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XX 大 學(xué)
開題報(bào)告
學(xué) 生 姓 名：
學(xué) 院： 機(jī)電工程學(xué)院
專業(yè)及班級： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化六班
學(xué) 號：
指導(dǎo)教師：
年 月 日
XX大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告
題 目
五軸加工中心C軸轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)及控制精度設(shè)計(jì)
作者姓名
學(xué)號
所學(xué)專業(yè)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
1、 研究的意義，同類研究工作國內(nèi)外現(xiàn)狀、存在問題
研究意義：
隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，世界對數(shù)控加工機(jī)床的需求日益增大，同時(shí)日益趨向自動(dòng)化，從而節(jié)省人們的體力。五軸加工中心優(yōu)點(diǎn)頗多。
1 工作靈活，五軸加工能夠減少加工時(shí)間和夾具數(shù)量，提高生產(chǎn)效率。
2 五軸加工能夠用較短的刀具進(jìn)行加工。
3 能提高加工精度，減少人工拋光時(shí)間成本。
4 對樣件或小批量加工快速、經(jīng)濟(jì)。
因此設(shè)計(jì)出國產(chǎn)裝備的五軸加工機(jī)床迫在眉睫。此設(shè)計(jì)意義重大。
作為大四的學(xué)生，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我們可以達(dá)到以下目的：
1、 鞏固、擴(kuò)大和深化我們大學(xué)所學(xué)的專業(yè)知識
2、 培養(yǎng)我們綜合分析、理論聯(lián)系實(shí)際的能力；
3、 培養(yǎng)我們調(diào)查研究，正確熟練運(yùn)用國家標(biāo)準(zhǔn)、手冊、圖冊等資料、工具的能力；
4、 鍛煉自己的設(shè)計(jì)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、編寫技術(shù)資料繪圖等獨(dú)立工作的能力
國內(nèi)外研究現(xiàn)狀：
（1） 國外五軸加工中心研究概述：
加工中心的發(fā)展已經(jīng)有40多年了，由于它的作用明顯，各個(gè)發(fā)達(dá)國家都是極其重視。美國加工中心擁有6萬臺以上，占全國數(shù)控機(jī)床的百分五十。德國的加工中心技術(shù)最為先進(jìn)，雖然年產(chǎn)量只為2500，但是產(chǎn)值卻是10億美元，大多都是高精密的機(jī)床。而日本是加工中心的第一生產(chǎn)大國，年產(chǎn)量達(dá)到了15000，產(chǎn)值達(dá)到了30億美元。
（2） 國內(nèi)五軸加工中心研究概述：
70年代我國才開始發(fā)展加工中心，技術(shù)和產(chǎn)量上都和世界有著較大的差距。近些年逐漸重視加工中心發(fā)展后我國從種類、技術(shù)和產(chǎn)量上都有著極大突破，國家數(shù)控機(jī)床種類已經(jīng)達(dá)到了1500多種，幾乎涵蓋了所有金屬切削機(jī)床的品種。多家國內(nèi)公司都在研究加工中心技術(shù)，并且研制出一批高性能的數(shù)控機(jī)床，如濟(jì)二機(jī)床研制的XHS-V25XX 五軸聯(lián)鏜銑加工中心，GMC1230u龍門加工中心順應(yīng)國際化機(jī)床發(fā)展趨勢，龍門框架結(jié)構(gòu)，A、B軸雙擺角銑頭，擺角達(dá)（±40°），高速定位、柔性更剛性更好，加工能力更大，加工范圍更廣，全閉環(huán)控制，傳動(dòng)精度高。北京市機(jī)電研究院也研制了以直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的大型龍門式銑削加工中心和五軸聯(lián)動(dòng)銑削加工中心，可以用于高速高效數(shù)控加工。雖然我國對加工中心的發(fā)展可謂是突飛猛進(jìn)，但是國外的高性能加工中心還是有著明顯的優(yōu)勢。
2、 研究目標(biāo)、內(nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問題
研究目標(biāo)內(nèi)容：
1 對五軸加工中心C軸的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，擬訂傳動(dòng)方案；
2 選取合適的力與運(yùn)動(dòng)傳遞路線；
3 選擇合適的動(dòng)力電機(jī)；
4 設(shè)計(jì)合適的C軸轉(zhuǎn)動(dòng)精度控制方案
關(guān)鍵問題：
C軸轉(zhuǎn)動(dòng)精度控制；傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)；渦輪蝸桿參數(shù)的計(jì)算以及軸與軸承的校核
3、 特色與創(chuàng)新之處
通過參考《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》，設(shè)計(jì)出五軸加工中心C軸轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)及精度控制。由于五軸加工中心可用于加工復(fù)雜曲面，C軸最小分度值一般為0.001度，這樣又可以把工件細(xì)分成任意角度，加工出傾斜面、傾斜孔等。因?yàn)槲遢S加工工作靈活，技術(shù)要求也比較高，所以我們不能單純的按照書本上的知識和機(jī)床設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)。我們的設(shè)計(jì)更加嚴(yán)謹(jǐn)，更為超前，很多參數(shù)的選擇不僅僅局限于《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》。此外，由于五軸加工機(jī)床的工作環(huán)境，對材料的選擇也有相應(yīng)的要求，必須有較好的強(qiáng)度和剛度。
4、 擬采取的研究方法、步驟、技術(shù)路線
研究方法：
1、在學(xué)校圖書館查閱相關(guān)資料
2、通過老師的指導(dǎo)
3、通過瀏覽網(wǎng)上相關(guān)資料
4、通過對相關(guān)資料和數(shù)據(jù)的理論計(jì)算和分析
5、利用計(jì)算機(jī)和CAD繪制相關(guān)圖
步驟：
1、 通過所給的條件初步確定整體結(jié)構(gòu)布局方式
2、 確定動(dòng)力傳動(dòng)的類型及幾何尺寸
3、 選取合適的電機(jī)
4、 選取合適的聯(lián)軸器
5、 設(shè)計(jì)渦輪蝸桿
6、 設(shè)計(jì)C軸整體布局
7、 進(jìn)行和理性分析
5、 擬使用的主要設(shè)計(jì)、分析軟件及儀器設(shè)備
本次主要設(shè)計(jì)的是五軸加工中心C軸的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，主要用到的軟件有CAD。由于我們主要是對精度的控制進(jìn)行設(shè)計(jì)，所以不需要太多的設(shè)備。
6、參考文獻(xiàn)
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[6]李斌，李曦.數(shù)控技術(shù).武漢：華中科技大學(xué)出版社，2010
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