毕业设计(论文)开题报告年级院系专业班级姓名学号指导教师职称学历课题名称简易多轴数控机床结构设计毕业设计（论文）类型（划）工程设计应用研究开发研究基础研究其他一、 本课题的研究目的和意义： 数控机床设计主要内容：其一是运动功能设计，包括确定数控车床所学运动的个数、形式（直线运动、回转运动）、功能（主运动、进给运动、其他运动）及排雷顺序，最后画出数控车床的运动功能图。其二是基本参数设计，包括尺寸参数、运动参数、和动力参数设计。其三是传动系统设计，包括传动方式、传动原理图及传动系统图的设计。其四是总体结构布局的设计，包括运动功能分配、总体布局结构形式及总体结构方案图设计。其五是控制系统的设计，包括控制方式及控制原理、控制系统图设计。数控加工技术的应用是机械制造业的一次技术革命，使机械制造的的发展进入了一个崭新的阶段。由于数控机床综合应用了电子计算机、自动控制、伺服驱动、精密检测与新型机械结构等方面的技术成果具有高柔性、高精度与高度自动化的特点，因此它提高了机械制造的制造水平，解决了接卸制造中的常规加工技术难以解决甚至无法解决的发杂型面零件加工，为社会提供了高质量、多品种及高可靠的机械产品已取得了巨大的经济效益 。目前，数控技术已逐步晋级，数控机床在工业生产中得到了广泛应用，已成为机械自动化的一个重要发展方向。随着可续技术和社会生产的不断进步，机械产品日趋复杂。对机械产品的质量和生产率的要求也越来越高，在航空航天、微电子、信息技术、汽车、造船、建筑、军工和计算机技术等行业中，零件形状复杂、结构改型频繁、批量小、零件精度高加工困难、生产效率低已成为日益突出的现实问题，机械加工工艺过程的自动化和智能化是适应上述发展特点的最重要手段。二、 本课题的主要研究内容（提纲）和成果形式：主要研究内容：（1）运动功能的设计。确定X、Y、Z三坐标运动形式（直线运动，回转运动）、功能（主运动，进给运动和其他运动）和步进电机、主轴电机和滚珠丝杠、轴承、导轨的选取。（2）基本参数的设计。包括整体尺寸参数、零件尺寸参数（床身、底座、立柱、工作台、主轴、夹具），运动参数，动力参数的设计。（3）传动系统的设计。包括传动方式、传动原理图和传动系统的设计。（4）总体结构布局的设计。包括总体布局结构形式及总体结构布局方案图的设计。成果形式：简易多轴数控机床的SolidWorks三维建模；总装图、部装图及若干零件图等共计折合2.5副A0图纸的绘制；完成毕业设计说明书的撰写，要求内容完整、正确，排版符合学校要求。三、 拟解决的关键问题：确定X、Y、Z三坐标运动形式（直线运动，回转运动）、功能（主运动，进给运动和其他运动）和步进电机、主轴电机和滚珠丝杠、轴承、导轨的选取。四、 研究思路、方法和步骤：（1）对机床发展的历史，发展趋势，发展现状进行了解。（2）对机床的基本结构进行详细了解；机床分为几部分，每一部分的用途，工作原理，结构性能。（3）对机床的传动系统图，主运动转速图等进行详细了解。（4）实体建模和工程图纸制作。（5）建模实体的装配。（6）CAD装配图、零件图、编写说明书。五、 本课题的进度安排：起讫日期工作内容2017.1125- 2017.12.01任务书下达2017.12.02- 2017.12.29开题报告+文件综述2017.12.30- 2018.03.09外文翻译2018.03.16-2018.03.30期中检查2018.0331-2018.04.25撰写毕业设计论文2018.04.26-2018.05.03准备毕设资料2018.05.11-2018.05.13答辩六、 参考文献：1 范远波. 数控铣床工装夹具设计与改进探索J. 现代经济信息,2016,(06):355-356.2 蒋信芳. 数控铣床工装夹具设计内容与改进分析J. 科技视界,2014,(33):247+301.3 王岩,郝宝珠. 数控铣床工作台与床身设计J. 科技创新与应用,2017,(06):139.4 黄秋实,王丹. 数控铣床的总体设计研究与分析J. 科技创新与应用,2017,(07):146.5 练冬兰. 数控铣床夹具的选用与设计J. 现代职业教育,2016,(05):37.6 杨翠青. 计算机模块化在数控铣床工业设计中的应用J. 现代制造技术与装备,2013,(03):61-63.7 王亮,刘武发. 高速数控铣床的结构设计J. 科技创新与生产力,2012,(06):104-106.8 郭倩. 数控铣床进给系统设计J. 信息技术,2012,36(03):187-189.9 齐文胜. 数控铣床的控制系统设计与分析J. 科技促进发展,2011,(S1):303-304.10 胡亚蓉,李祖志. 数控铣床计算机模块化工业设计研究J. 制造业自动化,2011,33(02):200-202.11 焦爱胜,刘立美. 数控铣床主传动系统动态设计J. 兰州工业高等专科学校学报,2009,16(02):29-32.12 佘少玲. 数控铣床进给传动系统的智能化设计J. 现代机械,2007,(04):86-87.13 冯辛安主编.机械制造装备设计第2版 大连理工大学 北京:机械工业出版社, 2012.1214 吴宗泽主编.机械设计课程设计手册 第三版 清华大学 北京：高等教育出版社,2013.1215 濮良贵主编.机械设计第八版 北京：高等教育出版社,2007.816 范思冲主编.画法几何及机械制图 东南大学 北京：机械工业出版社,2015.717 戴曙主编.金属切削机床 北京:机械工业出版社, 2005.118刘鸿文主编.材料力学第四版 北京：高等教育出版社, 2006.11七、 指导老师意见： 指导老师（签名）：年 月 日八、 系意见： 系主任（签名）：年 月 日本科毕业设计(论文)文献综述本科 级 学院 系 专业 班 日期： 年 月 日 学生姓名 学号 指导教师 立式数控铣床传动系统关键部件设计及发展趋势1、立式数控铣床的常见形式小型数控铣床一般为立式升降台结构，即机床的主运动和进给运动都是由工作台完成的；而中型立式铣床的主运动Z方向由主轴箱完成，进给运动X和Y方向运动由工作台完成。由于立式数控铣床一般都是三坐标机床，根据可控制联动的坐标轴数分类，立式数控铣床有三坐标联动数控铣床和两轴半坐标联动数控铣床。立式数控铣床常加工的零件有平面轮廓类零件、空间曲面轮廓类零件和模具类零件等，可用于零件的平面铣削、平面型腔铣削、外形轮廓铣削、三维及三维以上复杂型面铣削等1。2、立式铣床大平面加工常用刀具面铣刀的定义立式数控铣床加工大平面类零件时，一般选用面铣刀，也称端铣刀。面铣刀有一个大直径的刀盘，切削面积大，切削效率高。面铣的主切削刃分布在铣刀周围的圆柱面和圆锥面上，副切削刃分布在铣刀的端面上。硬质合金面铣刀的分类及应用立式数控铣床最常用的面铣刀是硬质合金可转位面铣刀，根据刀片主偏角的不同分为45面铣刀、75面铣刀和90面铣刀等。45面铣刀由于振动小，被经常使用，可加工平面和斜面、倒角面等。用该类刀具加工平面时，刀片破损率低，耐用度高。75面铣刀的抗震性较90面铣刀有较大改善，切削平稳、轻快，在面加工中应优先选用。该类面铣刀为通用型刀具，适用范围较广，可用于粗加工。90面铣刀既可加工台阶面，又可加工平面，但加工时振动大，要求机床具有较大功率和足够的刚性，一般用于薄壁件加工。面铣刀直径和齿数选择方法面铣刀直径选择时，主要需考虑刀具所需功率应在机床功率范围之内，也可将机床主轴直径作为选取的依据。面铣刀直径可按公式 D1 .5 d 选取。在批量生产时，也可按工件切削宽度的1.6倍选择刀具直径。面铣刀有粗齿、中齿和细齿之分。粗齿齿数少，容屑空间大，刀齿强度大，适合用于粗加工；中齿铣刀切平稳，应用广泛；细齿铣刀齿数多，容屑空间小，刀齿的强度小，适合用于精加工。3、立式数控铣床轮廓加工常用立铣刀3.1立铣刀的定义立铣刀是数控铣床上利用率最高的刀具，可以加工平面、零件轮廓和一些开口通槽和成形面等。立铣刀的形状是圆柱形的，一般有三刃以上，主切削刃分布在铣刀的圆柱面上端面上是副切削刃，铣刀端面的形状有中心孔式或是开口式。2.立铣刀的螺旋角及其用立铣刀有左螺旋和右螺旋之分，铣削刃也有左刃和右刃之分，最常见的是右刃右螺旋。立铣刀圆柱表面上的刃可以是直刃，也可以是螺旋刃。但直刃是断续切削，振动大，表面质量不好；而螺旋刃是连续切削各刀齿沿切削刃逐渐切入和切出，振动很小，从而提高了切削过程的平稳性和工件的加工表面质量，带有螺旋刃的立铣刀最常见。螺旋角般有30和45两种。对于一些加工要求较低的工件，一般用30螺旋角，用大进给量小转速。而如果零件要求质量较高，就要选用45螺旋角，用小进给量、大转速，提高零件的表面质量。3.立铣刀的齿数选择立铣刀的容屑槽随着刃数的增多而减小，而刚性则相反，刃数越多的立铣刀刚性越好，而刚性影响着铣削时刀具的平稳性。所以，一般将刀齿个数为36个的立铣刀用于粗加工，而将刀齿个数为510个的立铣刀用于精加工。3.2立铣刀的进给立铣刀在应用时，有一个禁忌，即一般不能沿铣刀的轴向做进给运动，而推荐沿铣刀的径向做进给运动。但是如果改变加工方式，也可以沿Z方向切深进刀。常见的进刀方如下。（1）利用钻头和工艺孔进刀。先选用直径较小的钻头加工出工艺孔，再用立铣刀进行Z向垂直切深进给。（2）利用螺旋进刀方法。数控铣床可以实现三轴联动螺旋线进刀，使得Z向进刀和内轮廓加工自然平滑过渡，一般不会产生加工刀痕，因此，这种方式得到广泛应用。（3）斜线进刀方法。采用三轴联动的斜线方式进刀，利用立铣刀的端面刃切削，从而避免了刀具的中心部分参与切削。但不足之处是，这种进刀方式无法实现Z向进刀和内轮廓加工的平滑过渡，容易产生加工痕迹。国外数控铣床现状与发展趋势国外数控铣床的生产厂家主要集中在德国、美国和日本。从机械结构上看，其发展经历了十字架型（轻型）、门型（小型）、龙门型（大型）3个阶段，相应的型号种类繁多。能够代表数控铣床技术最高水平的厂家主要集中在德国，目前，国外已有厂家在龙门式切割机上安装一个专用切割机械手，开发出五轴控制系统的龙门式专用切割工具，该系统可以在空间切割出各种轨迹，利用特殊的跟踪探头，在切割过程中控制切割运行轨迹。我国工厂的板材下料中应用最为普遍的是数控铣床和等离子切割，所用的设备包括手工下料、仿形机下料、半自动切割机下料及数控切割机下料等。与其他切割方式比较而言，手工下料随意性大、灵活方便，并且不需要专用配套下料设备。但手工切割下料的缺点也是显而易见的，其割缝质量差、尺寸误差大、材料浪费大