臥式重型數(shù)控車床液壓系統(tǒng)設計

臥式重型數(shù)控車床液壓系統(tǒng)設計,臥式,重型,數(shù)控車床,液壓,系統(tǒng),設計 本科畢業(yè)論文(設計)開題報告 論 文 題 目： 臥式重型數(shù)控車床機床液壓系統(tǒng)設計學 院 ： 機 械 工 程 學院 專 業(yè)、班 級： 機械設計制造及其自動化 機英 144 學 生 姓 名 ： 年 12 月 28 日填 畢業(yè)論文（設計）開題報告要求 開題報告既是規(guī)范本科生畢業(yè)論文工作的重要環(huán)節(jié)，又是完成高質量畢業(yè)論文（設計）的有效保證。為了使這項工作規(guī)范化和制度化，特制定本要求。 一、選題依據(jù) 1. 論文（設計）題目及研究領域； 2. 論文（設計）工作的理論意義和應用價值； 3. 目前研究的概況和發(fā)展趨勢。二、論文（設計）研究的內容1.重點解決的問題； 2. 擬開展研究的幾個主要方面（論文寫作大綱或設計思路）； 3. 本論文（設計）預期取得的成果。三、論文（設計）工作安排 1. 擬采用的主要研究方法（技術路線或設計參數(shù)）； 2. 論文（設計）進度計劃。四、文獻查閱及文獻綜述 學生應根據(jù)所在學院及指導教師的要求閱讀一定量的文獻資料，并在此基礎上通過分析、研究、綜合，形成文獻綜述。必要時應在調研、實驗或實習的基礎上遞交相關的報告。綜述或報告作為開題報告的一部分附在后面，要求思路清晰，文理通順，較全面地反映出本課題的研究背景或前期工作基礎。 五、其他要求 1. 開題報告應在畢業(yè)論文（設計）工作開始后的前四周內完成； 2. 開題報告必須經(jīng)學院教學指導委員會審查通過； 3. 開題報告不合格或沒有做開題報告的學生，須重做或補做合格后，方能繼續(xù)論文 （設計）工作，否則不允許參加答辯； 4. 開題報告通過后，原則上不允許更換論文題目或指導教師； 5. 開題報告的內容，要求打印并裝訂成冊（部分專業(yè)可根據(jù)需要手寫在統(tǒng)一紙張上， 但封面需按統(tǒng)一格式打印）。 一、選題依據(jù) 1. 論文（設計）題目 臥式重型數(shù)控車床機床液壓系統(tǒng)設計 2. 研究領域 機械制造及自動化——流體傳動與控制 3. 論文（設計）工作的理論意義和應用價值: 臥式重型數(shù)控車床在當今的裝備制造業(yè)已經(jīng)占有了重要的地位，成為機械加工行業(yè)的主要設備之一，得到了越來越廣泛的使用。 臥式重型數(shù)控車床技術含量高，剛性強，精度穩(wěn)定，高效節(jié)能，功率大，適用于強力或高速切削加工直徑 較大的重型機械零件，如大型法蘭、重型軸件和管件、各種閥門、汽輪機配件等等，廣泛應用于風電、石油、化工、造紙、紡織、礦山、船舶、航空、橡膠、模具、汽車配件、加工如汽輪機轉子、圍帶、發(fā)電機、水輪機轉子、機器主軸、卷揚機等等機械制造加工業(yè)。 目前的社會都在向著機械化發(fā)展，大量的機械產品被應用到了很多的領域， 隨著工業(yè)技術的發(fā)展，臥式重型數(shù)控機床液壓系統(tǒng)的應用也非常的廣泛，尤其是在改造升級車間的自動化程度，大力發(fā)展制造業(yè)，更加顯示出了這門技術的重要。對其應用我們從以前的懵懂變成了如今的了解，這使我們可以更加準確的使用它，從而發(fā)揮出它更多的價值來推動我們社會的發(fā)展。 4. 目前研究的概況和發(fā)展趨勢 我國機床事業(yè)是從無到有，逐漸發(fā)展起來的。從 1956 年開始自行設計、制造了機床并得到很大發(fā)展。如北京、上海、遼寧、山東、江蘇等發(fā)展很快，西北、西南地區(qū)也又新的發(fā)展。國家又重點安排了一批工廠，如大連機床廠、常州機床廠、大河機床廠、長沙機床廠、上海第十機床廠等 20 多個工廠生產機床通用部件，為全國各地機械加工部門用機床自己武裝自己創(chuàng)造了非常有利的條件。許多工廠在大搞技術改造、設備更新、質量翻新的熱潮中，制造了大量的機床及其自動線，成倍地提高了勞動生產率，保證了產量和質量，降低了成本。目前，我國大多數(shù)省、市、自治區(qū)都能設計并制造機床及其自動線，產量、質量和技術水平都在不斷提高。用我國自行設計與制造的機床及其自動線武裝起來的第二汽車制造廠，經(jīng)投產后證明具有規(guī)模、效率高，具有較高的自動化程度特點物理從工藝方案和布局， 還是從加工精度和質量方面看，這些機床及機床自動線都已達到國 際先進水平。 臥式重型機床的發(fā)展趨勢是首先廣泛應用數(shù)控技術，國外主要的臥式重型機床生產廠家都有自己的系列化完整的數(shù)控臥式重型機床通用部件，在臥式重型機床上不僅一般動力部件應用數(shù)控技術，而且夾具的轉位或轉角、換箱裝置的自動分度與定位也都應用數(shù)控技術，從而進一步提高了臥式重型機床的工作可靠性和加工精度。 其次發(fā)展綜合自動化技術現(xiàn)代工業(yè)的大發(fā)展對自動化制造技術提出了許多新的需求，大批量生產的高效率， 要求制造系統(tǒng)不僅能完成一般的機械加工工序，而 且能完成零件從毛坯進線到成品下線的全部工序。 然后是發(fā)展綜合高速切削技術，隨著科學技術的發(fā)展，高速切削技術取得了顯著的進步。高速、高效、復合是當今機械加工的發(fā)展趨勢。實現(xiàn)高速切削的最關鍵技術是研究開發(fā)性能優(yōu)良的高速切削機床， 自 20 世紀 80 年代中期以來， 開發(fā)高速切削機床便成為國際機床工業(yè)技術發(fā)展的主流。 機床工業(yè)是現(xiàn)代工業(yè)特別是現(xiàn)代制造業(yè)的基礎，在國民經(jīng)濟中占有重要的戰(zhàn)略地位。當今社會企業(yè)的發(fā)展壯大,都離不開創(chuàng)新，臥式重型機床行業(yè)企業(yè)一要開展科技攻關, 攻克當前行業(yè)企業(yè)技術發(fā)展上的難題。當今科學技術快速發(fā)展,傳統(tǒng)的臥式重型機床已經(jīng)落后,企業(yè)需要立足根本,重點把關,把企業(yè)科研能力當成重中之重,使企業(yè)的創(chuàng)新能力到達一個新的平臺。 二、論文（設計）研究的內容 1、重點解決的問題: 臥式重型數(shù)控車床機床液壓系統(tǒng)設計 2、擬開展研究的幾個主要方面（論文寫作大綱或設計思路）: （1） 根據(jù)用戶加工需求，制定切實可行的方案、突出多功能特點； （2） 工作臺進給控制系統(tǒng)液壓系統(tǒng)； （3） 進行運動參數(shù)設計； （4） 結構設計，要求繪制機床總圖、主軸部件圖、工件臺部件圖及部分零件圖， 總圖紙量為四張以上0號圖； （5） 對車床液壓系統(tǒng)部分進行校核，完善設計； （6） 總結完成的所有工作，并對本設計的應用前景及下一步深入工作進行展望。 3、本論文（設計）預期取得的成果： （1） 根據(jù)機床動作需求，確定液壓傳動系統(tǒng)設計方案。 （2） 進行參數(shù)設計，液壓系統(tǒng)圖設計。 （3） 繪制臥式重型數(shù)控車床、液壓系統(tǒng)的設計圖，部件圖及零件圖。 （4） 對系統(tǒng)性能進行必要的校核。 （5） 考慮計算機輔助設計方案。 （6） 編寫設計說明書一份。 三、論文（設計）工作安排 1. 擬采用的主要研究方法（技術路線或設計參數(shù)）；針對本課題機床的需要設計液壓傳動系統(tǒng)。 （1），分析所給的機床動作要求，確定液壓傳動系統(tǒng)的方案設計。 （2），完成參數(shù)計算、系統(tǒng)設計、泵站設計、集成系統(tǒng)設計。 （3），繪制液壓系統(tǒng)圖，部分工作圖， （4），編寫設計說明書等技術文件。 2. 論文（設計）進度計劃 第 1 周：布置題目，進行題目調研，查找相關文獻 第 2 周：開始撰寫開題報告，進行外文文獻的翻譯 第 3 周：與指導教師溝通，完成開題報告初稿， 第 4 周：在充分調查的基礎上進行課題的方案設計， 第 5 周：在充分調查的基礎上進行課題的方案設計， 第 6 周：繼續(xù)探討合理的設計方案 第 7 周：進行課題的整體設計，繪制設計總圖 第 8 周：進行液壓系統(tǒng)設計，繪制液壓系統(tǒng)圖 第 9 周：進行液壓系統(tǒng)參數(shù)設計，繪制液壓部件及零件圖 第 10 周：選擇液壓系統(tǒng)元件 第 11 周：進行液壓系統(tǒng)性評估計算 第 12 周：開始進行設計說明書的撰寫 第 13 周：完成設計說明書的撰寫 第 14 周：制作答辯文件，準備畢業(yè)答辯 四、需要閱讀的參考文獻 [1]雷天覺.機械設計手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2001 年：38-55 頁[2]王文斌.機械工程手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2001 年：199-212 頁 [3] 張英志.數(shù)控車床液壓系統(tǒng)設計[J]. 機械制造與自動化. 2010(01)： 122-125 頁 [4] 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以上。在滑動導軌面處采用貼防爬行導軌板等工藝措施，使進給系統(tǒng)的剛度、摩擦阻尼系數(shù)等動態(tài)特性處于最佳狀態(tài)，避免了低速爬行現(xiàn)象的發(fā)生。床身采用多段接駁而成，連接處有螺栓及銷釘，使連接處有較高的連接剛性和定位精度。 2. 主軸箱：該機床主軸箱是用直流電動機驅動，其傳動過程采用: 主電動機—皮帶傳動—齒輪變速的傳統(tǒng)傳動方式，并通過液壓油缸來實現(xiàn)變速的傳動結構。 3. 尾座：尾座為電動、手動操作雙能尾座。能夠實現(xiàn)尾座移動與鎖緊和尾座頂尖伸縮與頂緊。 4. 液壓系統(tǒng)：由于液壓傳動具有輸出力大、重量輕、慣性小、調速方便和易于控制等優(yōu)點，在完成和提高數(shù)控機床性能方面發(fā)揮著不可替代的作用。本機床分別對主軸 箱齒輪變速、液壓卡盤的夾緊與松開、潤滑和尾座的定位采用了液壓控制。該液壓系統(tǒng)由油箱、泵組、操縱板和閥等組成。 5. X 軸和 Z 軸進給運動：Z 軸進給運動采用雙電動機消隙結構，即 2 臺伺服電動機分別直聯(lián) 2 個減速器，減速器前端安裝有齒輪，通過齒輪與安裝在床身上齒條的嚙合來實現(xiàn) Z 軸進給，同時通過電氣參數(shù)控制 2 臺伺服電動機的同步運動，實現(xiàn)兩齒輪分別向兩側靠緊齒條齒面，從而達到消除反向間隙的作用; 床鞍上的刀架沿床鞍在 X 軸方向移動是由 X 軸伺服電動機經(jīng)皮帶輪及皮帶連接滾珠絲杠驅動的，并配備國外進口的高精度滾珠絲杠，以確保高精度，且傳動準確。 綜上所述，該重型數(shù)控車床不僅可以完成各種螺紋、圓弧、圓錐及回轉體的內外曲面的加工，并能滿足黑色金屬及有色金屬高速切削的速度需求，尤其解決了各種大型或超大型回轉體類工件在加工中存在的高效、大批量，高精度的問題。 2、關于臥式重型數(shù)控車床液壓系統(tǒng)的文獻綜述 通過閱讀文獻我了解到了臥式重型數(shù)控車床的液壓系統(tǒng)設計需要結構簡單，體積小，重量輕，輸出壓力大，運動平穩(wěn)可靠等要求。其主要元件有油箱，泵，閥， 液壓電機，操縱板等等。 對于臥式重型數(shù)控車床的液壓系統(tǒng)設計初步構想是：將該車床液壓系統(tǒng)分為兩個部分，這兩個部分相互獨立，分別為主軸箱和尾臺液壓系統(tǒng)，其工作方式為控制缸的左右或者上下運動，用于控制車床主軸箱的齒輪變速，潤滑，以及尾座套筒的伸縮及尾座體的鎖緊固定。 通過閱讀液壓與氣動期刊中臥式重型數(shù)控車床液壓系統(tǒng)設計我了解到重型數(shù)控車床液壓系統(tǒng)特點有以下三點。 (1) 根據(jù)重型數(shù)控車床液壓系統(tǒng)特點, 分別設計主軸箱和尾臺2 個獨立的液壓系統(tǒng)。2 個液壓系統(tǒng)通過選用不同的主要液壓元件, 從而更好的滿足了不同機床部件的設計要求, 提高了設計的合理性、經(jīng)濟性和實用性; (2) 主軸箱變速采用雙電磁鐵控制的并帶有鋼球定位的二位四通閥, 使定位更加可靠, 也確保了因停電或電磁鐵失靈時, 主軸變擋位置變化而導致的意外事故; (3)尾臺用單電磁鐵控制的二位四通閥, 是為尾座液壓缸在不帶電時處于夾緊 狀態(tài), 使尾臺在工作時更加安全可靠 對于臥式重型數(shù)控車床的認識我通過這段時間的設計有了很大的了解，在我查閱的資料中也包括了大量的關于這方面的知識，這對于我了解這個設計無疑有了很大的幫助，也為我以后的設計打下了一個很好的基礎，使我可以事半功倍。 液壓技術作為實現(xiàn)現(xiàn)代傳動與控制的關鍵基礎技術之一，已成為工業(yè)機械、工程建設機械及國際尖端產品不可缺少的重要技術基礎。是它們向自動化、高精度、高效率、高速度、小型化、輕量化方向發(fā)展的關鍵技術。世界工業(yè)發(fā)達國家都將液壓工業(yè)列為競爭發(fā)展的行業(yè)，其發(fā)展速度遠高于機械工業(yè)的發(fā)展速度。液壓元件及其控制已發(fā)展成為綜合的液壓工程技術。 指導教師評閱意見（對選題情況、研究內容、工作安排、文獻綜述等方面進行評閱） 審 核意 教研室主任意見 見  簽字： 年 月 日 簽字： 年 月 日 學院教學指導委員會意見 簽字： 年 月 日公章：