一、 選題背景、研究意義及文獻綜述1 選題背景三軸聯(lián)動加工中心類機床作為現(xiàn)代化的機械加工設(shè)備，已廣泛應(yīng)用于機械加工的各個領(lǐng)域，包括機床、模具、汽車、航空航天等等。作為加工中心的主要輔助設(shè)備———測刀儀已廣泛地與加工中心配套使用。其作用是測量加工中心類機床所用刀具的切削刃跳動與刀具分別裝在刀柄上后，各把刀具的長短差值等，以提高零件的加工精度，節(jié)約機床的加工時間。目前國內(nèi)外普遍采用的是數(shù)控光學(xué)測刀儀，精度高、價格貴。作為一般精度的加工，機械式測刀儀也有一定的應(yīng)用。我校在先進制造技術(shù)實驗室建設(shè)中，購進了美國 HAAS 公司的 VF-3 立式加工中心，目前尚未配備數(shù)控光學(xué)測刀儀，鑒于以教學(xué)為主、滿足一般精度零件的加工的需要，及原理展示的教學(xué)需要，擬定此題目。2 研究意義（1）通過機械式測刀儀的設(shè)計，使我們綜合運用已學(xué)到的知識，結(jié)合實踐培養(yǎng)自己的設(shè)計構(gòu)思和創(chuàng)新能力，對所掌握的專業(yè)知識進行一次綜合性的實用鍛煉。（2）通過這個實用工程的設(shè)計的訓(xùn)練，初步掌握工程設(shè)計的基本步驟和方法，為將來從事相關(guān)工作打下堅實的基礎(chǔ)。（3）通過結(jié)構(gòu)設(shè)計，熟悉產(chǎn)品機械零件的設(shè)計過程和參考書的應(yīng)用。3 文獻綜述 關(guān)于測刀儀方面的文獻，多為制造廠家的內(nèi)部設(shè)計圖紙以及一些產(chǎn)品樣本上的圖片和規(guī)格參數(shù)。本設(shè)計題目涉及的機械式測刀儀與光學(xué)測刀儀原理相同，較為詳細(xì)具體的資料僅有機械測刀儀生產(chǎn)廠家有，其中蘇州怡信光電科技有限公司機械測刀儀產(chǎn)品樣本上面的一些參數(shù)、圖片如圖 1 和表 1 所示。另據(jù)資料介紹，機械式側(cè)刀儀測刀儀原理如圖 2 所示。功能主要如下：（1）測量刀具的徑向值和長度；（2 ）設(shè)置零位坐標(biāo)； （3）設(shè)置線性補償或非線性補償；（4 ） 設(shè)置數(shù)軸方向；（5 ）數(shù)軸可清零或中分； （6） 可在 30、40、50 刀具之間切換。1圖 1：怡信 ET-300H 對刀儀表 1 ET-300H 機械式對刀儀參數(shù)ET-300H 機械式對刀儀? 長軸測量范圍： 0-300mm? 測量半徑： 0-150mm? 重復(fù)測量精度： ±0.003mm? 設(shè)置精度： ≤4u? 顯示精度： 0.001mm? 同心度： 0.004mm? 標(biāo)準(zhǔn)刀柄： ISO： 30 40 50 BT： 30 40 50? 錐孔錐度 7：24儀器特點：1.結(jié)構(gòu)簡單，維護方便。 2.性能穩(wěn)定，精度高，經(jīng)濟性好。3.適用于只測量直徑和高度的用戶，即完成 X 軸、Y 軸兩個方向的測量；4.在 X 軸方向上測量刀具的徑向值，在 Y 軸方向上檢測刀具的長度，是一種方便的檢測工具；5.測量觸頭與刀尖接觸壓力小，有效保護切削刃。2圖 2 測刀儀原理圖：1 滑塊 2 立柱 3 滑臺 4 底座 5 水平導(dǎo)軌座 6 水平導(dǎo)軌 7 主軸壓蓋 8 蝸桿 9 蝸輪 10 擋圈 11 軸承 12 刀柄套 13 刀柄 1 4 刀具 15 千分表3二、 研究的基本內(nèi)容，擬解決的主要問題1 設(shè)計內(nèi)容：（1） 主參數(shù)的確定（2） 結(jié)構(gòu)方案的確定；（3） 裝配圖、零件圖的繪制；（4） 設(shè)計說明書的編寫；2．?dāng)M解決的主要問題：完成機械式側(cè)刀儀的結(jié)構(gòu)設(shè)計，達到一般精度零件加工對刀測量和教學(xué)演示的目的。具體指標(biāo)如下：要求設(shè)計的測刀儀能夠測量直徑 Φ4—Φ160 銑刀的切削刃徑向和端向跳動及長度與直徑差，滿足基本測量精度的要求。三、 研究步驟、方法、工作進度4 月 3 日—4 月 10 日準(zhǔn)備階段：熟悉課題內(nèi)容，準(zhǔn)備相關(guān)資料，收集產(chǎn)品樣本。4 月 11 日—4 月 23 日設(shè)計階段：完成主參數(shù)的確定、結(jié)構(gòu)方案的確定、零件的結(jié)構(gòu)分析、繪制裝配圖，設(shè)計零件。4 月 24 日—5 月 21 日修改階段：修改設(shè)計、零件裝配的技術(shù)要求、裝配工藝、文件目錄等。5 月 22 日—6 月 10 日答辯準(zhǔn)備階段：編寫設(shè)計說明書、準(zhǔn)備答辯資料、答辯。4四、 要參考文獻1 《機械零件設(shè)計手冊》 機械工業(yè)出版社2 《數(shù)控刀具產(chǎn)品樣本》 成都英格或其它廠家3 《機床夾具設(shè)計圖冊》4 《機械工藝師手冊》 5 《機械制圖》 國家標(biāo)準(zhǔn)6 《公差與配合》國家標(biāo)準(zhǔn)7 《現(xiàn)代精密儀器設(shè)計》 清華大學(xué)出版社 8 《機械工程材料》 。許德珠。第二版。 北京：高等教育出版社，20019 《機械設(shè)計基礎(chǔ)》 。鄧昭銘。第二版。 北京：高等教育出版社，200010 《數(shù)控技術(shù)》 。中國機械工業(yè)教育協(xié)會組編北京：機械工業(yè)出版社，200111 有關(guān) 2D、3D 設(shè)計資料，如 AutoCAD、ProEngineer，機械設(shè)計、機械制造、機械制圖、公差配合與測量、數(shù)控加工方面的教材。5指導(dǎo)教師意見簽名年 月 日論文指導(dǎo)委員會意見簽名年 月 日