毕业设计开题报告1.doc

成都工业学院 毕业设计开题报告毕业实习报告题 目 检测透镜的三维旋转运动设计 专 业 数控技术 班 级 10425 学 号 12 姓 名 胡自由 指导老师 罗斌 成都工业学院2013年3月毕业实习报告检测透镜的三维旋转运动设计一、设计要求1、透镜尺寸：20020mm 2、安装要求:安装底座为一大平台，安装螺孔为M10,2020mm均布。透镜距安装平台的高度为200mm。3、透镜的透光率为90%，严禁径向挤压4、运动要求：透镜能绕中心轴360度旋转，绕水平和纵向轴旋转，旋转角度的范围5。旋转均要求用步进电机控制。二、选题背景和意义背景：随着社会的不断的发展和科学技术的不断进步，人们的生活水平渐渐提高，对地球以外的事物开始有了慢慢的研究。最初的透镜是折射式的，观察的距离不是和远而且非常的不够清晰，这制约的天文学的发展。17世纪初的一天，荷兰小镇的一家眼镜店的主人利伯希（HansLippershey），为检查磨制出来的透镜质量，把一块凸透镜和一块凹镜排成一条线，通过透镜看过去，发现远处的教堂塔尖好像变大拉近了，于是在无意中发现了透镜的秘密。1608年他为自己制作的透镜申请专利，并遵从当局的要求，造了一个双筒透镜。之后，意大利科学家伽利略得知这个消息之后，就自制了一个。第一架透镜只能把物体放大3倍。一个月之后，他制作的第二架透镜可以放大8倍，第三架透镜可以放大到20倍。1609年10月他作出了能放大30倍的透镜。伽里略用自制的透镜观察夜空，第一次发现了月球表面高低不平，覆盖着山脉并有火山口的裂痕。此后又发现了木星的4个卫星、太阳的黑子运动，并作出了太阳在转动的结论。17-18世纪发明，分为伽利略式与开普勒式，然后是反射式，18-19世纪发明，分牛顿式与卡塞格林式，后来又有折反射式，20世纪发明，有施密特-牛顿式，马克斯托夫-卡塞格林式。最大的空间透镜是哈勃透镜，1990年发射升空，口径2.16米。射电透镜是用来接受天体发射来的无线电波，观测比较暗弱的天体的。意义：为了解决透镜的体积的庞大和观察事物的距离的制约，通过设计一个机构来解决以上的这一系列的问题。透镜主要用来观察天文现象，对发现天体、观察星象、预测、证明等有着功不可没的作用；军用透镜主要为军事用途，对作战也起到非常关键的作用。 透镜的发明意义就是增强了单位面积上的光强，从而使人可以发现更暗弱的目标。因为理论上，物体只要发光就会传播到人的眼睛里，只是能不能感受到的问题。所以不存在透镜能看多远的问题。同时透镜在军事、考察、探索、汽车、眼镜等生活领域都有广泛的运用。所以设计这套机构是时代发展的需要是我们人类对透镜的应用范围的一种扩展，是人类智慧的结晶。毕业设计是教学计划中最后一个综合性实践教学环节，是学生在老师的指导下，独立的从事机械设计工作的初步尝试，其基本的目的是培养学生的综合运用所学的理论基础知识、专业知识、基本的操作技能和出来问题的能力。是学生对三年所学知识和技能进行系统化、综合化运用、总结和升华的过程。通过考察、立题、收集素材、设计方案等过程，考察学生的思维能力、创造能力、实践能力和掌握技术的深度。通过毕业设计、毕业答辩和实践操作，来考察教学的质量，对深化教学的改革，对提高人才培养工作水平具有重要的意义。三、主要设计的内容及目标设计的内容：透镜能绕中心轴360旋转，各个轴之间的旋转觉要求用步进电机控制，这样降低了操作人员的工作强度，大大的提高了工作的效率，因此，中心轴必须是一个可以运动的机构。同时要求水平方向和纵向可以有5的旋转运动 ，同样也是采用步进电机控制的，这样可以采用4根拉簧和压簧对这个要求进行控制。然后还有要求透光率为90%，可以用一个类似一般镜子的镜架来实现，同时可以满足透镜的径向不受挤压也满足了透光率为90%的要求。最后透镜要要求必须安装在一个大平台上，大平台上有M10，2020mm的均布螺纹孔，因此，安装底部也应该设计4颗相同的外螺纹与之配合。 图1设计的目的：根据题目的要求及选定的标准和参数熟练的使用机械设计手册，懂得机械设计的基本方法和设计的原来、设计的步骤和素材的收集及整理。机械设计目的是要设计出一种能达到预定功能要求、具有性能好、成本低、价值最优，能满足市场需求的机械产品。机械设计的特点是从抽象概念到具体产品的演化过程。从抽象的产品规划、功能需求、原理方案设计到较具体的结构方案设计、总体设计等。设计者在设计过程中，不断丰富和完善产品的设计信息，直到完成整个产品的设计。机械设计是一个逐步求精和细化的过程。在产品设计的初期阶段，设计者以产品的结构关系与参数的表达，往往是模糊的和不完善的。随着设计过程的发展，产品的结构和参数关系，才逐渐清晰和不断完善。机械设计是一个反复修改和迭代的过程（即设计一再设计的反复过程）。在此过程中，设计者需要不断的修改某些设计参数和结构，以达到最终的设计要求。设计方案的多解性。能够满足一定功能要求和设计约束的设计方案不是唯一的，存在着多种可行方案。设计者应在多种可行方案中，选择最优者作为设计方案，这就出现了一个新的领域即优化设计。总之，设计工作是一个创造性的工作，设计过程也就是一个不断创新的过程。四、设计的重点和难点设计重点：设计在这个不断发展的社会中起到了举足轻重的地位，关系到人类的发展和社会的进步。设计是人类从自身周围的事物和生活周的实践在加上自己的思维综合所得的智慧结晶。是一个不断完善和不断改进的一个漫长的过程，也是一个很锻炼人的过程。其实不管是做机械的哪方面设计，首先要做到的就是细心，不马虎。不管设计技术如何，做出设计一定要是正确无误的，或许产品出来后，根据实物或客户要求产品或图纸要有所改动，但前提图纸一定要做好，因为图纸是一切加工的前提及指导。其次在图纸无误的前提下，选择合理的加工方式、设计所运用到的机构以及产品所要达到的要求，根据市场的需要和设计的要求及达到的最终效果去定义，尽量节约生产成本及劳动力。最后是产品的优化设计，在原来功能基础上进行优化与更新以达到逐渐完善的地步。设计的难点：解决透镜的运动要求能绕中心轴360旋转，可以采用轴与轴承的配合来达到设计的要求。能绕水平和纵向轴5的旋转，可以采用拉簧和压簧的配合来的以实现只是控制的范围无法的到保证，控制精度低。旋转要求用步进电机控制，这就是要求我们有很好的步进电机的基础、了解步进电机的工作原理、工作的环境和应用的范围及简单故障的处理方法。其次就是设计中所有可能遇到的问题和标准件的选用都必须要查机械设计手册。五、设计的方法及进度的安排设计方法：透镜旋转运动的设计也就是一套机构的设计过程，设计工程一般分为四个阶段：产品的规划、方案的设计、技术设计、操作的设计。机械设计的一般流程阶段步骤设计结果产品规划1、 任务2、 调查研究3、 可实施性研究4、 明确任务的需要可实施性报告设计要求表方案设计5、 总功能分解6、 功能要求7、 系统的原理8、 实验及检测9、 评价和筛选10、原理机构原理方案图技术设计11、总体设计12、结构设计（定形、选材、定尺寸）13、价值设计14、整体结构设计15、实验16、结构评价17、选定最佳的设计方案18、选型设计参数尺寸的计算文件和设计工艺的立定工作设计19、零件图20、装配图21、技术文件及参数全部设计图纸技术文件和参数机械产品设计过程中的方法和理论设计阶段设计方法设计理论及工具产品规划预测可能遇到的技术问题与开发技术预测理论市场学信息技术学方案设计系统化设计法创造性设计法评论与决策方法论系统工程学图论形态学创造学思维心里学决策论线性代数建模数学技术设计构造学价值设计优化设计可靠性设计宜人性设计产品造型的设计系列产品的设计模块化设计系统工程学价值工程学力学的研究摩擦学制造工程学优化理论可靠性理论人机工程学工业美学相似理论施工设计工程图学、工艺学图纸设计结构之间的关系机械制图、机械设计手册设计进度的安排:第1周 调查市场、收集资料、了解透镜的历史和现状第2周 整理资料第3周 整理资料、撰写开题报告第4周 确定设计方案、进行工艺流程的计算第5周 透镜整体结构的计算第7周 透镜整体结构的设计和透镜的总图设计第8周 透镜总图的设计第9周 透镜总图的设计第10周 透镜总图的设计第11周 主要零部件的图形设计和零件的选用第12周 零件图的设计第13周 指导老师全面的审阅、修改图纸第14周 整理撰写论文，检查修改图纸第15周 整理撰写论文，检查修改图纸第16周 装订、检查论文、准备答辩 六、设计所需要的条件能熟练的CAD软件和建模软件UG，学好机械设计基础和工程力学等课程，专业知识要有牢固的底子，还需要有设计的思维和发现新问题的目光，冷静的分析问题的能力。七、主要的参考文献参 考 文 献1 孙学强编著.机械加工技术. 北京：机械工业出版社，20032 王维编著.数控加工工艺及编程. 北京：机械工业出版社，20013 陈日曜. 金属切削原理. 第二版. 北京. 机械工业出版社. 20024 陆剑中，孙家宁.金属切削原理与刀具. 第三版. 北京. 机械工业出版社. 20015 袁哲俊. 金属切削刀具. 第二版. 上海. 上海科学技术出版社. 19936 唐剑兵，机械设计基础，北京，清华大学出版社，2010.117 张策，机械原理与机械设计，北京：机械工业出版社，20048 李国柱，机械设计与原理，北京：科学出版社，20039 唐剑兵，机械基础与结构设计，重庆：重庆大学出版社，200610 孙锦涛，新编机械设计使用手册，北京：中国戏剧出版社，200711 吴宗泽，机械设计实用手册，第二版，北京;化工出版社，200312 田鸣，机械技术基础，