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湘 潭 大 學(xué) 興湘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告題 目 立式銑床主軸及銑頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)姓 名 李文杰 學(xué)號 2008963222專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 班級 08 機(jī)械 3 班指導(dǎo)教師 馮建軍 職稱 副教授填寫時(shí)間 2012 年 3 月 25 日2012 年 3 月說 明1．根據(jù)湘潭大學(xué)《畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作管理規(guī)定》 ，學(xué)生必須撰寫《畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告》 ，由指導(dǎo)教師簽署意見，系主任批準(zhǔn)后實(shí)施。2．開題報(bào)告是畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。學(xué)生應(yīng)當(dāng)在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，開題報(bào)告不合格者不得參加答辯。3．畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 開題報(bào)告各項(xiàng)內(nèi)容要實(shí)事求是，逐條認(rèn)真填寫。其中的文字表達(dá)要明確、嚴(yán)謹(jǐn)，語言通順，外來語要同時(shí)用原文和中文表達(dá)。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。4．本報(bào)告中，由學(xué)生本人撰寫的對課題和研究工作的分析及描述，應(yīng)不少于 2000 字。5．開題報(bào)告檢查原則上在第 2～4 周完成，各系完成畢業(yè)設(shè)計(jì)開題檢查后，應(yīng)寫一份開題情況總結(jié)報(bào)告。6. 填寫說明：(1) 課題性質(zhì)：可填寫 A．工程設(shè)計(jì)； B．論文；C. 工程技術(shù)研究；E.其它。(2) 課題來源：可填寫 A．自然科學(xué)基金與部、省、市級以上科研課題；B ．企、事業(yè)單位委托課題；C．校級基金課題；D．自擬課題。(3) 除自擬課題外，其它課題必須要填寫課題的名稱。(4) 參考文獻(xiàn)不能少于 10 篇。(5) 填寫內(nèi)容的字體大小為小四，表格所留空不夠可增頁。本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告學(xué)生姓名 李文杰 學(xué) 號 2008963222 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)及其自 動化指導(dǎo)教師 馮建軍 職 稱 副教授 所在系 機(jī)制系課題來源 自擬課題 課題性質(zhì) 工程設(shè)計(jì)課題名稱 立式銑床主軸及銑頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、選題的依據(jù)、課題的意義及國內(nèi)外基本研究情況選題依據(jù)在我國的各個(gè)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)部門，科研單位和國防部門中，使用著大量各式各樣的機(jī)器，儀器和工具。機(jī)械制造工業(yè)的任務(wù)，就是為國民經(jīng)濟(jì)各部門，科研單位和國防部門提供現(xiàn)代化的技術(shù)裝備。如果我們沒有強(qiáng)大而完整的現(xiàn)代化機(jī)械制造工業(yè)，我們的國家就會落后，進(jìn)而陷入沒有自主產(chǎn)權(quán)的地步。因此我們需要不斷的研究和探索有關(guān)它的各種相關(guān)的配置及各式各樣的機(jī)床。國內(nèi)外機(jī)床的發(fā)展現(xiàn)狀20 世紀(jì)人類社會最偉大的科技成果是計(jì)算機(jī)的發(fā)明與應(yīng)用，計(jì)算機(jī)及控制技術(shù)在機(jī)械制造設(shè)備中的應(yīng)用是世紀(jì)內(nèi)制造業(yè)發(fā)展的最重大的技術(shù)進(jìn)步。自從 1952年美國第 1 臺數(shù)控銑床問世至今已經(jīng)歷了 50 個(gè)年頭。數(shù)控設(shè)備包括：車、銑、加工中心、鏜、磨、沖壓、電加工以及各類專用機(jī)床，形成龐大的數(shù)控制造設(shè)備家族，每年全世界的產(chǎn)量有 10～20 萬臺，產(chǎn)值上百億美元。 世界制造業(yè)在 20世紀(jì)末的十幾年中經(jīng)歷了幾次反復(fù)，曾一度幾乎快成為夕陽工業(yè)，所以美國人首先提出了要振興現(xiàn)代制造業(yè)。90 年代的全世界數(shù)控機(jī)床制造業(yè)都經(jīng)過重大改組。如美國、德國等幾大制造商都經(jīng)過較大變動，從 90 年代初開始已出現(xiàn)明顯的回升，在全世界制造業(yè)形成新的技術(shù)更新浪潮。如德國機(jī)床行業(yè)從 2000 年至今已接受 3 個(gè)月以后的訂貨合同，生產(chǎn)任務(wù)飽滿。 國內(nèi)銑床相應(yīng)部件發(fā)展情況我國數(shù)控機(jī)床制造業(yè)在 80 年代曾有過高速發(fā)展的階段，許多機(jī)床廠從傳統(tǒng)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)向數(shù)控化產(chǎn)品的轉(zhuǎn)型。但總的來說，技術(shù)水平不高，質(zhì)量不佳，所以在90 年代初期面臨國家經(jīng)濟(jì)由計(jì)劃性經(jīng)濟(jì)向市場經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)移調(diào)整，經(jīng)歷了幾年最困難的蕭條時(shí)期，那時(shí)生產(chǎn)能力降到 50％，庫存超過 4 個(gè)月。從 1995 年“九五”以后國家從擴(kuò)大內(nèi)需啟動機(jī)床市場，加強(qiáng)限制進(jìn)口數(shù)控設(shè)備的審批，投資重點(diǎn)支持關(guān)鍵數(shù)控系統(tǒng)、設(shè)備、技術(shù)攻關(guān)，對數(shù)控設(shè)備生產(chǎn)起到了很大的促進(jìn)作用。尤其是在 1999 年以后，國家向國防工業(yè)及工業(yè)部門投入大量技改資金，使數(shù)控設(shè)備制造市場一派繁榮。從 2000 年 8 月份的上海數(shù)控機(jī)床展覽會和 2001 年 4 月北京國際機(jī)床展覽會上，也可以看到多種產(chǎn)品的繁榮現(xiàn)象。二、研究內(nèi)容、預(yù)計(jì)達(dá)到的目標(biāo)、關(guān)鍵理論和技術(shù)、技術(shù)指標(biāo)、完成課題的方案和主要措施立式銑床的作用及功能立式銑床在工業(yè)發(fā)展中有著非常重要的地位，特別是在銑削大型平面時(shí)，就顯現(xiàn)出這種機(jī)床的重要性。立銑頭主要由本體、主軸組件、主軸套筒移動機(jī)構(gòu)、主軸套筒鎖緊機(jī)構(gòu)、立銑頭回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)等組成，其中最主要的是主軸組件。（1）主軸安裝在主軸套筒中，前支持采用雙列圓柱滾子軸承，承受徑向力后支承采用一對角接觸球軸承，面對面安裝，承受徑向力和兩個(gè)方向餓軸向力，并使主軸軸向定位。（2）主軸的軸向移動：主軸套筒裝在立銑頭本體的大孔中，套筒能帶著主軸一起作軸向移動，它由立銑頭旁邊的手輪操作，轉(zhuǎn)動手輪，經(jīng)過一對圓錐齒輪，使絲杠轉(zhuǎn)動，通過固定在套筒上的螺母及托架帶動套筒軸向移動。當(dāng)加工精度要求較高時(shí)，還可以在螺母托架上安裝千分表，以便觀察和檢查。（3）主軸的轉(zhuǎn)動：帶動主軸轉(zhuǎn)動的齒輪不是直接裝在主軸上，而是裝在套筒上，軸套通過一對角接觸球軸承支承在本體上。這樣，齒輪傳動的徑向力就不作用在主軸上，而是通過軸套和軸承作用到本體上。這種結(jié)構(gòu)也便于主軸上下移動。（4）主軸套筒的夾緊：主軸工作時(shí)，應(yīng)把套筒夾緊，以免軸向竄動和減少振動。主軸套筒使利用差動螺紋機(jī)構(gòu)夾緊（5）潤滑與密封：主軸下端采用迷宮式非接觸密封。密封盤固定在主軸上，而密封蓋固定在主軸套筒上，兩件之間形成一條窄長而曲折的間隙，其間隙很小，且充填有潤滑脂。這樣，既能阻擋油脂漏出，又能防止外界的灰塵和冷卻液等進(jìn)入。主軸兩個(gè)后軸承用密封套密封，主要防止上端的潤滑油進(jìn)入，使油脂稀釋。關(guān)鍵性理論和技術(shù)、技術(shù)指標(biāo)主軸組件除保證上述基本要求外，還應(yīng)滿足下列要求：（1）主軸定位可靠。主軸在切削力和傳動力的作用下，有可靠的徑向和軸向定位。（2）主軸前端結(jié)構(gòu)應(yīng)保證工件或刀具轉(zhuǎn)卡可靠，并有足夠的定位精度。（3）結(jié)構(gòu)工藝好。在保證好用的基礎(chǔ)上，盡可能地做到好制造、好安裝、好拆卸和好修理，并盡可能降低主軸組件的成本。完成課題的方案及主要措施課題的方案:a以負(fù)載能力為主，其他因素為輔的主軸和銑頭設(shè)計(jì)；b以抗振能力為主，其他因素為輔的主軸和銑頭設(shè)計(jì)；c以輕量化，機(jī)動性為主，其他因素為輔的主軸和銑頭設(shè)計(jì)；完成課題主要通過互聯(lián)網(wǎng)和圖書館查找各類機(jī)身設(shè)計(jì)和成型機(jī)工作原理的書籍，同時(shí)結(jié)合老師的指導(dǎo)，進(jìn)一步熟練使用proe或其他三維制圖軟件，設(shè)計(jì)三維模型，得到裝配圖和若干關(guān)鍵零件的設(shè)計(jì)圖。3、主要特色及工作進(jìn)度主要特色：主要根據(jù)動力傳動裝置和關(guān)鍵零部件的布置，結(jié)合機(jī)身材料，達(dá)到最好的負(fù)載，抗振以及機(jī)動性等可靠性的銑頭及機(jī)床機(jī)身。工作進(jìn)度：1. 布置設(shè)計(jì)任務(wù)、查閱資料以及相關(guān)實(shí)習(xí)；（2 周）2. 方案確定、理論計(jì)算與三維造型設(shè)計(jì)；（5 周）3. 裝配圖、零件圖繪制；（6 周）4. 檢查、修改設(shè)計(jì)與計(jì)算；（7 周）5. 撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文及準(zhǔn)備答辯；（10 周）6. 答辯。 （14 周）4、主要參考文獻(xiàn)（按作者，文章名，刊物名，刊期及頁碼列出）[1] 馮辛安. 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì). 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社，2006.3[2] 楊克沖. 數(shù)控機(jī)床電氣控制. 武漢： 華中科技大學(xué)出版社，2005.9[3] 吳祖育. 數(shù)控機(jī)床（第三版）. 上海：上海教育出版社，2005.8 [4] 劉書華. 數(shù)控機(jī)床與編程. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.1[5] 徐錦康. 機(jī)械設(shè)計(jì). 北京：高等教育出版社,2004.4 [6] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊聯(lián)合編寫組．機(jī)械設(shè)計(jì)手冊（中冊）[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1987．[7] 現(xiàn)代實(shí)用機(jī)床設(shè)計(jì)手冊編委會．現(xiàn)代實(shí)用機(jī)床設(shè)計(jì)手冊（下冊）[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006．[8] 華東紡織工學(xué)院，哈爾濱工業(yè)大學(xué)．機(jī)床設(shè)計(jì)圖冊[M]．上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1979．[9]Mason GW．Some design aspects of Ratier-Forest NC machines[J]．Machinery and Production Engineering，1970，117：1027-1033．[10] Daus.W，Hartmann.K，leuschner.F．New drive design(Direct drive)for the main drives of the large excavators 3150 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