开题报告-数控铣床机械结构设计

1、毕业设计（论文）开 题 报 告学生姓名 学 号 专 业 班 级 指导教师 年 月 日课题题目及来源：题目：数控铣床机械结构设计 题目来源：指导教师规定题目课题研究的意义和国内外研究现状：课题研究意义：企业要在当前市场需求多变，竞争激烈的环境中生存和发展就需要迅速地更新和开发出新产品，以最低价格、最好的质量、最短的时间去满足市场需求的不断变化。而普通机床已不适应多品种、小批量生产要求，数控机床综合了数控技术、微电子技术、自动检测技术等先进技术，最适宜加工小批量、高精度、形状复杂、生产周期要求短的零件。当变更加工对象时只需要换零件加工程序，无需对机床作任何调整，因此能很好地满足产品频繁变化的加工要

2、求。数控机床在机械加工行业中的应用越来越广泛。数控机床的发展，一方面是全功能、高性能；另一方面是简单实用的经济型数控机床，具有自动加工的基本功能，操作维修方便。经济型数控系统通常用的是开环步进控制系统，功率步进电机为驱动元件，无检测反馈机构，系统的定位精度一般可达0.01mm至0.02mm，已能满足C620车床改造后加工零件的精度要求。普通车床经过多次大修后，其零部件相互连接尺寸变化较大，主要传动零件几经更换和调整，故障率仍然较高，采用传统的修理方案很难达到大修验收标准，而且费用较高。因此合理选择数控系统是改造得以成功的主要环节。数控机床的改造目的是要求机床稳定可靠，以尽可能低的故障率运转。普

3、通车床应用微机控制系统进行改造，可以提高工艺水平和产品质量，减轻操作者的劳动强度。 国内现状：传统机床在我国占有比例相当大，我国目前机床总量380余万台，而其中数控机床总数只有11.34万台，即我国机床数控化率不到3%。传统机床加工出来的产品普遍存在质量差、品种少、档次低、成本高、供货期长，从而在国际、国内市场上缺乏竞争力，直接影响一个企业的产品、市场、效益，影响企业的生存和发展。所以必须大力提高机床的数控化率。但废弃传统机床大量引进数控机床对企业来说是一笔巨大的负担，利用现有设备，提升传统制造业的科技含量，是适合我国国情的一条道路，它不仅完成企业设备的更新换代，而且也有良好的经济价值。国外现

4、状：在美国、日本和德国等发达国家，它们的机床改造作为新的经济增长行业，生意盎然，正处在黄金时代。由于机床以及技术的不断进步，机床改造是个长久的课题。我国的机床改造业，也从老的行业进入到以数控技术为主的新的行业。在美国、日本、德国，用数控技术改造机床和生产线具有广阔的市场，已形成了机床和生产线数控改造的新的行业。在美国，机床改造业称为机床再生业。从事再生业的著名公司有：Bertsche工程公司、ayton机床公司、Devlieg-Bullavd（得宝）服务集团、US设备公司等。美国得宝公司已在中国开办公司。在日本，机床改造造业称为机床改装业。从事改装业的著名公司有：大畏工程集团、岗三机械公司、千

5、代田工机公司、野崎工程公司、滨田工程公司、山本工程公司等。课题研究的主要内容和方法，研究过程中的主要问题和解决办法：研究的主要内容和方法：根据毕业设计任务书要求，查找相关资料，了解数控铣床加工时所需要的各方面性能，从而进行相应的机械结构设计，具体表现在以下几个方面：伺服系统的选择。伺服系统的设计计算3.执行机构的确定。4.运动方式的决定。5.控制芯片的选择。研究中的主要问题：为了达到数控铣床多方面的技术要求，应该从哪些方面进行机械结构设计，从而满足数控铣床加工中的各方面要求。解决办法：选用体积小、质量轻、容易调试、维修方便的步进电机开环伺服驱动。选用MCS51机作为数控系统的核心微机，并扩展芯

6、片提高加工精度和运算精度。分别从横向、纵向、垂直方向进给伺服运动，满足数控铣床的加工要求。系统采用软件环形分配器，经光电耦合电路，功放电路驱动电机。采用滚珠丝杠螺母副传动结构，具有精度高，效率高，寿命长，低能耗，摩擦系数小，较高紧凑，通用性强等特点。课题研究所需的参考文献：.1 王仁德，机械装配设计基础，东北大学出版社，19952 王仁德、赵春雨、张耀满，机床数控技术，东北大学出社，20023 贾民平、张洪亭、周剑英，测试技术，高等教育出版社，20014 荣西林，电工与电子技术，冶金工业出版社，20015 刘杰、张镭、赵春雨，机电一体化技术基础与产品设计，冶金工业出版社，20036 孙韩芳、徐

7、爱卿，MSC-51/96系列单片机原理及应用，北京航空航天大学出版社，20027 孙志礼、何雪宏、何韶君，机械设计，冶金工业出版社，19988 巩云鹏、孙德志、喻子建，机械设计课程设计，冶金工业出版社，19999 Akira Goto ,Motohiko Nohmi . Hydrodynamic Design System for pumps based on 3-D CAD,CFD,and Inverse Design Method. ASME Journal of Fluids Engineering, 2002，124(6) ：329-33510Brocard D.N. Analytic predictions of circulation and vortices at intakes,Elertic Power Research Institute project 1199-8. Final report，palo Alto，california，1982：526-575 11BoltonN.noise. Noise generation in pump