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附表三
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告
課題名稱
龍門式家用數(shù)控銑床設(shè)計(jì)
課題來(lái)源
教師自擬課題
課題類型
AX
指導(dǎo)教師
張老師
學(xué)生姓名
學(xué)號(hào)
專業(yè)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化
開題報(bào)告內(nèi)容：（調(diào)研資料準(zhǔn)備情況，設(shè)計(jì)的目的、要求、思路與預(yù)期成果；工作任務(wù)分解，各階段完成的內(nèi)容及時(shí)間分配；完成設(shè)計(jì)（論文）所具備的條件、存在的問題等。）
一．課題背景：
龍門式家用數(shù)控銑床是根據(jù)模擬教學(xué)用具立柱式數(shù)控銑床設(shè)計(jì)而來(lái)，用以滿足大多數(shù)小工件低精度銑削加工要求。由于機(jī)床中銑床較為通用，且加工種類多，此次設(shè)計(jì)即可滿足設(shè)計(jì)階段加工，達(dá)到節(jié)省工程研發(fā)時(shí)間，改善設(shè)計(jì)條件，縮短科研周期和降低成本的要求。
二．設(shè)計(jì)目的及要求：
目的：滿足設(shè)計(jì)階段加工，達(dá)到節(jié)省工程研發(fā)時(shí)間，改善設(shè)計(jì)條件，縮短科研周期和降低成本。并且培養(yǎng)我們運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)制造及有關(guān)課程(工程材料與熱處理、機(jī)械設(shè)計(jì)、公差與技術(shù)測(cè)量、機(jī)械裝備、金屬切削原理等)的知識(shí)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決實(shí)際設(shè)計(jì)中的問題，具備獨(dú)立設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度機(jī)床的能力。
要求：1 設(shè)計(jì)龍門式數(shù)控銑床結(jié)構(gòu)，畫零件圖，要求正確合理。
2 準(zhǔn)備外文資料翻譯一份。
3 畫龍門式數(shù)控銑床總裝配圖。
4 設(shè)計(jì)計(jì)算，編寫設(shè)計(jì)說明書，要求1.2萬(wàn)字以上。
三．階段任務(wù)：
2008年７月５日~ 2008年７月１５日，教師下達(dá)畢業(yè)設(shè)計(jì)課題。
2008年９月１日~ 2008年９月１５日，學(xué)生完成開題報(bào)告。
2008年９月１５日~ 2008年１１月１５日，學(xué)生完成銑床零件圖繪制和數(shù)控銑床的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
2008年１１月１５日~ 2008年１２月１５日，學(xué)生完成數(shù)控銑床機(jī)械部分設(shè)計(jì)。
2008年１２月１５日~ 2009年１月１５日，學(xué)生完成設(shè)計(jì)計(jì)算說明書的編寫。
四．設(shè)計(jì)條件及問題：
組合機(jī)床在機(jī)械制造企業(yè)應(yīng)用非常廣泛，其設(shè)計(jì)過程比較規(guī)范，技術(shù)成熟，通用部件已標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，在設(shè)計(jì)過程中有較多的調(diào)研與借鑒材料。并且在設(shè)計(jì)過程中圖書館資料如《組合機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》可供參考，以及指導(dǎo)老師的指導(dǎo)。
指導(dǎo)教師意見：
指導(dǎo)教師簽名： 日期：
課題類型：1、A—工程設(shè)計(jì)；B—技術(shù)開發(fā)；C—軟件開發(fā)；D—理論研究
2、X—真實(shí)課題；Y—模擬課題；Z—虛擬課題
1、2均要填，如AY、DX等
沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書
摘 要
龍門式數(shù)控銑床是機(jī)床中加工工藝較為繁多的一種，其龍門立柱可承載較大載荷，以保證加工精度。因此此次課題著重對(duì)龍門式數(shù)控銑床進(jìn)行了機(jī)械結(jié)構(gòu)方面設(shè)計(jì)。
龍門式數(shù)控銑床是根據(jù)龍門式受力特點(diǎn)，用以加工同等條件下較高精度要求的工件。與普通機(jī)床相比，龍門式數(shù)控銑床其良好的工藝性，簡(jiǎn)約的結(jié)構(gòu)，極其便于進(jìn)行數(shù)控自動(dòng)化，集成化。可提供實(shí)驗(yàn)室等科研單位進(jìn)行設(shè)計(jì)試制造使用，極大的縮短了設(shè)計(jì)制造周期，減少了制造中可能出現(xiàn)的問題，提高了設(shè)計(jì)課題的可靠性，同時(shí)降低了制造生產(chǎn)成本。
本設(shè)計(jì)說明書主要介紹了龍門式家用數(shù)控銑床機(jī)械結(jié)構(gòu)部分的設(shè)計(jì)計(jì)算。其中包括電動(dòng)機(jī)選型，導(dǎo)軌強(qiáng)度校核，主軸剛度校核，皮帶輪設(shè)計(jì)等。
本次組合機(jī)床的設(shè)計(jì)主要是在滿足技術(shù)要求的前提下，盡量使設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)化生產(chǎn)，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)率和增加自動(dòng)化程度。
關(guān)鍵詞：龍門；數(shù)控；銑床；機(jī)械結(jié)構(gòu)
Abstract
Gantry CNC milling machine tools are in the process of a more diverse, its gantry column may be carrying a larger load, so as to ensure machining accuracy. Therefore focused on the topic of gantry CNC milling machine for the mechanical structure design.
Longmen CNC gantry milling machine is based on the force characteristics, under the same conditions used for processing high precision workpiece. Compared with the general machine tools, CNC milling machine gantry its a good process, and simple structure, is extremely easy to carry out NC automation, integrated. Provides laboratory and scientific research units such as the design of test manufacturing use, greatly shortened the design and manufacturing cycle, a reduction of manufacturing problems that may arise in the design improve the reliability of the subject, while reducing the manufacturing cost of production.
The main specification of the design introduced the CNC milling machine gantry home part of the mechanical structure design and calculation. Including motor selection, rail strength checking, checking spindle stiffness, pulley design.
The combination of machine tools are primarily designed to meet the technical requirements of the premise, as far as possible the design of the program easy to simplify production, reduce labor intensity of workers, improve productivity and increase the degree of automation.
Keywords: Longmen; NC; milling; mechanical structure
前 言
新的世紀(jì)面臨新的挑戰(zhàn)。不經(jīng)意間大學(xué)四年的生活已接近尾聲，畢業(yè)后進(jìn)入工作崗位也已成為期盼。此時(shí)，畢業(yè)設(shè)計(jì)成了我們離校前最重要的任務(wù)。它是對(duì)我們這四年學(xué)業(yè)的全面檢驗(yàn)，也是對(duì)我們理論與實(shí)踐相結(jié)合能力的高度體現(xiàn)，更是對(duì)我們理解問題、處理問題、開放思維、靈活應(yīng)變能力的全面驗(yàn)收。
畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)畢業(yè)之前所進(jìn)行的唯一一次時(shí)間最長(zhǎng)、設(shè)計(jì)內(nèi)容最多、涉及范圍最廣的最后一次課程實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是在我們綜合四年所學(xué)專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上，在畢業(yè)設(shè)計(jì)老師指導(dǎo)下進(jìn)行的具有專業(yè)性和代表性的工程設(shè)計(jì)，并鞏固和運(yùn)用我們所學(xué)到的知識(shí)，進(jìn)行一次較為深入和復(fù)雜的綜合訓(xùn)練。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我們能綜合運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，去分析和解決機(jī)械設(shè)計(jì)問題，使所學(xué)的知識(shí)得以鞏固、深化和發(fā)展。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)培養(yǎng)我們正確的設(shè)計(jì)思想，在理論聯(lián)系實(shí)際的基礎(chǔ)上，鍛煉我們獨(dú)立思考問題、分析問題、解決問題的綜合能力，進(jìn)一步了解和運(yùn)用所學(xué)過的各種理論知識(shí)，并通過學(xué)習(xí)，不斷地積累自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為即將步入社會(huì)工作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我的設(shè)計(jì)內(nèi)容均采用Auto Cad繪圖、UG、CAXA等多種三維制圖軟件進(jìn)行實(shí)物模擬，使我真正體會(huì)到了現(xiàn)代化工具的先進(jìn)性，同時(shí)也為將來(lái)能應(yīng)用高科技技術(shù)設(shè)備打下了一定的基礎(chǔ)，又培養(yǎng)了我的動(dòng)手操作能力。通過同學(xué)間與指導(dǎo)老師的相互合作與協(xié)調(diào)，真正認(rèn)識(shí)到具有查閱技術(shù)資料能力的重要性，深刻體會(huì)到知識(shí)的廣博性，理論與實(shí)踐的結(jié)合性，創(chuàng)新思維的重要性。
邁出作為合格設(shè)計(jì)者的第一步，我深感其中的艱辛。本次設(shè)計(jì)的任務(wù)是設(shè)計(jì)龍門式家用數(shù)控銑床的機(jī)械結(jié)構(gòu)部分。
目 錄
摘 要………………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract……………………………………………………………………………………Ⅱ
前 言………………………………………………………………………………………Ⅲ
緒 論……………………………………………………………………………………… 1
1 機(jī)械結(jié)構(gòu)概述………………………………………………………………………………3
1.1 數(shù)控機(jī)床概述…………………………………………………………………………4
1.1.1 數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)…………………………………………………………………4
1.1.2 數(shù)控機(jī)床使用中應(yīng)注意的事項(xiàng)…………………………………………………5
1.1.3 數(shù)控機(jī)床的維護(hù)…………………………………………………………………6
1.2 家用銑床機(jī)械零件的失效形式及設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)則 ……………………………………8
1.2.1 失效形式…………………………………………………………………………8
1.2.2 設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)則……………………………………………………………………9
1.3 軸的基本設(shè)計(jì)……………………………………………………………………… 11
1.3.1 類比法 …………………………………………………………………………11
1.3.2 設(shè)計(jì)計(jì)算法 ……………………………………………………………………11
1.4 軸的強(qiáng)度計(jì)算 ………………………………………………………………………12
1.4.1 軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算 ……………………………………………………………12
1.4.2 軸的彎扭合成強(qiáng)度 ……………………………………………………………12
1.4.3 軸的剛度計(jì)算 …………………………………………………………………13
1.5 軸的材料及選擇 ……………………………………………………………………15
2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………………………………………………………17
2.1 切削力的計(jì)算 ………………………………………………………………………17
2.2切削功率的計(jì)算………………………………………………………………………18
2.3 高速鋼立銑刀銑削用量及功率 ……………………………………………………18
2.4 絲杠選擇 ……………………………………………………………………………19
2.4.1 螺距的選擇 ……………………………………………………………………19
2.4.2絲杠直徑的選擇…………………………………………………………………19
2.5 導(dǎo)軌設(shè)計(jì)計(jì)算及選擇………………………………………………………………20
2.5.1導(dǎo)軌撓度的計(jì)算…………………………………………………………………20
2.5.2導(dǎo)軌的選擇………………………………………………………………………20
2.6步進(jìn)電機(jī)的計(jì)算和選用………………………………………………………………21
2.6.1 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算……………………………………………………………………21
2.6.2 電動(dòng)機(jī)力矩的計(jì)算………………………………………………………………21
2.6.3 步進(jìn)電機(jī)的選擇…………………………………………………………………22
結(jié) 論 ……………………………………………………………………………………24
致 謝 ……………………………………………………………………………………25
參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………………………………26
V