XK6130型普通銑床數(shù)控化改造X軸-橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)【含3張CAD圖帶開題報(bào)告+答辯ppt】.zip
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題目審定表
指導(dǎo)教師姓名
職稱
從事專業(yè)
是否外聘
題目名稱
銑床數(shù)控化改造橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
課題適用專業(yè)
機(jī)械
課題類型
X
世界先進(jìn)制造技術(shù)興起和不斷成熟,數(shù)控加工技術(shù)提出了更高的要求。數(shù)控機(jī)床已成為衡量一個(gè)國(guó)家機(jī)械制造水平的重要標(biāo)志。在實(shí)際生產(chǎn)中銑床的應(yīng)用十分廣泛。數(shù)控銑床是一種加工功能很強(qiáng)的數(shù)控機(jī)床,能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)位控制功能、連續(xù)輪廓控制功能、刀具半徑自動(dòng)補(bǔ)償功能、刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償功能、鏡像加工功能、固定循環(huán)功能、特殊功能等。
教研室意見
1
選題與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的符合度
好
較好
一般
較差
2
對(duì)學(xué)生能力培養(yǎng)及全面訓(xùn)練的程度
好
較好
一般
較差
3
選題與生產(chǎn)、科研、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等實(shí)際的結(jié)合程度
好
較好
一般
較差
4
論文選題的理論意義或?qū)嶋H價(jià)值
好
較好
一般
較差
5
課題預(yù)計(jì)工作量
較大
適中
較小
6
課題預(yù)計(jì)難易程度
較難
一般
較易
教研室主任簽字:
年 月 日
系(部)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)意見:
負(fù)責(zé)人簽字:
年 月 日
注:課題類型填寫W.科研項(xiàng)目;X.生產(chǎn)(社會(huì))實(shí)際;Y.實(shí)驗(yàn)室建設(shè);Z.其他。
任務(wù)書
院系:XXX 專業(yè)班級(jí):XXX
題目: 銑床數(shù)控化改造橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名: XXX 指導(dǎo)教師: XXX
任務(wù)下達(dá)日期: XXXX年12月2日 完成日期: XXXX年6月8日
教研室主任: XXXX 系主任: XXXX
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)主要內(nèi)容(包括主要參數(shù))
本文對(duì)普通銑床數(shù)控化改造進(jìn)行深入研究,包括對(duì)機(jī)床改造進(jìn)行可行性分析、對(duì)機(jī)床關(guān)鍵部件參數(shù)的計(jì)算、對(duì)機(jī)床結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、對(duì)機(jī)床改造方案優(yōu)化選擇、選擇合適的機(jī)床伺服系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng),以及在改造中應(yīng)注意的事項(xiàng)等進(jìn)行了詳細(xì)的論述。結(jié)果表明:經(jīng)改造后的機(jī)床已達(dá)到預(yù)期的功能和精度,完全能實(shí)現(xiàn)加工外圓、錐度、螺紋、端面等的自動(dòng)控制,提高了原機(jī)床的生產(chǎn)效率,降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。
1、工作臺(tái)尺寸(長(zhǎng)×寬): 1100mm×300mm
2、工作臺(tái)最大行程: 縱向 680mm 橫向 270mm 垂直 380mm
3、快速移動(dòng)速度: 10m/min
4、工作臺(tái)定位精度 x、y、z ±0.03mm;
5、工作臺(tái)重復(fù)定位精度 x、y、z ±0.02mm;
6、縱向、橫向及垂直進(jìn)給為微機(jī)控制,采用步進(jìn)電機(jī)或直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng),滾珠絲杠傳動(dòng),脈沖當(dāng)量0.010mm/脈沖。
7、實(shí)現(xiàn)功能:銑削平面、斜面、溝槽、齒輪等。
8、操作要求:起動(dòng)、點(diǎn)動(dòng)、單步運(yùn)行、自動(dòng)循環(huán)、暫停、停止
銑床數(shù)控化改造橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)開題報(bào)告
一、選題依據(jù)(目的、意義、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀、學(xué)術(shù)準(zhǔn)備情況、研究思路及方法)
1、目的、意義
數(shù)控銑床是一種加工功能很強(qiáng)的數(shù)控機(jī)床,目前迅速發(fā)展起來(lái)的加工中心、柔性加工單元等都是在數(shù)控銑床、數(shù)控鏜床的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。數(shù)控銑床的進(jìn)給系統(tǒng)主要由伺服電機(jī)、聯(lián)軸器、軸承、滾珠絲杠副、滾動(dòng)導(dǎo)軌副等零件組成,能夠完成平面和曲面輪廓的零件的加工,還可以加工復(fù)雜型面的零件,如凸輪、樣板、模具、螺旋槽等。同時(shí)也可以對(duì)零件進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸和鏜孔的加工。故對(duì)它進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)非常有意義。本論文說明了萬(wàn)能升降臺(tái)銑床的數(shù)控化設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)過程,較詳盡地介紹了數(shù)控銑床銑床的X方向進(jìn)給系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)部分的設(shè)計(jì)。
2003年開始,中國(guó)就成了全球最大的銑床消費(fèi)國(guó),也是世界上最大的數(shù)控銑床進(jìn)口國(guó)。目前正在提高機(jī)械加工設(shè)備的數(shù)控化率,1999年,我們國(guó)家機(jī)械加工設(shè)備數(shù)控華率是5-8%,目前預(yù)計(jì)是15-20%之間。數(shù)控銑床的廣泛運(yùn)用,極大的推動(dòng)了機(jī)床行業(yè)的數(shù)控化發(fā)展。這些都取決于其具有以下幾個(gè)方面的優(yōu)良特性: 傳動(dòng)效率高、定位精度高、傳動(dòng)可逆性、使用壽命長(zhǎng)、同步性能好。然而,我國(guó)目前各種門類的數(shù)控銑床都能生產(chǎn),水平參差不齊,有的是世界水平,有的比國(guó)外落后10-15年。其中,我們國(guó)家銑床業(yè)最薄弱的環(huán)節(jié)在數(shù)控系統(tǒng)。因此,針對(duì)現(xiàn)有常規(guī)數(shù)控銑床銑床的缺點(diǎn)提出數(shù)控設(shè)計(jì)方案和單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì),提高加工精度和擴(kuò)大銑床使用范圍,并提高生產(chǎn)率。優(yōu)秀的進(jìn)給系統(tǒng)有利于提高生產(chǎn)質(zhì)量提高生產(chǎn)效率,能夠大大增加零件生產(chǎn)精度,更利于實(shí)現(xiàn)高精度高要求零件生產(chǎn)加工。
2、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
國(guó)外研究現(xiàn)狀
1952年,麻省理工學(xué)院在一臺(tái)立式銑床上,裝上了一套試驗(yàn)性的數(shù)控系統(tǒng),成功地實(shí)現(xiàn)了同時(shí)控制三軸的運(yùn)動(dòng)。這臺(tái)數(shù)控銑床被大家稱為世界上第一臺(tái)數(shù)控銑床。
這臺(tái)銑床是一臺(tái)試驗(yàn)性銑床,到了1954年11月,在派爾遜斯專利的基礎(chǔ)上,第一臺(tái)工業(yè)用的數(shù)控銑床由美國(guó)本迪克斯公司(Bendix-Cooperation)正式生產(chǎn)出來(lái)。
在此以后,從1960年開始,其他一些工業(yè)國(guó)家,如德國(guó)、日本都陸續(xù)開發(fā)、生產(chǎn)及使用了數(shù)控銑床。到了1960年以后,點(diǎn)位控制的數(shù)控銑床得到了迅速的發(fā)展。因?yàn)辄c(diǎn)位控制的數(shù)控系統(tǒng)比起輪廓控制的數(shù)控系統(tǒng)要簡(jiǎn)單得多。因此,數(shù)控銑床、沖床、坐標(biāo)鏜床大量發(fā)展,據(jù)統(tǒng)計(jì)資料表明,到1966年實(shí)際使用的約6000臺(tái)數(shù)控銑床中,85%是點(diǎn)位控制的銑床。
1967年,英國(guó)首先把幾臺(tái)數(shù)控銑床連接成具有柔性的加工系統(tǒng),這就是所謂的柔性制造系統(tǒng)(Flexible Manufacturing System——FMS)之后,美、歐、日等也相繼進(jìn)行開發(fā)及應(yīng)用。 1974年以后,隨著微電子技術(shù)的迅速發(fā)展,微處理器直接用于數(shù)控銑床,使數(shù)控的軟件功能加強(qiáng),發(fā)展成計(jì)算機(jī)數(shù)字控制銑床(簡(jiǎn)稱為CNC銑床),進(jìn)一步推動(dòng)了數(shù)控銑床的普及應(yīng)用和大力發(fā)展。
80年代,國(guó)際上出現(xiàn)了1~4臺(tái)加工中心或車削中心為主體,再配上工件自動(dòng)裝卸和監(jiān)控檢驗(yàn)裝置的柔性制造單元(Flexible Manufacturing Cell——FMC)。這種單元投資少,見效快,既可單獨(dú)長(zhǎng)時(shí)間少人看管運(yùn)行,也可集成到FMS或更高級(jí)的集成制造系統(tǒng)中使用。為了提高機(jī)械化自動(dòng)化程度,1845年,美國(guó)的菲奇發(fā)明轉(zhuǎn)塔銑床;1848年,美國(guó)又出現(xiàn)回輪銑床;1873年,美國(guó)的斯潘塞制成一臺(tái)單軸自動(dòng)銑床,不久他又制成三軸自動(dòng)銑床;20世紀(jì)初出現(xiàn)了由單獨(dú)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的帶有齒輪變速箱的銑床。
國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀:
我國(guó)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展起步于二十世紀(jì)五十年代, 中國(guó)于1958年研制出第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床,發(fā)展過程大致可分為兩大階段。在1958~1979年間為第一階段,從1979年至今為第二階段。第一階段中對(duì)數(shù)控機(jī)床特點(diǎn)、發(fā)展條件缺乏認(rèn)識(shí),在人員素質(zhì)差、基礎(chǔ)薄弱、配套件不過關(guān)的情況下,一哄而上又一哄而下,曾三起三落、終因表現(xiàn)欠佳,無(wú)法用于生產(chǎn)而停頓。主要存在的問題是盲目性大,缺乏實(shí)事求是的科學(xué)精神。在第二階段從日、德、美、西班牙先后引進(jìn)數(shù)控系統(tǒng)技術(shù),從日、美、德、意、英、法、瑞士、匈、奧、韓國(guó)、臺(tái)灣省共11國(guó)(地區(qū))引進(jìn)數(shù)控機(jī)床先進(jìn)技術(shù)和合作、合資生產(chǎn),解決了可靠性、穩(wěn)定性問題,數(shù)控機(jī)床開始正式生產(chǎn)和使用,并逐步向前發(fā)展。通過“六五”期間引進(jìn)數(shù)控技術(shù),“七五”期間組織消化吸收“科技攻關(guān)”,我國(guó)數(shù)控技術(shù)和數(shù)控產(chǎn)業(yè)取得了相當(dāng)大的成績(jī)。特別是最近幾年,我國(guó)數(shù)控產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,1998~2004年國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量和消費(fèi)量的年平均增長(zhǎng)率分別為39.3%和34.9%。盡管如此,進(jìn)口機(jī)床的發(fā)展勢(shì)頭依然強(qiáng)勁,從2002年開始,中國(guó)連續(xù)三年成為世界機(jī)床消費(fèi)第一大國(guó)、機(jī)床進(jìn)口第一大國(guó),2004年中國(guó)機(jī)床主機(jī)消費(fèi)高達(dá)94.6億美元,國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床制造企業(yè)在中高檔與大型數(shù)控機(jī)床的研究開發(fā)方面與國(guó)外的差距更加明顯,70%以上的此類設(shè)備和絕大多數(shù)的功能部件均依賴進(jìn)口。由此可以看出國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床特別是中高檔數(shù)控機(jī)床仍然缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,究其原因主要在于國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的研究開發(fā)深度不夠、制造水平依然落后、服務(wù)意識(shí)與能力欠缺、數(shù)控,系統(tǒng)生產(chǎn)應(yīng)用推廣不力及數(shù)控人才缺乏等。我們應(yīng)看清形勢(shì),充分認(rèn)識(shí)國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的不足,努力發(fā)展先進(jìn)技術(shù),加大技術(shù)創(chuàng)新與培訓(xùn)服務(wù)力度,以縮短與發(fā)達(dá)國(guó)家之問的差距。?
3、學(xué)術(shù)準(zhǔn)備情況
在做本課題前,查閱了與課題相關(guān)的資料有:機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制圖、機(jī)械制造工藝學(xué)、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)、數(shù)控銑床系統(tǒng)設(shè)計(jì)與畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)等以及與設(shè)計(jì)相關(guān)的手冊(cè),了解了傳統(tǒng)銑床的加工工藝以及加工原理,通過書本對(duì)銑床的分類與功能有了更深刻的了解與認(rèn)識(shí)。
此外,本人借助圖書館及互聯(lián)網(wǎng)資源查閱了的相關(guān)文獻(xiàn)資料,以及相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)等資源,對(duì)銑床的發(fā)展史及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀有了基本的了解,這利于我找到論文的突破口及創(chuàng)新點(diǎn)。
4、本選題研究思路及方法
首先提出主進(jìn)給方案,分析比較選取最優(yōu)方案;然后根據(jù)銑床的技術(shù)參數(shù)計(jì)算主進(jìn)給系統(tǒng)的主要參數(shù);接著結(jié)合技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)進(jìn)給組件,采用常用的控制系統(tǒng)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理,由I/O接口輸出步進(jìn)脈沖,經(jīng)一級(jí)齒輪進(jìn)給減速后,帶動(dòng)滾動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)垂直的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。并最終繪制出進(jìn)給系統(tǒng)的裝配圖和零件圖。
采用類比法,進(jìn)行數(shù)控銑床橫向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。達(dá)到橫向受力要求,以及X軸進(jìn)給系統(tǒng)的強(qiáng)度、剛度要求。
二、論文結(jié)構(gòu)框架
1、論文提綱
第1章 緒論
第2章 數(shù)控銑床總體方案的制訂及比較
第3章 確定切削用量及選擇刀具
第4章 傳動(dòng)系統(tǒng)圖的設(shè)計(jì)計(jì)算
第5章 橫向進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)裝配圖設(shè)計(jì)計(jì)算
2、參考文獻(xiàn)
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【3】潘建新,周小紅.典型零件數(shù)控加工工藝分析【C】.機(jī)電工程技術(shù), 2015.
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三、論文寫作安排
1周——3周 收集設(shè)計(jì)論文中銑床國(guó)內(nèi)外進(jìn)展的資料,完成學(xué)院安排的開題報(bào)告;
4周——6周 完成專業(yè)英文資料翻譯并寫出文獻(xiàn)綜述;
7周——8周 進(jìn)行總體控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和部分零部件的選擇與設(shè)計(jì);
9周——12周 繪制總體裝配圖A0圖紙一張和部分零件圖、編寫并完善設(shè)計(jì)說明書;
13周— 14周 修改整理設(shè)計(jì)終稿,保存初始數(shù)據(jù),制作答辯ppt,準(zhǔn)備答辯。
四、審核意見
指導(dǎo)教師意見:
1、通過 2、完善后通過 3、未通過
指導(dǎo)教師(簽字)
年 月 日
系部(專業(yè))意見:
1、通過 2、完善后通過 3、未通過
負(fù)責(zé)人(簽字)
年 月 日
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XK6130
普通
銑床
數(shù)控
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橫向
進(jìn)給
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