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畢業(yè)設計(論文)開題報告
學 生 姓 名：
學 號：
專 業(yè)：
機械工程及自動化
設計(論文)題目：
CK6150數(shù)控車床主軸箱設計
指 導 教 師:
開題報告填寫要求
1．開題報告（含“文獻綜述”）作為畢業(yè)設計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報告應在指導教師指導下，由學生在畢業(yè)設計（論文）工作前期內完成，經(jīng)指導教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效；
2．開題報告內容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務處統(tǒng)一設計的電子文檔標準格式（可從教務處網(wǎng)頁上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應及時交給指導教師簽署意見；
3．“文獻綜述”應按論文的格式成文，并直接書寫（或打?。┰诒鹃_題報告第一欄目內，學生寫文獻綜述的參考文獻應不少于15篇科技論文的信息量，一般一本參考書最多相當于三篇科技論文的信息量（不包括辭典、手冊）；
4．有關年月日等日期的填寫，應當按照國標GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯數(shù)字書寫。如“2009年3月15日”或“2009-03-15”。
畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告
1．結合畢業(yè)設計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，每人撰寫
2000字左右的文獻綜述：
文 獻 綜 述
摘要 本文主要介紹了數(shù)控機床的特點、組成、分類、應用范圍及其對ck6150數(shù)控車床主軸箱進行的研究分析，論述了我國數(shù)控機床發(fā)展的過去、現(xiàn)狀，對數(shù)控機床的發(fā)展趨勢進行了探討, 提出了我國數(shù)控機床發(fā)展的對策。
關鍵詞 數(shù)控機床 主軸箱 發(fā)展 對策
1 數(shù)控車床
數(shù)控是數(shù)字控制的簡稱，是利用數(shù)字化信息來實現(xiàn)自動控制的方法。數(shù)控機床是指采用數(shù)字化信息控制的機床。數(shù)控技術不僅用于機床的控制，還可用于控制其他設備。下面我們先來介紹一下數(shù)控機床的特點、組成、分類及其應用范圍。
1.1 特點
數(shù)控機床是新型的自動化機床，它具有良好的通用性和較高的自動化程度，數(shù)控機床是實現(xiàn)柔性自動化的重要裝置之一，是發(fā)展柔性生產(chǎn)的基礎。數(shù)控機床在以下的零件加工中更能顯示出它的優(yōu)越性。它們是：a、批量小而又多次生產(chǎn)的零件；b、幾何形狀復雜的零件；c、在加工過程中具有多坐標聯(lián)動功能；d、切削余量大的零件；e、公差帶范圍小的零件；f、工藝設計變化的零件；g、加工過程中的錯誤會造成嚴重浪費的貴重零件；h、需全部檢測的零件等。概括起來，數(shù)控機床具有以下幾個方面的特點：(1)提高加工精度，產(chǎn)品質量穩(wěn)定；(2)提高生產(chǎn)效率；(3)提高了加工零件的適應性、靈活性；(4)減輕工人勞動強度；(5)提高生產(chǎn)管理水平［1］。
1.2 組成及分類
數(shù)控機床一般由4個部分組成：控制介質、控制裝置、伺服系統(tǒng)和機床主體組成。各組成部分各有其作用和特點。
目前，數(shù)控機床品種齊全，規(guī)格繁多，據(jù)不完全統(tǒng)計已有400多種規(guī)格。為了研究數(shù)控機床，可以按照多種原則來進行分類。歸納起來，通常按下面5種原則來分類：
（1）按工藝用途分類：a、普通數(shù)控機床；b、數(shù)控加工中心機床；c、多坐標數(shù)控機床。
（2）按控制系統(tǒng)對運動軌跡的控制方式分類：a、點位控制數(shù)控機床；b、點位直線控制數(shù)控機床；c、輪廓控制數(shù)控機床。
（3）按伺服系統(tǒng)的控制方式分類：a、開環(huán)控制數(shù)控機床；b、閉環(huán)控制數(shù)控機床；c、半閉環(huán)控制數(shù)控機床；d、開環(huán)補償型數(shù)控機床。
（4）按數(shù)控裝置分類:a、硬線數(shù)控；b、軟線數(shù)控。
（5）按功能水平分類：a、經(jīng)濟型數(shù)控機床；b、中檔型數(shù)控機床；c、高檔型數(shù)控機床［2］。
1.3 應用范圍:
主要用于加工高精度回轉體類型零件,如軸類、盤類、套類,以及高精度的各種規(guī)格的內外螺紋,可一次裝夾完成外形及內孔的加工［3］。
2 主軸箱的研究分析
機床是機械制造行業(yè)中最基本的設備, 隨著制造業(yè)高效率、高精度、高柔性發(fā)展的需要, 人們對機床提出了越來越高的要求, 主軸箱又是機床很重要的一個部件, 因此, 很有必要對它的動態(tài)特性進行研究。主軸箱結構的動態(tài)特性主要包括振動固有頻率、阻尼比和振型［4］。
隨著機床向高速化、高精度發(fā)展, 人們對主軸箱提出了越來越高的要求, 通過對主軸箱動態(tài)特性進行分析研究, 準確得到其動態(tài)參數(shù), 是滿足機床現(xiàn)代發(fā)展需求的有效途徑。對于主軸箱的固有動態(tài)特性, 已有學者做過分析研究, 但這些分析都存在不全面的問題［5］。如對主軸箱進行了振動測試分析,缺少理論分析結果;對整機進行了動態(tài)分析, 從整機角度去分析主軸箱的動態(tài)特性, 沒針對性的對主軸箱本身固有動態(tài)特性進行分析研究［6］。因此, 為了全面分析主軸箱動態(tài)特性, 掌握準確的動態(tài)參數(shù), 本文建立主軸箱有限元模型, 采用Lanczos法有限元模態(tài)分析對CK6150型數(shù)控車床主軸箱進行動態(tài)特性研究, 并用模態(tài)實驗驗證了有限元模態(tài)分析的正確性, 說明有限元模態(tài)分析得到的動態(tài)參數(shù)是準確的, 為進一步結構改進提供了理論依據(jù)［7］。
3 我國數(shù)控機床發(fā)展的過去、現(xiàn)狀及未來
3.1 數(shù)控機床發(fā)展的過去、現(xiàn)狀
我國數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)的發(fā)展一直受到國家經(jīng)濟狀況、數(shù)控技術發(fā)展水平與國家扶持政策的制定等三大因素的影響［8］, 自年1958年以來, 中國數(shù)控機床的發(fā)展劃分為三個階段：(1)初始階段。中國的數(shù)控機床發(fā)展起步于1958年, 經(jīng)歷了20余年的初始階段。(2)穩(wěn)步發(fā)展階段一引進、消化吸收、國產(chǎn)化與自行開發(fā)階段。自從1980年以來, 中國執(zhí)行了“六五” 、“七五” 、“八五” , 三個五年計劃。在這個期間, 在改革開發(fā)的政策指導下, 國家大力支持機床行業(yè), 通過引進技術發(fā)展數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)。(3)曲折發(fā)展階段。1994年至1998年由于東南亞金融危機,我國經(jīng)濟軟著陸及國內消費市場疲軟等綜合因素的影響, 事實上, 國內機床市場容量呈下降趨勢, 而且國產(chǎn)機床的市場占有早有所下降, 機床工具行業(yè)連續(xù)五年負增長［9］。1999年3月份, 全行業(yè)開始恢復性增長, 1999年至6月份開始出現(xiàn)兩位數(shù)增長, 其中數(shù)控產(chǎn)品增長占主導地位到2000年一年全行業(yè)總產(chǎn)值將已經(jīng)到320億元。
3.2 數(shù)控機床發(fā)展的未來
由于計算機技術的飛速發(fā)展, 推動數(shù)控機床技術更快的更新?lián)Q代“世界上許多數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家利用機豐富的軟硬件資源開發(fā)開放式體系結構的新一代數(shù)控系統(tǒng)”開放式體系結構使數(shù)控系統(tǒng)有更好的通用性、柔性、適應性、擴展性, 并向智能化、網(wǎng)絡化方向大大發(fā)［10］。近幾年許多國家紛紛研究開發(fā)這種系統(tǒng), 如美國科學制造中心（NCMS）與空軍共同領導的“下一代工作站機床控制器體系結構”O(jiān)NGC［11］。歐共體的自動化系統(tǒng)中開放式體系結構OOSACA, 日本的OSEC計劃等［12］。開發(fā)研究成果已得到應用。如Cincinnati-Milacron公司從1995年開始在其生產(chǎn)的加工中心、數(shù)控銑床、數(shù)控車床等產(chǎn)品中采用了開放式體系結構的A2100系統(tǒng)。新一代數(shù)控系統(tǒng)技術水平大大提高, 促進了數(shù)控機床性能向高精度、高速度、高柔性化方向發(fā)展［13］。
4 對我國數(shù)控機床提出的一些對策
(1)繼續(xù)強化企業(yè)體制和機制的創(chuàng)新,培育一批市場競爭力強的新型企業(yè)［14］。(2)加大產(chǎn)業(yè)結構調整的力度,大力發(fā)展功能部件產(chǎn)業(yè)。我國歷來只重視主機,而忽視“中場”產(chǎn)業(yè),造成我國數(shù)控機床的功能部件,要么質差、性能不及國外名牌。為此,我國應大力發(fā)展功能部件產(chǎn)業(yè),凡是屬于精密機械部件性質的功能部件要在短期內爭取在質量和性能上趕上和超過國外名牌。我國在這方面還是很有潛力的，關鍵是要轉變觀念［15］。此外,還要把技術發(fā)展上遠比機床落后的數(shù)控刀具產(chǎn)業(yè)搞上去,(3)推行“官、產(chǎn)、學、研、用 ”相結合的國家下一代數(shù)控機床專項攻關計劃, 攻克下一代數(shù)控機床的一系列技術難題。
參 考 文 獻
[1] 文懷興. 數(shù)控機床設計實踐指南[M]. 北京: 化學工業(yè)出版社,2008.
[2] 陳嬋娟. 數(shù)控車床設計/現(xiàn)代數(shù)控機床結構及設計叢書[M]. 北京: 化學工業(yè)出版社,2006.
[3] 徐灝. 新編機械設計師手冊[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社,1995.
[4] 葉偉昌. 機械工程及自動化簡明設計手冊(上冊) [M]. 北京: 機械工業(yè)出版社,2001.
[5] 葉偉昌. 機械工程及自動化簡明設計手冊(下冊) [M]. 北京: 機械工業(yè)出版社,2001.
[6] 徐錦康. 機械設計[M]. 北京：高等教育出版社，2004.
[7] 成大先編. 機械設計手冊[M]. 北京：化學工業(yè)出版社出版，2002.
[8] 徐錦康. 機械設計[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2001.
[9] 王伯平. 互換性與測量技術基礎[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2001.
[10] 袁國定，朱洪海. 機械制造技術基礎[M]. 南京：東南大學出版社，2000.
[11] 全國數(shù)控培訓網(wǎng)絡天津分中心．數(shù)控機床[M]．機械工業(yè)出版社，2002.
[12] 林宋. 現(xiàn)代數(shù)控機床[M]. 北京：化學工業(yè)出版社出版，2002.
[13] 張俊生．金屬切削機床與數(shù)控機床[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2005.
[14] 彭曉南．數(shù)控技術[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2003.
[15] 余仲裕．數(shù)控機床維修[M]．機械工業(yè)出版社，2005.
畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告
２．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）：
本課題要研究或解決的問題:
某企業(yè)需要購置一批具有較好剛性的CK6150系列數(shù)控車床以滿足生產(chǎn)需求。該數(shù)控車床主軸最低轉速為70rpm，最高轉速為1400rpm，半自動換檔變速，主軸轉速級數(shù)為12級。
研究手段:
1.熟悉圖紙了解加工要求；
2.了解鋁合金箱體的最基本的加工方法；
3.了解箱體類零件機加工工藝路線；
4.根據(jù)不同的生產(chǎn)綱領了解不同的加工方法
5.編制出與相應的生產(chǎn)綱領的機加工工序卡及夾具的設計；
6.編寫設計計算說明書；
7.通過對機加工工序卡熟悉工藝設計的全過程；
8.通過設計把所學基礎理論，專業(yè)知識運用到實踐中去；
9.通過設計提高自己分析問題和解決問題的能力；
10.能為今后的工作打下一個好的基礎。
畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告
指導教師意見：
1．對“文獻綜述”的評語：
閱讀了大量關于數(shù)控機床方面的書籍，對數(shù)控車床的特點、組成及分類、應用范圍、數(shù)控車床主軸箱的研究分析、我國數(shù)控機床發(fā)展的過去、現(xiàn)狀及未來、對我國數(shù)控機床提出的一些對策等有了初步的認識，為數(shù)控車床的設計做了一些基礎工作。
2．對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設計（論文）結果的預測：
通過對本課題的研究使學生的基礎理論與專業(yè)知識、技術水平以及實際應用能力和文字、語言表達能力得到鍛煉，是學生綜合運用所學理論技能知識與生產(chǎn)實踐相結合的重要階段，是培養(yǎng)和提高學生綜合應用能力的重要環(huán)節(jié)。
通過本課題的研究使學生對數(shù)控機床的設計有一個初步的認識，學會如何查找文獻、如何進行方案的設計、校核、定稿等等。綜合應用機械設計、工藝、公差、機械制圖CAD等知識進行經(jīng)濟型的數(shù)控機床部件的設計。完成3張0號圖紙，1.2萬字的條理清楚的說明書。
指導教師：
所在專業(yè)審查意見：
負責人：
年 月 日