2771 光學磨床主軸設計及三維建模

2771 光學磨床主軸設計及三維建模,光學,磨床,主軸,設計,三維,建模 - 1 -西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設計(論文)開題報告題目：光學磨床主軸設計及三維建模系 別 機電信息系 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 班 級 B070203 姓 名 董俊偉 學 號 B07020303 導 師 姚敏茹 2010 年 11 月 26 日- 2 -開 題 報 告 填 寫 要 求1．開題報告作為畢業(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(nèi)完成。2．開題報告內(nèi)容必須按教務處統(tǒng)一設計的電子文檔標準格式（可從教務處網(wǎng)頁上下載）填寫并打?。ń勾蛴≡谄渌埳虾蠹糍N） ，完成后應及時交給指導教師審閱。3．開題報告字數(shù)應在 1500 字以上，參考文獻應不少于 15 篇（不包括辭典、手冊，其中外文文獻至少 3 篇） ，文中引用參考文獻處應標出文獻序號， “參考文獻” 應按附件中《參考文獻“ 注釋格式”》的要求書寫。4． 年、月、日的日期一律用阿拉伯數(shù)字書寫，例：“2008 年 11 月 26 日” 。31. 畢業(yè)設計（論文）綜述1．1 課題背景光學磨床是光學玻璃精加工的主要設備，國產(chǎn)光學磨床普遍存在精度低、自動化程度低、工作環(huán)境差等缺點，平面磨床主軸部件是保證光學零件精度的關鍵部件，實現(xiàn)光學磨床主軸部件設計，并利用三維軟件實現(xiàn)建模，對關鍵部件進行分析，提高設計精度，對提高我國光學玻璃的制造水平有一定的現(xiàn)實意義，具有較高的經(jīng)濟效益和社會效益。1.2 國內(nèi)外對研究的相關情況平面磨床是磨床類機床中發(fā)展?jié)摿ψ畲蟮臋C床，在完成傳統(tǒng)的平面磨削功能外，以平磨的床身、拖板、臺面、磨頭等大件為基礎，可以演變成外圓、曲線、工具、無心等磨床。由于我國的平面磨床大多為六十年代制造，性能相對都比較差，近幾十年以來，先后采用新技術對一些磨床進行了改造，提高了其精度和性能。改造過程中主要采用滑動軸承尤其是靜壓技術對其進行了改進。近幾年來，精度作為平面磨床的一項重要的考核指標而越來越受到各國專家的重視，而主軸部件作為磨床的主要組成部件，亦是影響平面磨床精度的關鍵技術之一。我國把高速主軸單元制造技術研究作為“十五”目標及主要研究內(nèi)容之一：著力進行主軸材料、結構、軸承的研究與開發(fā)；主軸系統(tǒng)動態(tài)特性及熱態(tài)性研究；柔性主軸及其軸承的彈性支承技術研究；主軸系統(tǒng)的潤滑與冷卻技術研究；主軸的多目標優(yōu)化設計技術、虛擬設計技術研究；主軸換刀技術研究。目前，國際上平面磨床工作臺往復速度最高可達 200m/min，工作臺的加速度50m/s2。當然，這都是采用直線電機后才達到了這個水平。確實，新功能部件的使用對提高機床主機的性能起了非常大的作用。對于難加工材料和硬質(zhì)材料具有很大的潛力的磨削方法高速行程磨削，也稱為快速短行程磨削，這種方法是以高的工作臺速度和高的加速度進行磨削加工。傳動方式由原來的直流電機齒帶或滾珠絲杠傳動變?yōu)椴捎弥本€電機驅(qū)動，其運動速度更快，效率更高，應用范圍更廣。近幾年，歐洲高速行程磨削得到較快的進步，實現(xiàn)了 2 個目標——減少加工費用 40%和減少磨削時間 50%。從磨削機理看，高速行程磨削不是一種全新的加工方式，5而是平面磨削的變型或是平面磨削的延伸。總之，高速行程磨削技術是一種新的有效的平面磨削方法。磨削加工中心的小型化、實用化和復合化，磨削加工中心的發(fā)展已有多年的，隨著磨削加工技術和計算機技術的不斷進步，磨削加工中心的制造水平不斷提高。磨削加工中心是一種柔性的磨削加工系統(tǒng)，它的技術基礎是機電一體化和計算機技術。磨削加工中心一般可分為加工中心延長型和常規(guī)磨床延長型二種。國外機床制造企業(yè)都有強大的自主創(chuàng)新能力，在每屆重要的機床展覽會上都能發(fā)現(xiàn)新的亮點。例如在 2005 年的歐洲機床展覽會上，MAEGERLE 公司展出了一臺最新的 MFP 數(shù)控磨床，該機在世界上首次采用最新的驅(qū)動技術和西門子最新一代的SINUMERIK 在線控制的數(shù)控裝置。其最大的優(yōu)點是：最大的阻尼特性和進給力，加上在絲杠軸和螺母之間無磨損的運行。此外，與直線驅(qū)動相比，能量消耗要低 10 倍以上，不會產(chǎn)生任何熱量精度作為平面磨床的一項重要的考核指標而越來越受到各國專家的重視，因此平面磨床加工精度有了新的突破。微米以下進給機構是超精密平面磨床的關鍵技術之一。目前，很多平面磨床己實現(xiàn)了最小進給量 0．1μm ，各國制造廠為實現(xiàn)這種微小進給一般都采用精密數(shù)控系統(tǒng)，最大限度地縮短進給傳動鏈等措施來滿足機床這一要求。1.3 課題來源目前，我國大部分中小企業(yè)使用的設備基本上是 80 年代以前生產(chǎn)的，因為購買先進設備需要很高的金額所以為了實現(xiàn)精密零件的加工就只有對原有設備進行改造，以適應新的需要因此設備改造是中小型企業(yè)設備更新的主要手段。此次課題要改造是西安光輝設備制造有限責任公司提供的 PM500 光學玻璃加工磨床的磨頭升降機構進給系統(tǒng)，此磨床是 70 年代國產(chǎn)磨床。1.4 課題內(nèi)容介紹(1) 了解光學磨床的主軸系統(tǒng)；(2) 光學磨床主軸系統(tǒng)主要部件設計三維建模；(3) 關鍵部件的分析；(4) 技術指標：裝置功能可實現(xiàn)，模型可裝配。PM500 平面磨床是光學玻璃精加工的主要設備，國產(chǎn)光學磨床普遍存在精度底，自動化程度底，工作環(huán)境差等缺點，平面磨床工作臺是保證光學零件精度的關鍵部件，實現(xiàn) PM500 平面磨床升降系統(tǒng)的設計，提高設計精度，對提高我國光學玻璃的制造水平有一定的現(xiàn)實意義，具有提高經(jīng)濟效益和社會效益的重要意義。6本頁單獨成頁4 完成本課題的工作方案及進度計劃（按周次填寫）第 1-3 周：課題調(diào)研、準備開題 搜集資料；第 4-6 周：完成數(shù)據(jù)庫的整理、建立和修改；第 7 周：完成英文翻譯；第 8 周：完成中期工作，提交中期報告；第 9-11 周：完成磨床主軸設計零件二維建模；第 12-14 周：完成主軸系統(tǒng)二維，三維建模；第 15 周，進行畢業(yè)答辯。5 指導教師意見（對課題的深度、廣度及工作量的意見）指導教師： 年 月 日 6 所在系審查意見：系主管領導： 年 月 日55、參考文獻（中文或外文）書名或期刊、期號： 1. 機械設計手冊（同類書籍） 2. 李哲， 新編中文 AutoCAD 2005 機械設計短期培 訓教程，西北工 業(yè)大學出版社，2005.4 3. 尹常治， 機械設計制圖，高等教育出版社，2004.10 4. 和子康著，機床傳動精度測量和提高，北京：中國計量出版社， 1987.8 5. 孔慶華， 機械設計基礎，同 濟大學出版社， 2004.7 6. 《機床設計手冊》編寫組編機床設計手冊．第四冊：液壓、氣動系統(tǒng)設計及機床現(xiàn)代設計方法北京：機械工業(yè)出版社，1997 7. 機床故障診斷與檢修叢書編委會編，磨床常見故障診斷與檢修，北京：機械工業(yè)出版社，2000