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本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))開(kāi)題報(bào)告
論 文 題 目: 萬(wàn)能升降臺(tái)銑床工作臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)學(xué) 院 : 機(jī) 械 工 程 學(xué)院 專 業(yè) 、班 級(jí): 學(xué) 生 姓 名: 指導(dǎo)教師(職稱):
年 1 月 1 日 填
畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))開(kāi)題報(bào)告要求
開(kāi)題報(bào)告既是規(guī)范本科生畢業(yè)論文工作的重要環(huán)節(jié),又是完成高質(zhì)量畢業(yè)論文
(設(shè)計(jì))的有效保證。為了使這項(xiàng)工作規(guī)范化和制度化,特制定本要求。一、選題依據(jù)
1. 論文(設(shè)計(jì))題目及研究領(lǐng)域;
2. 論文(設(shè)計(jì))工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值;
3. 目前研究的概況和發(fā)展趨勢(shì)。二、論文(設(shè)計(jì))研究的內(nèi)容1.重點(diǎn)解決的問(wèn)題;
2. 擬開(kāi)展研究的幾個(gè)主要方面(論文寫(xiě)作大綱或設(shè)計(jì)思路);
3. 本論文(設(shè)計(jì))預(yù)期取得的成果。三、論文(設(shè)計(jì))工作安排
1. 擬采用的主要研究方法(技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù));
2. 論文(設(shè)計(jì))進(jìn)度計(jì)劃。四、文獻(xiàn)查閱及文獻(xiàn)綜述
學(xué)生應(yīng)根據(jù)所在學(xué)院及指導(dǎo)教師的要求閱讀一定量的文獻(xiàn)資料,并在此基礎(chǔ)上通過(guò)分析、研究、綜合,形成文獻(xiàn)綜述。必要時(shí)應(yīng)在調(diào)研、實(shí)驗(yàn)或?qū)嵙?xí)的基礎(chǔ)上遞交相關(guān)的報(bào)告。綜述或報(bào)告作為開(kāi)題報(bào)告的一部分附在后面,要求思路清晰,文理通順, 較全面地反映出本課題的研究背景或前期工作基礎(chǔ)。
五、其他要求
1. 開(kāi)題報(bào)告應(yīng)在畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))工作開(kāi)始后的前四周內(nèi)完成;
2. 開(kāi)題報(bào)告必須經(jīng)學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)審查通過(guò);
3. 開(kāi)題報(bào)告不合格或沒(méi)有做開(kāi)題報(bào)告的學(xué)生,須重做或補(bǔ)做合格后,方能繼續(xù)論文(設(shè)計(jì))工作,否則不允許參加答辯;
4. 開(kāi)題報(bào)告通過(guò)后,原則上不允許更換論文題目或指導(dǎo)教師;
5. 開(kāi)題報(bào)告的內(nèi)容,要求打印并裝訂成冊(cè)(部分專業(yè)可根據(jù)需要手寫(xiě)在統(tǒng)一紙張上,但封面需按統(tǒng)一格式打印)。
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一、選題依據(jù)
1、論文(設(shè)計(jì))題目及研究領(lǐng)域
題目:萬(wàn)能升降臺(tái)銑床工作臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
研究領(lǐng)域:金屬切削機(jī)床。
2、論文(設(shè)計(jì))工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值
理論意義:金屬切削機(jī)床是機(jī)械加工的主要裝備,刀具和工件安裝在機(jī)床上完成加工任務(wù),機(jī)床的結(jié)構(gòu)、功能和精度對(duì)工件的加工精度起到很大的作用。銑床是一種用途廣泛的機(jī)床,在銑床上可以加工平面(水平面、垂直面)、溝槽(鍵槽、T 形槽、燕尾槽等)、分齒零件(齒輪、花鍵軸、鏈輪、螺旋形表面(螺紋、螺旋槽)及各種曲面。此外,還可用于對(duì)回轉(zhuǎn)體表面、內(nèi)孔加工及進(jìn)行切斷工作等。銑床在工作時(shí),工件裝在工作臺(tái)上或分度頭等附件上,銑刀旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)動(dòng),輔以工作臺(tái)或銑頭的進(jìn)給運(yùn)動(dòng),工件即可獲得所需的加工表面。由于是多刀斷續(xù)切削,因而銑床的生產(chǎn)率較高。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),銑床就是用銑刀對(duì)工件進(jìn)行銑削加工的機(jī)床。萬(wàn)能升降臺(tái)銑床分別由床身、橫梁、主軸、升降臺(tái)、橫向工作臺(tái)、轉(zhuǎn)臺(tái)、縱向工作臺(tái)、底座構(gòu)成。其中升降臺(tái)可以帶動(dòng)整個(gè)工作臺(tái)沿床身的垂直導(dǎo)軌上下移動(dòng),以調(diào)整工件與銑刀的距離和垂直進(jìn)給。工作臺(tái)可以帶動(dòng)臺(tái)面上的工件橫向或縱向移動(dòng)。
為了便于機(jī)床的工件加工,機(jī)床安裝工件的工作臺(tái)必須做成移動(dòng)式的,可以在橫向、縱向、垂直方向移動(dòng)。
應(yīng)用價(jià)值:工作臺(tái) X/Y/Z 向有手動(dòng)進(jìn)給、機(jī)動(dòng)進(jìn)給和機(jī)動(dòng)快進(jìn)三種,萬(wàn)能升降臺(tái)銑床進(jìn)給速度能滿足不同的加工要求;快速進(jìn)給可使工件迅速達(dá)到加工位置,加工方便快捷縮短非加工時(shí)間。
3、目前研究的概況和發(fā)展趨勢(shì)
①了解國(guó)內(nèi)外萬(wàn)能升降臺(tái)銑床現(xiàn)狀
進(jìn)口大幅度增加,出口日趨減少
隨國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展,國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的各種銑床,尤其是數(shù)控銑床已經(jīng)滿足不了各界用戶的需求,需要大量進(jìn)口。根據(jù)中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)市場(chǎng)部提供的資料表明, 1998 年到 2001 年,各種銑床進(jìn)口量由 4622 臺(tái)增加到 6471 臺(tái),增幅達(dá) 40%,其中數(shù)
控銑床進(jìn)口量由 563 臺(tái)增加到 2290 臺(tái),增幅高達(dá) 258%。
與進(jìn)口的快速增長(zhǎng)形成鮮明對(duì)照的式銑床的出口增長(zhǎng)緩慢,特別是其中數(shù)控銑床出口,2001 年比 1998 年在數(shù)量上下降了 56%,在金額上下降了 14%。
技術(shù)低于世界水平
中國(guó)銑床發(fā)展起步晚,1949 年中華人名共和國(guó)成立以后,中國(guó)的機(jī)械工業(yè)才逐步從修配性質(zhì)發(fā)展成為一個(gè)門(mén)類比較齊全、具有一定規(guī)模、技術(shù)水平和成套水平不斷提高的工業(yè)部門(mén)。與西方上百年的發(fā)展有不小的差距。
盡管我國(guó)銑床發(fā)展迅速,一些產(chǎn)品產(chǎn)量居世界第一位,然而,我國(guó)的制造業(yè)在全球產(chǎn)業(yè)鏈中總體上處于下游和低端位置。什么原因呢?關(guān)鍵問(wèn)題在于我們的核心零部件受到外國(guó)限制,具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品比重小,缺乏國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。只有在核心零部件的技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)方面加大馬力,才能突破外國(guó)的封鎖,提高技術(shù)。
業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,我國(guó)機(jī)械行業(yè)存在一個(gè)巨大的技術(shù)“黑洞”,最突出的表現(xiàn)是對(duì)外技術(shù)依存度高。曾幾何時(shí),企業(yè)的進(jìn)口機(jī)械成了宣傳的噱頭。以至于不重視自己的創(chuàng)新,國(guó)人在潛移默化中接受:只有外國(guó)進(jìn)口的生產(chǎn)線和生產(chǎn)設(shè)備是可靠的,是產(chǎn)品的保證。
數(shù)控化率低但增長(zhǎng)快
由于數(shù)控機(jī)床的增長(zhǎng)速度明顯快于普通機(jī)床的,數(shù)控機(jī)床在金屬加工機(jī)床總量中的比重逐年上升,我國(guó)機(jī)床的數(shù)控化逐年提高。機(jī)床的產(chǎn)量數(shù)控化率從 2001 年的
9.12%上升為 2009 年的 30%左右。雖然增長(zhǎng)很快,但是基數(shù)大,數(shù)控化的普及率還是不高,與發(fā)達(dá)國(guó)家 60%~70%的水平仍存在很大差距。
專業(yè)人士指出,在中國(guó)機(jī)床行業(yè)整體高速增長(zhǎng)的背后,仍然隱憂。從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來(lái)看,國(guó)產(chǎn)銑床行業(yè)的增長(zhǎng)主要依靠低端普通機(jī)床的帶動(dòng),高中檔銑床所占比例不斷減少,重型銑床市場(chǎng)走勢(shì)趨緩,因而目前行業(yè)的發(fā)展道路并不健康。
國(guó)家扶持的支點(diǎn)偏離
業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為,技術(shù)黑洞的形成與國(guó)家的重視程度、投入密切相關(guān)。國(guó)家在過(guò)去的二十多年來(lái)忽視了發(fā)展機(jī)械行業(yè),在政策、資金等方面都出現(xiàn)了偏差。
產(chǎn)權(quán)激勵(lì)制度式創(chuàng)新和研發(fā)產(chǎn)品的重要保障。Guoyouqiyeduichuangxinrencaide 產(chǎn)權(quán)激勵(lì)基本上沒(méi)有實(shí)行。一方面創(chuàng)新成果的知識(shí)產(chǎn)權(quán)沒(méi)有得到有效的保護(hù),另一方面,創(chuàng)新著的貢獻(xiàn)沒(méi)有得到產(chǎn)權(quán)確認(rèn)。企業(yè)研發(fā)的技術(shù)和產(chǎn)品,要么被國(guó)家無(wú)償拿走, 要么被其他的企業(yè)無(wú)償抄襲。
②了解國(guó)內(nèi)外萬(wàn)能升降臺(tái)銑床發(fā)展趨勢(shì)高速化發(fā)展
主要包括主軸轉(zhuǎn)速高速化、進(jìn)給系統(tǒng)高速化和輔助動(dòng)作高速化。通過(guò)這些高速化發(fā)展,可以有效提高產(chǎn)量。
主軸高速化主要是為了進(jìn)給高速化打下結(jié)實(shí)基礎(chǔ),為了實(shí)現(xiàn)高速化,除了考慮主軸結(jié)構(gòu)形式和冷卻方式以外,更主要的是選用軸承和其潤(rùn)滑方式。
進(jìn)給系統(tǒng)的高速化是指高切削進(jìn)給和快速進(jìn)給速度。切削進(jìn)給速度 yibantigaobu 多,因?yàn)樗饕獩Q定于可能的切削規(guī)范要求,而切削規(guī)范又由道具、被切材料、加工精度及表面粗糙度的要求等因素決定??焖龠M(jìn)給大幅度提高的原因主要是為了縮短非加工時(shí)間。
輔助動(dòng)作主要是指換刀動(dòng)作和托盤(pán)交換動(dòng)作。換到動(dòng)作的高速化主要是改變傳統(tǒng)的一個(gè)動(dòng)作由一個(gè)執(zhí)行元件帶動(dòng),各個(gè)動(dòng)作按順序進(jìn)行,而采用一種凸輪控制的機(jī)械手,凸輪上的槽控制機(jī)械手運(yùn)動(dòng),只要凸輪槽形狀相互配合好,就可以是一些動(dòng)作重疊在一起同時(shí)進(jìn)行。
高速化的最終目的式高效化,應(yīng)用高速加工技術(shù)達(dá)到縮短切削時(shí)間和輔助時(shí)間, 從而實(shí)現(xiàn)加工制造的高質(zhì)量和高效率。
高精度化發(fā)展
通過(guò)機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化、機(jī)床零部件的超精加工和精密裝配、采用高精度的全閉環(huán)控制及溫度、震動(dòng)等動(dòng)態(tài)誤差補(bǔ)償技術(shù),從而提高機(jī)床加工的幾何精度、運(yùn)動(dòng)精度, 減少形位誤差、表面粗糙度。
從精密加工發(fā)展的超精密加工,其精度從微米級(jí)到亞微米級(jí),乃至納米級(jí),更是世界各國(guó)各工業(yè)強(qiáng)國(guó)致力發(fā)展的方向。精密化是為了適應(yīng)高新技術(shù)發(fā)展的需要,也是為了提高普通機(jī)電產(chǎn)品的性能、質(zhì)量和可靠性,減少其裝配時(shí)的工作量從而提高裝配效率的需要。隨著高新技術(shù)的發(fā)展和對(duì)機(jī)電產(chǎn)品性能與質(zhì)量要求的提高,機(jī)床用戶對(duì)機(jī)床加工精度的要求也越來(lái)越高。
智能化發(fā)展
智能化就是由各種測(cè)量元件對(duì)切削前后和切削中各種參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè),并通過(guò) CNC 判斷自動(dòng)對(duì)異?,F(xiàn)象加以補(bǔ)償和調(diào)整,保證加工順利進(jìn)行和確保零件質(zhì)量,減少停機(jī)時(shí)間,提高生產(chǎn)率。
數(shù)控機(jī)床智能化技術(shù)要求:
自動(dòng)抑制震動(dòng)的功能。在高速加工過(guò)程中,機(jī)床容易出現(xiàn)震動(dòng),刀具也易于磨損。該機(jī)能自動(dòng)抑制震動(dòng),大大提高了加工精度。
自動(dòng)測(cè)量和自動(dòng)補(bǔ)償功能。減少高速主軸、立柱、床身熱變形的影響,使機(jī)床加
工精度大大提高。
自動(dòng)防止刀具和工件碰撞的功能。大大減少突發(fā)事故,提高機(jī)床工作的可靠性。自動(dòng)補(bǔ)充潤(rùn)滑油和抑制噪音的功能。大大改善工作條件。
數(shù)控系統(tǒng)具有特殊的人機(jī)對(duì)話功能。在編程時(shí)能在監(jiān)測(cè)畫(huà)面上顯示出刀具軌跡等,進(jìn)一步提高了切削效率。
機(jī)床故障能進(jìn)行遠(yuǎn)距離診斷。
智能化技術(shù)提升了數(shù)控機(jī)床的功能和品質(zhì),數(shù)控機(jī)床智能化的發(fā)展前景非常廣闊。它是世界制造技術(shù)進(jìn)一步提高效率、自動(dòng)化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化的努力目標(biāo)。也是在今天數(shù)字控制機(jī)床技術(shù)基礎(chǔ)上向更高階段發(fā)展的努力方向。
二、論文(設(shè)計(jì))研究的內(nèi)容1.重點(diǎn)解決的問(wèn)題
①萬(wàn)能升降臺(tái)銑床升降臺(tái)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),相關(guān)參數(shù)計(jì)算。
②萬(wàn)能升降臺(tái)銑床工作臺(tái)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),相關(guān)參數(shù)計(jì)算。
③萬(wàn)能升降臺(tái)銑床工作臺(tái)操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),相關(guān)參數(shù)計(jì)算。2.擬開(kāi)展研究的幾個(gè)主要方面(論文寫(xiě)作大綱或設(shè)計(jì)思路)
①萬(wàn)能升降臺(tái)銑床工作臺(tái)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),工作臺(tái)的工作面積,工作臺(tái)的最大行程,工作臺(tái)的最大回轉(zhuǎn)角度,主軸軸心線到工作臺(tái)臺(tái)面的距離,主軸轉(zhuǎn)速。
②萬(wàn)能升降臺(tái)銑床升降臺(tái)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),電機(jī)選擇,齒輪計(jì)算,軸的計(jì)算與設(shè)計(jì),滾動(dòng)軸承的選擇。
③萬(wàn)能升降臺(tái)銑床工作臺(tái)操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),工作臺(tái)外形尺寸及重量初步估算,計(jì)算切削力,直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副的計(jì)算與選型,滾珠絲杠螺母副的計(jì)算與選型,步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的計(jì)算與選型。
④萬(wàn)能升降臺(tái)銑床工作臺(tái)操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),擺塊、凸塊、縱進(jìn)絲杠軸、牙嵌離合器M5 左半塊、撥叉、撥叉軸、彈簧、調(diào)節(jié)螺母、叉子、銷子、擺動(dòng)軸、垂直軸、微動(dòng)開(kāi)關(guān) SQ1、壓塊、微動(dòng)開(kāi)關(guān) SQ2、手柄。
⑤某零部件結(jié)構(gòu)三維設(shè)計(jì)。
⑥相關(guān)外文資料翻譯。
3.本論文(設(shè)計(jì))預(yù)期取得的成果
升降臺(tái) A0 裝配圖紙 1 張;
工作臺(tái) A0 裝配圖紙 1 張;
工作臺(tái)操縱機(jī)構(gòu) A0 裝配圖紙 1 張;
設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1 份;
主要零部件三維圖 1 份;
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三、論文(設(shè)計(jì))工作安排
1. 擬采用的主要研究方法(技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù));
主要研究方法:
(2) 在網(wǎng)上搜集相關(guān)資料(2)查閱相關(guān)文獻(xiàn)書(shū)籍
(3) 向老師請(qǐng)教相關(guān)知識(shí)問(wèn)題(4)通過(guò)計(jì)算機(jī) CAD 繪圖(5)相關(guān)外文資料翻譯
主要技術(shù)參數(shù):
工作臺(tái)尺寸(長(zhǎng)×寬) 1250×320mm
工作臺(tái)最大行程
縱向… 800mm
橫向… 300mm
垂直… 400mm
主軸轉(zhuǎn)速范圍(18 級(jí))… 30~1500r/min
主軸端孔錐度… 7:24
主軸孔徑 29mm
主軸中心線到工作臺(tái)面間距離… 30~430mm
主軸中心線到懸梁間距離 155mm
床身垂直導(dǎo)軌到工作臺(tái)面中心距離… 215~515mm
刀桿直徑(三種)… 22、27、32mm
進(jìn)給量范圍(21 級(jí)):
縱向… 10~1000mm/min
橫向… 10~1000mm/min
垂直… 3.3~333mm/min
快速進(jìn)給量:
縱向與橫向… 2300mm/min
垂直…………………………………… 766.6mm/min
主電機(jī):
功率…………………………………………… 7.5Kw
轉(zhuǎn)速… 1400r/min
進(jìn)給電機(jī):
功率…………………………………………… 1.5Kw
轉(zhuǎn)速… 1410r/min
機(jī)床外形尺寸(長(zhǎng)×寬×高)……1831×2064×1718mm 2.論文(設(shè)計(jì))進(jìn)度計(jì)劃
第 1 周:安排設(shè)計(jì)任務(wù),布置設(shè)計(jì)要求。
第 2 周:分析設(shè)計(jì)題目,了解設(shè)計(jì)內(nèi)容,復(fù)習(xí)相關(guān)專業(yè)知識(shí)。
第 3 周:查找設(shè)計(jì)資料,查找設(shè)計(jì)文獻(xiàn)。
第 4 周:撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告,修改開(kāi)題報(bào)告,開(kāi)題答辯。
第 5 周:分析萬(wàn)能升降臺(tái)銑床工作參數(shù)。
第 6 周:設(shè)計(jì)萬(wàn)能升降臺(tái)銑床升降臺(tái)機(jī)構(gòu),計(jì)算相關(guān)參數(shù)。
第 7 周:繪制萬(wàn)能升降臺(tái)銑床升降臺(tái)機(jī)構(gòu)裝配圖。
第 8 周:設(shè)計(jì)萬(wàn)能升降臺(tái)銑床工作臺(tái)機(jī)構(gòu),計(jì)算相關(guān)參數(shù)。
第 9 周:繪制萬(wàn)能升降臺(tái)銑床工作臺(tái)機(jī)構(gòu)裝配圖。
第 10 周:設(shè)計(jì)萬(wàn)能升降臺(tái)銑床工作臺(tái)操縱機(jī)構(gòu),計(jì)算相關(guān)參數(shù)。
第 11 周:繪制萬(wàn)能升降臺(tái)銑床工作臺(tái)操縱機(jī)構(gòu)裝配圖。
第 12 周:某零部件結(jié)構(gòu)三維設(shè)計(jì)。
第 13 周:撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和外文翻譯。
第 14 周:修改設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū),準(zhǔn)備答辯。
四、需要閱讀的參考文獻(xiàn)
[1] 李應(yīng)弟.數(shù)控立式銑床工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與研究[J].山東工業(yè)技術(shù),2017(7):47- 47.
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附:文獻(xiàn)綜述
文獻(xiàn)綜述
文獻(xiàn)一:主要對(duì) XKA5750 數(shù)控立式銑床升降臺(tái)橫向進(jìn)給,垂直進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、原理分析、零件尺寸計(jì)算級(jí)強(qiáng)度校核,基本上實(shí)現(xiàn)了升降臺(tái)的正常運(yùn)行,主要工作包括橫向進(jìn)給、垂直進(jìn)給系統(tǒng)內(nèi)部傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、進(jìn)給系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選擇, 滾柱絲杠的選擇計(jì)算,傳動(dòng)齒輪的選取計(jì)算,以及相應(yīng)的重點(diǎn)部件如軸、軸承的強(qiáng)度校核,確??煽啃栽O(shè)計(jì)。實(shí)現(xiàn)了 XKA5750 銑床升降臺(tái)的垂直進(jìn)給和橫向進(jìn)給傳動(dòng)。創(chuàng)新之處是使用了滾珠絲杠副,摒棄了以往的華東絲杠副的傳動(dòng),具有軸向剛度高、傳動(dòng)平穩(wěn)、傳動(dòng)精度高、不易磨損、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),但是由于滾柱絲杠不能自鎖, 具有傳動(dòng)的可逆性,所以在垂直傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中使用了制動(dòng)器。垂直進(jìn)給方向中可以不使用梯形同步帶,而使用聯(lián)軸器將傳動(dòng)軸與交流伺服電機(jī)相連,這個(gè)方案更經(jīng)濟(jì), 效率更高。橫向進(jìn)給方向中也可以去掉梯形同步帶部分,直接將滾柱絲杠與交流伺服電機(jī)相連,同樣可以將交流伺服電機(jī)改為步進(jìn)電機(jī),更經(jīng)濟(jì),更合理,效率更高。
文獻(xiàn)二:數(shù)控車床是對(duì)回轉(zhuǎn)體進(jìn)行加工的設(shè)備,它可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的回轉(zhuǎn)體加工, 但是對(duì)于其他的復(fù)雜非回轉(zhuǎn)體的零件,就不能用車床加工了,加工這種零件需要用到數(shù)控銑床,數(shù)控銑床具有智能化、加工多元化的特點(diǎn),而近年來(lái)數(shù)控銑床的工作臺(tái)發(fā)展也比較迅速,與以前相比加入了一些新的技術(shù),提高了生產(chǎn)效率,式數(shù)控銑床的整體質(zhì)量提高了很多,同時(shí)數(shù)控銑床的床身也得到了很大的提升,再床身的設(shè)計(jì)上注入了新的元素。工作臺(tái)的設(shè)計(jì)上,需要從多方未進(jìn)行設(shè)計(jì),首先是對(duì)導(dǎo)軌的選擇,對(duì)于工作臺(tái),它的要求需要工作臺(tái)的定位精度高。不要有爬行現(xiàn)象,同時(shí)在傳遞效率上要高。所以工作臺(tái)的導(dǎo)軌選擇直線滾動(dòng)副。數(shù)控銑床的伺服電機(jī)與工作臺(tái)連接,是工作臺(tái)運(yùn)動(dòng),需要通過(guò)絲杠螺母副進(jìn)行連接,本工作臺(tái)選取滾珠絲杠副,這樣可以使工作臺(tái)壽命長(zhǎng),精度高。為了是工作臺(tái)的傳動(dòng)精度高,不應(yīng)使工作臺(tái)的移動(dòng)速度過(guò)快,盡量減輕工作臺(tái)軸上的扭轉(zhuǎn)力,這樣可以減輕工作臺(tái)的顫動(dòng),減小工作臺(tái)的慣量所以選取聯(lián)軸起到減速裝置的作用,為了能更好地對(duì)工作臺(tái)進(jìn)行檢查,需要對(duì)數(shù)控銑床工作臺(tái)增加檢測(cè)裝置,檢測(cè)裝置可以選用開(kāi)環(huán)也可以選用閉環(huán)控制系統(tǒng),本工作臺(tái)的檢測(cè)系統(tǒng)采用閉環(huán)控制系統(tǒng),安裝光柵尺來(lái)對(duì)整個(gè)工作臺(tái)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè),分析數(shù)據(jù)、查閱設(shè)計(jì)手冊(cè)、參考期刊資料設(shè)計(jì)出新型設(shè)備,或者改善現(xiàn)有設(shè)備的性能, 是設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)最普遍也是最基礎(chǔ)的能力,本數(shù)控銑床的設(shè)計(jì)中,就是采用對(duì)數(shù)控銑床的性能提升。私服系統(tǒng)采用的步進(jìn)電機(jī),就是起到多元化驅(qū)動(dòng)傳動(dòng),像這樣的性能改善, 是對(duì)數(shù)控銑床精度以及自動(dòng)化的提升,同時(shí)也會(huì)是設(shè)備級(jí)元件的壽命延長(zhǎng),但隨之而來(lái)的也是有著成本上的提高,但可以設(shè)計(jì)出高品質(zhì)的數(shù)控銑床。
文獻(xiàn)三:X-Y 數(shù)控工作臺(tái)的機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)是一個(gè)開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng),其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,實(shí)現(xiàn)方便而且能夠保證一定的精度。它充分的利用了微機(jī)的軟件與硬件功能以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床的控制,使機(jī)床的加工范圍擴(kuò)大,精度和可靠性進(jìn)一步得到提高。設(shè)計(jì)任務(wù)是完全圍繞數(shù)控機(jī)床工作原理而展開(kāi)的??傮w方案的確定,機(jī)械傳動(dòng)部件的選擇 1 伺服電動(dòng)機(jī)的選用:本設(shè)計(jì)選用混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī),以降低成本,提高性價(jià)比。2 導(dǎo)軌副的選用:選用直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副,它具有摩擦系數(shù)小,不易爬行,傳動(dòng)效率高,結(jié)構(gòu)緊,安裝預(yù)緊方便等優(yōu)點(diǎn)。3 絲杠螺母副的選用:選用滾珠絲杠副,它的傳動(dòng)精度高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、壽命長(zhǎng)、效率高、于今后可消除反向間隙。4 減速裝置的選擇用: 選擇了步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和滾珠絲杠副以后,為了圓整脈沖當(dāng)量,放大電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩, 減低運(yùn)動(dòng)部件折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,可能需要減速裝置,且應(yīng)由消間隙機(jī)構(gòu),選用無(wú)間隙齒輪傳動(dòng)減速箱。5 檢測(cè)裝置的選用:采用半閉環(huán)控制,擬在電動(dòng)機(jī)的尾部轉(zhuǎn)軸上安裝增量式旋轉(zhuǎn)編碼器,用以檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)交與轉(zhuǎn)速。增量式旋轉(zhuǎn)編
碼器的分辨力應(yīng)與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的布距角相匹配。考慮到 X、Y 兩個(gè)方向的加工范圍相同,承受的工作載荷相差不大,為了減少設(shè)計(jì)工作量,X、Y 兩個(gè)坐標(biāo)的導(dǎo)軌副、絲杠螺母副、減速裝置、伺服電動(dòng)機(jī)以及檢測(cè)裝置擬采用相同的型號(hào)與規(guī)格??刂葡到y(tǒng)的設(shè)計(jì)機(jī)械傳動(dòng)部件的計(jì)算與選型,按照導(dǎo)軌上面移動(dòng)不見(jiàn)得重量來(lái)進(jìn)行估算。包括工件、夾具、工作臺(tái)、上層電動(dòng)機(jī)、減速箱、滾珠絲杠副、導(dǎo)軌座等?,F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,極大地推動(dòng)了不同學(xué)科的交叉與滲透,見(jiàn)算計(jì)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透相稱機(jī)電一體化,式機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化,是工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入了“機(jī)電一體化” 為特征的發(fā)展階段。
文獻(xiàn)四:規(guī)定了數(shù)控立式升降臺(tái)銑床制造和驗(yàn)收的要求,適用于工作臺(tái)面寬度200~500mm 數(shù)控立式升降臺(tái)銑床。加工和裝配質(zhì)量:機(jī)床三個(gè)方向的導(dǎo)軌副 ,必須采取耐磨措施。床柱、升降臺(tái)、工作臺(tái)、床鞍、銑頭體、滑枕為重要鑄件,在粗加工后必須進(jìn)行時(shí)效處理或采取其他消除內(nèi)應(yīng)力的措施。粘貼和涂層導(dǎo)軌應(yīng)牢固可靠,不應(yīng)有縫隙和氣泡,與相配導(dǎo)軌的接觸指標(biāo)應(yīng)符合 JB/T 3579 的規(guī)定。鑲鋼導(dǎo)軌應(yīng)進(jìn)行探傷檢測(cè),不得有裂紋。液壓系統(tǒng)的裝配應(yīng)符合 JB/T 10051 的有關(guān)規(guī)定。電氣系統(tǒng)的裝配應(yīng)符合 GB/T 5226.1 的有關(guān)規(guī)定。高速旋轉(zhuǎn)的主軸組件,應(yīng)做平衡試驗(yàn)。具有消除間隙機(jī)構(gòu)的絲杠副,裝配后的調(diào)整量應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。下列導(dǎo)軌與其相配件的表面,應(yīng)按“滑(滾)動(dòng)導(dǎo)軌”的要求考核:工作臺(tái)導(dǎo)軌與其相配件的表面;床鞍導(dǎo)軌與其相配件的表面;升降臺(tái)(或滑動(dòng)銑頭)導(dǎo)軌與其相配件的表面;滑枕導(dǎo)軌與其相配件的表面。下列導(dǎo)軌與其相配件的表面,應(yīng)按“移置導(dǎo)軌”的要求考核:具有回轉(zhuǎn)性能的銑頭回轉(zhuǎn)面與其相配件的表面;可移動(dòng)銑頭(升降臺(tái))導(dǎo)軌與其相配件的表面。
文獻(xiàn)五:利用 ANSYS 對(duì)工作臺(tái)整體進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,根據(jù)可去除材料的分布云圖, 得到了工作臺(tái)內(nèi)部筋板的布置以及筋板上出砂孔的位置。,對(duì)基本筋格單元進(jìn)行變量的動(dòng)態(tài)優(yōu)化,研究了筋格結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)筋格固有頻率的影響及筋格相關(guān)參數(shù)對(duì)工作臺(tái)整體的影響,再次優(yōu)化后得到理想的工作臺(tái)筋格結(jié)構(gòu)。優(yōu)化后的工作臺(tái)能減輕質(zhì)量、提高剛性及動(dòng)態(tài)性能。
文獻(xiàn)六:銑床工作臺(tái)的內(nèi)在質(zhì)量要求較高,工作臺(tái)面和導(dǎo)軌上不允許有氣孔、夾渣、縮孔和縮松等任何缺陷。鑄造生產(chǎn)難度大,廢品率居高不下。最終利用“華鑄 CAE” 凝固模擬分析系統(tǒng),設(shè)置好初始條件及邊界條件進(jìn)行充型過(guò)程和凝固過(guò)程的數(shù)值模擬,優(yōu)化工藝,成功地解決了鑄造技術(shù)難題。銑床工作臺(tái)鑄件是我們廠銑床的重要部件,近年來(lái),隨著加工技術(shù)的快速發(fā)展,對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量要求也越來(lái)越高。銑床產(chǎn)品種類很多,工作臺(tái)結(jié)構(gòu)大致相同。以 X5040 工作臺(tái)為例:材質(zhì)為 HT300,鑄件毛重 620kg, 工作臺(tái)六面均為加工面,采用樹(shù)脂砂造型,工作臺(tái)面和導(dǎo)軌面要求比較嚴(yán)格,不允許存在任何缺陷利用“華鑄 CAE”系統(tǒng)對(duì)原工藝方案進(jìn)行了充型過(guò)程的流動(dòng)與傳熱耦合模擬分析,找出了出現(xiàn)問(wèn)題的關(guān)鍵原因,并于短時(shí)間內(nèi)在該產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)方面取得了突破。
文獻(xiàn)七:眾所周知,不少機(jī)床使用廠家對(duì)普通升降臺(tái)銑床進(jìn)行了數(shù)控化改造,工作臺(tái)縱、橫向移動(dòng)機(jī)構(gòu)基本類同,但升降臺(tái)垂向進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)大多采用同步帶傳動(dòng); 考慮到同步帶傳遞扭矩的局限性及長(zhǎng)期使用有斷裂(斷裂后升降臺(tái)下落)的可能,所以就對(duì)機(jī)床的可靠性、安全性構(gòu)成了隱患。此機(jī)構(gòu)由伺服電動(dòng)機(jī)、變速齒輪、傳動(dòng)軸、滾珠絲杠副和超越阻尼器等件組成。
文獻(xiàn)八:介紹了 X2020 龍門(mén)銑床工作臺(tái)進(jìn)給箱的設(shè)計(jì)計(jì)算的主要內(nèi)容,包括傳動(dòng)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電磁離合器選擇、關(guān)鍵件校核等。各軸承的選擇,箱體內(nèi)各軸軸承均選用普通的深溝球軸承,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便,主要承受徑向載荷,也可承受一定的軸向載荷,而且摩擦系數(shù)小、極限轉(zhuǎn)速高,能夠滿足進(jìn)給箱的要求。進(jìn)給箱內(nèi)的軸
承和齒輪均要有潤(rùn)滑,離合器也要在有油狀態(tài)下工作。常用的箱體內(nèi)潤(rùn)滑式飛濺潤(rùn)滑, 但對(duì)油位高度和旋轉(zhuǎn)件線速度有一定的要求,存在不同程度的攪油損失,箱內(nèi)潤(rùn)滑油易發(fā)熱。因此,我們?cè)谙鋬?nèi)裝了一個(gè)潤(rùn)滑泵,再由分配器將潤(rùn)滑油分到各個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)。
文獻(xiàn)十:在該文獻(xiàn)中可以確定工作臺(tái)的基本尺寸工作臺(tái)尺寸寬×長(zhǎng)(mm)為 200
×900,320×1320,400×1700,500×2000.工作臺(tái) T 形槽寬度為(mm)14、18、22. 工作臺(tái)行程 90 橫向 L 為 500、800、1000、1250.橫向(mm)190、300、375、450.垂向 340/360、400/430、450/480、470/500.萬(wàn)能銑床工作臺(tái)最大回轉(zhuǎn)角度(°)-45~
+45.工作臺(tái)進(jìn)給級(jí)數(shù)為 12、18。工作臺(tái)快速進(jìn)給量(mm/min)縱向橫向 2100、2400、2400、3000.垂向 700、800、800、1000.工作臺(tái)最大拖力(kgf)700、1500、2000. 工作臺(tái)最大承載重量(kgf)150、250、500、700、1200.
在設(shè)計(jì)工作臺(tái)操縱機(jī)構(gòu)時(shí)擬采用滾珠絲杠副,具有軸向剛度高、傳動(dòng)平穩(wěn)、傳動(dòng)精度高、不易磨損、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),但是由于滾柱絲杠不能自鎖,具有傳動(dòng)的可逆性,所以在垂直傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中使用了制動(dòng)器。在毛胚的選擇時(shí)先用“華鑄 CAE” 凝固模擬分析系統(tǒng),設(shè)置好初始條件及邊界條件進(jìn)行充型過(guò)程和凝固過(guò)程的數(shù)值模擬,優(yōu)化工藝。