重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）附件 附件B：開題報告畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告1、課題的目的及意義（含國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀分析或設(shè)計方案比較、選型分析等）1.1.1國內(nèi)外對工作臺的研究現(xiàn)狀分析 一個國家的繁榮與其先進(jìn)制造業(yè)密切相關(guān)，然而制造是離不開先進(jìn)機(jī)器作為輔助，機(jī)床包括床身、立柱、工作臺、進(jìn)給機(jī)構(gòu)等機(jī)械部件。工作臺作為數(shù)控機(jī)床的重要組成部分，也是影響加工精度的重要組成環(huán)節(jié)。從一開始為了滿足加工簡單的零件而設(shè)計的直線運(yùn)動的XY工作臺，到現(xiàn)在為了實(shí)現(xiàn)多工位加工而制造的分度工作臺和回轉(zhuǎn)工作臺等。為了滿足現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展，也為了環(huán)境的要求，一作臺的驅(qū)動裝置從原來的機(jī)械驅(qū)動變?yōu)橐郝抿?qū)動，現(xiàn)在更多的采用了氣動裝置，更好的保護(hù)了環(huán)境，節(jié)約了資源。由于工作臺是一臺機(jī)床的關(guān)鍵配套部件，因此世界各國都有對其進(jìn)行研究，我國在工作臺的研究開發(fā)方面也取得了長足的進(jìn)步。 目前工作臺的種類繁多，傳統(tǒng)的工作臺只能安裝在某一指定機(jī)床上，伴隨著科技的與時俱進(jìn)，它們的功能也由傳統(tǒng)單一性向現(xiàn)代的多功能性方向發(fā)展，現(xiàn)在一些工作臺，它不僅可以安裝在鉆床上，還可以安裝在銑床和鏜床等機(jī)床上。并且目前部分工作臺還可以作為機(jī)床的第四回轉(zhuǎn)軸，大大提高了機(jī)床的性能。例如：我國生產(chǎn)機(jī)床工作臺的公司之一的煙臺恒力數(shù)控機(jī)床附件有限公司生產(chǎn)的HLTK14系列數(shù)控可傾回轉(zhuǎn)工作臺（見下圖），它可以實(shí)現(xiàn)用于數(shù)控機(jī)床和加工中心機(jī)床上，可利用原機(jī)床的兩個控制坐標(biāo)控制轉(zhuǎn)臺的回轉(zhuǎn)和傾斜，也可 直接利用本轉(zhuǎn)臺配套的數(shù)控裝置與機(jī)床聯(lián)接完成所需的工作循環(huán)。它可以完成任意角度的孔、槽、平面類機(jī)械加工，以及曲線、凸輪等的加工，并可達(dá)到較高的精度。另外也可用于非數(shù)控鉆、銑、鏜類機(jī)床上，獨(dú)立完成等分和不等分的角度分度工作。國外工作臺的功能與我國所生產(chǎn)的工作臺功能基本相似，但是在其精度方面，國外的一些公司所生產(chǎn)的工作臺要略高于我國所生產(chǎn)的工作臺。因此我國與國外相比，還是有一定的差距，因此我們要借助時代的步伐，與時俱進(jìn)，開拓創(chuàng)新，使我國成為具有領(lǐng)先技術(shù)的綜合性強(qiáng)國。 1.2.1 國內(nèi)外轉(zhuǎn)臺發(fā)展?fàn)顩r概述 世界上的第一臺轉(zhuǎn)臺是1945年由美國麻省理工學(xué)院儀表實(shí)驗(yàn)室(MITInstrumentation lab)研制成功的，由于采用的元件精度比較低，加上沒有經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，該轉(zhuǎn)臺存在許多缺點(diǎn)，精度也只能達(dá)到角分級，實(shí)際上沒有投入使用。隨后，美國的歐思一伊利諾斯公司的菲克(Fecker)系統(tǒng)分公司又研制出了T-800型伺服轉(zhuǎn)臺，它標(biāo)志著美國的轉(zhuǎn)臺設(shè)計己經(jīng)達(dá)到了一個新水平。六十年代開始對轉(zhuǎn)臺的重要部件如軸承、驅(qū)動馬達(dá)和監(jiān)測元件進(jìn)行了系統(tǒng)的改進(jìn)，研制成功了專用于轉(zhuǎn)臺的空氣軸承和液壓軸承，大調(diào)速比、高精度的液壓馬達(dá)和高分辨率的檢測元件，把轉(zhuǎn)臺的技術(shù)水平推向了一個新臺階。同時誕生了一些專業(yè)生產(chǎn)轉(zhuǎn)臺的公司，如美國的CGC公司、德國的MBB公司等。 我國對高精度轉(zhuǎn)臺的研究起步較晚，直到20世紀(jì)70年代末期才開始相關(guān)的研究工作，但經(jīng)過 20多年的努力,目前已在轉(zhuǎn)臺的設(shè)計，檢測，制造等方面取得了豐碩的成果。進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著加工精度要求的增高，轉(zhuǎn)臺的研制對于數(shù)字和模擬的要求也越來越高，這就對轉(zhuǎn)臺的設(shè)計提出了更高的要求。 相比于國外產(chǎn)品，國內(nèi)轉(zhuǎn)臺重復(fù)定位不太好 精度不太高，而且做的較重，載荷較小，這給小型化、機(jī)動性帶來很大困難。在國外嚴(yán)格控制技術(shù)出口的情況下，我們只能自己研制。所以，我們需要解決的主要問題是如何在結(jié)構(gòu)上做到輕質(zhì)量和高精度。1.2.2數(shù)控轉(zhuǎn)臺的發(fā)展趨勢 1、在規(guī)格上向兩頭延伸，即開發(fā)小規(guī)格和大規(guī)格的數(shù)控轉(zhuǎn)臺； 2、在性能上進(jìn)一步提高剎緊力矩、提高主軸轉(zhuǎn)速及可靠性； 3、在蝸桿副傳動方面，大幅度提高工作臺轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)臺的承載能力在轉(zhuǎn)臺形式方面，繼續(xù)開發(fā)研制兩軸聯(lián)動和多軸并聯(lián)回轉(zhuǎn)的數(shù)控轉(zhuǎn)臺。在我國，數(shù)控機(jī)床與裝備的發(fā)展亦得到了高度重視，近年來取得了相當(dāng)大的進(jìn)步，特別是在通用數(shù)控領(lǐng)域，以PC為平臺的國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)，已經(jīng)逐步縮短了與世界先進(jìn)水平的差距。作為機(jī)床的主要組成部分，分度類機(jī)床附件（轉(zhuǎn)臺、分度頭、刀架）對機(jī)床的性能、質(zhì)量、可靠性起著至關(guān)重要的作用，作為數(shù)控轉(zhuǎn)臺的開發(fā)和生產(chǎn)廠家，在近期的主要任務(wù)是進(jìn)一步開發(fā)研制高精度、高剛性、高回轉(zhuǎn)速度的多功能轉(zhuǎn)。2、 課題任務(wù)、重點(diǎn)研究內(nèi)容、實(shí)現(xiàn)途徑2.1課題任務(wù) 畢業(yè)設(shè)計課題任務(wù)主要為2工位4轉(zhuǎn)臺數(shù)控工作臺機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計，包括2工位大轉(zhuǎn)臺機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，4工作轉(zhuǎn)臺的結(jié)構(gòu)及傳動系統(tǒng)設(shè)計，其設(shè)計內(nèi)容細(xì)分為： 1、2工位大轉(zhuǎn)臺在機(jī)床上的布置方式的設(shè)計，大轉(zhuǎn)臺在機(jī)床上的布置位置對工作臺的具體設(shè)計有重大影響。已知工作臺在機(jī)床上裝配時，工作臺是裝配到機(jī)床的一個平臺上。 2、2工位大轉(zhuǎn)臺Y方向和旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)給運(yùn)動分析，據(jù)了解，機(jī)床大轉(zhuǎn)臺僅有兩個方向的進(jìn)給，其中旋轉(zhuǎn)方向?yàn)?80旋轉(zhuǎn)進(jìn)給，切換工位時原路返回，其轉(zhuǎn)動時間在2s內(nèi)完成，Y方向?yàn)闄C(jī)床前后運(yùn)動，進(jìn)給和移動速度查手冊。 3、2工位大轉(zhuǎn)臺的運(yùn)動方案設(shè)計。 4、2工位大轉(zhuǎn)臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計 5、兩個同步轉(zhuǎn)臺的運(yùn)動方案設(shè)計，按任務(wù)書要求，同步轉(zhuǎn)臺的進(jìn)給當(dāng)量0.1 6、轉(zhuǎn)臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計。 7、轉(zhuǎn)臺在2工位大轉(zhuǎn)臺上的布置。 8、2工位大轉(zhuǎn)臺和轉(zhuǎn)臺的驅(qū)動電機(jī)選擇，為了保證旋轉(zhuǎn)精度，選擇有反饋的交流伺服電機(jī)。 9、主要零件的詳細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)計。2.2重點(diǎn)研究內(nèi)容 在設(shè)計內(nèi)容中，有以下幾項(xiàng)為重點(diǎn)研究內(nèi)容： 1、2工位大轉(zhuǎn)臺兩方向進(jìn)給運(yùn)動分析。 2、2工位大轉(zhuǎn)臺的運(yùn)動方案設(shè)計。 3、2工位大轉(zhuǎn)臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計。 4、兩個同步轉(zhuǎn)臺的運(yùn)動方案設(shè)計。 5、轉(zhuǎn)臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計。2.3實(shí)現(xiàn)途徑 1、分析明確2工位4轉(zhuǎn)臺數(shù)控工作臺的設(shè)計要求，明確工作臺的主要技術(shù)參數(shù)。已知條件為大轉(zhuǎn)臺為180旋轉(zhuǎn)，小轉(zhuǎn)臺直徑為320mm，兩主軸間距離為325mm，所以兩同步轉(zhuǎn)臺中心間距離為325mm。整個工作臺的高度和重量越小越好，高度最好不要超過250mm。工作轉(zhuǎn)臺進(jìn)給當(dāng)量0.1，轉(zhuǎn)臺最大轉(zhuǎn)速根據(jù)機(jī)床切削參數(shù)確定。切削參數(shù)已知機(jī)床刀具直徑為20mm，功率10KW，切削速度為600r/min。 2、分析工作臺的運(yùn)動要求，確定設(shè)計方案。2工位大工作臺為X方向和旋轉(zhuǎn)方向兩個的進(jìn)給運(yùn)動，轉(zhuǎn)臺為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，該步驟主要確定進(jìn)給速度和精度。 3、對2工位4轉(zhuǎn)臺數(shù)控工作臺總體布局。 4、完成2工位大轉(zhuǎn)臺的結(jié)構(gòu)及傳動系統(tǒng)設(shè)計，4工作轉(zhuǎn)臺的結(jié)構(gòu)及傳動系統(tǒng)設(shè)計。 5、校核檢驗(yàn)設(shè)計是否合理。 6、畫出裝配圖和主要零件圖。 7、完成設(shè)計說明書的編寫。 8、后期工作。3、進(jìn)度計劃序號起止周次工 作 內(nèi) 容1 6周至7