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河北联合大学 本科生毕业设计开题报告 题目： 数控镗床机械结构设计 学 院： 机械工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 2008级机设2班 姓 名： 关海洋 学 号： 200803010201 指导教师： 赵砚江 2012年 3 月 17 日 河北联合大学 一、选题背景 机械制造业是国民经济的支柱产业，据统计，美国、日本等发达国家有很大一部分财富都来源于机械制造业，而我国机械制造业所占工业产值也相当可观，可以说，没有发达的机械制造业，就不可能有国家真正的繁荣和富强。而机械制造业的发展国模和水平，则反映国民经济实力和科学技术水平的重要标志之一。提高加工效率、降低生产成本、提高加工质量、快速更新产品，是机械制造业竞争和发展的基础，也是机械制造业技术水平的标志 3]。 在15世纪就已经出现了水力驱动的炮筒镗床。1769年J.瓦特取得实用蒸汽机专利后，汽缸的加工精度就成了蒸汽机的关键问题。1774年英国人J.威尔金森发明炮筒镗床，次年用于为瓦特蒸汽机加工汽缸体。1776年他又制造了一台较为精确的气缸镗床。1880年前后，在德国开始生产带前后立柱和工作台的卧式镗床。为适应特大、特重工件的加工，20世纪30年代发展了落地镗床。随着铣削工作量的增加，50年代出现了落地镗铣床。20世纪初，由于钟表仪器制造业的发展，需要加工孔距误差较小的设备，在瑞士出现了坐标镗床。为了提高镗床的定位精度，已广泛采用光学读数头或数字显示装置。有些镗床还采用数字控制系统实现坐标定位和加工过程自动化。 随着国际上各种技术的突飞猛进的发展，工作台的功能也向多功能复合化发展，工作台也会不断采用数控技术、控制理论等领域的必威体育精装版技术成就，使其朝着运行高速化、加工高精化、功能复合化、控制智能化等方向发展： ( 1 ) 智能化 智能化虽然不是一个新兴名词，但“ 数控机床的智能化” 依然处于研究起步阶段，还没有确切的内容和概念。在本届展览会“ 机械制造前瞻性技术国际论坛” 上，专家对智能化做了一个形象比喻，说智能化的机床只需要一个人和一条狗，人的主要作用是照顾狗，狗的主要作用是防止人去乱动机床。论坛上，Mazak公司的山琦高嗣先生对“ 数控机床的智能化” 从 7个方面进行了阐述， 即智能化主轴监控功能、智能化热位移补偿功能、智能化维护监控功能、智能化振动防止功能、智能化防止干涉功能、语音导航功能、智能化平衡失调检测功能。这些功能技术，就机床本身而言，是值得国内机床企业去研究、应用的。 ( 2 ) 精密化 随着国民经济飞速发展，制造业向着高、精、尖方向发展，特别是汽车、船舶、纺织、电子技术、航空航天的迅猛发展，对机床的精度和生产率要求也越来越高，急需一大批加工精度为“μ”级、主轴转速12,000r/min以上、快移速度大于40m/min的高效高精镗床。为了适应国内市场的需要，满足用户对高速、高精及强力切削的需求。因此，立式加工中心也会向高精度方向发展。 ( 3 )高速度高效率 速度和效率并未发展至极值，因此，立式加工中心依然会向更高速度更高效率方向发展。 ( 4 )高可靠性? ? 数控机床的可靠性是数控机床产品质量的一项关键性指标。数控机床能否发挥其高性能、高精度和高效率，并获得良好的效益，关键取决于其可靠性的高低。 ( 5 )绿色机床、 安全环保 安全环保、节能减排，既是人类生存生活的需要，也是工业化进程中技术发展之必须面对的问题。所以，各国通过立法、标准等措施设置贸易壁垒，因此，未来对机床产品的要求将更高。这既是必然的技术发展方向，也将是未来竞争制胜的重要的技术指标。 ( 6 )智能化、网络化、柔性化和集成化 网络化数控装备是近年来机床发展的一个热点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求，也是实现新的制造模式，如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。 二、设计方案 (1)设计主要内容： 数控镗床总体结构布局、床身结构设计、立柱结构布局、工作台结构设计。滚珠丝杠选型设计、滚动导轨设计。滚动导轨选型设计、主轴箱结构设计、传动齿轮设计。轴承选型设计、液压缸选型设计。刀库选型设计、主要件的强度校核。伺服进给电机选型设计、联轴器选型设计。 （2）方法手段 先查阅相关资料及文献，使自己对数控镗床机械结构设计有一定的了解，然后通过计算和查阅相关手册选择相应零部件，最后使用AUTOCAD2006进行结构设计，并绘制图纸，对主要件的强度校核进行强度校核计算。 （3）预期目标