械手册M. 航空精密制造技术,2008，44（2）.9 丁国琴组合机床主轴箱的计算机辅助设计J机械工程师,2002(6)：454610 汪云祥，高洪模块化设计及其在齿轮减速器中的应用J安徽机电学院学 报，2002,17(2)：91211 李春梅，崔凤奎组合机床模块化设计CAD系统J河南科技大学学报：自 然科学版,2004,25(5)：9l212 朱朝宽基于ProE的多轴箱参数化设计J组合机床与自动化加工技术， 2002(10)：3537 13 金波,朱世强,张

12、光琼,林建亚. 双阀并联电液位置控制系统研究J. 机械 工程学报,2000,36(9):7276.14 刘哲，程仲文.专用机床液压系统误动作研究及改进设计J.液压与气 动,2006.15 田园,吴盛林. 无阀电液伺服系统理论研究及试验J. 中国机械工程, 2003,14(21):18221824.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）： 通过对上述的文献的了解，由于主轴箱设计难度大、周期长，所以在本课题中，我准备在参考有关文献的基础上和上网查询有关方面的资料，通过对攻丝机床部件及各部件的联系与作用的了解，利用模块化设计方法来设计主轴箱，做到最好

13、的设计。 我准备采取以下步骤来研究与解决我的课题： (1) 根据零件图纸了解加工要求； (2) 了解同类型相关机床的结构形式； (3) 参与总体设计根据总体设计，所给参数确定所设计右主轴箱的中心高及相关尺寸； (4) 进行右攻丝主轴箱的初步设计； (5) 对主轴、齿轮、轴承的结构进行设计； (6) 对主轴、齿轮、轴承进行强度效核； (7) 编写设计计算说明书； (8) 通过对专机的设计熟悉机床设计的大致过程。 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：文献阐述了组合机床的过去，现状，以及未来的发展方向。对组合机床的加工范围有了一定的认识，并对组合机床的结构及组

14、成有了一定的了解。认识到夹具及刀具在组合机床所起的作用及其重要性。了解了组合机床和通用机床区别。为接下来所进行的毕业设计打下了良好的基础。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：SPE175右箱右盖双面攻左攻丝主轴箱设计，是江苏林海动力机械集团公司的设计课题，为提高生产效率需将SPE175右箱右盖各两个面上的7螺孔个孔同时加工出。通过本课题的设计，能基本熟悉机床设计的全过程，能够对设计方案进行比较，会进行切削力的计算并由此确定机床功率，能根据加工要求能正确的选择进给量、切削速度、及切削用量，并能正确的进行计算。会根据相关参数正确的进行部件设计、结构设计、零件设计，了解关键零部件并能进行强度校核。并能根据零件所起的作用正确的选择零件材料及热处理，根据机床的加工性质设计出机床主轴箱的技术要求。另外对加工、装配有一个新的认识，会正确的选择尺寸公差、形位公差及表面粗糙度。设计计算及查阅资料的工作量较大。如认真、独立完成整个设计过程对自己将是一个极大的锻炼，也为以后顺利的走上工作岗位打下一个坚实的基础。 指导教师： 年 月 日所在专业审查意见： 负责人： 年 月 日