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畢業(yè)設計（論文）開題報告
題目：數(shù)控臥式鏜銑床主軸箱用液壓平衡機構(gòu)設計與分析
系 別 機電信息系
專 業(yè) 機械設計制造及其自動化
班 級
姓 名
學 號
導 師
2011年12月22日
1. 畢業(yè)設計（論文）綜述（題目背景、研究意義及國內(nèi)外相關研究情況）
1.1題目背景、研究意義
??數(shù)控臥式鏜銑床是一種具有自動換刀裝置和任意分度數(shù)控轉(zhuǎn)臺的數(shù)字控制機床，工件在一次裝夾后能自動完成幾個側(cè)面的多種工序的加工。主軸箱用液壓平衡機構(gòu)利用液壓系統(tǒng)使主軸箱向上運動、向下運動、以及停止運動時的平衡壓力基本穩(wěn)定。主軸箱用液壓平衡機構(gòu)是保證主軸箱工作狀態(tài)平衡的關鍵。
1.2 研究目的及國內(nèi)外相關研究情況
數(shù)控臥式鏜銑床是一種加工范圍極廣、自由度很大的機床，主要用來加工形狀復雜、要求精度較高的箱體類零件，在一次裝夾后能完成較多的工序。
我國數(shù)控臥式鏜銑床和臥式加工中心的發(fā)展開始于1973年。但由于電氣元件和數(shù)控系統(tǒng)質(zhì)量不過關， 1976年后，數(shù)控臥式鏜床和臥式加工中心的發(fā)展處于低潮。但其中機械機構(gòu)問題不是很大，因此， 1981年以來，由于引進國外數(shù)控系統(tǒng)，國內(nèi)數(shù)控臥式鏜床和臥式加工中心有了新的發(fā)展，出現(xiàn)了第二次機床行業(yè)的發(fā)展高潮。
近幾年來，國內(nèi)外數(shù)控臥式鏜銑床的技術發(fā)展非?？?其特點是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不斷更新，新技術應用層出不窮，工藝性能復合化，速度、效率不斷提高，突出精細化制造。
隨著為高速運行作技術支撐的傳動元件電主軸、直線電機、線性導軌等得到廣泛應用，機床的運行速度被推向了新的高度，主軸系統(tǒng)設計也由傳統(tǒng)的鏜桿伸縮式結(jié)構(gòu)逐步向現(xiàn)代高速電主軸結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。盡管傳統(tǒng)的鏜桿伸縮式結(jié)構(gòu)，具有鏜深孔及大功率切削的特點，但現(xiàn)代高速電主軸結(jié)構(gòu)以其高轉(zhuǎn)速、高運行速度、高效和高精度的優(yōu)點和簡化的主軸箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)而倍受關注。而主軸可更換式臥式鏜銑加工中心的創(chuàng)新設計解決了電主軸與鏜桿移動伸縮式結(jié)構(gòu)各存利弊的不足，具有復合加工與一機兩用的功效，也是臥式鏜銑床的一大技術創(chuàng)新。
目前世界上約有20個國家制造臥式鏜床，其中以美、德、日、意、蘇、法等國的臥式鏜床在國際市場上占據(jù)重要地位。這些國家的臥式鏜床結(jié)構(gòu)先進、工藝水平高、重視新技術的應用；產(chǎn)品精度、剛度和壽命較高；造型美觀，操作方便；具有較高的水平，廣泛地應用模塊化設計原則發(fā)展品種，做到普通臥式鏜銑床、數(shù)控臥式鏜銑床和臥式鏜銑加工中心一個機型、三種產(chǎn)品，即普通臥式鏜床裝上數(shù)控系統(tǒng)就是數(shù)控臥式鏜床，再加上刀庫和機械手就是加工中心。
通過此次畢業(yè)設計，主要要加深對專業(yè)基本知識的理解,培養(yǎng)收集資料和調(diào)查研究的能力；要明白作為一名機械工程師，在機械結(jié)構(gòu)設計中所承擔的職能和責任，掌握機床傳動系統(tǒng)設計的一般方法以及機床其它基礎件設計的要求，并進一步提高應用計算機繪圖的能力。
2. 本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法或措施
2.1 本課題的主要內(nèi)容
1.了解主軸箱用液壓平衡機構(gòu)的性能要求；
2.了解主軸箱用液壓平衡機構(gòu)的工作原理，進行結(jié)構(gòu)設計和計算分析；
3.設計指標：平衡壓力為34千克力/平方厘米；
4.應用CAD系統(tǒng)對系統(tǒng)零件和裝配建模和仿真。
2.2 擬采用的研究方案、研究方法。
2.2.1 研究方案
（1）明確文章的研究內(nèi)容，確定研究對象；
（2）大量收集并查閱相關資料，力求條理清晰。
2.2.2 研究方法
（1）堅持很好地全部閱讀指導教師指定的參考資料、文獻，并閱讀了較多的自選資料和較多的外文資料，積極開展調(diào)研論證；
（2）充分利用時間，提前學習專業(yè)軟件，能夠熟練運用CAD 軟件進行設計、分析、加工等操作，使產(chǎn)品提前得到的方案可行性設計。
（3）采用同其它同等機械類設備的類比，方案比較等方法，根據(jù)實際應用特征及現(xiàn)有的物質(zhì)、經(jīng)濟技術、人力等條件，以所學的理論知識為基礎，按照工業(yè)機械手工作的一般過程、設計標準。借鑒以往相似設備的成功經(jīng)驗進行初步設計然后對初步設計方案進行驗算，修正，直至達到安全、經(jīng)濟、實用的目的。其中對于機械手設計中的關鍵問題、難點問題進行重點分析解決，確保整個設計方案的可行性和最佳性。
圖1液壓原理圖
圖2平衡閥裝配圖
圖3JCS-013主軸箱平衡機構(gòu)裝配圖
平衡機構(gòu)的液壓系統(tǒng)由油泵11供油，減壓閥8調(diào)節(jié)平衡壓力P2，溢流閥10調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力P1（比P2一般約高10公斤力/厘米2）。并由蓄能器6和壓力繼電器4.3使主軸箱上下運動，停止時的平衡壓力基本穩(wěn)定。當主軸箱向上運動時，平衡油缸2的活塞向下運動，同時電磁鐵26DT通電，油泵11供給的高壓油經(jīng)換向閥9，減壓閥8，平衡閥5向平衡油缸2上腔補充壓力油。若主軸箱向下運動時，平衡油缸活塞向上運動，平衡閥5中的單向閥和油路系統(tǒng)中的單向閥7關閉，油缸2上腔的壓力油經(jīng)平衡閥5中的滑閥而流回油箱。此時，由于壓力繼電器3使電磁鐵26DT斷電，泵11向系統(tǒng)供給的壓力油換向閥9直接流回油箱。主軸箱停止時，活塞不動。平衡壓力超過34公斤力/厘米2時，壓力繼電器3控制電磁鐵26DT斷電，泵11卸荷，系統(tǒng)控制的平衡壓力由蓄能器6保證。當平衡壓力低于32公斤力/厘米2時，壓力繼電器4控制電磁鐵26DT通電，泵向系統(tǒng)供油，保持平衡壓力基本穩(wěn)定。
3. 本課題研究的重點及難點，前期已開展工作
本課題的重點和難點：對液壓原理的熟悉；清楚主軸箱的結(jié)構(gòu)以及各部件的功能；液壓平衡的設計。
前期已開展的工作：查閱JCS-013數(shù)控臥式鏜銑床的相關資料，對JCS-013數(shù)控臥式鏜銑床有個整體初步的認識；學習液壓平衡的結(jié)構(gòu)設計的有關知識：學習三維建模的軟件以及運動仿真相關的知識。
4. 完成本課題的工作方案及進度計劃（按周次填寫）
1～3周： 調(diào)研并收集資料；
3～6周： 確定設計方案和整體結(jié)構(gòu)特點；
7～11周： 完成結(jié)構(gòu)設計計算；
12～15周：完成裝配圖、三維建模和仿真；
16～18周：完成論文撰寫，準備答辯
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
參考文獻
[1] 申慶源.國內(nèi)外數(shù)控機床的發(fā)展概況及該公司汽車發(fā)動機生產(chǎn)線引進國外數(shù)控機床的介紹.北京：中國機械工程學會設備維修分會, 2000:431-435.
[2] 董香萍，陳啟涵，段鳳.淺析數(shù)控技術發(fā)展趨勢和發(fā)展途徑..2010，（4）：153-154.
[3] 徐國威.國內(nèi)外數(shù)控機床的發(fā)展及應用.兵工自動化，1993，（2）：31-35.
[4] 吳波，周云龍.數(shù)控機床現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢簡析.科技信息，2010，（5）：461-479.
[5] 孫志華.淺談機床的發(fā)展過程及趨勢.職業(yè)，2010，（26）：103.
[6] 梁訓瑄.我國機床工業(yè)60年發(fā)展.航空制造技術，2009，（19）：56-59.
[7] 徐寧安.從CIMT2005看數(shù)控臥式鏜銑床與落地銑鏜床的發(fā)展.世界制造技術與裝備市場，2005，（6）：98-100.
[8] 苗松.海德漢工件測頭TS640在數(shù)控鏜銑床上的應用.制造技術與機床，2009，（12）：141-142.
[9] 王斌，徐艷新.數(shù)控鏜銑床改造設計.科技風，2010，（10）：234.
[10] 王宏，席霞，潘耀庭.一種新型的數(shù)控鏜銑床主軸系統(tǒng)設計.組合機床與自動化加工技術，2009，（4）：64-66.
[11] 謝玲，竇瑞軍.數(shù)控鏜銑床主軸箱裝配體裝配設計分析.中國機械工程，2002，13，（2）：122-124.
[12] 于松田，鄧衛(wèi)偉，房紀濤.基于西門子840Di系統(tǒng)的數(shù)控鏜銑床改造與應用.機械工程與自動化，2009，（5）：156-157.
[13] 黎作仁.關于THK6380型自動換刀臥式數(shù)控鏜銑床液壓系統(tǒng)設計的幾點考慮.機床與液壓，1975，（6）：19-25.
[14] 張順延，馬文忠.大型機床液壓系統(tǒng)故障分析及解決措施.中國重型裝備，2009，（4）：35-38.
[15] 李兆斌，王衛(wèi).BFKP130/1數(shù)控鏜銑床液壓掛輪裝置分析.煤炭技術，2007，26，（5）：16-17.
[16] 張利平．液壓氣動技術速查手冊[M].北京：化學工業(yè)出版社，2007.1-644.
[17] 張利平．液壓傳動系統(tǒng)及設計[M]．北京：化學工業(yè)出版社，2005.1-402.
[18] 陳作模,葛文杰．機械原理［M］．北京：高等教育出版社,2005.
[19] 黃積偉,章宏甲，黃誼．液壓傳動[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2007，1-289.
[20] 吳宗澤,羅圣國.機械設計課程設計手冊第二版[M].北京：高等教育出版社，2006，1-261.
[21] 劉鴻文．材料力學［M］．北京：高等教育出版社，2003.
[22] 楊東邦．機械CAD制圖與標準應用［M］．北京：中國標準出版社,1998.
[23] Goodwin A.B.Fluid power systems theory worked examples and problems.The Macmiclan press Ltd Londan,1976
[24] Vehicle Hydraulic Systems and Dight/Electrohydraulic Controls,1991,SAE Sp-882.
[25] Mattnies,Hans Jurgen.Einfuhrung in die olhydraulik. Stuttgert,B.G.Toubner,1984.