插齿机主轴单元开题报告.docVIP

开 题 报 告 （该表格由学生独立完成） 建议填写以下内容：1.简述课题的作用、意义，在国内外的研究现状和发展趋势，尚待研究的问题。2.重点介绍完成任务的可能思路和方案；3.需要的主要仪器和设备等。 本课题意义与发展趋势： 作用和意义： 数控机床主轴单元是机床的重要组成部分。主轴单元为加工提供能量，因此其结构直接影响机床的切削性能和切削效率。在一定的程度上，主轴单元的结构和性能体现了机床的设计和制造技术水平。 传统的机床的主轴速度慢，很难实现多轴联动，并且精度不高，生产效率低，不能适应现代化生产的需要，因此有必要对机床的主轴装置进行改进。 本课题可以使机床的功能更强，不仅是手动换刀，还可以通过软件对其进行控制，实现远程控制，使数控编程更加方便、高效，并且实现数控机床的网络控制。 国内外研究现状： 我国数控刀架技术发展现状 我国研究数控技术源于1958年，几十年来经过了发展、停滞、引进技术等几个阶段。1985年以后，我国的数控机床在引进、消化国外技术的基础上，进行了大量的开发工作。 数控主轴的发展趋势是：随着数控机床开始向高精度化，高速化，高柔性化，高自动化和智能化的方向发展，数控主轴也在为了达到这些要求迅速发展。其主要表现在：高速化 通过改变主轴轴承、润滑、散热以及电机和变频器安装方式，提高主轴单元的最高运行速度和最大切削功率。 本课题难点 由于毕业设计时间较短，需投入大量的精力和时间来完善软件的开发。 思路与方案：数控主轴控制系统设计，为完成设计需要，需完成以下内容： 查阅资料，了解数控机床的历史、现状及发展趋势。了解插齿机的整体工作原理。通过讨论将资料集中，并按模块进行分类。每周日参加研究生和博士生的例会，听取学长们对工作的有关报告。 了解数控机床总体设计，主传动系统的设计，主轴组件设计，伺服进给传动系统的设计，数控机床本体设计以及了解数控机床的自动换刀和自动交换工件系统。 细致了解主轴单元功能及工作原理以及传动链，包括机械部分和电器部分。绘制传动系统示意图，通过查阅资料和计算来绘制传动原理图。 查阅资料，深入研究数控插齿机床直线运动机构并根据被加工齿轮的技术要求确定主要的设计技术参数。按照所要求的参数修改传动的示意图使之成比例的展现出主轴的传动原理及部件。 明确做主轴单元能实现插刀直线往复运动，旋转运动以及让刀运动相关的设计。并对实现上面三种运动的机构进行计算。 根据所加工齿轮参数及机床参数要求，通过计算，对电机（主要指主电机（变频电机）和使主轴旋转的伺服电机）进行选型。 对插齿机床插刀直线进给传动部件进行详细的结构设计、计算和校核。利用三维CAD软件建立部件装配模型，实现部件的仿真，并尽量利用有限元分析软件对其主要部件进行静力学和动力学分析，校核前面所进行的分析计算。出装配工程图纸。 到南京参观机床展，并到南京第二机床厂参观，根据见到的实际机床修改之前的图纸、方案。 对直线运动机构主要核心零件进行详细设计，出工程图纸。 根据直线运动机构的运动要求，提出机构的控制方案（确定电机和驱动的类型，设计控制原理图）。分析单片机、PLC、运动控制卡和DSP硬件实现数控加工的原理。选择一种控制类型（搭建控制硬件平台的控制接线图）。在所选择的控制硬件开发环境中编写部分功能的控制程序。验证所提的控制方案。 编写设计说明书和毕业论文。 结合本课题研究结果总结一些主轴单元工作原理的可行性建议。 教学科研型柔性制造系统 （ORAC TRIAC RV-MIC）的各系统组成结构如图所示： 我所要设计的部分是主轴单元的传动与控制，并编制主轴某一运动所需的程序。 初步方案： （一）机械部分 1 电主轴结构： 2传统机床主轴刀架装配图 主轴轴承的配置方式： 主轴轴承的配置方式应根据刚度、转速、承载能力、抗振性和噪声等要求来选择。常见如下几种典型的配置方式：速度型、刚度型、刚度速度型。 （二）、控制部分： 系统硬件设计思路 了解主控机床的硬件结构及工作原理。 硬件组成结构与工作原理 软件设计思路 通过查阅资料了解现有机床的软件控制原理。 根据加工齿轮的要求选取适合自己的软件，并对主轴插刀某一方向的运动进行编程。 指导教师评语：（建议填写内容：对学生提出的方案给出评语，明确是否同意开题，提出学生完成上述任务的建议、注意事项等） 指导教师签名： 年 月 日