CA6140機(jī)床主軸箱的設(shè)計(jì)【說明書+CAD】
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河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院
本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告
題目名稱
CA6140機(jī)床主軸箱的設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名
徐嶺南
專業(yè)班級(jí)
機(jī)制四班
學(xué)號(hào)
0828050040
一、 選題的目的和意義:
CA6140機(jī)床是普通的車削機(jī)床,在現(xiàn)實(shí)社會(huì)中應(yīng)用十分廣泛,也是了解和掌握,操作其他機(jī)床的基礎(chǔ),CA6140車床是金屬切削機(jī)床的一個(gè)典型代表,廣泛的應(yīng)用于金屬切削加工領(lǐng)域。CA6140車床主軸箱的設(shè)計(jì)這個(gè)課題,該設(shè)計(jì)既有機(jī)床結(jié)構(gòu)方面內(nèi)容,又有機(jī)床設(shè)計(jì)方面內(nèi)容,有利于將大學(xué)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行綜合運(yùn)用。雖然本人未曾系統(tǒng)的學(xué)習(xí)機(jī)床設(shè)計(jì)方面的課程,但相信通過該畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠拓寬知識(shí)面,增加自己的查閱科研文獻(xiàn)資料的能力,以及動(dòng)手實(shí)踐的能力該機(jī)床剛性好、功率大、操作方便。該機(jī)床可進(jìn)行各種車削工作,并可加工公制、英制、模數(shù)和徑節(jié)螺紋,用途廣泛。研制CA6140機(jī)床主軸箱的結(jié)構(gòu)及并進(jìn)行設(shè)計(jì),一方面可以加深對(duì)機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的了解和掌握,將自己大學(xué)四年所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行全面的整合和優(yōu)化,另一方面還可以提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力,調(diào)研能力以及工程制圖能力。所以,我認(rèn)為選擇該課題意義十分大,很值得做畢業(yè)論文題目。
二、 國內(nèi)外研究綜述:
金屬切削機(jī)床是用切削的方法將金屬毛坯加工成機(jī)器零件的機(jī)器,它是制造機(jī)器的機(jī)器,所以又稱“工作母機(jī)”或“工作機(jī)”,習(xí)慣上稱“機(jī)床”。
金屬切削機(jī)床是人類在改造自然的長期生產(chǎn)實(shí)踐中,不斷改進(jìn)生產(chǎn)工具的基礎(chǔ)上產(chǎn)生很發(fā)展起來的。最原始的機(jī)床是依靠雙手的往復(fù)運(yùn)動(dòng)在工件上鉆孔。最初的加工對(duì)象是木料。而后發(fā)展到加工其他材料,出現(xiàn)了依靠人力使工件往復(fù)回轉(zhuǎn)的原始車床。當(dāng)加工對(duì)象由木料逐步過渡到金屬時(shí),車圓、鉆孔等都要求增大動(dòng)力,于是就逐漸出現(xiàn)了水力、風(fēng)力和畜力等驅(qū)動(dòng)的機(jī)床。18世紀(jì)末,蒸汽機(jī)的出現(xiàn),提供了新型巨大的能源,使生產(chǎn)技術(shù)發(fā)生了革命性的變化。20世紀(jì)以來,齒輪變速箱的出現(xiàn),使機(jī)床結(jié)構(gòu)發(fā)生了根本性的變化。近些年來,隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)以及激光技術(shù)等的發(fā)展并應(yīng)用于機(jī)床領(lǐng)域,使機(jī)床的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新時(shí)代。自動(dòng)化、精密化、高效化和多樣化成為這一時(shí)代機(jī)床發(fā)展的特征,用以滿足社會(huì)生產(chǎn)多種多樣、越來越高的要求,推動(dòng)社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展。不斷提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和自動(dòng)化程度是機(jī)床發(fā)展的基本方向。近年來,數(shù)控機(jī)床已成為機(jī)床發(fā)展的主流。數(shù)控機(jī)床無需人工操作,而是靠數(shù)控程序完成加工循環(huán)。因此,調(diào)整方便,適應(yīng)靈活多變的產(chǎn)品,使得中小批生產(chǎn)自動(dòng)化成為可能。數(shù)控機(jī)床不僅實(shí)現(xiàn)了柔性自動(dòng)化,而且提高了生產(chǎn)率,降低了廢品率,它已由中小批生產(chǎn)進(jìn)入了大批量的生產(chǎn)領(lǐng)域。當(dāng)然,改型方便,易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的更新?lián)Q代,也是數(shù)控機(jī)床進(jìn)入大量生產(chǎn)領(lǐng)域的重要原因。
我國機(jī)床工業(yè)已取得了很大的成就,但與世界先進(jìn)生產(chǎn)水平相比,還有較大的差距。主要表現(xiàn)在:大部分高精度和超精密機(jī)床的性能還不能滿足要求,精度保持性也較差,特別是高效自動(dòng)化和數(shù)控化機(jī)床的產(chǎn)量、技術(shù)水平和質(zhì)量等方面都明顯落后。我國數(shù)控機(jī)床基本上是中等規(guī)格的車床、銑床和加工中心等。精密、大型、重型或小型數(shù)控機(jī)床,還遠(yuǎn)不能滿足需要。至于航空、冶金、造船等工業(yè)部門所需要的多種類型的特種數(shù)控機(jī)床基本還是空白的。
在技術(shù)水平和性能方面差距也很明顯,國外已做到15-19軸聯(lián)動(dòng),分辨率達(dá)0.01微米,而我國目前只能做到5-6軸聯(lián)動(dòng),分辨率為1微米。國內(nèi)產(chǎn)品的質(zhì)量與可靠性也不夠穩(wěn)定,特別是先進(jìn)數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)和研制還需要作進(jìn)一步努力。我國機(jī)床工業(yè)必須不斷擴(kuò)大技術(shù)隊(duì)伍和提高人員的技術(shù)素質(zhì),學(xué)習(xí)和引進(jìn)國外的先進(jìn)科學(xué)技術(shù),大力開展科學(xué)研究,以便早日趕上世界先進(jìn)水平。
三、 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)所用的主要技術(shù)與方法:
根據(jù)任務(wù)書給定的設(shè)計(jì)參數(shù)確定傳動(dòng)方案、傳動(dòng)系統(tǒng)圖,確定各傳動(dòng)齒輪的參數(shù),傳動(dòng)比等,同時(shí)要考慮到傳動(dòng)效率等問題。另還要對(duì)主要零件進(jìn)行計(jì)算、研究,對(duì)主軸剛度、強(qiáng)度等進(jìn)行計(jì)算和驗(yàn)算。
其中設(shè)計(jì)參數(shù)如下:
工件最大回轉(zhuǎn)直徑:400mm
工件最大長度(四種規(guī)格):1000mm
主軸孔徑:48mm
主軸前端孔錐度:400mm
主軸轉(zhuǎn)速范圍:正轉(zhuǎn):10~1400r/min;反轉(zhuǎn):14~1580r/min
加工螺紋范圍:1~192mm/ 2~24牙/英寸
模數(shù):0.25~48mm
縱向進(jìn)給量范圍:0.1mm,橫向進(jìn)給量:0.05mm
刀架快速移動(dòng)速度:4m/min
主電機(jī):功率:7.5千瓦;轉(zhuǎn)速:1450r/min
快速電機(jī):功率:370瓦;轉(zhuǎn)速:2600r/min
冷卻泵:功率:90瓦;流量:25L/min
(一)研究方法
(1)確定傳動(dòng)方案和傳動(dòng)系統(tǒng)圖
根據(jù)CA6140車床主軸箱結(jié)構(gòu)及任務(wù)書給定的設(shè)計(jì)參數(shù),確定主軸箱的結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)速圖,最終確定系統(tǒng)的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)系統(tǒng)圖。
(2)進(jìn)行主軸箱內(nèi)各結(jié)構(gòu)計(jì)算及校核
完成主軸箱箱體、各傳動(dòng)軸軸上零件計(jì)算及校核。
(3)對(duì)各個(gè)主要結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行三維造型設(shè)計(jì),并給出三維造型圖。
(二)研究手段
針對(duì)課題中出現(xiàn)的以上幾個(gè)問題,將在接下來的時(shí)間里通過以下途徑來解決。
1)查閱相關(guān)書籍資料,了解關(guān)于金屬切削機(jī)床及CA6140主軸箱結(jié)構(gòu)。
2)CA6140主軸箱轉(zhuǎn)速圖設(shè)計(jì)及傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)。
給定的參數(shù),查閱有關(guān)方面書籍資料,設(shè)計(jì)總體的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。
CA6140主軸箱結(jié)構(gòu),主要包括以下五個(gè)單元:
l 箱體
l I傳動(dòng)軸及零件設(shè)計(jì)。
l Ⅱ傳動(dòng)軸及零件設(shè)計(jì)。
l Ⅲ傳動(dòng)軸及零件設(shè)計(jì)。
l Ⅳ傳動(dòng)軸及零件設(shè)計(jì)。
l Ⅴ傳動(dòng)軸及零件設(shè)計(jì)。
四、 主要參考文獻(xiàn)與資料獲得情況:
[1] 賈亞洲.金屬切削機(jī)床概論[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 2007.1.
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[3] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(第5版)[S].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008.5.
[4] 顧維邦.金屬切削機(jī)床概論[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1999.7.
[5] 陳日曜.金屬切削原理(第2版)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002.1.
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[7] 鄭文緯,吳克堅(jiān).機(jī)械原理[M].北京:高等教育出版社,1997.7.
[8] 付鐵.計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教程[M].北京:北京理工大學(xué)出版社,1999.12
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[10] 方世杰.機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003.3.
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[12] 吳宗澤,羅圣國.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)[S].北京高等教育出版社,1982.12.
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五、 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)進(jìn)度安排(按周說明)
第五周(3月6——13日)搜集資料。
第六周(3月14——31日)整理資料。
第七周(4月1——8日)確定論文題目。
第八周(4月9——15日)撰寫開題報(bào)告,同時(shí)擬定論文寫作提綱,準(zhǔn)備撰寫畢業(yè)論文。
第九周——第十一周(4月16日——5月4日)完成論文第一稿。
第十二周——第十三周(5月5日——20日)填寫論文中期檢查報(bào)告,完成論文第二稿。
第十四周(5月21——27日)完成論文第三稿,同時(shí)準(zhǔn)備外文資料及中文翻譯。
第十五周(5月28——6月3日)完成對(duì)論文的編輯、排版、打印并準(zhǔn)備答辯等事項(xiàng)。
第十六周——第十七周(6月4日——15日)提交論文,并做進(jìn)一步修改。
六、 指導(dǎo)教師審批意見:
指導(dǎo)教師: (簽名)
年 月 日
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