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附表三
畢業(yè)設計（論文）開題報告
課題名稱
龍門式家用數(shù)控銑床設計
課題來源
教師自擬課題
課題類型
AX
指導教師
張老師
學生姓名
學號
專業(yè)
機械設計制造及自動化
開題報告內(nèi)容：（調(diào)研資料準備情況，設計的目的、要求、思路與預期成果；工作任務分解，各階段完成的內(nèi)容及時間分配；完成設計（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)模擬教學用具立柱式數(shù)控銑床設計而來，用以滿足大多數(shù)小工件低精度銑削加工要求。由于機床中銑床較為通用，且加工種類多，此次設計即可滿足設計階段加工，達到節(jié)省工程研發(fā)時間，改善設計條件，縮短科研周期和降低成本的要求。
二．設計目的及要求：
目的：滿足設計階段加工，達到節(jié)省工程研發(fā)時間，改善設計條件，縮短科研周期和降低成本。并且培養(yǎng)我們運用機械設計制造及有關(guān)課程(工程材料與熱處理、機械設計、公差與技術(shù)測量、機械裝備、金屬切削原理等)的知識，結(jié)合生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習中學到的實踐知識，獨立地分析和解決實際設計中的問題，具備獨立設計一個中等復雜程度機床的能力。
要求：1 設計龍門式數(shù)控銑床結(jié)構(gòu)，畫零件圖，要求正確合理。
2 準備外文資料翻譯一份。
3 畫龍門式數(shù)控銑床總裝配圖。
4 設計計算，編寫設計說明書，要求1.2萬字以上。
三．階段任務：
2008年７月５日~ 2008年７月１５日，教師下達畢業(yè)設計課題。
2008年９月１日~ 2008年９月１５日，學生完成開題報告。
2008年９月１５日~ 2008年１１月１５日，學生完成銑床零件圖繪制和數(shù)控銑床的結(jié)構(gòu)設計。
2008年１１月１５日~ 2008年１２月１５日，學生完成數(shù)控銑床機械部分設計。
2008年１２月１５日~ 2009年１月１５日，學生完成設計計算說明書的編寫。
四．設計條件及問題：
組合機床在機械制造企業(yè)應用非常廣泛，其設計過程比較規(guī)范，技術(shù)成熟，通用部件已標準化和系列化，在設計過程中有較多的調(diào)研與借鑒材料。并且在設計過程中圖書館資料如《組合機床設計手冊》可供參考，以及指導老師的指導。
指導教師意見：
指導教師簽名： 日期：
課題類型：1、A—工程設計；B—技術(shù)開發(fā)；C—軟件開發(fā)；D—理論研究
2、X—真實課題；Y—模擬課題；Z—虛擬課題
1、2均要填，如AY、DX等
沈陽理工大學應用技術(shù)學院畢業(yè)設計說明書
摘 要
龍門式數(shù)控銑床是機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龍門式數(shù)控銑床進行了機械結(jié)構(gòu)方面設計。
龍門式數(shù)控銑床是根據(jù)龍門式受力特點，用以加工同等條件下較高精度要求的工件。與普通機床相比，龍門式數(shù)控銑床其良好的工藝性，簡約的結(jié)構(gòu)，極其便于進行數(shù)控自動化，集成化?？商峁嶒炇业瓤蒲袉挝贿M行設計試制造使用，極大的縮短了設計制造周期，減少了制造中可能出現(xiàn)的問題，提高了設計課題的可靠性，同時降低了制造生產(chǎn)成本。
本設計說明書主要介紹了龍門式家用數(shù)控銑床機械結(jié)構(gòu)部分的設計計算。其中包括電動機選型，導軌強度校核，主軸剛度校核，皮帶輪設計等。
本次組合機床的設計主要是在滿足技術(shù)要求的前提下，盡量使設計方案簡單，簡化生產(chǎn)，降低工人勞動強度，提高生產(chǎn)率和增加自動化程度。
關(guān)鍵詞：龍門；數(shù)控；銑床；機械結(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
新的世紀面臨新的挑戰(zhàn)。不經(jīng)意間大學四年的生活已接近尾聲，畢業(yè)后進入工作崗位也已成為期盼。此時，畢業(yè)設計成了我們離校前最重要的任務。它是對我們這四年學業(yè)的全面檢驗，也是對我們理論與實踐相結(jié)合能力的高度體現(xiàn)，更是對我們理解問題、處理問題、開放思維、靈活應變能力的全面驗收。
畢業(yè)設計是大學畢業(yè)之前所進行的唯一一次時間最長、設計內(nèi)容最多、涉及范圍最廣的最后一次課程實踐性教學環(huán)節(jié)。畢業(yè)設計是在我們綜合四年所學專業(yè)知識的基礎上，在畢業(yè)設計老師指導下進行的具有專業(yè)性和代表性的工程設計，并鞏固和運用我們所學到的知識，進行一次較為深入和復雜的綜合訓練。通過畢業(yè)設計，使我們能綜合運用所學的理論知識和生產(chǎn)實際相結(jié)合，去分析和解決機械設計問題，使所學的知識得以鞏固、深化和發(fā)展。通過畢業(yè)設計培養(yǎng)我們正確的設計思想，在理論聯(lián)系實際的基礎上，鍛煉我們獨立思考問題、分析問題、解決問題的綜合能力，進一步了解和運用所學過的各種理論知識，并通過學習，不斷地積累自己的實踐經(jīng)驗，為即將步入社會工作奠定了堅實的基礎。
在本次畢業(yè)設計中，我的設計內(nèi)容均采用Auto Cad繪圖、UG、CAXA等多種三維制圖軟件進行實物模擬，使我真正體會到了現(xiàn)代化工具的先進性，同時也為將來能應用高科技技術(shù)設備打下了一定的基礎，又培養(yǎng)了我的動手操作能力。通過同學間與指導老師的相互合作與協(xié)調(diào)，真正認識到具有查閱技術(shù)資料能力的重要性，深刻體會到知識的廣博性，理論與實踐的結(jié)合性，創(chuàng)新思維的重要性。
邁出作為合格設計者的第一步，我深感其中的艱辛。本次設計的任務是設計龍門式家用數(shù)控銑床的機械結(jié)構(gòu)部分。
目 錄
摘 要………………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract……………………………………………………………………………………Ⅱ
前 言………………………………………………………………………………………Ⅲ
緒 論……………………………………………………………………………………… 1
1 機械結(jié)構(gòu)概述………………………………………………………………………………3
1.1 數(shù)控機床概述…………………………………………………………………………4
1.1.1 數(shù)控機床的特點…………………………………………………………………4
1.1.2 數(shù)控機床使用中應注意的事項…………………………………………………5
1.1.3 數(shù)控機床的維護…………………………………………………………………6
1.2 家用銑床機械零件的失效形式及設計計算準則 ……………………………………8
1.2.1 失效形式…………………………………………………………………………8
1.2.2 設計計算準則……………………………………………………………………9
1.3 軸的基本設計……………………………………………………………………… 11
1.3.1 類比法 …………………………………………………………………………11
1.3.2 設計計算法 ……………………………………………………………………11
1.4 軸的強度計算 ………………………………………………………………………12
1.4.1 軸的扭轉(zhuǎn)強度計算 ……………………………………………………………12
1.4.2 軸的彎扭合成強度 ……………………………………………………………12
1.4.3 軸的剛度計算 …………………………………………………………………13
1.5 軸的材料及選擇 ……………………………………………………………………15
2 結(jié)構(gòu)設計計算……………………………………………………………………………17
2.1 切削力的計算 ………………………………………………………………………17
2.2切削功率的計算………………………………………………………………………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 導軌設計計算及選擇………………………………………………………………20
2.5.1導軌撓度的計算…………………………………………………………………20
2.5.2導軌的選擇………………………………………………………………………20
2.6步進電機的計算和選用………………………………………………………………21
2.6.1 轉(zhuǎn)動慣量計算……………………………………………………………………21
2.6.2 電動機力矩的計算………………………………………………………………21
2.6.3 步進電機的選擇…………………………………………………………………22
結(jié) 論 ……………………………………………………………………………………24
致 謝 ……………………………………………………………………………………25
參考文獻 ……………………………………………………………………………………26
V