毕业设计开题答辩

毕业 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 （论文）开题报告学号：学生：张三指导教师：专业班级：机械设计制造及其自动化专业题目：数控铲齿车床总体及主轴部件设计学院：机电工程学院开题时间：2016年4月9日2015年4月9日毕业设计题目数控铲齿车床总体及主轴部件设计题目类型工程设计题目来源传统型一、毕业设计的选题意义与背景（内容为宋体小四，建议在300-500字）制造业是国家综合国力的表征之一,而机床作为制造业的上游产业,更是能源交通、航空航天等工业和研究领域的基础。近年来，随着信息技术、计算机技术、微电子技术等高新技术的不断发展和需求，制造业领域也发生了深刻的变化。作为先进制造技术的基础设备—加工中心的完善和创新也一直是人们关注的焦点之一。数控铲齿车床是由传统铲齿车床与现代数控技术相结合的产物，在保证加工工艺和加工精度的前提下，大幅提高了机床的加工效率，迎合了市场的需求，跟上了时代的步伐。在当今各类产品复杂的加工要求环境里，数控铲齿车床更是体现了其独到的加工特点，在众多加工机床中占有举足轻重的地位。选择数控铲齿车床设计作为毕业设计题目，可以在学习机床设计的同时，把握当今机床行业的发展方向及特点。通过毕业设计，完成学科知识的延伸，多学科的综合，结合生产实际，能使我们综合应用所学的各种理论知识和技能，进行全面、系统、严格的技术及基本能力的练习。对本人的意义:  1、通过调研，收集资料，下场实习，了解数控铲齿车床功能部件的总体结构和性能指标功能。通过CAD/CAM软件对数控铲齿车床及主轴部件设计，了解数控机床功能部件的运动结构和功能。2、通过数控铲齿车床及主轴部件设计，提高查阅资料、 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 问题和解决问题的能力。 3、掌握现代结构设计方法，熟练运用和掌握计算机辅助设计和解决问题的能力。 4、掌握结构设计和零件计算方法。二、毕业设计的主要内容及技术指标（内容为宋体小四）（一）、设计说明书1、数控铲齿车床总体设计2、数控铲齿车床传动系统设计计算3、数控铲齿车床砂轮部件结构设计（二）、图纸部分1、机床总体 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 图0#图1张2、机床立柱部件装配图0#图1张3、关键零部件装配图0#图1张4、电气原理图（控制系统选型设计）图0#图1张5、液压气动原理图1#图1张6、关键零件图1#图1张（三）、基本要求能按时独立完成毕业设计规定的全部内容，方案选择正确，论据充分，对设计中的主要问题分析深入，解决合理，有独立见解；能独立和正确应用中外文参考资料；文字 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 条理清楚，通顺，计算准确，论述充分；技术用语，符号符合国际 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ；图样绘制，尺寸和形位公差及粗糙度标注、技术要求等必须符合国家标准；计算参数正确，结构设计合理。（四）、设计参数铲齿车床适用于铲车或铲磨模数1-12mm的齿轮滚刀和其他各种类型的齿轮刀具以及需要铲削齿背的各种刀具。铲齿车床也可以用来加工各种螺纹和特殊形状的零件。铲齿车床的设计结构不但能保证精密的加工精度，同时还能保证获得良好的表面光洁度。刀架上最大工件回转直径 　 250mm齿轮滚刀最大加工模数 　 12mm顶尖高 　300mm顶尖距 　800mm最大加工长度 　560mm最大主轴转速 150rpm槽数范围　 　 1-99最大铲齿量　 　 16螺旋槽导程　 　 200-∞mm磨轮轴规格与转速Φ50×200　 7437rpm；Φ60×224 　 4760rpm横刀架行程　 120mm横刀架快速退回距离　 　 20mm三、毕业设计的关键问题及难点（内容为宋体小四，建议在300字以内）1、如何获得数控铲齿车床的高速度，高精度，高刚性等特性。2、如何满足伺服进给系统高的传动精度与位置精度。3、如何获得宽的进给调速范围、快的响应速度以及满足低速大转矩的特点。4、查阅资料通过可操作性和经济性等因素的综合考虑确定组合夹具的类型5、在夹具体上确定共面调节块，压紧点，找夹具体的中心轴6、在夹具设计时，设计好定位点和定位件的设计，加紧组件的设计以及引导和对刀组件的设计7、高精度直线导轨的选取与设计。8、精密滚动轴承的选取、预紧以及润滑。9、数控铲齿车床工作时热变形所产生的误差的消除方法。四、毕业设计方案（总体方案图及其有关计算、或研究方案、研制方案）的制定（内容为宋体小四，建议在1000字以内）一、总体构思数控铲齿车床是由传统铲齿车床与现代数控技术相结合的产物，其实质是一台专用数控车床，其加工对象是各种类型的齿轮刀具、需要铲削齿背的各种刀具以及各种螺纹和特殊形状的零件。数控车床的结构布局形式有立式、卧式及斜式等；其中基础支承件的形式又有底座式、立柱式、龙门式等；基础支撑件又有一体式和分离式。因此同一种运动分配式又可以有多种结构布局形式。由经验及查阅资料，选择卧式布局结构及底座一体式基础支撑件二、初步制定方案数控铲齿车床主轴、Z轴、X轴（刀架）、夹具（尾座顶尖）、磨架五个组件组成，铲齿车床是利用主轴的匀速转动和刀架的有规律的进退运功的合成来完成金属切削的。经过调研，资料查询和实习初步确定如下布局方案：根据数控铲齿车床要加工的零件（如图1所示）该机床及主轴结构均采用卧式布置（如图2所示）；图1铲齿成型铣刀图2数控铲齿车床结构布局1、主轴部件结构设计主轴箱为数控铲齿机床的主要传动系统它包括电动机、传动轴、齿轮和主轴部件它与普通车床的主轴箱比较，相对来说比较简单只有两极或三级齿轮变速系统，该机床主轴转速为150rpm低转速，所以主轴转速通过主轴电机两级减速得到（1）、伺服电机交流伺服系统在许多性能方面都优于步进电机。所以，主轴部件的设计过程中综合考虑控制要求、成本等多方面的因素，主电动机选用松下A5系列伺服电机。具体型号MGME454，额定功率4.5Kw。(2)、主轴的结构为了提高刚度，主轴的直径应该大些。前轴承到主轴前端的距离（称悬伸量）应尽可能小一些。为了便于装配，主轴通常作成阶梯形的，主轴的结构和形状与主轴上所安装的传动件，轴承等零件的类型，数量，位置和安装方法有直接的关系。综合计算得出：主轴的主要参数是：主轴前端直径D1=80mm，主轴内径d=55mm。主轴悬伸量a=80mm和主轴支撑跨距L=480mm。（3）、传动轴的估算传动轴除应满足强度要求外，还应满足刚度要求。强度要求保证轴在反复载荷和扭转载荷作用下不发生疲劳破坏。刚度要求轴在载荷下不至于产生过大的变形。如果刚度不够，轴上的零件由于轴的变形过大而不能正常工作，或者产生振动和噪音，发热，过早磨损而失效。因此，必须保证传动轴有足够的强度及刚度。各轴转速：Ⅰ轴：1000r/minⅡ轴:327.332r/minⅢ轴:149.993r/min（4）、轴承安装方式及选用对于主轴箱内各轴均采用两端支撑的方式。为了增加主轴的刚度，主轴前端采用圆锥孔双列圆柱滚子轴承和双向推力角接触轴承，后支撑采用圆锥孔双列圆柱滚子轴承中间采用深沟球轴承辅助支撑，考虑到其他轴的高速且没有轴向力，其余轴均采用深沟球轴承。2、Z轴进给系统结构设计Z轴进给系统主要由伺服电机、联轴器、轴承、滚珠丝杠副、滑动导轨副等零件组成；(1)、伺服电机交流伺服系统在许多性能方面都优于步进电机。所以，在Z轴进给系统的设计过程中综合考虑控制要求、成本等多方面的因素，选用伺服电机。(2)、导轨导轨一般可分为滑动导轨和滚动导轨两种。  滑动导轨具有结构简单、制造方便、接触刚度大等优点。在数控铲齿车床Z轴中移动速度不高，载荷也不是很大，因此选择导向精度高且制造方便的三角形-矩形组合导轨。(3)、滚珠丝杠副滚珠丝杠副考虑摩擦损失小、传动效率高。由于滚珠丝杠副的丝杠轴与丝杠螺母之间有很多滚珠在做滚动运动,所以能得到较高的运动效率。根据计算受力分析动载荷要求，选择FL4006滚珠丝杠副，该滚珠丝杠副为双螺母结构，采用螺纹调整预紧。(4)、轴承安装方式及选用对于滚珠丝杠的支承主要有三种方式，分别是一段固定，一端自由安装方式，常用于短丝杠和竖直丝杠；一端固定，另一端简支安装方式，常用于较长的卧式安装丝杠；两端固定安装方式，常用于长丝杠、高转速、要求高拉压刚度的地方。根据切削力的分析，Z轴受到轴向负载和径向负载。因为Z向工作台最大行程600mm。故采用一段轴向固定，采用60°接触角的7602030TVP型推力角接触球轴承一对面对面组配，另一端简支，采用6206/P5型深沟球轴承。(5)、联轴器的选择凸缘联轴器结构简单，制造方便，成本较低，工作可靠，装拆、维护均较方便，传递转矩较大，能保证两轴具有较高的对中精度，为了隔离振动与冲击，选用凸缘联轴器。根据计算转矩初选GB5843-2003中的GYS4型凸缘联轴器3、夹具部分初步方案(1)、概述机床夹具是机械加工工艺系统的一个重要组成部分。为保证工件某工序的加工要求，必须使工件在机床上相对刀具的切削或成形运动处于准确的相对位置。当用夹具装夹加工一批工件时，是通过夹具来实现这一要求的。机床夹具是机床上用以装夹工件（和引导刀具）的一种装置。其作用是将工件定位，以使工件获得相对于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。(2)、选型在本次机床夹具设计要求中，需要限制夹紧件的五个自由度，只保留轴向旋转运动，根据机床尺寸和工件装夹需求，初步选用三爪定心卡盘作为夹具。利用三爪卡盘与机床末端尾架及尾架上的顶尖相互配合，完成对工件的夹紧和定位。初步选定的三爪卡盘规格为：直径D=250mm，厚度H=80mm，夹紧尺寸范围为：6-110mm，撑紧尺寸范围为：80-250mm。(3)、夹具相关受力分析夹具受力分析如图所示：图中W为夹紧力，Mp转矩，每个爪使工件转动的力矩为Mp/3R五、毕业设计计划进度（内容为宋体小四）序号内容和要求起止时间1调研,收集资料,下厂实习第1周-第2周2总体方案图第3周-第5周3传动系统部件装配图第6周-第9周4关键零部件装配图第10周-第11周5电器原理图第12周6液压气动原理图第13周7零件图第14周8外文资料翻译第5周-第15周9撰写设计计算说明书,准备答辩第15周六、参考文献（至少15篇，与任务书中参考文献重复度不得超过三分之一,内容为宋体小四）[1].《机械设计手册》，化学工业出版社.[2]．《机械设计》，高等教育出版社[3].《机械制造工艺设计手册》，王绍俊，机械工业出版社.[4].《机械制造基础》，韩实秋，机械工业出版社.[5].《机械制造装备及设计》，杜君文，天津大学出版社.[6].《机床电气自动控制技术》，齐占庆，机械工业出版社.[7].《机电一体化系统设计》，赵松年，机械工业出版社.[8].《新编机械设计手册》，蔡春源，辽宁科学技术出版社.[9].《铲齿铣刀》，杨泽民，机械工业出版社.[10].《机床电气控制技术》，齐占庆，机械工业出版社.[11].《实用机床设计手册》，高安邦，机械工业出版社.[12].《机械制造工艺与夹具》，卞洪元，北京理工大学出版社.[13].《机床夹具设计》，哈工大，上海科学技术出版社.[14].《机床夹具设计原理》，龚定安，陕西科学技术出版社.[15].《机械制造工艺装备设计手册》，袁长良，中国计量出版社.[16].《机械设计手册》，闻邦椿，机械工业出版社.[17].《金属切削机床简明设计手册》，范云涨，机械工业出版社.[18].《机械设计常用元器件手册》，刘仁家，机械工业出版社.[19].《机床设计图册》，哈工大，上海科学技术出版社.[20].《机械制造技术装备及设计》，谷祖强，天津大学出版社.七、指导教师意见 年月日八、开题审查小组意见年月日备注