电主轴的机械设计开题报告.doc

毕业设计（论文）开题报告机械工程系（院）2008届题目电主轴的机械设计TheMechanicDesignsOfElectricSpindles课题类型普通课题课题来源生产实践学生姓名专业班级指导教师职称填写日期：2008年3月23日一、本课题研究的主要内容、目的和意义本设计课题研究的主要内容是通过分析电主轴的工作原理，轴承技术，关键技术（润滑，冷却，动平衡，运动控制），以及电主轴安装实例，设计出与铣床配套的，符合要求的电主轴机械部分。本设计课题研究的目的有以下几点：1、通过对电主轴机械部分的设计掌握机械设计的基本原理，基本过程和基本方法；2、通过对电主轴机械部分的设计掌握电主轴机械部分的设计方法；3、通过对电主轴机械部分的设计了解设计时应注意的问题；4、根据电主轴的工作原理，轴承技术，关键技术（润滑，冷却，动平衡，运动控制），本设计课题研究的意义在于作为铣床重要部分的电主轴，是一种智能型功能部件。现代机械制造工业向高精度、高速度、高效率的方向飞速发展，对加工机床提出了更高要求这就需要可以高速运转的主轴部件系统高速主轴单元电主轴具有结构紧凑、重量轻、惯性小、振动小、噪音低、响应快等优点，可以减少齿轮传动，简化机床外形设计，易于实现主轴定位，是高速主轴单元中一种理想结构。二、文献综述（国内外相关研究现况和发展趋向）国内电主轴的研究始于20世纪60年代,主要用于零件内表面磨削,这种电主轴的功率低,刚度小。并且它采用无内圈式向心推力球轴承,限制了高速电主轴的生产社会化和商品化。20世纪70年代后期至80年代,随着高速主轴轴承的开发,研制了高刚度、高速电主轴,它被广泛应用于各种内圆磨床和各个机械制造领域。在20世纪80年代末以后,由磨用电主轴转向铣用电主轴,它不仅能加工各种形体复杂的模具,而且开发了用于木工机械用的风冷式高速铣用电主轴,推动了高速电主轴在铣削中的应用。目前国内研究高速电主轴的科研机构有我国河南省洛阳轴承研究所,他们能自行研究开发电主轴,其DmN值达到了很高的水平；广州钜联高速电主轴有限公司研发的大功率静压轴承电主轴曾获得日内瓦国际专利技术博览会金奖；广东工业大学高速加工和机床研究所也开发了数控铣床高速电主轴。在我国的安阳市,有一家中外合资的电主轴生产厂家安阳莱必泰机械有限公司,它拥有先进的电主轴、机床主轴设计和制造技术。该公司研制生产的加工中心电主轴,采用先进技术,配有矢量闭环控制系统,能对主轴实行恒功率调速,准停制动。国外高速电主轴技术的研究现状国外高速电主轴技术由于研究较早,技术水平也处于领先地位,电主轴已越来越多地应用到工业制造业中。著名的有瑞士的Fisher公司、Ibag公司、德国的GMN公司、Hofer公司、Siemens公司、意大利Faemat公司、Gamfior公司及美国Ingersoll公司、日本Okuma公司和Fanuc公司等,它们的技术水平代表了这个领域的世界先进水平。并在此基础之上,这些外国厂家已生产了多种商品化高速机床。如瑞士米克朗公司,就是世界上著名的精密机床制造商。它生产的机床配备最高达60000r/min的高速电主轴,可以满足不同的切削要求。随着机床技术、高速切削技术的发展和实际应用的需要，人们对机床电主轴的性能也提出了越来越高的要求，电主轴技术的发展趋势主要表现在以下几个方面：向高速大功率和低速大转矩方向发展，向高精度、高刚度方向发展，向精确定向（准停）方向发展，向快速起、停方向发展，向超高速方向发展，向标准化方向发展三、拟采取的研究方法（方案、技术路线等）和实现的可行性论证通过利用网络工具、图书馆的书籍和各类期刊、杂志查阅了解电主轴的相关知识，确定本设计符合要求，满足需要。具体设计方法如下：1、查阅资料产生电主轴机械设计的基本思路；2、查阅各类机械机构手册，确定合理的电主轴结构；3、重点对电主轴的轴承进行了分析选配，确定了电主轴轴承的选配原则；4、通过研究国内外情况，确定本设计课题的重点设计；5、充分利用相关知识按要求对本课题进行具体设计；6、检查并完善本设计课题。本设计采用的方法是理论设计与经验设计相结合的方案，所运用的资料来源广泛，内容充足。关键是拥有指导老师的督促，指导及帮助。因此，实现本方案的可行性高。四、预期结果（或预计成果）根据电主轴的工作原理，轴承技术，关键技术（润滑，冷却，动平衡，运动控制），以及电主轴安装实例，设计出与铣床配套的，符合要求的电主轴机械部分。本设计的最终设计满足设计需要，符合设计要求，具有一定的市场和竞争力，可满足实际生产需求。五、研究进度安排