毕业设计开题报告

级本科毕业设计（论文）开题汇报设计（论文）题目：龙门式数控钻床机械构造设计姓名：周海东专业：机械设计制造及其自动化班级：机制0545学号:0502411517指导教师：杜华职称/学历：专家/硕士长春工程学院机电学院二００九年四月九日１、课题论证1.1课题研究的目的与意义科学技术的发展以及世界先进制造技术的兴起和不停成熟，对数控加工技术提出了更高的规定；超高速切削、超精密加工等技术的应用，对数控机床的数控系统、伺服性能主轴驱动、机床构造等提出了更高的性能指标；FMS的迅速发展和CIMS的不停成熟，又将对数控机床的可靠性、通信功能、人工智能和自适应控制等技术提出更高的规定。伴随微电子和计算机技术的发展，数控系统的性能日臻完善，数控技术的应用领域日益扩大。当今数控机床正在不停采用最新技术成就，朝着高速化、多功能化、智能化、模块化、系统化与高可靠性等方向发展。机床的构造布局形式有立式、卧式以及斜置式等；其中基础支撑件的形式又有底座式、立柱式、龙门式等；基础支撑件的构造又有一体式和分离式等。因此同一种运动分派式又可以有多种构造布局形式，这样运动分派设计阶段评价后保留下来的运动分派式方案的所有构造布局方案就有多种，因此需要再次进行评价，清除不合理方案。1.2文献综述（有关课题国内外研究的现实状况）（一）国内数控机床现实状况近年来我国企业的数控机床拥有率逐年上升，在大中企业已经有较多的使用，在中小企业甚至个体企业中也普遍开始使用。在这些数控机床中，除少许机床以FMS模式集成使用外，大都处在单机运行状态，并且相称部分处在使用效率不高，管理方式落后的状态。，我国机床工业产值已进入世界第5名，机床消费额在世界排名上升到第3位，达47.39亿美元，仅次于美国的53.67亿美元，消费额比上一年增长25%。但由于国产数控机床不能满足市场的需求，使我国机床的进口额呈逐年上升态势，进口机床跃升至世界第2位，达24.06亿美元，比上年增长27.3%。近年来我国出口额增幅较大的数控机床有数控车床、数控磨床、数控特种加工机床、数控剪板机、数控成形折弯机、数控压铸机等，一般机床有钻床、锯床、插床、拉床、组合机床、液压压力机、木工机床等。出口的数控机床品种以中低级为主。（二）国内数控机床的特点1、新产品开发有了很大突破，技术含量高的产品占据主导地位。例如：全长33公里的上海磁悬浮迅速列车线，是“十五”期间国家重点建设项目，其中构成列车线的2550根轨道梁是整个工程的最关键部分，对加工轨道梁的精度提出了相称高的规定。去年年初，沈阳机床集团机床股份有限企业中捷友谊厂以工期6个月、标的6200万元在磁悬浮轨道专用数控机床项目公开招标中折桂，并于8月底将一次性验收合格的8台数控镗铣床构成的轨道梁生产线一次试车成功，目前这套铣镗加工中心已加工出轨道梁1100根，保证了轨道梁的加工精度和速度，为实现今年年终试车打下了良好的基础。2、数控机床产量大幅度增长，数控化率明显提高。国内数控金切机床产量已达1.8万台，比上年增长28.5%。金切机床行业产值数控化率从的17.4%提高到的22.7%。3、数控机床发展的关键配套产品有了突破。近年来通过政府的支持，数控机床配套生产得到了迅速发展。如北京航天机床数控系统集团企业建立了具有自主知识产权的新一代开放式数控系统平台；烟台第二机床附件厂开发了为数控机床配套的多种动力卡盘和过滤排屑装置；济南第二机床集团企业的数控龙门镗铣床、数控落地镗铣床及数控锻压设备等30多种系列100多种品种的数控配套产品。二、国外数控机床状况分析（一）国外数控机床现实状况况1、国际机床市场的消费主流是数控机床。1998年世界机床进口额中大部分是数控机床，美国进口机床的数控化率达70%，我国为60%。目前世界数控机床消费趋势已从初期以数控电加工机床、数控车床、数控铣床为主转向以加工中心、专用数控机床、成套设备为主。2、国外数控机床的网络化。伴随计算机技术、网络技术日益普遍运用，数控机床走向网络化、集成化已成为必然的趋势和方向，互联网进入制造工厂的车间只是时间的问题。从另一角度来看，目前流行的ERP即工厂信息化对于制造业来说，仅仅局限于一般的管理部门（人、财、物、产、供、销）或设计、开发等等上层部分的信息化是远远不够的，工厂、车间的最底层加工设备——数控机床不可以连成网络或信息化就必然成为制造业工厂信息化的制约瓶颈，所谓的ERP就比较“虚”没有可以真正地处理制造工厂的最关键的问题。因此，对于面临日益全球化竞争的现代制造工厂来说，第一是要大大提高机床的数控化率，即数控机床必须到达起码的数量或比例；第二就是所拥有的数控机床必须具有双向、高速的联网通讯功能，以保证信息流在工厂、车间的底层之间及底层与上层之间通讯的畅通无阻。以FANVC和西门子为代表的数控系统生产厂商已在几年前推出了具有网络功能的数控系统。在这些系统中，除了老式的RS232接口外，还备有以太网接口，为数控机床联网提供了基本条件。由于国外企业的发展水平，数控机床的网络接口功能被定义为用于远程监控、远程诊断。1.3采用的设计方案（基本理论）与技术路线机床的基本工作原理是通过刀具与工件之间的相对运动，由刀具切除工件加工表面多出的金属材料，形成工件加工表面的几何形状、尺寸，并到达其精度规定。若机床功能的实现，是由人控制的，则为一般机床；若是自动控制的，则为自动化机床。一、机床重要参数设计机床的重要技术参数包括机床的主参数和基本参数，基本参数可包括尺寸参数、运动参数及动力参数。（一）主参数和尺寸参数机床主参数是代表机床规格大小及反应机床最大工作能力的一种参数，为了更完善地表达出机床的工作能力和工作范围，有些机床还规定有第二参数，见《GB/T15375---94金属切削机床型号编制措施》。通用机床主参数已经有原则，根据顾客需要选用对应数值即可，而专用机床的主参数，一般易加工零件或被加工面的尺寸参数来代表。机床的尺寸参数是指机床的重要构造尺寸参数，一般包括：与被加工零件有关的尺寸，如卧式车床刀架上最大加工直径，摇臂钻床的立柱外径与主轴之间的最大跨距等。原则化工具或夹具的安装面尺寸，如卧式车床主轴锥孔及主轴前端尺寸。（二）运动参数运动参数是指机床执行件如主轴、工件安装部件（工作台、刀架）的运动速度。1.主运动参数一般主轴只须一种固定转速n＝1000ｖ／3.14d式中n----主轴转速(r/min);v----切削速度（m/min）;d----工件或刀具直径（mm）。进给量确实定变速形式与驱动方式选择（三）动力参数1.主电动机功率确实定2.进给驱动电动机功率确实定机床进给运动驱动源可分为如下几种状况：进给运动与主运动合用一种电动机，如卧式车床、钻床等。进给运动中工作进给与迅速进给合用一种电动机，由于迅速进给所需功率远不小于工作进给的功率，且两者不一样时工作，因此不必单独考虑工作进给所需功率。进给运动采用单独电动机驱动，则需要确定进给运动所需功率（或扭矩）。二、机床主传动系设计（一）主传动系设计应满足的基本规定设计机床主传动时最基本的原则就是以最经济、合理的方式满足既定的规定。再设计时应结合详细机床详细分析。一般应满足下述基本规定：满足机床使用性能规定；满足机床传递动力规定；满足机床工作性能的规定；满足产品设计经济性的规定；调整维修以便，构造简朴、合理，便与加工和装配。（二）主变速传动系设计的一般原则1.传动副前多后少原则2.动次序与扩大次序相一致的原则3.速组的降速要前慢后快，中间轴的转速不适宜超过电动机的转速。三、主轴箱计主轴箱中有主轴、变速机构、操纵机构和润滑系统等。假如住咒语变速机构分离，则除主轴箱外尚有变速箱。主轴箱除应保证运动参数外，还应具有较高的传动效率，传动件具有足够的强度或刚度，噪声要低，振动要小，操作以便，具有良好的工艺性，便于检修，成本较低，防尘、防漏、外形美观等。主轴箱的构造传动轴的安装齿轮在轴上的布置和排列相啮合齿轮的宽度1.4也许存在的问题1、机械部分故障的处理数控机床大量采用电气控制，控制构造大为简化，因此机械故障大大减少，这里仅简朴简介某些带共性的部件故障与调整措施。（1）主传动系统故障也许出现故障的部分是主轴内刀具自动夹紧机构、自动変档装置及主轴运动的保持性。当出现故障时，可合适调整零件构造位置或更换失效部件来处理故障。（2）进给传动系统的故障重要表目前运动品质下降，如定位精度下降、反向间隙过大、机械爬行、轴承噪声过大等。因此，这部分修理常用运动副的预紧力、松动环节和赔偿环节的调整来消出故障。（3）自动换刀装置的故障重要表目前刀库运动故障，如定位误差过大；机械手夹持刀柄不稳；机械手运动误差过大等。这些故障最终导致换刀动作卡住，整机停止工作。由于自动换刀装置大多数是液压传动系统驱动，动作的精确性可通过调整液压压力和控制行程开关的位置来进行控制。（4）位置检查用行程开关的故障为了保证数控机床的工作可靠性，大量采用了限制运动装置的行程开关。在机床长期工作中，运动部件运动特性的变化、压合行程开关的机械装置可靠性及行程开关自身品质特性都影响到整机的故障。当出现此类故障时以调整撞块或更换行程开关来处理。（5）配套附件的故障配套附件包括排屑器、导轨防护罩、切削液防护罩等。在出现故障时重要采用部件、零件的调整和更换来处理故障的问题。1.5参照文献1）文怀兴编．数控机床系统设计，化学工业出版社，2）熊光辉．数控机床．机械工业出版社，3）MethodforimprovingdrillingdepthmeasurementsUnitedStatesPatentHutchinson17of189May16,Hutchinson;MarkW.4）InstrumentedinternalblowoutpreventervalveformeasuringdrillstringdrillingParametersUnitedStatesPatentBOYadjieff9of189September19,Boyadjieff;George2、答辩组论证结论（1）方案可行，技术路线清晰□（2）方案可行，技术路线基本清晰□（3）方案基本可行，技术路线不很清晰□（4）方案和技术路线不很清晰□（5）方案和技术路线不清晰□3、指导教师意见：