Xk714数控铣床床身及立柱部分设计开题报告.doc
Xk714数控铣床床身及立柱部分设计含开题及3张CAD图
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Xk714
数控
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Xk714数控铣床床身及立柱部分设计含开题及3张CAD图,Xk714,数控,铣床,床身,立柱,部分,设计,开题,CAD
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XXXXXX设 计 开 题 报 告题 目 xk714数控铣床床身和立柱部分 设计 学生姓名 学号 所在院(系) 专业班级 指导教师 20XX 年 3月 16 日题 目 Xk714数控铣床床身和立柱部分设计及其仿真一、 选题的目的及研究意义:数控铣床是是一种用途广泛的机床，有立式和卧式两种，数控铣床不仅可以加工各种平面、沟槽、螺旋槽、成型表面和孔，而且还能加工各种平面和空间等复杂型面，适合于各种模、凸轮、板类及箱体类零件加工。1选题目的:(1)我选的方向是机电一体化，所以我在选毕业设计时想选与这方面接近的题目。想再将强一下机械、电子、控制等方面的融合。 (2)这个题目机械设计方面，要解决床身的设计、立柱的设计计算、立柱的形状考虑、丝杠螺母副的计算选用、A0图的绘制等工作、查标准，所以想加强巩固一下以前所学的知识，再加以应用。(3)主传动、伺服进给系统这一方面要进行计算，选合适的电机，以及考虑电机、执行元件、运动的匹配，电机的工作状态。因为自己将来的工作是微电机方面的，所以想提前更多的接触这方面的有关知识。(4)因为在上学期作过X6132铣床的数控化改造，只对X向的伺服进给系统加以修改，当时对里面的一些问题还有点模糊，想搞清楚里面的细节，再次还想在加深一下数控铣床的认识。 2研究意义:充分的加强我们对以前所学知识的理解和深入，对深入理解机床计算机数控与应用，数控机床，机电一体化系统设计，电机的选用，比较集一体的设计。这对我们机电方向的学生有着很好的锻炼机会和巩固知识、扩展知识的平台。也可以为我以后的工作积累点实践经验。 二、综述与本课题相关领域的研究现状、发展趋势、研究方法及应用领域等 1我国数控机床的研究现状 近几年来我国许多厂家开始做机床的数控化改造，这个有一定的必要性，机床完全用作数控化有点浪费资源，也根本不可能，而且被退化的机床放着不用会很浪费，这不符合绿色发展的思想，所以我认为，在国内对机床数控化改造即实惠又很大的发展前途。我国的数控机床研究成本高，时间长，有一定的局限性，厂家的交货周期长。虽然在数控化方面也取得了很大的成绩，但许多机床还的进口，例如磨床，这使得经济上不划算，一方面这与我们的技术有关，还与我们的零件及装配有关。近年来发展起来的建模和仿真在一定程度上减轻这个压力。我们在毕设中应用仿真再加以驱动，在装配时就可反应出设计中的问题，例如:零件外形、尺寸时不时准确、丝杠的计选择、丝杠支撑方式，立柱导轨的设计是否合理，可直接反应出。我们利用仿真可减少失误，不致到最后才会发现错误，也提高了可观性。2数控机床的技术发展趋势及研究方法 数控技术的应用不但给传动制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的的不断发展和应用领域的扩大，体对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需要装备的数字化已是现代发展的大趋势。当前世界上 数控技术及其装备的发展呈现如下发展趋势:1高速、高精密化2高可靠性3数控机床设计CAD、功能多样化1)结构设计模块化 2)数控机床结构的创新 3)数控机床功能的多样化 4智能化、网络化、柔性化、集成化5开放性1) 为适应制造自动化的发展，向FMC、FMS和CIMS提供基础设备，要求数字控制制造系统不久能完成通常的加工功能，而且还要具备自动测量、自动上下料、自动换刀、自动更换主轴头、自动误差补偿、自动诊断、进线和联网等功能，广泛应用机器人、物流系统。2) FMC,FMS Web-based制造及无图纸制造技术。3) 围绕数控技术、制造工程技术在 快速成型、并联机构机床、机器人化机床、多功能机床等整机方面和高速电主轴、直线电机、软件补偿精度等 单元技术方面先后有所突破。并联杆系结构的新型数控机床实用化。这种虚拟轴数控机床，用软件的 复杂性代替传统机床结构的复杂性，开拓了数控机床发展的新领域。4) 以计算机辅助管理和工程数据库、因特网等 为主体的制造信息支持技术和 智能化决策系统，对机械加工中海量信息进行存储和 实时处理。应用数字化网络技术，使机械加工整个系统趋于资源合理支配并高效地应用。5) 由于采用了神经网络控制技术、模糊控制技术、数字化网络技术，机械加工向虚拟制造爱的方向发展。 6复合化7串行总线计算机数控系统8重视新技术标准、规范得的建立虽然近年来我们在机床上出现的流血事件在减少，但仍然是无法杜绝，在设计时应该考虑一下机床外形的布置，造作人员与机床的协作。所以对机床的发展趋势补充两条:1绿色设标准2在设计时考虑人机和谐化。我国机床的精度不怎么高，我们要从机床的零件精度着手 ，注重机床的装配精度，也要时刻注重新技术的应用来提高机床精度。所以对机床的发展趋势补充一项:高精度化。 近年来我国仿真技术的发展也是十分突出的，但我国的这项技术只是刚刚起步，有很大的发展空间，这样可以减少设计时间，交货周期短，提高了设计质量，可在未完成物理实体前就解决装配中的问题，对零件中出现的问题加以解决，也不会造成浪费。这项技术主要集中在装配建模、计算机辅助装配工艺规化等，提高了装配效率和质量，减少了成本。所以想在补充一点:建模和仿真的可视化处理。3数控铣床的应用领域数控铣床用途广泛，不仅可以加工各种平面、沟槽、螺旋槽、成型表面和孔，而且还能加工各种平面和空间等复杂型面，适合于各种模、凸轮、板类及箱体类零件加工。三、对本课题将要解决的主要问题及解决问题的思路与方法、拟采用的研究方法（技术路线）或设计（实验）方案进行说明，论文要写出相应的写作提纲1主要解决的问题:本设计主要解决立式数控铣床的结构布局，确定机械系统的传动、支撑、导向方式，确定床身和 z向进给系统的总体方案及导向、支撑方式。借鉴同类机床确定丝杠螺母副的支撑方式及传动形式，在机电一体化课本中选出最优的 方式。通过资料查找，比较确立立柱的形状。尽量将机床设计的结构简单、可靠、成本低、效率大。根据所给条件计算出所需的最大功率，选择合适的电机，考虑电机与执行元件的匹配，电机的工作状态。这次从毕业设计的仿真就在于仿真:零件图的仿真，零件图的装配，加以驱动后的观察和运动分析，分析零件图的外型和尺寸是否符合要求，解决装配中的尺寸和外形合理。熟悉PorE软件的基本功能，和一些特殊功能加以利用。2主要问题解决的思路与方法:根据需要，针对同类机床进行比较，设计出机座，根据加工对象及范围确立机座和床身的尺寸和外形。利用所给条件计算、考虑工作寿命为基础，利用实际加工过程中铣削条件为准计算工作载荷F，在以此为条件估算出丝杠的导程P,根据丝杠的最大轴向变形量，估算出丝杠的最小螺纹直径d，最后通过比较选出合适的丝杠型号，利用螺纹在丝杠部分的比例范围和Z向的移动范围确定丝杠的螺纹长度。从计算切削力开始估算电机的功率，最后利用切削功率、空载功率、和附加功率三部分，计算出扭矩，根据需要选择合适的电机。利用滚珠丝杠副的本身特点、选择合理的丝杠螺母副的支撑方式，改变加在电机主轴上的扭矩等，满足电机的输出转矩的最佳匹配。利用工作条件轴向载荷f设计计算导轨及其比较选用，根据需要设计立柱导轨的大小及形状。根据确定的尺寸画出伺服进给系统的A0图，所有的标准件根据规定的尺寸画出，进行检查核对。四、检索与本课题有关参考文献资料的简要说明1机电一体化系统设计 张建民 滚珠丝杠副的支持方式和传动方式的选用优化，伺服电机的工作状态和驱动。机械与电子的结合。2现代数控机床 王爱玲 白恩远等 数控机床的现状、研究趋势。导轨的介绍选用。3机床数控系统改造课程设计 彭玉海 陈建刚 机械设计计算的参考，数控化改造的流程。4数控机床 李雪梅 铣床的总体借鉴，铣床的布局，传动系统的介绍。 五、毕业论文（设计）进程安排1.xk立式铣床的总体分析，设计方案的拟定 3月21号 a.确定立式数控铣床的总体目标、结构布局。b.确定机械系统的传动、支撑、导向方式。2.立柱和床身部分设计 4月15号 a.确定床身和立柱和 z向进给系统的总体方案及导向、支撑等方式 b.设计计
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