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本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）開題報告
論文題目：三坐標數(shù)控磨床設(shè)計
現(xiàn)代制造技術(shù)，如柔性制造系統(tǒng)（FMS）、計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）、并行工程（C.E）、精益生產(chǎn)（L.P）、敏捷制造（A.M）等正在我國興起并逐步實施。作為以上各項現(xiàn)代化生產(chǎn)哲理和生產(chǎn)模式的最低層設(shè)備-數(shù)控機床是最終生產(chǎn)出合格產(chǎn)品的重要環(huán)節(jié)。數(shù)控機床不僅能提高產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本，還能大大改善工人的勞動條件。本次設(shè)計的就是數(shù)控機床的一種，即三坐標數(shù)控磨床，其主要技術(shù)要求和工作量如下：
1、三坐標數(shù)控磨床的主要技術(shù)要求
（1）X、Y、Z行程分別為300mm、300mm 、300mm。
（2）進給精度為0.001mm
（3）X、Y、Z軸快速移動速度分別為10m/min、10m/min、10m/min
(4 )工作臺面尺寸420×300mm
2、課題內(nèi)容及工作量
（1） 三坐標數(shù)控磨床總體布置圖Ao 1張
（2） X-Y工作臺裝配圖（機構(gòu)圖）Ao1張
（3） 磨頭機構(gòu)裝配圖Ao1張
（4） 單片機控制原理圖Ao1張
（5） 設(shè)計說明書15000字、開題報告2000字
（6） 外文翻譯5000漢字
（7） 編制源程序100句以上
一、三坐標數(shù)控磨床的工作原理
用數(shù)控磨床加工曲面零件時，首先應(yīng)編制該曲面零件的加工程序，這是數(shù)控曲面磨床的工作指令。將加工程序輸入數(shù)控裝置，再由數(shù)控裝置控制機床主運動的變速、啟動、停止、進給運動的方向、速度和位移量，以及工件裝夾和冷卻潤滑的開關(guān)等動作，使刀具與被加工零件以及其它輔助裝置。
二、三坐標數(shù)控磨床的組成
三坐標數(shù)控磨床主要有控制介質(zhì)、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、機床主機和測量反饋裝置等五部分組成。
（1）控制介質(zhì) 用于記載各種加工信息的載體，以控制機床的運動，實現(xiàn)零件的加工。數(shù)控介質(zhì)有穿孔帶、穿孔卡、磁帶及磁盤等，用鍵盤將加工程序直接鍵入，并且可在數(shù)碼顯示器或CRT顯示器上顯示出來。
（2）數(shù)控裝置 數(shù)控裝置是數(shù)控機床的核心，是高技術(shù)密集型產(chǎn)品。任何一個微機控制系統(tǒng)都由硬件和軟件兩部分組成。有了硬件才有軟件運行的基礎(chǔ)，而只有配置了軟件的硬件才能構(gòu)成控制系統(tǒng)。構(gòu)成微機控制系統(tǒng)的基本硬件有以下四部分組成：
1） 中央處理單元 即CPU
2） 總線 有數(shù)據(jù)總線（DB）、地址總線（AB）和控制總線（CD）
3） 存儲器 包括可編程存儲器和隨機可讀存儲器
4） 輸入輸出接口電路
（3）伺服系統(tǒng) 由伺服驅(qū)動裝置和伺服進給系統(tǒng)組成，是數(shù)控系統(tǒng)的執(zhí)行部分。作用是把來自數(shù)控裝置的各種指令轉(zhuǎn)換成機床移動部件的運動速度、運動方向和位移量。
伺服驅(qū)動裝置：直流伺服電機。
進給伺服系統(tǒng)：有驅(qū)動控制單元、驅(qū)動元件、機械傳動部件、執(zhí)行件和檢測反饋環(huán)節(jié)等組成。驅(qū)動控制單元和驅(qū)動元件組成伺服驅(qū)動系統(tǒng)；檢測元件與反饋電路組成檢測裝置亦稱檢測系統(tǒng)。進給伺服系統(tǒng)中采用的驅(qū)動裝置為直流伺服電機。
（4）機床主機
機床是數(shù)控機床的主體，包括床身、箱體、導(dǎo)軌、主軸、進給機構(gòu)等機械部件。
1）床身 三坐標數(shù)控磨床應(yīng)具有更好的剛性和抗振性，因此床身采用密封式箱型結(jié)構(gòu)，在床身底內(nèi)腔填充泥芯和混凝土等阻尼材料，當發(fā)生振動時，利用阻尼材料之間的相對摩擦耗散振動能量。
2）導(dǎo)軌 導(dǎo)軌由運動件和承導(dǎo)件組成。運動件：需要做直線運動的零部件。承導(dǎo)件：用于支承并限制運動件，使其只能按給定的要求和規(guī)定的方向作直線運動。設(shè)計中可采用滑動導(dǎo)軌，對導(dǎo)軌要求有以下幾點：①要有一定的導(dǎo)向精度。②要有良好的耐磨性。③要有足夠的剛度。④有減小熱變形影響。⑤要使運動輕便平穩(wěn)。⑥要有一定的工藝性。
滑動導(dǎo)軌間隙的調(diào)整：采用刮、磨相應(yīng)的結(jié)合面或加墊片的方法以獲得相應(yīng)的間隙；鑲條調(diào)整，這是側(cè)向間隙常用的調(diào)整方法，鑲條有直鑲條和斜鑲條兩種。
三坐標數(shù)控磨床采用貼塑導(dǎo)軌，這是一種金屬對塑料的摩擦形式。屬于滑動摩擦導(dǎo)軌，導(dǎo)軌一滑移面上貼有一層抗磨軟帶，導(dǎo)軌的另一滑移面上貼為淬火磨削面，軟帶是以聚四氟乙烯為基材，添加合金粉和高氧化物的高分子復(fù)合材料。塑料導(dǎo)軌剛性好、動靜摩擦系數(shù)差值小、耐磨性好、無爬行、抗振性好、化學(xué)的穩(wěn)定性好、維護修理方便、經(jīng)濟性好。
三個方向的導(dǎo)軌副、滾珠絲杠副由自動間隙潤滑油泵進行定時潤滑，潤滑油泵安裝在立柱側(cè)面，通過分油器將潤滑油分送到各潤滑點上。
3）主軸 主軸部件包括主軸軸承、傳動件和相應(yīng)的緊固件。主軸的端部是標準的。傳動件如齒輪、帶輪等與一般的機械零件相同。機床主軸部件，三個方向的進給及其它部件滾動軸承，均采用潤滑脂潤滑。
4）工作臺 ：X、Y工作臺傳動機構(gòu)；X向齒輪減速和滾珠絲杠傳動方式（Y向和X向X、Y工作臺的組成相同）；驅(qū)動機構(gòu)（X、Y向兩個電機）。
X、Y工作臺工作原理：通過控制X、Y向電機驅(qū)動傳動機構(gòu)，從而帶動X、Y工作臺沿X向Y向運動。
滾珠絲杠螺旋傳動：在螺母和螺桿間放入適當數(shù)量的滾珠，使螺母和螺桿之間的摩擦由滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦的一種裝置。有螺母、螺桿、滾珠及滾珠循環(huán)返回裝置四個部分組成。當螺桿轉(zhuǎn)動螺母移動時，滾珠沿螺桿螺旋滾道而滾動，在螺桿上滾動數(shù)周后，滾珠從滾道的一端滾出并沿返回裝置返回另一端，重新進入軌道，從而構(gòu)成閉合回路。
三 參考資料
1．數(shù)控機床設(shè)計手冊；
2．機械設(shè)計手冊；
3．機電傳動控制；
4．標準件手冊。
5. 磨削原理
四 進度計劃
第一階段：完成所選課程，完成英文翻譯。
第二階段： 完成畢業(yè)設(shè)計的總體規(guī)劃，查閱相關(guān)資料。
第三階段：完成X-Y工作臺設(shè)計及相關(guān)計算。
第四階段： 完成磨頭設(shè)計。
第五階段： 完成控制系統(tǒng)設(shè)計。
第六階段：撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書，出圖，準備答辯。