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廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 題 目： CKS6163雙頭數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ——床身的結(jié)構(gòu)及工藝工裝設(shè)計(jì) 系 別： 專業(yè)班級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 二〇一三年1月 5 日 一、選題的背景和意義 近年來(lái)我國(guó)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(gè)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(jī)運(yùn)行狀態(tài)，并且相當(dāng)部分處于使用效率不高，管理方式落后狀態(tài)。2001年，我國(guó)機(jī)床工業(yè)產(chǎn)值已近進(jìn)入世界第5名，機(jī)床消費(fèi)額在世界排名上升大第3名，達(dá)47.39億美元，僅次于美國(guó)的53.67億美元，消費(fèi)額比上年增長(zhǎng)25%。但由于國(guó)產(chǎn)數(shù)控車床不能滿足市場(chǎng)需求，使我國(guó)機(jī)床的進(jìn)口額呈逐年上升態(tài)勢(shì)，2001年進(jìn)口機(jī)床躍升世界第2位，達(dá)24.06億美元，比上年增長(zhǎng)27.3%。近年來(lái)我國(guó)出口額增幅較大的的數(shù)控機(jī)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(jī)床液壓壓力機(jī)木工機(jī)床等。出口的數(shù)控機(jī)床品種以中低檔為主。 國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展特點(diǎn): 新產(chǎn)品開發(fā)有了很大的突破，技術(shù)含量高的產(chǎn)品占主導(dǎo)地位。 數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量大幅度增長(zhǎng)，數(shù)控化率顯著提高。 數(shù)控機(jī)床發(fā)展的關(guān)鍵配套產(chǎn)品有了突破。 國(guó)外數(shù)控機(jī)床的發(fā)展現(xiàn)狀 國(guó)際機(jī)床市場(chǎng)消費(fèi)主流是數(shù)控機(jī)床。1988年世界機(jī)床進(jìn)口額中大部分為數(shù)控機(jī)床，美國(guó)進(jìn)口機(jī)床的數(shù)控化率達(dá)70%，我國(guó)為60%，目前世界數(shù)控機(jī)床消費(fèi)趨勢(shì)已從初期以數(shù)控電加工機(jī)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(jī)床、成套設(shè)備為主。 數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì) (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(diǎn)，更多的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家會(huì)走上這條道路。至少采用PC機(jī)作為它的前端機(jī)，來(lái)處理人機(jī)界面，將普及到所有的數(shù)控系統(tǒng)。遠(yuǎn)程通訊，遠(yuǎn)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(yīng)機(jī)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(jì)算機(jī)領(lǐng)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(yīng)控制技術(shù) (B)引入專家系統(tǒng)指導(dǎo)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(dòng)裝置 3. 課題研究意義： 數(shù)控機(jī)床是制造業(yè)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)代化的主機(jī)，數(shù)控技術(shù)的水平高低和機(jī)床化率是衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。目前我國(guó)機(jī)床的數(shù)控化率不到5%，新機(jī)床的數(shù)控化率也僅為6%。無(wú)論從數(shù)控技術(shù)水平和機(jī)床的數(shù)控化率都大大落后于西方發(fā)達(dá)國(guó)家。 由于機(jī)床以及技術(shù)的不斷進(jìn)步，機(jī)床改造已是個(gè)“永恒”的課題。我國(guó)的機(jī)床改造業(yè)，也從老的行業(yè)進(jìn)入到以數(shù)控技術(shù)為主的新行業(yè)，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)用價(jià)值： 1）.培養(yǎng)了自己進(jìn)行綜合分析和提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力，從而達(dá)到鞏固、擴(kuò)大、深化所學(xué)知識(shí)的目的。 2）.培養(yǎng)了自己調(diào)查研究，熟悉有關(guān)技術(shù)政策，運(yùn)用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)、圖冊(cè)等工具書，進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、編寫技術(shù)文件的獨(dú)立工作能力。 3）.使自己建立正確的設(shè)計(jì)思想；初步掌握解決本專業(yè)工程技術(shù)問(wèn)題的方法和手段；從而使自己受到一次工程師的基本訓(xùn)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(wèn)題 在進(jìn)行數(shù)控機(jī)床床身的詳細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前，我們需要對(duì)車床的總體和布局方案進(jìn)行確定，去工廠參觀以及去查閱相關(guān)資料 1. 調(diào)查分析CKS6163雙頭數(shù)控車床的加工特點(diǎn)為臥式雙拖板雙電動(dòng)機(jī)刀架同時(shí)數(shù)控加工的專用機(jī)床，確定車床數(shù)控化的主要技術(shù)參數(shù)。 2. 進(jìn)行CKS6163雙頭數(shù)控車床床身設(shè)計(jì)的總體方案。 3.機(jī)床床身是機(jī)床的重要基礎(chǔ)件，起著支撐工件和主軸箱、尾架等關(guān)鍵部件的作業(yè)。他的動(dòng)態(tài)特征和靜態(tài)特征性直接影響機(jī)床的加工精度和工件的表面粗糙度，關(guān)系到機(jī)床是否能安全可靠的工作及整機(jī)的使用壽命。 4.機(jī)床床身結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度，重量，以及使用的材料等設(shè)計(jì)計(jì)算并優(yōu)化 5.導(dǎo)軌采用雙三角形鑄鐵導(dǎo)軌.（我們用的導(dǎo)軌形式是：三角形和矩形導(dǎo)軌的組合） 6.制定床身加工工藝路線、編寫工藝過(guò)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(duì)原有機(jī)床盡可能減少改動(dòng)量，以降低改造成本。改造中需要解決的問(wèn)題是：增加數(shù)控裝置，設(shè)計(jì)微機(jī)控制裝置或選用經(jīng)濟(jì)性的的數(shù)控系統(tǒng)；將現(xiàn)有機(jī)械傳動(dòng)的進(jìn)給控制裝置改裝成數(shù)控控制的無(wú)級(jí)自動(dòng)變速的進(jìn)給系統(tǒng)；將絲杠換成滾珠絲杠，提高傳動(dòng)精度；手動(dòng)控制刀架轉(zhuǎn)位裝置改造成數(shù)控裝置控制的自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架；加裝脈沖編碼器，實(shí)現(xiàn)螺紋的自動(dòng)切削。 在對(duì)床身的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化時(shí),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(duì)原設(shè)計(jì)中合理部分和對(duì)動(dòng)態(tài)性能影響不大的方面加以保留。設(shè)計(jì)時(shí)優(yōu)先考慮對(duì)內(nèi)部筋板的改動(dòng),這對(duì)改善整機(jī)性能影響最大,而總體改動(dòng)量又最小。需要用計(jì)算對(duì)各優(yōu)化方案加以比較驗(yàn)證。在床身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中,采用了集成技術(shù)。它是通過(guò)建立床身的模型,然后將模型輸出到系統(tǒng)進(jìn)行模型轉(zhuǎn)換,生成有限元模型,并進(jìn)行仿真計(jì)算,找出原設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中的缺陷,改進(jìn)原設(shè)計(jì),重新建立模型,再輸出到系統(tǒng)進(jìn)行仿真計(jì)算,循環(huán)往復(fù),直到得到滿意的設(shè)計(jì)。 之后制定工藝路線，編寫工藝過(guò)程卡、工序卡，繪制工序圖。 四、研究工作的步驟、進(jìn)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(shè)計(jì)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(bào)告” 2012年12月—2013年1月20日 4.工程設(shè)計(jì)，計(jì)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(shè)計(jì)說(shuō)明書 2013年4月1日—2013年4月16日 8.編寫答辯匯報(bào)材料 2013年4月16日 五、主要參考文獻(xiàn)（其中外文文獻(xiàn)不少于2篇） [1] 李佳，《數(shù)控機(jī)床及應(yīng)用》，北京：清華大學(xué)出版社，2001.7 [2] 文懷興、夏田，《數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)設(shè)計(jì)》，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005 .6 [3] 王愛玲，《現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床》，北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2005.8 [4] 畢承恩，《現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床》，北京：北京機(jī)械工業(yè)出版社，1993.7 [5] 許祥泰，《加工中心實(shí)用技術(shù)》，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.10 [6] 高德文，《數(shù)控加工中心》，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.8 [7] 楊賀來(lái)，《數(shù)控機(jī)床》，北京：清華大學(xué)出版社， 2009.1 [8] 隋秀凜、高安邦，《實(shí)用機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》，北京：機(jī)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(xué)》，北京：高等教育出版社，2001.1 [12] 董剛、李建功、潘鳳章，《機(jī)械設(shè)計(jì)》，北京：機(jī)械工業(yè)出版社。 六、導(dǎo)師評(píng)語(yǔ)： 簽字： 年 月 日