机械制造及其自动化开题报告.doc

填 写 说 明 一．本表为研究生进入课题研究和学位论文工作时在导师指导下所做的课题研究报告，为保证硕士研究生有一年以上的时间用于课题研究，博士研究生有二年以上的时间用于课题研究，硕博连读研究生有不少于二年半的时间用于课题研究，研究生应按时开题，并填写开题报告。 二．指导教师和所在系所要认真审查研究生选题是否准确、适当（即课题有无理论意义和经济意义，作为攻读学位的研究生研究课题是否适宜，在课题的难度和份量上是否恰当，能否在规定的时间内完成等），实验方案是否合理、可行，并对所选题给予恰当评价。指导教师意见中还可以对研究生的开题报告作某些补充和说明。 三．填写本表前系所应组织研究生就选题情况进行公开答辩，提出修改意见。研究生修改定稿后填写本表。经导师、系、学院签署审核意见后复印二份，在第三学期结束前（硕士研究生、博士生）、第四学期结束前（硕博连读生）送学院研究生秘书汇总，二份留学院，原稿由学院研究生秘书送研究生培养科存档。 四．博士生、硕博连读研究生需要填写《研究生学位论文开题报告简表》，开题报告的公开答辩的成绩由学院登录。 五．本表经批准后必须严格执行。如因特殊原因必须修改计划时，须书面申请，并经导师、系、学院同意后方可修改计划。 六．如果论文选题有重大变动，必须另行开题。 研究生学位论文开题报告简表 录取类别 （ ） 免试 （ ）应届生 （ ） 其他 学习类别 （ ） 在职学习 （ ） 脱产学习 入学时间 预计毕业时间 指导 教师 第一导师姓名、职称 第二导师姓名、职称 论文题目： 依托的项目（课题） 名称 项目（课题）编号、来源 项目（课题）的起始时间 导师在项目 （课题）中作用 项目（1） （ ）主持人 （ ）参加 项目（2） （ ）主持人 （ ）参加 自拟项目 （ ）主持人 （ ）参加 预计 研究 的创 新点 其他需要说明的事 注：选题的依托项目（课题）的起始时间应与博士论文工作必须有一年以上重合期。 本简表为博士生（含硕博）研究生学位授予时审核的依据。硕士研究生不填写该页简表。 一．学位论文题目： TK69××数控镗铣床床身的有限元分析与优化 二．所选课题的来源、目的、意义及该课题在国内外的概况： 1. 课题来源 ××××大学××研究所与××××公司、××××研究中心承担的××省十一五重大科技攻关计划项目“大型数控落地镗铣床研究与开发”。 2. 课题的目的、意义 通过对机床床身的有限元分析，可以分析受载变形过程，寻求其结构的薄弱环节，模拟其振动或热变形等。有限元分析作为设计阶段不可或少的工具，它的应用影响着产品尺寸、重量、成本及性能。 机床床身的静动态特性直接影响到机床的加工精度和精度稳定性，在典型工况下对机床床身进行静动态分析能较好地得到其机床特性。另外机床在加工过程中受内部和外部热源影响，必然引起温度场的变化和热变形，机床的热变形也是影响制造误差的重要因素。因此，对机床进行热特性研究，在机床加工误差补偿，提高机床加工精度，以及在机床设计和优化方面都有重要的意义。 3. 国内外概况 上世纪50年代起，随着计算机技术的发展，机械产品的开发过程中有限元分析软件应用越来越广泛，有限元方法开始逐步应用于工程实践，加快了新产品开发速度，保证了新产品顺利投产。国外的机床结构设计及优化领域的研究较多，在结构优化、有限元分析、参数化设计方面都有很多的研究。 国外机床专家及学者如美国 Catholic大学G.Bianchi、Lowa州立大学的J.M.Vance与ISU研究中心的T.P.Yeh、 Michigan大学的T.jiang和M.Chiredast已经提出了关于机床设计与分析的几种方法： （1）运用三维数字数学模型来模拟机床零部件结构，以有限元法和动态分析法为基础，建立整机的模型并对机床结合面的连接件进行分析及拓扑优化。 （2）采用虚拟现实技术动态设计与控制想结合，设计与分析平行，应用CAD/CAE等技术来进行机床结构的设计及优化，虚拟试验代替实物试验，在多方案的设计中进行分类，比较，选择优化最好的设计。避免其设计的盲目性，提高产品一次成品率。 （3）利用有限元软件分析机械结构，进行全程参数化设计，使结构优化的思想用于设计的各个阶段，并对其进行拓扑优化，全面分析了设计变量在优化程序中的变数。 有限元方法作为一种数值计算方法，它具有很多突出的优点，因而得以广泛运用，国际上一些大公司研制了不少的CAE软件，如ANSYS公司的ANSYS有限元分析软件；UG公司的Ideas软件等，从而实现了计算机技术和有限元理论的结合，大大提高了机床结构设计的效率和质量。 国内的机床结构优化设计主要是侧重在刚度和强度分析设计方面。机床结构优化设计的内