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廣西工學院鹿山學院 畢業(yè)設計（論文）開題報告 題 目： CKS6163雙頭數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)設計 ——床身的結(jié)構(gòu)及工藝工裝設計 系 別： 專業(yè)班級： 姓 名： 學 號： 指導教師： 二〇一三年1月 5 日 一、選題的背景和意義 近年來我國企業(yè)的數(shù)控車床占有率逐年上升，在大中型企業(yè)已有較多的使用，在中小型企業(yè)甚至個體企業(yè)中也普遍開始使用。在這些數(shù)控車床中，除少量車床以FMS模式集成使用外，大都處于單機運行狀態(tài)，并且相當部分處于使用效率不高，管理方式落后狀態(tài)。2001年，我國機床工業(yè)產(chǎn)值已近進入世界第5名，機床消費額在世界排名上升大第3名，達47.39億美元，僅次于美國的53.67億美元，消費額比上年增長25%。但由于國產(chǎn)數(shù)控車床不能滿足市場需求，使我國機床的進口額呈逐年上升態(tài)勢，2001年進口機床躍升世界第2位，達24.06億美元，比上年增長27.3%。近年來我國出口額增幅較大的的數(shù)控機床有數(shù)控車床數(shù)控磨床數(shù)控特種加工床數(shù)控剪板床數(shù)控成型折彎床數(shù)控壓鑄床等，普通車床有鉆床鋸床插床拉床組合機床液壓壓力機木工機床等。出口的數(shù)控機床品種以中低檔為主。 國內(nèi)數(shù)控機床的發(fā)展特點: 新產(chǎn)品開發(fā)有了很大的突破，技術含量高的產(chǎn)品占主導地位。 數(shù)控機床產(chǎn)量大幅度增長，數(shù)控化率顯著提高。 數(shù)控機床發(fā)展的關鍵配套產(chǎn)品有了突破。 國外數(shù)控機床的發(fā)展現(xiàn)狀 國際機床市場消費主流是數(shù)控機床。1988年世界機床進口額中大部分為數(shù)控機床，美國進口機床的數(shù)控化率達70%，我國為60%，目前世界數(shù)控機床消費趨勢已從初期以數(shù)控電加工機床、數(shù)控車床、數(shù)控銑床為主轉(zhuǎn)向以加工中心、專用加工機床、成套設備為主。 數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 (1)繼續(xù)向開放式，基于PC的第六代方向發(fā)展 基于PC所具有的開放性，低成本，高可靠性，軟硬件資源豐富等特點，更多的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家會走上這條道路。至少采用PC機作為它的前端機，來處理人機界面，將普及到所有的數(shù)控系統(tǒng)。遠程通訊，遠程診斷和維修將更加普遍。 (2)向高速化和高精度方向發(fā)展 這是適應機床向高速和高精度方向發(fā)展的需要。 (3)向智能化方向發(fā)展 隨著人工智能在計算機領域的不斷滲透和發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)的智能化程度將不斷提高。 (A)適用自適應控制技術 (B)引入專家系統(tǒng)指導加工 (C)引入故障診斷專家系統(tǒng) （D）智能化數(shù)字伺服驅(qū)動裝置 3. 課題研究意義： 數(shù)控機床是制造業(yè)實現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)代化的主機，數(shù)控技術的水平高低和機床化率是衡量一個國家工業(yè)發(fā)展水平的重要標志。目前我國機床的數(shù)控化率不到5%，新機床的數(shù)控化率也僅為6%。無論從數(shù)控技術水平和機床的數(shù)控化率都大大落后于西方發(fā)達國家。 由于機床以及技術的不斷進步，機床改造已是個“永恒”的課題。我國的機床改造業(yè)，也從老的行業(yè)進入到以數(shù)控技術為主的新行業(yè)，具有重要的現(xiàn)實意義和實用價值： 1）.培養(yǎng)了自己進行綜合分析和提高解決實際問題的能力，從而達到鞏固、擴大、深化所學知識的目的。 2）.培養(yǎng)了自己調(diào)查研究，熟悉有關技術政策，運用國家標準、規(guī)范、手冊、圖冊等工具書，進行設計計算、數(shù)據(jù)處理、編寫技術文件的獨立工作能力。 3）.使自己建立正確的設計思想；初步掌握解決本專業(yè)工程技術問題的方法和手段；從而使自己受到一次工程師的基本訓練。 .普通車床的數(shù)控化改造可以使車床的性能穩(wěn)定可靠，還可以節(jié)省資金和提高生產(chǎn)效率。 二、研究的基本內(nèi)容和擬解決的主要問題 在進行數(shù)控機床床身的詳細結(jié)構(gòu)設計之前，我們需要對車床的總體和布局方案進行確定，去工廠參觀以及去查閱相關資料 1. 調(diào)查分析CKS6163雙頭數(shù)控車床的加工特點為臥式雙拖板雙電動機刀架同時數(shù)控加工的專用機床，確定車床數(shù)控化的主要技術參數(shù)。 2. 進行CKS6163雙頭數(shù)控車床床身設計的總體方案。 3.機床床身是機床的重要基礎件，起著支撐工件和主軸箱、尾架等關鍵部件的作業(yè)。他的動態(tài)特征和靜態(tài)特征性直接影響機床的加工精度和工件的表面粗糙度，關系到機床是否能安全可靠的工作及整機的使用壽命。 4.機床床身結(jié)構(gòu)的長度，重量，以及使用的材料等設計計算并優(yōu)化 5.導軌采用雙三角形鑄鐵導軌.（我們用的導軌形式是：三角形和矩形導軌的組合） 6.制定床身加工工藝路線、編寫工藝過程卡、工序卡、繪制工序圖，繪制裝配總圖。 三、研究方法及措施 滿足需要的前提下，對原有機床盡可能減少改動量，以降低改造成本。改造中需要解決的問題是：增加數(shù)控裝置，設計微機控制裝置或選用經(jīng)濟性的的數(shù)控系統(tǒng)；將現(xiàn)有機械傳動的進給控制裝置改裝成數(shù)控控制的無級自動變速的進給系統(tǒng)；將絲杠換成滾珠絲杠，提高傳動精度；手動控制刀架轉(zhuǎn)位裝置改造成數(shù)控裝置控制的自動轉(zhuǎn)位刀架；加裝脈沖編碼器，實現(xiàn)螺紋的自動切削。 在對床身的結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化時,考慮到產(chǎn)品的工藝、生產(chǎn)連續(xù)性、制造成本、生產(chǎn)周期等因素,盡可能地對原設計中合理部分和對動態(tài)性能影響不大的方面加以保留。設計時優(yōu)先考慮對內(nèi)部筋板的改動,這對改善整機性能影響最大,而總體改動量又最小。需要用計算對各優(yōu)化方案加以比較驗證。在床身結(jié)構(gòu)設計過程中,采用了集成技術。它是通過建立床身的模型,然后將模型輸出到系統(tǒng)進行模型轉(zhuǎn)換,生成有限元模型,并進行仿真計算,找出原設計結(jié)構(gòu)中的缺陷,改進原設計,重新建立模型,再輸出到系統(tǒng)進行仿真計算,循環(huán)往復,直到得到滿意的設計。 之后制定工藝路線，編寫工藝過程卡、工序卡，繪制工序圖。 四、研究工作的步驟、進度 1.查閱中、外資料至少15篇，翻譯外文（3000）漢字 2012年12月—2013年1月20日 2.設計方案的選擇與論證料 2012年12月—2013年1月20日 3.完成“開題報告” 2012年12月—2013年1月20日 4.工程設計，計算分析 2013年1月15日—2013年2月19日 5.繪制圖紙（完成初稿） 2013年2月20日—2013年3月24日 6.繪制圖紙（定稿） 2013年3月25日—2013年3月31日 7.編寫設計說明書 2013年4月1日—2013年4月16日 8.編寫答辯匯報材料 2013年4月16日 五、主要參考文獻（其中外文文獻不少于2篇） [1] 李佳，《數(shù)控機床及應用》，北京：清華大學出版社，2001.7 [2] 文懷興、夏田，《數(shù)控機床系統(tǒng)設計》，北京：化學工業(yè)出版社，2005 .6 [3] 王愛玲，《現(xiàn)代數(shù)控機床》，北京：國防工業(yè)出版社，2005.8 [4] 畢承恩，《現(xiàn)代數(shù)控機床》，北京：北京機械工業(yè)出版社，1993.7 [5] 許祥泰，《加工中心實用技術》，北京：機械工業(yè)出版社，2007.10 [6] 高德文，《數(shù)控加工中心》，北京：化學工業(yè)出版社，2003.8 [7] 楊賀來，《數(shù)控機床》，北京：清華大學出版社， 2009.1 [8] 隋秀凜、高安邦，《實用機床設計手冊》，北京：機械工業(yè)出版社，2010.1 [9] Chen H Fugue L. Robustness analysis of identification and adaptive control for stochastic .Systems and Control Letters. 1987 [10] MachinabilityData Center.Machining Data Handbook.3rd Edition .1990 [11] 劉鴻文,《材料力學》，北京：高等教育出版社，2001.1 [12] 董剛、李建功、潘鳳章，《機械設計》，北京：機械工業(yè)出版社。 六、導師評語： 簽字： 年 月 日