萬能升降臺銑床工作臺結(jié)構(gòu)設(shè)計含4張CAD圖.zip
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一、選題依據(jù)
1、論文(設(shè)計)題目及研究領(lǐng)域
題目:萬能升降臺銑床工作臺結(jié)構(gòu)設(shè)計。
研究領(lǐng)域:金屬切削機床。
2、論文(設(shè)計)工作的理論意義和應(yīng)用價值
理論意義:金屬切削機床是機械加工的主要裝備,刀具和工件安裝在機床上完成加工任務(wù),機床的結(jié)構(gòu)、功能和精度對工件的加工精度起到很大的作用。銑床是一種用途廣泛的機床,在銑床上可以加工平面(水平面、垂直面)、溝槽(鍵槽、T 形槽、燕尾槽等)、分齒零件(齒輪、花鍵軸、鏈輪、螺旋形表面(螺紋、螺旋槽)及各種曲面。此外,還可用于對回轉(zhuǎn)體表面、內(nèi)孔加工及進(jìn)行切斷工作等。銑床在工作時,工件裝在工作臺上或分度頭等附件上,銑刀旋轉(zhuǎn)為主運動,輔以工作臺或銑頭的進(jìn)給運動,工件即可獲得所需的加工表面。由于是多刀斷續(xù)切削,因而銑床的生產(chǎn)率較高。簡單來說,銑床就是用銑刀對工件進(jìn)行銑削加工的機床。萬能升降臺銑床分別由床身、橫梁、主軸、升降臺、橫向工作臺、轉(zhuǎn)臺、縱向工作臺、底座構(gòu)成。其中升降臺可以帶動整個工作臺沿床身的垂直導(dǎo)軌上下移動,以調(diào)整工件與銑刀的距離和垂直進(jìn)給。工作臺可以帶動臺面上的工件橫向或縱向移動。
為了便于機床的工件加工,機床安裝工件的工作臺必須做成移動式的,可以在橫向、縱向、垂直方向移動。
應(yīng)用價值:工作臺 X/Y/Z 向有手動進(jìn)給、機動進(jìn)給和機動快進(jìn)三種,萬能升降臺銑床進(jìn)給速度能滿足不同的加工要求;快速進(jìn)給可使工件迅速達(dá)到加工位置,加工方便快捷縮短非加工時間。
3、目前研究的概況和發(fā)展趨勢
①了解國內(nèi)外萬能升降臺銑床現(xiàn)狀
進(jìn)口大幅度增加,出口日趨減少
隨國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展,國內(nèi)生產(chǎn)的各種銑床,尤其是數(shù)控銑床已經(jīng)滿足不了各界用戶的需求,需要大量進(jìn)口。根據(jù)中國機床工具工業(yè)協(xié)會市場部提供的資料表明,
1998 年到 2001 年,各種銑床進(jìn)口量由 4622 臺增加到 6471 臺,增幅達(dá) 40%,其中數(shù)
控銑床進(jìn)口量由 563 臺增加到 2290 臺,增幅高達(dá) 258%。
與進(jìn)口的快速增長形成鮮明對照的式銑床的出口增長緩慢,特別是其中數(shù)控銑床出口,2001 年比 1998 年在數(shù)量上下降了 56%,在金額上下降了 14%。
技術(shù)低于世界水平
中國銑床發(fā)展起步晚,1949 年中華人名共和國成立以后,中國的機械工業(yè)才逐步從修配性質(zhì)發(fā)展成為一個門類比較齊全、具有一定規(guī)模、技術(shù)水平和成套水平不斷提高的工業(yè)部門。與西方上百年的發(fā)展有不小的差距。
盡管我國銑床發(fā)展迅速,一些產(chǎn)品產(chǎn)量居世界第一位,然而,我國的制造業(yè)在全球產(chǎn)業(yè)鏈中總體上處于下游和低端位置。什么原因呢?關(guān)鍵問題在于我們的核心零部件受到外國限制,具有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品比重小,缺乏國際競爭力。只有在核心零部件的技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)方面加大馬力,才能突破外國的封鎖,提高技術(shù)。
業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,我國機械行業(yè)存在一個巨大的技術(shù)“黑洞”,最突出的表現(xiàn)是對外技術(shù)依存度高。曾幾何時,企業(yè)的進(jìn)口機械成了宣傳的噱頭。以至于不重視自己的創(chuàng)新,國人在潛移默化中接受:只有外國進(jìn)口的生產(chǎn)線和生產(chǎn)設(shè)備是可靠的,是產(chǎn)品的保證。
數(shù)控化率低但增長快
由于數(shù)控機床的增長速度明顯快于普通機床的,數(shù)控機床在金屬加工機床總量中的比重逐年上升,我國機床的數(shù)控化逐年提高。機床的產(chǎn)量數(shù)控化率從 2001 年的
5
9.12%上升為 2009 年的 30%左右。雖然增長很快,但是基數(shù)大,數(shù)控化的普及率還是不高,與發(fā)達(dá)國家 60%~70%的水平仍存在很大差距。
專業(yè)人士指出,在中國機床行業(yè)整體高速增長的背后,仍然隱憂。從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來看,國產(chǎn)銑床行業(yè)的增長主要依靠低端普通機床的帶動,高中檔銑床所占比例不斷減少,重型銑床市場走勢趨緩,因而目前行業(yè)的發(fā)展道路并不健康。
國家扶持的支點偏離
業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為,技術(shù)黑洞的形成與國家的重視程度、投入密切相關(guān)。國家在過去的二十多年來忽視了發(fā)展機械行業(yè),在政策、資金等方面都出現(xiàn)了偏差。
產(chǎn)權(quán)激勵制度式創(chuàng)新和研發(fā)產(chǎn)品的重要保障。Guoyouqiyeduichuangxinrencaide 產(chǎn)權(quán)激勵基本上沒有實行。一方面創(chuàng)新成果的知識產(chǎn)權(quán)沒有得到有效的保護(hù),另一方面,創(chuàng)新著的貢獻(xiàn)沒有得到產(chǎn)權(quán)確認(rèn)。企業(yè)研發(fā)的技術(shù)和產(chǎn)品,要么被國家無償拿走, 要么被其他的企業(yè)無償抄襲。
②了解國內(nèi)外萬能升降臺銑床發(fā)展趨勢高速化發(fā)展
主要包括主軸轉(zhuǎn)速高速化、進(jìn)給系統(tǒng)高速化和輔助動作高速化。通過這些高速化發(fā)展,可以有效提高產(chǎn)量。
主軸高速化主要是為了進(jìn)給高速化打下結(jié)實基礎(chǔ),為了實現(xiàn)高速化,除了考慮主軸結(jié)構(gòu)形式和冷卻方式以外,更主要的是選用軸承和其潤滑方式。
進(jìn)給系統(tǒng)的高速化是指高切削進(jìn)給和快速進(jìn)給速度。切削進(jìn)給速度 yibantigaobu 多,因為它主要決定于可能的切削規(guī)范要求,而切削規(guī)范又由道具、被切材料、加工精度及表面粗糙度的要求等因素決定??焖龠M(jìn)給大幅度提高的原因主要是為了縮短非加工時間。
輔助動作主要是指換刀動作和托盤交換動作。換到動作的高速化主要是改變傳統(tǒng)的一個動作由一個執(zhí)行元件帶動,各個動作按順序進(jìn)行,而采用一種凸輪控制的機械手,凸輪上的槽控制機械手運動,只要凸輪槽形狀相互配合好,就可以是一些動作重疊在一起同時進(jìn)行。
高速化的最終目的式高效化,應(yīng)用高速加工技術(shù)達(dá)到縮短切削時間和輔助時間, 從而實現(xiàn)加工制造的高質(zhì)量和高效率。
高精度化發(fā)展
通過機床結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化、機床零部件的超精加工和精密裝配、采用高精度的全閉環(huán)控制及溫度、震動等動態(tài)誤差補償技術(shù),從而提高機床加工的幾何精度、運動精度, 減少形位誤差、表面粗糙度。
從精密加工發(fā)展的超精密加工,其精度從微米級到亞微米級,乃至納米級,更是世界各國各工業(yè)強國致力發(fā)展的方向。精密化是為了適應(yīng)高新技術(shù)發(fā)展的需要,也是為了提高普通機電產(chǎn)品的性能、質(zhì)量和可靠性,減少其裝配時的工作量從而提高裝配效率的需要。隨著高新技術(shù)的發(fā)展和對機電產(chǎn)品性能與質(zhì)量要求的提高,機床用戶對機床加工精度的要求也越來越高。
智能化發(fā)展
智能化就是由各種測量元件對切削前后和切削中各種參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測,并通過 CNC 判斷自動對異常現(xiàn)象加以補償和調(diào)整,保證加工順利進(jìn)行和確保零件質(zhì)量,減少停機時間,提高生產(chǎn)率。
數(shù)控機床智能化技術(shù)要求:
自動抑制震動的功能。在高速加工過程中,機床容易出現(xiàn)震動,刀具也易于磨損。該機能自動抑制震動,大大提高了加工精度。
自動測量和自動補償功能。減少高速主軸、立柱、床身熱變形的影響,使機床加
工精度大大提高。
自動防止刀具和工件碰撞的功能。大大減少突發(fā)事故,提高機床工作的可靠性。自動補充潤滑油和抑制噪音的功能。大大改善工作條件。
數(shù)控系統(tǒng)具有特殊的人機對話功能。在編程時能在監(jiān)測畫面上顯示出刀具軌跡等,進(jìn)一步提高了切削效率。
機床故障能進(jìn)行遠(yuǎn)距離診斷。
智能化技術(shù)提升了數(shù)控機床的功能和品質(zhì),數(shù)控機床智能化的發(fā)展前景非常廣闊。它是世界制造技術(shù)進(jìn)一步提高效率、自動化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化的努力目標(biāo)。也是在今天數(shù)字控制機床技術(shù)基礎(chǔ)上向更高階段發(fā)展的努力方向。
二、論文(設(shè)計)研究的內(nèi)容1.重點解決的問題
①萬能升降臺銑床升降臺機構(gòu)設(shè)計,相關(guān)參數(shù)計算。
②萬能升降臺銑床工作臺機構(gòu)設(shè)計,相關(guān)參數(shù)計算。
③萬能升降臺銑床工作臺操縱機構(gòu)設(shè)計,相關(guān)參數(shù)計算。
2.擬開展研究的幾個主要方面(論文寫作大綱或設(shè)計思路)
①萬能升降臺銑床工作臺機構(gòu)設(shè)計,工作臺的工作面積,工作臺的最大行程,工作臺的最大回轉(zhuǎn)角度,主軸軸心線到工作臺臺面的距離,主軸轉(zhuǎn)速。
②萬能升降臺銑床升降臺機構(gòu)設(shè)計,電機選擇,齒輪計算,軸的計算與設(shè)計,滾動軸承的選擇。
③萬能升降臺銑床工作臺操縱機構(gòu)設(shè)計,工作臺外形尺寸及重量初步估算,計算切削力,直線滾動導(dǎo)軌副的計算與選型,滾珠絲杠螺母副的計算與選型,步進(jìn)電動機的計算與選型。
④萬能升降臺銑床工作臺操縱機構(gòu)設(shè)計,擺塊、凸塊、縱進(jìn)絲杠軸、牙嵌離合器
M5 左半塊、撥叉、撥叉軸、彈簧、調(diào)節(jié)螺母、叉子、銷子、擺動軸、垂直軸、微動開關(guān) SQ1、壓塊、微動開關(guān) SQ2、手柄。
⑤某零部件結(jié)構(gòu)三維設(shè)計。
⑥相關(guān)外文資料翻譯。
3.本論文(設(shè)計)預(yù)期取得的成果
升降臺 A0 裝配圖紙 1 張;
工作臺 A0 裝配圖紙 1 張;
工作臺操縱機構(gòu) A0 裝配圖紙 1 張;
設(shè)計說明書 1 份;
主要零部件三維圖 1 份;
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三、論文(設(shè)計)工作安排
1.擬采用的主要研究方法(技術(shù)路線或設(shè)計參數(shù));
主要研究方法:
(2)在網(wǎng)上搜集相關(guān)資料
(2)查閱相關(guān)文獻(xiàn)書籍
(3)向老師請教相關(guān)知識問題
(4)通過計算機 CAD 繪圖
(5)相關(guān)外文資料翻譯
主要技術(shù)參數(shù):
工作臺尺寸(長×寬)……………………1250×320mm
工作臺最大行程
縱向…………………………………………… 800mm
橫向…………………………………………… 300mm
垂直…………………………………………… 400mm
主軸轉(zhuǎn)速范圍(18 級)………………… 30~1500r/min
主軸端孔錐度……………………………………… 7:24
主軸孔徑 …………………………………………… 29mm
主軸中心線到工作臺面間距離……………… 30~430mm
主軸中心線到懸梁間距離………………………… 155mm
床身垂直導(dǎo)軌到工作臺面中心距離…………215~515mm
刀桿直徑(三種)…………………………22、27、32mm
進(jìn)給量范圍(21 級):
縱向…………………………………10~1000mm/min
橫向…………………………………10~1000mm/min
垂直…………………………………3.3~333mm/min
快速進(jìn)給量:
縱向與橫向………………………………2300mm/min
垂直…………………………………… 766.6mm/min
主電機:
功率…………………………………………… 7.5Kw
轉(zhuǎn)速……………………………………… 1400r/min
進(jìn)給電機:
功率…………………………………………… 1.5Kw
轉(zhuǎn)速……………………………………… 1410r/min
機床外形尺寸(長×寬×高)……1831×2064×1718mm 2.論文(設(shè)計)進(jìn)度計劃
第 1 周:安排設(shè)計任務(wù),布置設(shè)計要求。
第 2 周:分析設(shè)計題目,了解設(shè)計內(nèi)容,復(fù)習(xí)相關(guān)專業(yè)知識。
第 3 周:查找設(shè)計資料,查找設(shè)計文獻(xiàn)。
第 4 周:撰寫開題報告,修改開題報告,開題答辯。
第 5 周:分析萬能升降臺銑床工作參數(shù)。
第 6 周:設(shè)計萬能升降臺銑床升降臺機構(gòu),計算相關(guān)參數(shù)。
第 7 周:繪制萬能升降臺銑床升降臺機構(gòu)裝配圖。
第 8 周:設(shè)計萬能升降臺銑床工作臺機構(gòu),計算相關(guān)參數(shù)。
第 9 周:繪制萬能升降臺銑床工作臺機構(gòu)裝配圖。
第 10 周:設(shè)計萬能升降臺銑床工作臺操縱機構(gòu),計算相關(guān)參數(shù)。
第 11 周:繪制萬能升降臺銑床工作臺操縱機構(gòu)裝配圖。
第 12 周:某零部件結(jié)構(gòu)三維設(shè)計。
第 13 周:撰寫設(shè)計說明書和外文翻譯。
第 14 周:修改設(shè)計說明書,準(zhǔn)備答辯。
四、需要閱讀的參考文獻(xiàn)
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附:文獻(xiàn)綜述
文獻(xiàn)綜述
文獻(xiàn)一:主要對 XKA5750 數(shù)控立式銑床升降臺橫向進(jìn)給,垂直進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計、原理分析、零件尺寸計算級強度校核,基本上實現(xiàn)了升降臺的正常運行,主要工作包括橫向進(jìn)給、垂直進(jìn)給系統(tǒng)內(nèi)部傳動系統(tǒng)的設(shè)計、進(jìn)給系統(tǒng)驅(qū)動電機的選擇, 滾柱絲杠的選擇計算,傳動齒輪的選取計算,以及相應(yīng)的重點部件如軸、軸承的強度校核,確??煽啃栽O(shè)計。實現(xiàn)了 XKA5750 銑床升降臺的垂直進(jìn)給和橫向進(jìn)給傳動。創(chuàng)新之處是使用了滾珠絲杠副,摒棄了以往的華東絲杠副的傳動,具有軸向剛度高、傳動平穩(wěn)、傳動精度高、不易磨損、使用壽命長等優(yōu)點,但是由于滾柱絲杠不能自鎖, 具有傳動的可逆性,所以在垂直傳動系統(tǒng)的設(shè)計中使用了制動器。垂直進(jìn)給方向中可以不使用梯形同步帶,而使用聯(lián)軸器將傳動軸與交流伺服電機相連,這個方案更經(jīng)濟(jì), 效率更高。橫向進(jìn)給方向中也可以去掉梯形同步帶部分,直接將滾柱絲杠與交流伺服電機相連,同樣可以將交流伺服電機改為步進(jìn)電機,更經(jīng)濟(jì),更合理,效率更高。
文獻(xiàn)二:數(shù)控車床是對回轉(zhuǎn)體進(jìn)行加工的設(shè)備,它可以實現(xiàn)復(fù)雜的回轉(zhuǎn)體加工, 但是對于其他的復(fù)雜非回轉(zhuǎn)體的零件,就不能用車床加工了,加工這種零件需要用到數(shù)控銑床,數(shù)控銑床具有智能化、加工多元化的特點,而近年來數(shù)控銑床的工作臺發(fā)展也比較迅速,與以前相比加入了一些新的技術(shù),提高了生產(chǎn)效率,式數(shù)控銑床的整體質(zhì)量提高了很多,同時數(shù)控銑床的床身也得到了很大的提升,再床身的設(shè)計上注入了新的元素。工作臺的設(shè)計上,需要從多方未進(jìn)行設(shè)計,首先是對導(dǎo)軌的選擇,對于工作臺,它的要求需要工作臺的定位精度高。不要有爬行現(xiàn)象,同時在傳遞效率上要高。所以工作臺的導(dǎo)軌選擇直線滾動副。數(shù)控銑床的伺服電機與工作臺連接,是工作臺運動,需要通過絲杠螺母副進(jìn)行連接,本工作臺選取滾珠絲杠副,這樣可以使工作臺壽命長,精度高。為了是工作臺的傳動精度高,不應(yīng)使工作臺的移動速度過快,盡量減輕工作臺軸上的扭轉(zhuǎn)力,這樣可以減輕工作臺的顫動,減小工作臺的慣量所以選取聯(lián)軸起到減速裝置的作用,為了能更好地對工作臺進(jìn)行檢查,需要對數(shù)控銑床工作臺增加檢測裝置,檢測裝置可以選用開環(huán)也可以選用閉環(huán)控制系統(tǒng),本工作臺的檢測系統(tǒng)采用閉環(huán)控制系統(tǒng),安裝光柵尺來對整個工作臺進(jìn)行監(jiān)測。在機械設(shè)計專業(yè),分析數(shù)據(jù)、查閱設(shè)計手冊、參考期刊資料設(shè)計出新型設(shè)備,或者改善現(xiàn)有設(shè)備的性能, 是設(shè)計環(huán)節(jié)最普遍也是最基礎(chǔ)的能力,本數(shù)控銑床的設(shè)計中,就是采用對數(shù)控銑床的性能提升。私服系統(tǒng)采用的步進(jìn)電機,就是起到多元化驅(qū)動傳動,像這樣的性能改善, 是對數(shù)控銑床精度以及自動化的提升,同時也會是設(shè)備級元件的壽命延長,但隨之而來的也是有著成本上的提高,但可以設(shè)計出高品質(zhì)的數(shù)控銑床。
文獻(xiàn)三:X-Y 數(shù)控工作臺的機電系統(tǒng)設(shè)計是一個開環(huán)控制系統(tǒng),其結(jié)構(gòu)簡單,實現(xiàn)方便而且能夠保證一定的精度。它充分的利用了微機的軟件與硬件功能以實現(xiàn)對機床的控制,使機床的加工范圍擴(kuò)大,精度和可靠性進(jìn)一步得到提高。設(shè)計任務(wù)是完全圍繞數(shù)控機床工作原理而展開的??傮w方案的確定,機械傳動部件的選擇 1 伺服電動機的選用:本設(shè)計選用混合式步進(jìn)電動機,以降低成本,提高性價比。2 導(dǎo)軌副的選用:選用直線滾動導(dǎo)軌副,它具有摩擦系數(shù)小,不易爬行,傳動效率高,結(jié)構(gòu)緊,安裝預(yù)緊方便等優(yōu)點。3 絲杠螺母副的選用:選用滾珠絲杠副,它的傳動精度高、動態(tài)響應(yīng)快、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、壽命長、效率高、于今后可消除反向間隙。4 減速裝置的選擇用: 選擇了步進(jìn)電動機和滾珠絲杠副以后,為了圓整脈沖當(dāng)量,放大電動機的輸出轉(zhuǎn)矩, 減低運動部件折算到電動機轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)動慣量,可能需要減速裝置,且應(yīng)由消間隙機構(gòu),選用無間隙齒輪傳動減速箱。5 檢測裝置的選用:采用半閉環(huán)控制,擬在電動機的尾部轉(zhuǎn)軸上安裝增量式旋轉(zhuǎn)編碼器,用以檢測電動機的轉(zhuǎn)交與轉(zhuǎn)速。增量式旋轉(zhuǎn)編
碼器的分辨力應(yīng)與步進(jìn)電動機的布距角相匹配。考慮到 X、Y 兩個方向的加工范圍相同,承受的工作載荷相差不大,為了減少設(shè)計工作量,X、Y 兩個坐標(biāo)的導(dǎo)軌副、絲杠螺母副、減速裝置、伺服電動機以及檢測裝置擬采用相同的型號與規(guī)格。控制系統(tǒng)的設(shè)計機械傳動部件的計算與選型,按照導(dǎo)軌上面移動不見得重量來進(jìn)行估算。包括工件、夾具、工作臺、上層電動機、減速箱、滾珠絲杠副、導(dǎo)軌座等。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,極大地推動了不同學(xué)科的交叉與滲透,見算計技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透相稱機電一體化,式機械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化,是工業(yè)生產(chǎn)由“機械電氣化”邁入了“機電一體化” 為特征的發(fā)展階段。
文獻(xiàn)四:規(guī)定了數(shù)控立式升降臺銑床制造和驗收的要求,適用于工作臺面寬度
200~500mm 數(shù)控立式升降臺銑床。加工和裝配質(zhì)量:機床三個方向的導(dǎo)軌副 ,必須采取耐磨措施。床柱、升降臺、工作臺、床鞍、銑頭體、滑枕為重要鑄件,在粗加工后必須進(jìn)行時效處理或采取其他消除內(nèi)應(yīng)力的措施。粘貼和涂層導(dǎo)軌應(yīng)牢固可靠,不應(yīng)有縫隙和氣泡,與相配導(dǎo)軌的接觸指標(biāo)應(yīng)符合 JB/T 3579 的規(guī)定。鑲鋼導(dǎo)軌應(yīng)進(jìn)行探傷檢測,不得有裂紋。液壓系統(tǒng)的裝配應(yīng)符合 JB/T 10051 的有關(guān)規(guī)定。電氣系統(tǒng)的裝配應(yīng)符合 GB/T 5226.1 的有關(guān)規(guī)定。高速旋轉(zhuǎn)的主軸組件,應(yīng)做平衡試驗。具有消除間隙機構(gòu)的絲杠副,裝配后的調(diào)整量應(yīng)符合設(shè)計規(guī)定。下列導(dǎo)軌與其相配件的表面,應(yīng)按“滑(滾)動導(dǎo)軌”的要求考核:工作臺導(dǎo)軌與其相配件的表面;床鞍導(dǎo)軌與其相配件的表面;升降臺(或滑動銑頭)導(dǎo)軌與其相配件的表面;滑枕導(dǎo)軌與其相配件的表面。下列導(dǎo)軌與其相配件的表面,應(yīng)按“移置導(dǎo)軌”的要求考核:具有回轉(zhuǎn)性能的銑頭回轉(zhuǎn)面與其相配件的表面;可移動銑頭(升降臺)導(dǎo)軌與其相配件的表面。
文獻(xiàn)五:利用 ANSYS 對工作臺整體進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,根據(jù)可去除材料的分布云圖, 得到了工作臺內(nèi)部筋板的布置以及筋板上出砂孔的位置。,對基本筋格單元進(jìn)行變量的動態(tài)優(yōu)化,研究了筋格結(jié)構(gòu)參數(shù)對筋格固有頻率的影響及筋格相關(guān)參數(shù)對工作臺整體的影響,再次優(yōu)化后得到理想的工作臺筋格結(jié)構(gòu)。優(yōu)化后的工作臺能減輕質(zhì)量、提高剛性及動態(tài)性能。
文獻(xiàn)六:銑床工作臺的內(nèi)在質(zhì)量要求較高,工作臺面和導(dǎo)軌上不允許有氣孔、夾渣、縮孔和縮松等任何缺陷。鑄造生產(chǎn)難度大,廢品率居高不下。最終利用“華鑄 CAE” 凝固模擬分析系統(tǒng),設(shè)置好初始條件及邊界條件進(jìn)行充型過程和凝固過程的數(shù)值模擬,優(yōu)化工藝,成功地解決了鑄造技術(shù)難題。銑床工作臺鑄件是我們廠銑床的重要部件,近年來,隨著加工技術(shù)的快速發(fā)展,對產(chǎn)品的質(zhì)量要求也越來越高。銑床產(chǎn)品種類很多,工作臺結(jié)構(gòu)大致相同。以 X5040 工作臺為例:材質(zhì)為 HT300,鑄件毛重 620kg, 工作臺六面均為加工面,采用樹脂砂造型,工作臺面和導(dǎo)軌面要求比較嚴(yán)格,不允許存在任何缺陷利用“華鑄 CAE”系統(tǒng)對原工藝方案進(jìn)行了充型過程的流動與傳熱耦合模擬分析,找出了出現(xiàn)問題的關(guān)鍵原因,并于短時間內(nèi)在該產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)方面取得了突破。
文獻(xiàn)七:眾所周知,不少機床使用廠家對普通升降臺銑床進(jìn)行了數(shù)控化改造,工作臺縱、橫向移動機構(gòu)基本類同,但升降臺垂向進(jìn)給傳動機構(gòu)大多采用同步帶傳動; 考慮到同步帶傳遞扭矩的局限性及長期使用有斷裂(斷裂后升降臺下落)的可能,所以就對機床的可靠性、安全性構(gòu)成了隱患。此機構(gòu)由伺服電動機、變速齒輪、傳動軸、滾珠絲杠副和超越阻尼器等件組成。
文獻(xiàn)八:介紹了 X2020 龍門銑床工作臺進(jìn)給箱的設(shè)計計算的主要內(nèi)容,包括傳動設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、電磁離合器選擇、關(guān)鍵件校核等。各軸承的選擇,箱體內(nèi)各軸軸承均選用普通的深溝球軸承,結(jié)構(gòu)簡單、使用方便,主要承受徑向載荷,也可承受一定的軸向載荷,而且摩擦系數(shù)小、極限轉(zhuǎn)速高,能夠滿足進(jìn)給箱的要求。進(jìn)給箱內(nèi)的軸
承和齒輪均要有潤滑,離合器也要在有油狀態(tài)下工作。常用的箱體內(nèi)潤滑式飛濺潤滑, 但對油位高度和旋轉(zhuǎn)件線速度有一定的要求,存在不同程度的攪油損失,箱內(nèi)潤滑油易發(fā)熱。因此,我們在箱內(nèi)裝了一個潤滑泵,再由分配器將潤滑油分到各個潤滑點。
文獻(xiàn)十:在該文獻(xiàn)中可以確定工作臺的基本尺寸工作臺尺寸寬×長(mm)為 200
×900,320×1320,400×1700,500×2000.工作臺 T 形槽寬度為(mm)14、18、22. 工作臺行程 90 橫向 L 為 500、800、1000、1250.橫向(mm)190、300、375、450.垂向 340/360、400/430、450/480、470/500.萬能銑床工作臺最大回轉(zhuǎn)角度(°)-45~
+45.工作臺進(jìn)給級數(shù)為 12、18。工作臺快速進(jìn)給量(mm/min)縱向橫向 2100、2400、
2400、3000.垂向 700、800、800、1000.工作臺最大拖力(kgf)700、1500、2000.
工作臺最大承載重量(kgf)150、250、500、700、1200.
在設(shè)計工作臺操縱機構(gòu)時擬采用滾珠絲杠副,具有軸向剛度高、傳動平穩(wěn)、傳動精度高、不易磨損、使用壽命長等優(yōu)點,但是由于滾柱絲杠不能自鎖,具有傳動的可逆性,所以在垂直傳動系統(tǒng)的設(shè)計中使用了制動器。在毛胚的選擇時先用“華鑄 CAE” 凝固模擬分析系統(tǒng),設(shè)置好初始條件及邊界條件進(jìn)行充型過程和凝固過程的數(shù)值模擬,優(yōu)化工藝。
任務(wù)書
論文(設(shè)計)題目:萬能升降臺銑床工作臺結(jié)構(gòu)設(shè)計
工作日期:2017年12月18日 ~ 2018年05月18日
1.選題依據(jù):
金屬切削機床是機械加工的主要裝備,刀具和工件安裝在機床上完成加工任務(wù),機床的結(jié)構(gòu)、功能和精度對工件的加工精度起到很大的作用。
本題目為萬能升降臺銑床工作臺結(jié)構(gòu)設(shè)計,屬于金屬切削機床設(shè)計研究領(lǐng)域,主要設(shè)計升降臺機構(gòu)設(shè)計、工作臺機構(gòu)和工作臺操縱機構(gòu)。選題符合專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求,體現(xiàn)培養(yǎng)計劃對知識、能力結(jié)構(gòu)的基本要求,達(dá)到專業(yè)綜合訓(xùn)練的目的。
2.論文要求(設(shè)計參數(shù)):
1、萬能升降臺銑床工作參數(shù)分析
2、萬能升降臺銑床升降臺機構(gòu)設(shè)計,相關(guān)參數(shù)計算。
3、萬能升降臺銑床工作臺機構(gòu)設(shè)計,相關(guān)參數(shù)計算。
4、萬能升降臺銑床工作臺操縱機構(gòu)設(shè)計,相關(guān)參數(shù)計算。
5、某零部件結(jié)構(gòu)三維設(shè)計。
6、相關(guān)外文資料翻譯。
7、撰寫說明書。
3.個人工作重點:
1、萬能升降臺銑床升降臺機構(gòu)設(shè)計,相關(guān)參數(shù)計算。
2、萬能升降臺銑床工作臺機構(gòu)設(shè)計,相關(guān)參數(shù)計算。
3、萬能升降臺銑床工作臺操縱機構(gòu)設(shè)計,相關(guān)參數(shù)計算。
4.時間安排及應(yīng)完成的工作:
第1周:安排設(shè)計任務(wù),布置設(shè)計要求
第2周:分析設(shè)計題目,了解設(shè)計內(nèi)容,復(fù)習(xí)相關(guān)專業(yè)知識 第3周:查找設(shè)計資料,查找設(shè)計文獻(xiàn)
第4周:撰寫開題報告,修改開題報告,開題答辯 第5周:分析萬能升降臺銑床工作參數(shù)
第6周:設(shè)計萬能升降臺銑床升降臺機構(gòu),計算相關(guān)參數(shù) 第7周:繪制萬能升降臺銑床升降臺機構(gòu)裝配圖
第8周:設(shè)計萬能升降臺銑床工作臺機構(gòu),計算相關(guān)參數(shù) 第9周:繪制萬能升降臺銑床工作臺機構(gòu)裝配圖
第10周:萬設(shè)計能升降臺銑床工作臺操縱機構(gòu),計算相關(guān)參數(shù) 第11周:繪制萬能升降臺銑床工作臺操縱機構(gòu)裝配圖
第12周:某零部件結(jié)構(gòu)三維設(shè)計
第13周:撰寫設(shè)計說明書和外文翻譯第14周:修改設(shè)計說明書,準(zhǔn)備答辯
5.應(yīng)閱讀的基本文獻(xiàn):
[1]李應(yīng)弟.數(shù)控立式銑床工作臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計與研究[J]. 山東工業(yè)技術(shù), 2017(7):47-47. [2]王巖, 郝寶珠.數(shù)控銑床工作臺與床身設(shè)計[J]. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用, 2017(6):139-139. [3]唐三葉.數(shù)控銑床X-Y工作臺設(shè)計[J]. 金山, 2011(3).
[4]佚名.數(shù)控立式升降臺銑床 技術(shù)條件 JB/T 9928.2—1999(代替ZB J54 015-88)[J].設(shè)備管理與維修, 2008(9):67-69.
[5]黃靜, 陳再良等. 大型機床工作臺的動態(tài)性能研究及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J]. 制造技術(shù)與機床, 2014(11):62-65.
[6]李應(yīng)弟.數(shù)控立式銑床工作臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計與研究[J]. 山東工業(yè)技術(shù), 2017(7):47-47. [7]方道新.銑床工作臺缺陷分析[J]. 現(xiàn)代鑄鐵, 1991(1):49-50.
[8]仲學(xué)軍,趙振偉, 王國憲.銑床工作臺的鑄造工藝優(yōu)化[C]// 首屆中國大型鑄鍛件制造技術(shù)發(fā)展論壇論文集. 2006.
[9]濮良貴, 陳國定, 吳立言. 機械設(shè)計[M]. 高等教育出版社, 2013. [10]唐金松. 《機械設(shè)計手冊》第3版[J]. 中國機械工程, 2004(11):947-947.
指導(dǎo)教師簽字:
XX
教研室主任意見:
同意
簽字:XX2017年12月14日
教學(xué)指導(dǎo)分委會意見:
同意
簽字:XX 2017年12月15日 學(xué)院公章
進(jìn)度檢查表
第
-2
周
工作進(jìn)展情況
需要改進(jìn)的地方:在論文的理論意義與應(yīng)用價值中,應(yīng)對題目詳細(xì)解釋如萬能升降臺銑床分別由床身、橫梁、主軸、升降臺、橫向工作臺、轉(zhuǎn)臺、縱向工作臺、底座構(gòu)成,在論文寫作大綱與設(shè)計思路中,應(yīng)有設(shè)計說明書的整體構(gòu)想,并詳細(xì)列出。參考文獻(xiàn)應(yīng)更換兩篇閱讀后寫出文獻(xiàn)綜述。
2018年01月05日
指導(dǎo)教師意見
對設(shè)計內(nèi)容做了初步了解,查閱了相關(guān)的參考文獻(xiàn)。開題報告多處需要修改。
指導(dǎo)教師(簽字):XX 2018年01月05日
第 3
周
工作進(jìn)展情況
分析萬能升降臺銑床工作參數(shù),設(shè)計萬能升降臺銑床升降臺機構(gòu),計算相關(guān)參數(shù)。
2018年03月23日
指導(dǎo)教師意見
主動答疑,設(shè)計完成萬能銑床升降臺機構(gòu),繪制了升降臺草圖,進(jìn)行了部分計算。
指導(dǎo)教師(簽字):XX 2018年03月26日
第 6
周
工作進(jìn)展情況
完成了升降臺機構(gòu)設(shè)計,繪制了升降臺裝配圖,完成了工作臺結(jié)構(gòu)設(shè)計
,繪制了工作臺結(jié)構(gòu)草圖。
2018年05月10日
指導(dǎo)教師意見
中期檢查,成了升降臺機構(gòu)設(shè)計,繪制了升降臺裝配圖,完成了工作臺結(jié)構(gòu)設(shè)計,繪制了工作臺結(jié)構(gòu)草圖,按計劃進(jìn)行。
指導(dǎo)教師(簽字):XX 2018年04月11日
第 9
周
工作進(jìn)展情況
繪制萬能升降臺銑床升降臺機構(gòu)裝配圖,設(shè)計萬能升降臺銑床工作臺機構(gòu),計算相關(guān)參數(shù),繪制萬能升降臺銑床工作臺機構(gòu)裝配圖。
2018年04月13日
指導(dǎo)教師意見
繪制萬能升降臺銑床升降臺機構(gòu)裝配圖,設(shè)計萬能升降臺銑床工作臺機構(gòu),計算相關(guān)參數(shù),繪制工作臺機構(gòu)草圖。
指導(dǎo)教師(簽字):XX 2018年05月23日
第 10
周
工作進(jìn)展情況
繪制萬能升降臺銑床工作臺操縱機構(gòu),進(jìn)行操縱機構(gòu)三維設(shè)計。
2018年05月11日
指導(dǎo)教師意見
正繪制萬能升降臺銑床工作臺操縱機構(gòu),一完成部分,完成操縱機構(gòu)三維設(shè)計。
指導(dǎo)教師(簽字):XX 2018年05月10日
第 11
周
工作進(jìn)展情況
完成說明書的編寫,進(jìn)行了裝配圖的修改,改進(jìn)了三維造型的結(jié)構(gòu)
2018年05月19日
指導(dǎo)教師意見
修改說明書,說明書無頁眉,內(nèi)容不夠詳實,參考文獻(xiàn)數(shù)量不夠,升降臺只有外形圖,應(yīng)插入剖視圖。
指導(dǎo)教師(簽字):XX 2018年05月20日
過程管理評價表
評價內(nèi)容
具體要求
總分
評分
工作態(tài)度
態(tài)度認(rèn)真,刻苦努力,作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)
3
3
遵守紀(jì)律
自覺遵守學(xué)校有關(guān)規(guī)定,主動聯(lián)系指導(dǎo)教師,接受指導(dǎo)
3
2
開題報告
內(nèi)容詳實,符合規(guī)范要求
5
4
任務(wù)完成
按時、圓滿完成各項工作任務(wù)
4
3
過程管理評分合計
12
過程管 理評語
工作態(tài)度比較認(rèn)真,比較努力,作風(fēng)比較嚴(yán)謹(jǐn)。能認(rèn)真分析設(shè)計題目,查找設(shè)計資料,能虛心向同學(xué)學(xué)習(xí),向老師請教。
自覺遵守學(xué)校有關(guān)規(guī)定,能主動聯(lián)系指導(dǎo)教師,接受指導(dǎo),能帶著問題答疑,有自己的思考和見解。
開題報告內(nèi)容比較詳實,對設(shè)計的內(nèi)容進(jìn)行了較完整的分析
,對擬開展的工作重點進(jìn)行了分析,文獻(xiàn)綜述較全面,符合規(guī)范要求。
具有一定的綜合知識運用能力,按照任務(wù)進(jìn)度表工作,中期檢查較好,按時較好地完成各項工作任務(wù)。
指導(dǎo)教師簽字:XX 日期:2018-05-22
指導(dǎo)教師評價表
評價內(nèi)容
具體要求
總分
評分
選題質(zhì)量
符合培養(yǎng)目標(biāo)要求,有一定的研究價值和實踐意義,有一定的開拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿
5
4
能力水平
有較強的綜合運用知識能力、科研方法運用能力、中文表達(dá)與外語能力、文獻(xiàn)資料檢索能力、計算機應(yīng)用能力
5
4
完成質(zhì)量
文題相符,概念準(zhǔn)確,分析、論證、計算、設(shè)計、實驗等正確合理,結(jié)論明確;論文結(jié)構(gòu)、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī)
10
7
指導(dǎo)教師評分合計
15
指導(dǎo)教 師評語
選題符合培養(yǎng)目標(biāo)要求,有一定的實踐意義,有一定的開拓性
,深度、難度適宜,工作量比較飽滿。題目為萬能銑床工作臺結(jié)構(gòu)設(shè)計,涉及較多的專業(yè)知識,對學(xué)生綜合能力的提高有所幫助。
該生有一定的綜合運用知識能力,有一定的中文表達(dá)與外語能力、文獻(xiàn)資料檢索能力和計算機應(yīng)用能力。在設(shè)計過程中能獨立開展工作,有基本的分析問題和解決問題的能力。
說明書文題基本相符,概念準(zhǔn)確,分析計算基本正確,結(jié)論明確,但插圖不夠完整,需要插入對應(yīng)的操縱機構(gòu)二維剖視圖;說明書結(jié)構(gòu)、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī)范要求。銑床工作臺方案設(shè)計正確,結(jié)構(gòu)正確,圖紙表達(dá)基本正確,符合規(guī)范要求。
該生完成了各項設(shè)計任務(wù),同意參加答辯。
指導(dǎo)教師簽字:XX 日期:2018-05-22
評閱人評價表
評價內(nèi)容
具體要求
總分
評分
選題質(zhì)量
符合培養(yǎng)目標(biāo)要求,有一定的研究價值和實踐意義,有一定的
開拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿
5
4
能力水平
有較強的綜合運用知識能力、科研方法運用能力、中文表
達(dá)與外語能力、文獻(xiàn)資料檢索能力、計算機應(yīng)用能力
5
4
完成質(zhì)量
文題相符,概念準(zhǔn)確,分析、論證、計算、設(shè)計、實驗等正確
合理,結(jié)論明確;論文結(jié)構(gòu)、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī)
10
7
評閱人評分合計
15
評閱人 評語
該生具有一定綜合運用機械學(xué)科知識的能力,能夠獨立解決該學(xué)科的基本問題。其論文文字表達(dá)與外語能力、文獻(xiàn)資料檢索能力
,以及專業(yè)計算機應(yīng)用程序的應(yīng)用能力都較好。其論文文題相符
,符合機械學(xué)科本科畢業(yè)設(shè)計要求,所使用的各種概念準(zhǔn)確。研究過程中進(jìn)行的各種分析、論證、計算豐富、設(shè)計正確,所得結(jié)論合理,其設(shè)計抓住了工作重點,并能夠較好解決。其論文結(jié)構(gòu)合理、圖表較豐富,但是格式需規(guī)范。綜上所述,該生完成了畢業(yè)設(shè)計的各項任務(wù),推薦該生參加答辯!
評閱人簽字:XX 評閱人工作單位:機械工程學(xué)院日期:2018-05-23
答辯紀(jì)錄
學(xué)生姓名:XX 專業(yè)班級:XX
畢業(yè)論文(設(shè)計)題目: 萬能升降臺銑床工作臺結(jié)構(gòu)設(shè)計
答辯時間:2018年05月 日 時 分 ~ 時 分
答辯委員會(答
主任委員(組長): XX
委 員(組 員): XX XX
辯小組)成員
答辯委員會(答辯小組)提出的問題和答辯情況
問題1:離合器有哪幾種
回 答: 牙嵌式離合器、圓盤摩擦離合器問題2:如何控制牙嵌式離合器
回 答: 操縱機構(gòu)上撥叉的擺動控制問題3:萬能升降臺銑床是什么
回 答: 可以范圍更大的進(jìn)行銑床加工,可以臥銑,又可以立銑問題4:7108是指什么
回 答: 內(nèi)徑為40mm的腳接觸球軸承問題5:銑床有哪幾種
回 答: 立式、臥式、萬能升降臺
記錄人: 2018年05月24日
答辯委員會評價表
評價內(nèi)容
具體要求
總分
評分
自述總結(jié)
思路清晰,語言表達(dá)準(zhǔn)確,概念清楚,論點正確,分析歸納合理
10
7
答辯過程
能夠正確回答所提出的問題,基本概念清楚,有理論根據(jù)
10
7
選題質(zhì)量
符合培養(yǎng)目標(biāo)要求,有一定的研究價值和實踐意義,有一定的
開拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿
5
4
完成質(zhì)量
文題相符,概念準(zhǔn)確,分析、論證、計算、設(shè)計、實驗等正確
合理,結(jié)論明確;論文結(jié)構(gòu)、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī)
10
7
能力水平
有較強的綜合運用知識能力、科研方法運用能力、中文表
達(dá)與外語應(yīng)用能力、文獻(xiàn)資料檢索能力、計算機應(yīng)用能力
10
8
答辯委員會評分合計
33
答辯委員會評語
XX同學(xué)在畢業(yè)設(shè)計工作期間,工作努力,態(tài)度比較認(rèn)真,能遵守各項紀(jì)律,表現(xiàn)一般。
能按時、全面、獨立地完成與畢業(yè)設(shè)計有關(guān)的各環(huán)節(jié)工作,具有一定的綜合分析問題和解決問題的能力。
論文立論正確,理論分析無原則性的錯誤,解決問題方案比較實用,結(jié)論正確。
論文使用的概念正確,語句通順,條理比較清楚。
論文中使用的圖表,設(shè)計中的圖紙在書寫和制作時,能夠執(zhí)行國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),基本規(guī)范。
能夠獨立查閱文獻(xiàn),外語應(yīng)用能力一般,原始數(shù)據(jù)搜集得當(dāng),實驗或計算結(jié)論準(zhǔn)確可靠。
答辯過程中,能夠簡明地闡述論文的主要內(nèi)容,回答問題基本正確,但缺乏深入地分析。
答辯成績: 33 答辯委員會主任: XX 2018年05月31日
成績評定
項目分類
成績評定
過程管理評分
12
指導(dǎo)教師評分
15
評閱人評分
15
答辯委員會評分
33
總分
75
成績等級
C
成績等級按“A、B、C、D、F”記載
成績審核人簽章: XX
學(xué)院審核人簽章: XX
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