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数控车床滚珠丝杠进给系统设计仿真任务书

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数控车床滚珠丝杠进给系统设计仿真任务书

1.毕业设计(论文)题目背景、研究意义及国内外相关研究情况。一、毕业设计论文题目背景从20世纪中叶数控技术出现以来,数控机床给机械制造业带来了革命性的变化。相对比传统制造业,数控机床以其生产效率高,精度高提高了经济效益,成为国民经济和国防建设发展的重要设备。随着生产和科学技术发展,机械产品日趋精密、复杂,因此现代机床业的发展日益向着高自动化、高速化、精密化、柔性化、智能化的方向发展。数控机床基本组成部分可分为数控部分、传动部分、加工部分。其中传动部分具有复杂的机械传动系统,如主轴传动、工作台传动、减速器传动等。丝杠传动是数控机床传动系统的重要组成部分,它的传动性能直接影响整机的运行状态和精度。二、研究意义本课题通过对丝杠传动的运动学、动力学仿真分析,可以深入了解丝杠传动的机理,为其结构改进提供重要依据。但在实际系统上做试验代价太高,甚至会破坏系统的运行,进行一次实际系统的试验可能需要若干天,而采取仿真的方法可以加快试验进程。在没有真实系统的参与的情况下,根据仿真试验的结果来推断、估计和评价真实传动系统的运动过程。利用仿真技术研究系统,具有经济、安全、效果高等优点。可以减少工作中盲目性,从而提高工作效率,缩短研究周期,节省研究开支,并且利用仿真技术研究系统非常方便灵活。由于是在模型上进行试验,因而容易改变系统的结构和参数,还可以避免环境的干扰,很好的控制试验过程,并有可以重现试验条件,便于对系统进行观察和研究。丝杠传动以其高效率(一般90)、高精度、长使用寿命、节能环保等优点在机械行业上被广泛使用。国内外对于如何更加合理设计丝杠传动系统的研究也推向新的高度。三、国内外相关研究意义目前,在国内对数控车床滚珠丝杠进给系统的静、动态特性进行有限元分析,讨论了ANSYS中滚珠丝杠副结合面的建模方法。通过模态分析和谐响应分析,得到了机床进给系统固有频率和振动特性。应用ANSYS软件对高速数控车床进给系统进行有限元分析。建立了高速数控车床进给系统有限元模型,分析其静态特性,为高速数控车床的动态性能评估提供依据。在国外,对机械传动机构运动学优点方法的研究有成熟的表现。这个优点方法主要用于滚珠丝杠传动机构的运动控制。目标是通过设计一对变半径齿轮作为驱动机构,来降低丝杠的最大加速度。通过仿真技术,深层了解系统的运动优化。2.本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施。一、本课题研究主要内容1、熟知数控机床的结构组成及工作原理2、学习仿真设计技术并建立丝杠传动系统仿真模型3、学习并掌握pro/e软件和ANSYS/workbench软件4、学习有限元基本知识5、学习运动学与动力学仿真的基本原理和方法6、绘制出3张丝杠传动工程图。二、拟采用的研究方法1、查阅大量有关文献资料,教材及新闻背景资料,包括机械制造的原理及方法。2、熟悉数控机床结构及工作原理。3、学习pro/e软件和ANSYS/workbench软件,创建丝杠传动系统仿真模型并计算其力学性能。4、运用pro/e软件对丝杠传动进行运动学和动力学仿真设计。5、整理数据,撰写论文初稿。6、绘制3张工程图。7、与导师交流讨论,完善论文。3.预期成果形式。1、创建丝杠传动仿真模型。2、对丝杠传动进行运动学与动力学仿真分析。3、绘制出3张丝杠工程图。4、完成设计论文(不少于10000字,外文翻译不少于3000字)。4.本课题研究的重点及难点,前期已开展工作。一、研究重点及难点1、熟悉数控机床的结构组成及工作原理。2、建立丝杠传动仿真模型。3、对丝杆运动学和动力进行仿真设计。4、应用ANSYS软件对丝杆传动进行力学计算和有限元分析。二、前期已开展工作1、已经学习有关数控机床丝杆传动系统的知识。2、已经学习Pro/E和ANSYS/workbench软件。3、与指导老师交流了解毕业设计要求。5.指导教师意见(对课题的深度、广度及工作量的意见)。指导教师年月日6.教研室审查意见教研室主任年月日

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