立式銑床主軸及銑頭結(jié)構(gòu)設(shè)計

湘 潭 大 學 興湘學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告題 目 立式銑床主軸及銑頭結(jié)構(gòu)設(shè)計姓 名 李文杰 學號 2008963222專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 班級 08 機械 3 班指導(dǎo)教師 馮建軍 職稱 副教授填寫時間 2012 年 3 月 25 日2012 年 3 月說 明1根據(jù)湘潭大學畢業(yè)設(shè)計(論文)工作管理規(guī)定 ，學生必須撰寫畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 ，由指導(dǎo)教師簽署意見，系主任批準后實施。2開題報告是畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。學生應(yīng)當在畢業(yè)設(shè)計（論文）工作前期內(nèi)完成，開題報告不合格者不得參加答辯。3畢業(yè)設(shè)計(論文) 開題報告各項內(nèi)容要實事求是，逐條認真填寫。其中的文字表達要明確、嚴謹，語言通順，外來語要同時用原文和中文表達。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。4本報告中，由學生本人撰寫的對課題和研究工作的分析及描述，應(yīng)不少于 2000 字。5開題報告檢查原則上在第 24 周完成，各系完成畢業(yè)設(shè)計開題檢查后，應(yīng)寫一份開題情況總結(jié)報告。6. 填寫說明：(1) 課題性質(zhì)：可填寫 A工程設(shè)計； B論文；C. 工程技術(shù)研究；E.其它。(2) 課題來源：可填寫 A自然科學基金與部、省、市級以上科研課題；B 企、事業(yè)單位委托課題；C校級基金課題；D自擬課題。(3) 除自擬課題外，其它課題必須要填寫課題的名稱。(4) 參考文獻不能少于 10 篇。(5) 填寫內(nèi)容的字體大小為小四，表格所留空不夠可增頁。本科畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告學生姓名 李文杰 學 號 2008963222 專 業(yè) 機械設(shè)計及其自 動化指導(dǎo)教師 馮建軍 職 稱 副教授 所在系 機制系課題來源 自擬課題 課題性質(zhì) 工程設(shè)計課題名稱 立式銑床主軸及銑頭結(jié)構(gòu)設(shè)計一、選題的依據(jù)、課題的意義及國內(nèi)外基本研究情況選題依據(jù)在我國的各個工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)部門，科研單位和國防部門中，使用著大量各式各樣的機器，儀器和工具。機械制造工業(yè)的任務(wù)，就是為國民經(jīng)濟各部門，科研單位和國防部門提供現(xiàn)代化的技術(shù)裝備。如果我們沒有強大而完整的現(xiàn)代化機械制造工業(yè)，我們的國家就會落后，進而陷入沒有自主產(chǎn)權(quán)的地步。因此我們需要不斷的研究和探索有關(guān)它的各種相關(guān)的配置及各式各樣的機床。國內(nèi)外機床的發(fā)展現(xiàn)狀20 世紀人類社會最偉大的科技成果是計算機的發(fā)明與應(yīng)用，計算機及控制技術(shù)在機械制造設(shè)備中的應(yīng)用是世紀內(nèi)制造業(yè)發(fā)展的最重大的技術(shù)進步。自從 1952年美國第 1 臺數(shù)控銑床問世至今已經(jīng)歷了 50 個年頭。數(shù)控設(shè)備包括：車、銑、加工中心、鏜、磨、沖壓、電加工以及各類專用機床，形成龐大的數(shù)控制造設(shè)備家族，每年全世界的產(chǎn)量有 1020 萬臺，產(chǎn)值上百億美元。 世界制造業(yè)在 20世紀末的十幾年中經(jīng)歷了幾次反復(fù)，曾一度幾乎快成為夕陽工業(yè)，所以美國人首先提出了要振興現(xiàn)代制造業(yè)。90 年代的全世界數(shù)控機床制造業(yè)都經(jīng)過重大改組。如美國、德國等幾大制造商都經(jīng)過較大變動，從 90 年代初開始已出現(xiàn)明顯的回升，在全世界制造業(yè)形成新的技術(shù)更新浪潮。如德國機床行業(yè)從 2000 年至今已接受 3 個月以后的訂貨合同，生產(chǎn)任務(wù)飽滿。 國內(nèi)銑床相應(yīng)部件發(fā)展情況我國數(shù)控機床制造業(yè)在 80 年代曾有過高速發(fā)展的階段，許多機床廠從傳統(tǒng)產(chǎn)品實現(xiàn)向數(shù)控化產(chǎn)品的轉(zhuǎn)型。但總的來說，技術(shù)水平不高，質(zhì)量不佳，所以在90 年代初期面臨國家經(jīng)濟由計劃性經(jīng)濟向市場經(jīng)濟轉(zhuǎn)移調(diào)整，經(jīng)歷了幾年最困難的蕭條時期，那時生產(chǎn)能力降到 50，庫存超過 4 個月。從 1995 年“九五”以后國家從擴大內(nèi)需啟動機床市場，加強限制進口數(shù)控設(shè)備的審批，投資重點支持關(guān)鍵數(shù)控系統(tǒng)、設(shè)備、技術(shù)攻關(guān)，對數(shù)控設(shè)備生產(chǎn)起到了很大的促進作用。尤其是在 1999 年以后，國家向國防工業(yè)及工業(yè)部門投入大量技改資金，使數(shù)控設(shè)備制造市場一派繁榮。從 2000 年 8 月份的上海數(shù)控機床展覽會和 2001 年 4 月北京國際機床展覽會上，也可以看到多種產(chǎn)品的繁榮現(xiàn)象。二、研究內(nèi)容、預(yù)計達到的目標、關(guān)鍵理論和技術(shù)、技術(shù)指標、完成課題的方案和主要措施立式銑床的作用及功能立式銑床在工業(yè)發(fā)展中有著非常重要的地位，特別是在銑削大型平面時，就顯現(xiàn)出這種機床的重要性。立銑頭主要由本體、主軸組件、主軸套筒移動機構(gòu)、主軸套筒鎖緊機構(gòu)、立銑頭回轉(zhuǎn)機構(gòu)等組成，其中最主要的是主軸組件。（1）主軸安裝在主軸套筒中，前支持采用雙列圓柱滾子軸承，承受徑向力后支承采用一對角接觸球軸承，面對面安裝，承受徑向力和兩個方向餓軸向力，并使主軸軸向定位。（2）主軸的軸向移動：主軸套筒裝在立銑頭本體的大孔中，套筒能帶著主軸一起作軸向移動，它由立銑頭旁邊的手輪操作，轉(zhuǎn)動手輪，經(jīng)過一對圓錐齒輪，使絲杠轉(zhuǎn)動，通過固定在套筒上的螺母及托架帶動套筒軸向移動。當加工精度要求較高時，還可以在螺母托架上安裝千分表，以便觀察和檢查。（3）主軸的轉(zhuǎn)動：帶動主軸轉(zhuǎn)動的齒輪不是直接裝在主軸上，而是裝在套筒上，軸套通過一對角接觸球軸承支承在本體上。這樣，齒輪傳動的徑向力就不作用在主軸上，而是通過軸套和軸承作用到本體上。這種結(jié)構(gòu)也便于主軸上下移動。（4）主軸套筒的夾緊：主軸工作時，應(yīng)把套筒夾緊，以免軸向竄動和減少振動。主軸套筒使利用差動螺紋機構(gòu)夾緊（5）潤滑與密封：主軸下端采用迷宮式非接觸密封。密封盤固定在主軸上，而密封蓋固定在主軸套筒上，兩件之間形成一條窄長而曲折的間隙，其間隙很小，且充填有潤滑脂。這樣，既能阻擋油脂漏出，又能防止外界的灰塵和冷卻液等進入。主軸兩個后軸承用密封套密封，主要防止上端的潤滑油進入，使油脂稀釋。關(guān)鍵性理論和技術(shù)、技術(shù)指標主軸組件除保證上述基本要求外，還應(yīng)滿足下列要求：（1）主軸定位可靠。主軸在切削力和傳動力的作用下，有可靠的徑向和軸向定位。（2）主軸前端結(jié)構(gòu)應(yīng)保證工件或刀具轉(zhuǎn)卡可靠，并有足夠的定位精度。（3）結(jié)構(gòu)工藝好。在保證好用的基礎(chǔ)上，盡可能地做到好制造、好安裝、好拆卸和好修理，并盡可能降低主軸組件的成本。完成課題的方案及主要措施課題的方案:a以負載能力為主，其他因素為輔的主軸和銑頭設(shè)計；b以抗振能力為主，其他因素為輔的主軸和銑頭設(shè)計；c以輕量化，機動性為主，其他因素為輔的主軸和銑頭設(shè)計；完成課題主要通過互聯(lián)網(wǎng)和圖書館查找各類機身設(shè)計和成型機工作原理的書籍，同時結(jié)合老師的指導(dǎo)，進一步熟練使用proe或其他三維制圖軟件，設(shè)計三維模型，得到裝配圖和若干關(guān)鍵零件的設(shè)計圖。3、主要特色及工作進度主要特色：主要根據(jù)動力傳動裝置和關(guān)鍵零部件的布置，結(jié)合機身材料，達到最好的負載，抗振以及機動性等可靠性的銑頭及機床機身。工作進度：1. 布置設(shè)計任務(wù)、查閱資料以及相關(guān)實習；（2 周）2. 方案確定、理論計算與三維造型設(shè)計；（5 周）3. 裝配圖、零件圖繪制；（6 周）4. 檢查、修改設(shè)計與計算；（7 周）5. 撰寫畢業(yè)設(shè)計論文及準備答辯；（10 周）6. 答辯。 （14 周）4、主要參考文獻（按作者，文章名，刊物名，刊期及頁碼列出）1 馮辛安. 機械制造裝備設(shè)計. 北京： 機械工業(yè)出版社，2006.32 楊克沖. 數(shù)控機床電氣控制. 武漢： 華中科技大學出版社，2005.93 吳祖育. 數(shù)控機床（第三版）. 上海：上海教育出版社，2005.8 4 劉書華. 數(shù)控機床與編程. 北京：機械工業(yè)出版社，2010.15 徐錦康. 機械設(shè)計. 北京：高等教育出版社,2004.4 6 機械設(shè)計手冊聯(lián)合編寫組機械設(shè)計手冊（中冊）M北京：化學工業(yè)出版社，19877 現(xiàn)代實用機床設(shè)計手冊編委會現(xiàn)代實用機床設(shè)計手冊（下冊）M北京：機械工業(yè)出版社，20068 華東紡織工學院，哈爾濱工業(yè)大學機床設(shè)計圖冊M上海：上海科學技術(shù)出版社，19799Mason GWSome design aspects of Ratier-Forest NC machinesJMachinery and Production Engineering，1970，117：1027-103310 Daus.W，Hartmann.K，leuschner.FNew drive design(Direct drive)for the main drives of the large excavators 3150 and 3750 at the LAUBAGJBraunkohle Dusseldorf，1972，48：487-494指導(dǎo)老師意見指導(dǎo)老師簽名：年 月 日系意見系主任簽名：年 月 日院意見 教學院長簽名： 年 月 日