超精密切削机床附加磨削轴可调安装座设计开题报告

一、选题的目的 磨削轴安装座在超精密切削机床中的作用是起连接和固定磨削轴的作用，它保证各传动机构的正确安装。磨削轴安装座质量的优劣，将直接影响到轴和齿轮零件位置的准确性和稳定性，也将影响切削机床的寿命和质量 本设计之所以要磨削轴安装座这一工艺零件，是为了以较高的效率完成对给定的零件的加工，并且更加准确地确定轴的位置、增加切削机床的寿命、提高切削机床的质量。 二、研究的意义 本设计将进行超精密切削机床附加磨削轴可调安装座设计，综合运用产品制造工艺及工艺规程设计等相关课程的理论及生产实践的知识去 分析和解决磨削轴安装座设计的问题，并使所学专业知识得到进一步巩固和深化。进一步学习工艺规程设计的一般方法，了解和掌握常用磨削轴安装座设计、计算方法，培养正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力，通过计算和绘图，学会运用标准、手册、图册和查阅有关技术资料等，培养工艺设计的基本技能。 三、超精密加工工艺国内外发展的现状 1、国外发展状况 超精密加工技术起步最早的国家是美国，是迄今为止处于世界领先地位的国家 ,其次是欧洲的一些国家及日本，但他们的研究重点有所不同。欧美出于对能源或空间开发的重视，特别是美国，几十年来 不断投入巨额经费，对大型紫外线、射线探测望远镜的大口径反射镜的加工进行研究。如美国太空署 (NASA)推动的太空开发计划，以制作 1m 以上反射镜为目标，目的是探测 X 射线等短波 (0.130nm)。由于 X 射线能量密度高，必须使反射镜表面粗糙度达到埃级来提高反射率。目前此类反射镜的材料为质量轻且传导性良好的碳化硅，但碳化硅硬度很高，须使用超精密研磨加工等方法。美国至少有 30 多个研究单位和厂家研制和生产各种超精密加工机床 ,摩尔公司、联合碳化物公司、国家劳伦斯利佛摩尔实验室、杜邦公司等在国际上均久负盛名。美国 LLL 实 验室和 Y-12 工厂在美国能源部支持下 ,于 1983 年 7 月成功研制了大型超精密金刚石车床 DTM-3 型 ,该机床可加工最大零件为 52100mm、重量 4500kg 的激光核聚变用的各种金属反射镜、大型天体望远镜 (包括 X 光天体望远镜 )、红外装置用零件等。该机床的加工精度可达到形状误差为 28nm(半径 ),圆度和平面度为 12.5nm,加工表面粗糙度为 Ra4.2nm。该机床及该实验室 1984 年研制的 LODTM 大型超精密车床一起仍是现在世界上公认的技术水平最高、精度最高的大型金刚石超精密车床。 日本对超精密加工技术的研究相对美、 英来说起步较晚，却是当今世界上超精密加工技术发展最快的国家。日本的研究重点不同于美国，是以民品应用为主要对象。所以日本在用于声、光、图象、办公设备中的小型、超小型电子和光学零件的超精密加工技术方面，是更加先进和具有优势的，甚至超过了美国。日本对超精密技术的发展十分重视 ,20世纪 70年代初 ,日本成立了超精密加工技术委员会 ,制定了技术发展规划 ,成为此项技术发展速度最快的国家。日本现有 20多家超精密加工机床研制公司 ,重点开发民用产品所需的加工设备 ,力图使其设备系列化 ,并成批生产了多品种商品化的超精密加工机床 ,产品 大多采用 0.01Lm高分辨率的 CNC 系统和激光干涉仪测量 ,纳米级光刻已超过了美国 ,居世界领先地位。超精加工机床的加工精度已达亚微米级 0.1Lm 以下 , 粗糙度达 Ra0.01Lm,最高水平的机床已用于制造超大规模集成电路 ,刻线宽度可达 0.3Lm。 2、国内现状 我国的超精密加工技术在 20 世纪 70 年代末期有长足进步 ,80 年代中期出现了具有世界水平的超精密机床和部件。我国目前已成功研制出回转精度达0.025Lm 的超精密轴系。并已装备到超精密车床和超精密铣床 ,解决了长期以来由于国外技术封锁给超精密机床的研制 带来的巨大阻力。目前我国超精密轴系已基本形成系列化 ,并已达到实用化和商品化程度。北京机床研究所是国内进行超精密加工技术研究的主要单位之一 ,研制出了多种不同类型的超精密机床、部件和相关的高精度测试仪器等 ,如精度达 0.025Lm 的精密轴承、 JCS-027 超精密车床、 JCS-031 超精密铣床、 JCS-035 超精密车床、超精密车床数控系统、超精密振动 -位移测微仪等 ,达到了国内领先、国际先进水平。但总的来说，我国在精密、超精密加工的效率、精度可靠性，特别是规格（大尺寸）和技术配套性方面与国外比，与生产实际要求相比，还 有相当大的差距。主要表现在我国还不能生产超精密非球面车床 ；机床的精度一般比国外要低一个等级 ；机床精度的保持时间大大低于国外 ；精密空气主轴、微位移机构、精密 CNC 伺服系统 ,机床热变形和精密恒温控制、 结构稳定性和防振隔振技术都亟待深入研究 ,因此对精度要求高的精密和超精密机床 ,还不得不从国外进口。 拟采取的研究路线 1、 零件的分析，其中包括零件的功用分析和零件的工作原理分析 2、 确定磨削轴可调安装座的结构设计方案， 3、 设计具体结构，并进行实体建模，问题的提出，以及相关计算分析 4,、 确定整个磨削 轴安装座，给出零件图 进度安排 01 02 周，查阅资料，了解磨削轴可调安装座设计方法，国内外发展研究状况，明确论文的目的意义和要求，完成开题报告，并翻译与研究课题相关的英文资料 03 05 周，了解磨削轴可调安装座设计的具体方法及