畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告機械工程 系(院) 屆題 目 電主軸的機械設(shè)計 The Mechanic Designs Of Electric Spindles 課題類型 普通課題 課題來源 生產(chǎn)實踐 學(xué)生姓名 專業(yè)班級 指導(dǎo)教師 職 稱 填寫日期: 年 3 月 23 日一、本課題研究的主要內(nèi)容、目的和意義本設(shè)計課題研究的主要內(nèi)容是通過分析電主軸的工作原理,軸承技術(shù),關(guān)鍵技術(shù)(潤滑,冷卻,動平衡,運動控制) ,以及電主軸安裝實例,設(shè)計出與銑床配套的,符合要求的電主軸機械部分。本設(shè)計課題研究的目的有以下幾點:1、通過對電主軸機械部分的設(shè)計掌握機械設(shè)計的基本原理,基本過程和基本方法;2、通過對電主軸機械部分的設(shè)計掌握電主軸機械部分的設(shè)計方法;3、通過對電主軸機械部分的設(shè)計了解設(shè)計時應(yīng)注意的問題;4、根據(jù)電主軸的工作原理,軸承技術(shù),關(guān)鍵技術(shù)(潤滑,冷卻,動平衡,運動控制) ,本設(shè)計課題研究的意義在于作為銑床重要部分的電主軸,是一種智能型功能部件?,F(xiàn)代機械制造工業(yè)向高精度、高速度、高效率的方向飛速發(fā)展,對加工機床提出了更高要求.這就需要可以高速運轉(zhuǎn)的主軸部件系統(tǒng)——高速主軸單元.電主軸具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、慣性小、振動小、噪音低、響應(yīng)快等優(yōu)點,可以減少齒輪傳動,簡化機床外形設(shè)計,易于實現(xiàn)主軸定位,是高速主軸單元中一種理想結(jié)構(gòu)。二、文獻綜述(國內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)況和發(fā)展趨向)國內(nèi)電主軸的研究始于 2 0 世紀(jì) 6 0 年代 ,主要用于零件內(nèi)表面磨削 ,這種電主軸的功率低 ,剛度小。并且它采用無內(nèi)圈式向心推力球軸承 ,限制了高速電主軸的生產(chǎn)社會化和商品化。 2 0 世紀(jì) 70 年代后期至 80 年代 ,隨著高速主軸軸承的開發(fā) ,研制了高剛度、高速電主軸 ,它被廣泛應(yīng)用于各種內(nèi)圓磨床和各個機械制造領(lǐng)域。在 2 0 世紀(jì) 80 年代末以后 ,由磨用電主軸轉(zhuǎn)向銑用電主軸 ,它不僅能加工各種形體復(fù)雜的模具 ,而且開發(fā)了用于木工機械用的風(fēng)冷式高速銑用電主軸 ,推動了高速電主軸在銑削中的應(yīng)用。目前國內(nèi)研究高速電主軸的科研機構(gòu)有我國河南省洛陽軸承研究所 ,他們能自行研究開發(fā)電主軸 ,其 DmN 值達到了很高的水平 ;廣州鉅聯(lián)高速電主軸有限公司研發(fā)的大功率靜壓軸承電主軸曾獲得日內(nèi)瓦國際專利技術(shù)博覽會金獎 ;廣東工業(yè)大學(xué)高速加工和機床研究所也開發(fā)了數(shù)控銑床高速電主軸。在我國的安陽市 ,有一家中外合資的電主軸生產(chǎn)廠家———安陽萊必泰機械有限公司 ,它擁有先進的電主軸、機床主軸設(shè)計和制造技術(shù)。該公司研制生產(chǎn)的加工中心電主軸 ,采用先進技術(shù) ,配有矢量閉環(huán)控制系統(tǒng) ,能對主軸實行恒功率調(diào)速 ,準(zhǔn)停制動。 國外高速電主軸技術(shù)的研究現(xiàn)狀國外高速電主軸技術(shù)由于研究較早 ,技術(shù)水平也處于領(lǐng)先地位 ,電主軸已越來越多地應(yīng)用到工業(yè)制造業(yè)中。著名的有瑞士的 Fisher 公司、Ibag 公司、德 國的 GMN 公司、Hofer 公司、Siemens 公司、意大利 Faemat 公司、Gamfior 公司及美國 Ingersoll 公司、日本 Okuma 公司和 Fanuc 公司等,它們的技術(shù)水平代表了這個領(lǐng)域的世界先進水平。并在此基礎(chǔ)之上,這些外國廠家已生產(chǎn)了多種商品化高速機床。如瑞士米克朗公司 ,就是世界上著名的精密機床制造商。它生產(chǎn)的機床配備最高達 6 0 0 0 0r/min 的高速電主軸 ,可以滿足不同的切削要求 。隨著機床技術(shù)、高速切削技術(shù)的發(fā)展和實際應(yīng)用的需要,人們對機床電主軸的性能也提出了越來越高的要求,電主軸技術(shù)的發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)在以下幾個方面:向高速大功率和低速大轉(zhuǎn)矩方向發(fā)展,向高精度、高剛度方向發(fā)展,向精確定向(準(zhǔn)停)方向發(fā)展,向快速起、停方向發(fā)展,向超高速方向發(fā)展,向標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展三、擬采取的研究方法(方案、技術(shù)路線等)和實現(xiàn)的可行性論證通過利用網(wǎng)絡(luò)工具、圖書館的書籍和各類期刊、雜志查閱了解電主軸的相關(guān)知識,確定本設(shè)計符合要求,滿足需要。具體設(shè)計方法如下:1、查閱資料產(chǎn)生電主軸機械設(shè)計的基本思路;2、查閱各類機械機構(gòu)手冊,確定合理的電主軸結(jié)構(gòu);3、重點對電主軸的軸承進行了分析選配,確定了電主軸軸承的選配原則;4、通過研究國內(nèi)外情況,確定本設(shè)計課題的重點設(shè)計;5、充分利用相關(guān)知識按要求對本課題進行具體設(shè)計;6、檢查并完善本設(shè)計課題。本設(shè)計采用的方法是理論設(shè)計與經(jīng)驗設(shè)計相結(jié)合的方案,所運用的資料來源廣泛,內(nèi)容充足。關(guān)鍵是擁有指導(dǎo)老師的督促,指導(dǎo)及幫助。因此,實現(xiàn)本方案的可行性高。四、預(yù)期結(jié)果(或預(yù)計成果)根據(jù)電主軸的工作原理,軸承技術(shù),關(guān)鍵技術(shù)(潤滑,冷卻,動平衡,運動控制) ,以及電主軸安裝實例,設(shè)計出與銑床配套的,符合要求的電主軸機械部分。本設(shè)計的最終設(shè)計滿足設(shè)計需要,符合設(shè)計要求,具有一定的市場和競爭力,可滿足實際生產(chǎn)需求。五、研究進度安排3 月 23 日—3 月 30 日 熟悉設(shè)計內(nèi)容及設(shè)計要求;3 月 31 日—4 月 13 日 查閱各類相關(guān)資料,進行初步設(shè)計,結(jié)構(gòu)分析,確定總體方案;4 月 14 日—5 月 4 日 進行各類設(shè)計工作并完成,同時完成論文的草稿;5 月 5 日—5 月 14 日 完成設(shè)計論文,最終完成設(shè)計任務(wù)書所要求的內(nèi)容; 5 月 15 日—5 月 17 日 進行最后審核,準(zhǔn)備畢業(yè)答辯工作。六、主要參考文獻參考文獻[1] 陳作模主編. 機械原理[M].第6版.北京 :高等教育出版社,2001[2] 陳立德主編. 機械設(shè)計基礎(chǔ)[M].北京:高等教育出版社 ,2004[3] 徐灝主編. 機械設(shè)計手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社 ,1998[4] 甘永立主編. 幾何量公差與檢測[M].第 5版.上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,2001[5] 王運炎主編. 機械工程材料[M].北京:機械工業(yè)出版設(shè) ,1992[6] 萬玉瓊主編. AutoCAD工程設(shè)計[M].第1 版.內(nèi)蒙古:遠方出版社 ,1995[7] 楊黎明,黃凱等主編. 機械零件手冊[M] .第1版.北京:國防工業(yè)出版社,19[8] 成大先主編. 機械設(shè)計圖冊[M].第1版. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2000[9] 吳宗澤主編. 機械設(shè)計師手冊[M].第1版 .北京:機械工業(yè)出版社,2003 [10] 朱冬梅,胥北瀾主編. 畫法幾何及機械制圖 [M].第5版.北京:高教育出版社,2000[11] 濮良貴,紀(jì)名剛主編. 機械設(shè)計[M].第7 版.北京:高等教育出版社,2001[12] 劉鴻文主編. 材料力學(xué)[M].第4版.北京: 高等教育出版社,2001[13] 王運炎主編.機械工程材料[M].北京:機械工業(yè)出版社 ,1992[14] 陳蘭芬主編.機械工程材料與熱加工工藝[M].北京:高等教育出版社,19852、外文參考文獻翻譯(譯文大于 5000 漢字)見附件“畢業(yè)設(shè)計(論文)外文參考文獻翻譯” 七、審核意見指導(dǎo)教師對開題的意見:指導(dǎo)教師簽字: 年 月 日系(院)審核意見:審核人簽字: 年 月 日說明:1、該表每生一份,系(院)妥善存檔;2、課題來源填:“自選”或“教師指定”或“其它” ,課題類型填:“理論研究”或“應(yīng)用研究”或“技術(shù)開發(fā)”或“實驗設(shè)計”或“其它” 。