毕业设计开题报告

 

第二篇：液压铣动力头结构设计(开题报告)

附件B：

毕业设计（论文）开题报告

1、课题的目的及意义（含国内外的研究现状分析或设计方案比较、选型分析等）

1.1概述

    本次设计液压铣动力头,动力头与一般的机床头箱不同，它只是带动刀具转动的主要机构，铣削动力头一般与机械、液压滑台或铣削工作台配合，组成各种形式的组合机床，用以完成对铸铁、刚及有色金属的平面铣削加工，也可以完成铁槽、铁扁等工艺。动力头是机床的重要组成部件，本设计由于将动力头的主运动与进给运动高度集成。因此具有结构紧凑、重量轻、体积小，刚性好等特点，从而使液压铣动力头结构简化，会降低制造成本。又由于动力头采用液压驱动，因此具有驱动力大、无级调速、可以在较大范围内进行席削加工的优点。动力头的主运动、进给运动、控制系统以及机械结构特点等进行了分析，对动力头的主要参数和液压缸各部分参数的将做设计计算，并将对于动力头结构与工作原理做仔细的学习和论述. 液动自动进给铣削动力头是随着现代化工业的大规模生产而发展起来的先进应用技术，它集动力头的主运动、进给运动和控制装置于一体．因具有体积小，重量轻，结构紧凑，组合形式灵活多变等特点，它可用于汽车工业、摩托车制造业、燃气器具制造业、电梯制业等行业的钻、扩、铣、铰加工，随着液压技术的发展，他在机床上的应用必将不断的扩大和完善,具有广泛的应用前景。

    组合机床主轴部件的形式大致分成套筒式和滑台式两类。套筒式直接进给主轴，滑台式则是将主轴固定在进给部件上，用移动进给部件的办法来实现进给。套筒式主轴部件用于小型、轻切削的组合机床，而滑台式大多用于大型、重切削的组合机床。部件的传动方式有:机械式、气动一液压式、液压式和气动式，主轴大多都由电机通过皮带轮或减速齿轮来传。在本设计中参考x62轴的设计方法来进行设计。

1.2国内外研究现状分析

    苏联和美国是发展粗合机床比较早的国家，在三十年以前均已掌握了液压装备的生产和使用。美国的几家大工厂，如Natco等，当时已能生产整套系列的液压动力头。该公司全套自驱式液压动力头的进给力为1600--7250公斤，功率为3.5--16马力，有两次工作进给。而当时的机械动力头还只有一次工作进给，进给量的变换要靠更换交换齿输。与液压动力头相此，其本身的性能和进给量的可调性均较差，所以在组合机床上没有得到广泛的应用。机械动力头在西欧的发展也引起了苏联的注意，并作了新的考虑，成立专门工厂进行机械动力头的制造。1959年苏联明斯克自动线工厂制成了用电磁离合器控制的、有两次工作进拾的机械动力头，并在控制电路中采用无线电电子元件，进一步提高了机械动力头工作的可靠性。近几年来，美国汽车工业根据多年来大量采用液压动力头组成的组合机床和自动线的经验，发现液压装备经常需要调整，影响机床连续不断的使用，对生产率极高的和由较多的机床组成的自动线的连续使用影响更为严重.我们从上各方面所述的这一段发展经过可以看到，各国发展机械动力头的出发点是不同的。法国和英国的某些公司是因为没有掌握液压动力头而发展机械动力头的。美国则是在大量使用了液压动力头之后才提出发展机械动力头的。后者对机械动力头有着较高的要求，因此这些动力头在其本身的性能和进拾量的可稠性方面有可能赶上液压动力头。

    随着中国经济的高速增长，国家宏观政策拉动了内需，中国的机床市场明显在上升，特别的在液压高度发展的时期，液压的应用范围日益扩大，应用于各个行业。汽车业的发展带动了很多相关产业的发展，液压件行业、航空航天产业，还有很多技术改造项目促进了机床需求量的增长。近两年制造业向中国转移，转包加工、来料加工等多种贸易方式的开展为机床行业的发展带来了前所未有的机遇。从而使液压铣床在国内进步很大，很多企业通过合资的方式来提高自己的竞争能力，产品从外观，到性能，以及服务的方式上有了很大改观。特别是很多企业合资后铣床的整体表现上的进步是可以感受到的，从而使得铣动力头也不断发展和进步，利用液压驱动就更加增进效益。

    目前，国内组合机床行业铣削动力头的主轴支承结构形式采用了类似车床、加工中心的主轴结构，对铣削动力头而言．由于铣削加工与一般金切机床的切削条件不同 ，常为多刃断续切削，切削力较大 ，主轴轴承所承受负荷为摆动冲击负荷．因此．合理设计主轴支承相关零件的结构形式，对实现精密铣削加工起着至关重要的作用

1.3动力头的主要结构及工作原理

1.3.1机械装置及原理

    液压铣动力头动力头的机械装置结构主要电机、油缸、气缸进给机构。见图1

图1  气动液压动力头

    利用油缸实现进退行程,组成进给传动系统的气缸和油缸之间，通过主轴滑套前端面上的法兰盘及导向杆相连接。气缸和油缸之间无管路连系，制动油缸8为柱塞式单油腔，直接装在储油箱内(动力头的箱体即为储油箱)。油缸上的进排油口直接与油箱相通，省去了连接管路，避免了漏油的缺点。油缸上有两个排油孔，一个装有流量调整阀5和单向阀6。排油时经流量调整阀5控制进给速度。快速退回时，制动油不经过流量调整阀，而直接打开单向阀进入到油缸内。另一个油口为快速进给用排油孔，在快速退回时基本不起作用。在快速进给时，大量的油经此孔排出。当柱塞向前移动到将此孔堵死以后，油必须经过流量调节阀排出去，通过的油量受限制，因而变为工作进给。快速行程的长短由调整柱塞前端面与快速引进排油孔之间的距离来确定。

1.3.2铣床主轴

    铣床主轴用于安装铣刀并带动其旋转，由于铣削是周期变化的，容易引起振动，因此，主轴要有比较高的刚性及抗振性。如图A所示，主轴2采用三支承结构以提高刚性。其中，前支承6为D级精度圆锥滚子轴承，用于承受径向力及向左的切削力。中间支承5为E级精度圆锥滚子轴承，用于承受径向力及向右的切削力。后支承1为G级精度单列向心球轴承，仅承受径向力。主轴的精度主要由前支承及中间支承保证，后支承为辅助支承。通过对螺母3、螺钉4、端面键7使中间轴承5及前轴承6的间隙得以调整，以保证主轴在1500r/min下运转1小时，温度不超过60度，以提高轴的利用效率。

a

b

图2   X62型铣床主轴部件

 1、5、6、8—轴承 ；2—主轴；3—螺母；4—螺钉；7—端面键；9—铣刀；

 10—垫圈；11—刀柄；12—拉杆；13—螺母；14—六角头

    如图b所示，为一空心，其前端有锥度7：24的精度定心锥孔，用于安装端铣刀的刀柄或铣刀刀杆的柄部11。键7嵌入铣刀的柄部以传递扭矩。主轴中心孔穿过拉杆12，通过六角头14、锁紧螺母、调整垫圈10使铣刀9在轴向有一个准确位置。因此．合理选择设计主轴支承相关零件的结构形式，对实现铣削加工起着至关重要的作用。

2、课题任务、重点研究内容

2.1课题任务

    设计液压铣动力头,通过本课题的研究使学生了解钻主轴结构和液压驱动的工作原理、结构特点。了解机构设计方法,学习和巩固所学的专业文化知识,培养学生结构设计能力。通过对国内外液压动力头的研究情况及发展趋势进行调查分析和研究，从中了解和掌握了一些关于液压技术和铣削动力头的工作原理，结构组成。在对其研究和学习的基础上进行设计液压动力头的设计，以便最后达到这些要求。

2.2设计技术指标

a．主轴转速：200-1400rpm

     b．进给速度：1-100mm/min

2.3 重点研究内容

     a.综合概述：类型、工作特点、概况、国内外的发展趋势。

     b.方案设计研究、总体布局、选型。

     c.绘制总装配图、油路系统图、主要零件图、编写设计说明书。

3、实现途径及工作计划

    根据指导老师布置的任务，在网上和图书馆查阅了大量相关资料，通过对相关技术资料的液压动力头及液压驱动在国内外的发展现状以及类型、工作特点和概况的学习和了解。然后深入了解其工作原理、结构组成，并对其液压结构系统进行具体分析。通过利用大学四年所学到的专业知识和其他科目的知识进行具体的设计，再根据指导老师的要求着手进行各个步骤的设计计算，期间由指导老师的精心讲解和指导，最后整理成论文，装订成一份完整的设计说明书。由于个人的知识有限，在设计过程中，我遇到这样那样的麻烦，对不明白的地方力求查阅资料弄懂，实在不行就会向老师和同学们请教，力求最后交上一份满意的毕业设计。

学生签名：      马金虎

                                         20## 年   3月  13 日

4、指导教师意见

指导教师签名：

                                                 年     月     日

说明：

1、开题报告应根据教师下发的毕业设计（论文）任务书，在教师的指导下由学生独立撰写，在毕业设计（论文）开始后两周内完成。

2、本页不够，请加页。