2771 光學(xué)磨床主軸設(shè)計(jì)及三維建模

2771 光學(xué)磨床主軸設(shè)計(jì)及三維建模,光學(xué),磨床,主軸,設(shè)計(jì),三維,建模 - 1 -西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告題目：光學(xué)磨床主軸設(shè)計(jì)及三維建模系 別 機(jī)電信息系 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) B070203 姓 名 董俊偉 學(xué) 號(hào) B07020303 導(dǎo) 師 姚敏茹 2010 年 11 月 26 日- 2 -開 題 報(bào) 告 填 寫 要 求1．開題報(bào)告作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成。2．開題報(bào)告內(nèi)容必須按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁(yè)上下載）填寫并打?。ń勾蛴≡谄渌埳虾蠹糍N） ，完成后應(yīng)及時(shí)交給指導(dǎo)教師審閱。3．開題報(bào)告字?jǐn)?shù)應(yīng)在 1500 字以上，參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于 15 篇（不包括辭典、手冊(cè)，其中外文文獻(xiàn)至少 3 篇） ，文中引用參考文獻(xiàn)處應(yīng)標(biāo)出文獻(xiàn)序號(hào)， “參考文獻(xiàn)” 應(yīng)按附件中《參考文獻(xiàn)“ 注釋格式”》的要求書寫。4． 年、月、日的日期一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫，例：“2008 年 11 月 26 日” 。31. 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）綜述1．1 課題背景光學(xué)磨床是光學(xué)玻璃精加工的主要設(shè)備，國(guó)產(chǎn)光學(xué)磨床普遍存在精度低、自動(dòng)化程度低、工作環(huán)境差等缺點(diǎn)，平面磨床主軸部件是保證光學(xué)零件精度的關(guān)鍵部件，實(shí)現(xiàn)光學(xué)磨床主軸部件設(shè)計(jì)，并利用三維軟件實(shí)現(xiàn)建模，對(duì)關(guān)鍵部件進(jìn)行分析，提高設(shè)計(jì)精度，對(duì)提高我國(guó)光學(xué)玻璃的制造水平有一定的現(xiàn)實(shí)意義，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。1.2 國(guó)內(nèi)外對(duì)研究的相關(guān)情況平面磨床是磨床類機(jī)床中發(fā)展?jié)摿ψ畲蟮臋C(jī)床，在完成傳統(tǒng)的平面磨削功能外，以平磨的床身、拖板、臺(tái)面、磨頭等大件為基礎(chǔ)，可以演變成外圓、曲線、工具、無(wú)心等磨床。由于我國(guó)的平面磨床大多為六十年代制造，性能相對(duì)都比較差，近幾十年以來(lái)，先后采用新技術(shù)對(duì)一些磨床進(jìn)行了改造，提高了其精度和性能。改造過(guò)程中主要采用滑動(dòng)軸承尤其是靜壓技術(shù)對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn)。近幾年來(lái)，精度作為平面磨床的一項(xiàng)重要的考核指標(biāo)而越來(lái)越受到各國(guó)專家的重視，而主軸部件作為磨床的主要組成部件，亦是影響平面磨床精度的關(guān)鍵技術(shù)之一。我國(guó)把高速主軸單元制造技術(shù)研究作為“十五”目標(biāo)及主要研究?jī)?nèi)容之一：著力進(jìn)行主軸材料、結(jié)構(gòu)、軸承的研究與開發(fā)；主軸系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性及熱態(tài)性研究；柔性主軸及其軸承的彈性支承技術(shù)研究；主軸系統(tǒng)的潤(rùn)滑與冷卻技術(shù)研究；主軸的多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)、虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)研究；主軸換刀技術(shù)研究。目前，國(guó)際上平面磨床工作臺(tái)往復(fù)速度最高可達(dá) 200m/min，工作臺(tái)的加速度50m/s2。當(dāng)然，這都是采用直線電機(jī)后才達(dá)到了這個(gè)水平。確實(shí)，新功能部件的使用對(duì)提高機(jī)床主機(jī)的性能起了非常大的作用。對(duì)于難加工材料和硬質(zhì)材料具有很大的潛力的磨削方法高速行程磨削，也稱為快速短行程磨削，這種方法是以高的工作臺(tái)速度和高的加速度進(jìn)行磨削加工。傳動(dòng)方式由原來(lái)的直流電機(jī)齒帶或滾珠絲杠傳動(dòng)變?yōu)椴捎弥本€電機(jī)驅(qū)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)速度更快，效率更高，應(yīng)用范圍更廣。近幾年，歐洲高速行程磨削得到較快的進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)了 2 個(gè)目標(biāo)——減少加工費(fèi)用 40%和減少磨削時(shí)間 50%。從磨削機(jī)理看，高速行程磨削不是一種全新的加工方式，5而是平面磨削的變型或是平面磨削的延伸。總之，高速行程磨削技術(shù)是一種新的有效的平面磨削方法。磨削加工中心的小型化、實(shí)用化和復(fù)合化，磨削加工中心的發(fā)展已有多年的，隨著磨削加工技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，磨削加工中心的制造水平不斷提高。磨削加工中心是一種柔性的磨削加工系統(tǒng)，它的技術(shù)基礎(chǔ)是機(jī)電一體化和計(jì)算機(jī)技術(shù)。磨削加工中心一般可分為加工中心延長(zhǎng)型和常規(guī)磨床延長(zhǎng)型二種。國(guó)外機(jī)床制造企業(yè)都有強(qiáng)大的自主創(chuàng)新能力，在每屆重要的機(jī)床展覽會(huì)上都能發(fā)現(xiàn)新的亮點(diǎn)。例如在 2005 年的歐洲機(jī)床展覽會(huì)上，MAEGERLE 公司展出了一臺(tái)最新的 MFP 數(shù)控磨床，該機(jī)在世界上首次采用最新的驅(qū)動(dòng)技術(shù)和西門子最新一代的SINUMERIK 在線控制的數(shù)控裝置。其最大的優(yōu)點(diǎn)是：最大的阻尼特性和進(jìn)給力，加上在絲杠軸和螺母之間無(wú)磨損的運(yùn)行。此外，與直線驅(qū)動(dòng)相比，能量消耗要低 10 倍以上，不會(huì)產(chǎn)生任何熱量精度作為平面磨床的一項(xiàng)重要的考核指標(biāo)而越來(lái)越受到各國(guó)專家的重視，因此平面磨床加工精度有了新的突破。微米以下進(jìn)給機(jī)構(gòu)是超精密平面磨床的關(guān)鍵技術(shù)之一。目前，很多平面磨床己實(shí)現(xiàn)了最小進(jìn)給量 0．1μm ，各國(guó)制造廠為實(shí)現(xiàn)這種微小進(jìn)給一般都采用精密數(shù)控系統(tǒng)，最大限度地縮短進(jìn)給傳動(dòng)鏈等措施來(lái)滿足機(jī)床這一要求。1.3 課題來(lái)源目前，我國(guó)大部分中小企業(yè)使用的設(shè)備基本上是 80 年代以前生產(chǎn)的，因?yàn)橘?gòu)買先進(jìn)設(shè)備需要很高的金額所以為了實(shí)現(xiàn)精密零件的加工就只有對(duì)原有設(shè)備進(jìn)行改造，以適應(yīng)新的需要因此設(shè)備改造是中小型企業(yè)設(shè)備更新的主要手段。此次課題要改造是西安光輝設(shè)備制造有限責(zé)任公司提供的 PM500 光學(xué)玻璃加工磨床的磨頭升降機(jī)構(gòu)進(jìn)給系統(tǒng)，此磨床是 70 年代國(guó)產(chǎn)磨床。1.4 課題內(nèi)容介紹(1) 了解光學(xué)磨床的主軸系統(tǒng)；(2) 光學(xué)磨床主軸系統(tǒng)主要部件設(shè)計(jì)三維建模；(3) 關(guān)鍵部件的分析；(4) 技術(shù)指標(biāo)：裝置功能可實(shí)現(xiàn)，模型可裝配。PM500 平面磨床是光學(xué)玻璃精加工的主要設(shè)備，國(guó)產(chǎn)光學(xué)磨床普遍存在精度底，自動(dòng)化程度底，工作環(huán)境差等缺點(diǎn)，平面磨床工作臺(tái)是保證光學(xué)零件精度的關(guān)鍵部件，實(shí)現(xiàn) PM500 平面磨床升降系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，提高設(shè)計(jì)精度，對(duì)提高我國(guó)光學(xué)玻璃的制造水平有一定的現(xiàn)實(shí)意義，具有提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的重要意義。6本頁(yè)單獨(dú)成頁(yè)4 完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃（按周次填寫）第 1-3 周：課題調(diào)研、準(zhǔn)備開題 搜集資料；第 4-6 周：完成數(shù)據(jù)庫(kù)的整理、建立和修改；第 7 周：完成英文翻譯；第 8 周：完成中期工作，提交中期報(bào)告；第 9-11 周：完成磨床主軸設(shè)計(jì)零件二維建模；第 12-14 周：完成主軸系統(tǒng)二維，三維建模；第 15 周，進(jìn)行畢業(yè)答辯。5 指導(dǎo)教師意見（對(duì)課題的深度、廣度及工作量的意見）指導(dǎo)教師： 年 月 日 6 所在系審查意見：系主管領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日55、參考文獻(xiàn)（中文或外文）書名或期刊、期號(hào)： 1. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（同類書籍） 2. 李哲， 新編中文 AutoCAD 2005 機(jī)械設(shè)計(jì)短期培 訓(xùn)教程，西北工 業(yè)大學(xué)出版社，2005.4 3. 尹常治， 機(jī)械設(shè)計(jì)制圖，高等教育出版社，2004.10 4. 和子康著，機(jī)床傳動(dòng)精度測(cè)量和提高，北京：中國(guó)計(jì)量出版社， 1987.8 5. 孔慶華， 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，同 濟(jì)大學(xué)出版社， 2004.7 6. 《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫組編機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)．第四冊(cè)：液壓、氣動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及機(jī)床現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997 7. 機(jī)床故障診斷與檢修叢書編委會(huì)編，磨床常見故障診斷與檢修，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000