深孔加工专用机床设计开题报告

本科毕业设计开题报告 题 目： 深孔加工专用机床设计 黑龙江科技学院本科毕业设计开题报告 题 目 深孔加工专用机床设计 来源 工程实践 1、研究目的和意义 深孔加工难度高、加工工作量大，已成为机械加工中的关键性工序。随着机械工业的发展，深孔在制造业被广泛使用。所以深孔加工的精度得提高能使制造业的诸多方面得以改善。因此，研究深孔加工专用机床、深孔加工的新工艺、深孔加工刀具的新结构等已成为人们十分关注的问题 1 。 2、国内外发展情况 (文献综 述 ) 深孔加工技术产生与对枪炮管的制造过程。二战结束前的几个世纪中，深孔加工技术的发展和应用一直被局限与相对封闭的军工领域，并以其高难度、高成本和神秘性而闻名与制造业。 20 世纪 50 年代，世界格局进入以和平和建设为住的基调的时代，深孔加工技术随之脱颖而出，成为“军转民”技术中的一朵奇葩，迅速被扩展应用于能源采掘、航空航天、发动机制造、机床汽车制造、石油及轻重化工、纺织机械、饲料机械、冶金、仪器仪表等广泛的产业领域。 欧、日、美等先进工业国，早在 20 世纪 50 年代就纷纷开展了深孔加工技术的学术和应用研究，六七十年 代形成专业化的深孔刀具和深孔机床装备制造体系，少数跨国公司迄今仍垄断着世界深孔加工装备市场，使深孔加工技术成为制造技术门类中成本最昂贵的技术之一。 阻碍深孔加工技术成为“大众化”制造技术的另一个深层次原因在于深孔加工技术研究工作的滞后。自 20 世纪 30 年代枪钻问世到 40 年代 BTA 钻推出，深孔加工刀具及排泄技术在半个多世纪中鲜有突破性的发展。虽然枪钻和 BTA 钻各自有他们的固有缺陷，尽管为改进 BTA 钻而推出了喷吸钻和 DF 系统，但实体深孔钻领域中至今仍然存在着“钻小深孔靠枪钻、钻大深孔靠 BTA 钻、用不起深孔钻就靠麻 花钻”的现实。 我国机械工业技术基础不足，改革开放以来，机械兵工企业一度处于发展低谷。20 世纪 80 年代后期经济进入快速发展阶段，各行业对深孔加工技术和先进深孔加工装备提出了广泛需求。 但由于大多数企业无法承受进步装备昂贵的价格和深孔刀具的高售价和高使用成本，同时又没有自己的矛盾不断扩大。 可以遇见的是，先进深孔加工技术和高性能价格比的深孔加工装备的短缺，将会成为制约我国装备制造业告高速发展的瓶颈之一 2 。 我国 20 世纪下半叶才开始工业化进程，比欧洲晚了 20 年。 80 年代改革开放后才逐步加快了与国际接轨的步 伐， 90 年代进入工业发展的快车道， 1997 年以来，中国经济连续以 8%左右的速度增长，成为世界上经济增长最快的国家。 2003 年 10 月 15 日，我国成功发射了“神舟”五号载人飞船并于次日安全返回，标着着我国综合国力和科技水平的大步提高。但是必须清醒的看到，尽管我国机电产品已成为我国出口贸易的最强大支柱和国内经济增长的发动机，但其中大多数仍属于劳动力密集型和资金密集型产品，技术密集型及创新型机电产品所占比重仅为 10%左右。 主要机械产品技术来源的 57%和大多数电子信息设备的核心技术均依靠国外引进。近年机电装备的进 口增长率和总额逐年超过出口。石油化工设备的 80%，轿车工业装备、数控机床、纺织机械、胶印设备等的 70%，深孔加工设备的 90%都是进口产品。 纵观发达国家工业化的历史，众多的科学技术成果都孕育于制造业的发展之中，同时，制造业又是科研手段的提供者。美国制造业几乎囊括了美国产业的全部研究和开发，提供了制造业内外所需的大部分技术创新手段，使得美国保持了其长期的经济增长。所以，装备制造业的实力是一个国家科学技术水平的集中体现，而装备制造业的强大，又是整个经济持续发展的强大后盾。 制约我国装备制造业发展的主要因素在于： 具有自主知识产权的原创性技术极少，产品技术主要依赖国外，设计基础数据缺乏，设计规范和准则陈旧；在工艺方面，优质，高效，低耗工艺的普及率不足 10%，制造过程柔性集成化仍处于低水平 ;系统管理技术落后 3 。 3、研究 /设计的目标： 综合运用所学知识，考虑可行性和经济性、，进行多种方案设计，选出最合理的方案设计。设计计算是设计内容中最重要的一环，其中包含设计计算与工程图绘制和技术文件的查阅。针对长径比大于 5-10 以上的深孔进行深孔加工专用机床的主要结构设计，其中 1 张图必须徒手画。通过方案确定、设计计算，完成 主传动系统、进给系统、导向系统、排屑系统的结构设计。 按照工程技术规范要求，整理好技术资料，编写出设计说明书。 4、设计方案（研究 /设计方法、理论分析、计算、实验方法和步骤等）： 1总体设计的内容： （ 1）运动功能设计 包括确定机床所需运动的个数，形式（直线运动，回转运动），功能（主运动，进给运动，其它运动）及排列顺序，最后画出机床的运动功能图。 （ 2）基本参数设计 包括尺寸参数，运动参数和动力参数设计。 （ 3）传动系统设计 包括传动方式，传动原理图及传动系统图设计。 （ 4）总体结构布局设 计 包括运动功能分配，总体布局结构形式及总体结构方案图设计。 2 切削力 P，切削扭矩 M，切削功率 N 的确定： P=26Df8.0 HB 6.0 M=10D 9.1 f 8.0 HB 6.0 N=Mv/9740错误 !未找到引用源。 D 式中： D 钻 头直径（毫米） f 每转进给量（毫米 /转） M 切削扭矩（牛 毫米） V 每分钟进给量（米 分钟） 切削力： P=26Df0.8HB0.6 切削扭矩： M=10D1.9f 0.8HB0.6 切削功率： N=Mv/9740错误 !未找到引用源。 D 3 机床型号的比较和确定： 车床型号的选择主要取决于最大切削用量和最大工件外径。孔的最大切削用量决定切削功率；最大工件外径决定了被改造车床的回转直径，因此，在改造前 应根据深孔切削的最大参数进行计算，选择被改造车床的型号。 立式车床采用齿轮传动，占用空间小，齿轮传动承载能力大效率高，传动比准确，结构紧凑，工作可靠使用寿命长，但是制造和安装精度要求高，制造费用高不一用于中心距较大的场合。 卧式车床采用皮带传动，皮带传动用心平稳，无噪音，可缓和冲击，吸收振动，过载时带与带轮会出现打滑，可防止损坏其他零件，适用于中心距较大的传动，结构简单，成本较低，装拆方便。主轴为横向布置，所以采用卧式车床。 由于深孔的直径较大，故此深孔的加工可选为管材的精整加工，采用镗滚压复合压复合加工 一次完成。改造机床结构的主要组成部分为：夹盘 装夹工件，中心架 支承工件、镗杆导向，授油器 润滑、冷却和排屑，尾座 支承刀杆。 综上分析故选 C630 车床。 5、方案的可行性分析： 通过对机械原理机械设计机械制造工程学等专业课的学习以及相关课程设计和实验课程的实践，同时经过张文生老师的讲解和指导我坚信能把毕业设计做好，综合分析以上设计方法和设计制造难度，合理的传动方案满足机床的性能要求，适合工作条件，工作可靠。此外还使传动装置的结构简单，使用维修方便，成本低廉，传动效率高， 通过综合分析以上设计方法和设计制 造难度，方案可行。 6、该设计的创新之处： 随着科学技术的进步，需要更多更好的深孔加工方法来加工各种各样的深孔，这就需要我们应用各种现代化的设计理论和计算方法，设计性能好，生产率高的新型深孔加工机床。本次深孔加工专用机床设计有如下创新之处： 1. 在传统车床的基础上对车床进行改造， 具有成本低、一机多用等优点 。 2. 传统方法是镗削与滚压 分步 加工，效率较低；若在一次进给中完成镗削与滚压，不需中间 松 开工件、更换刀具，不仅显著提高效率，而且容易保证镗杆与工件的同轴度 。 7、设计产品的主要用途和应用领域： 对该设计 深孔加 工机床进行模拟试验分析，试验分析表明，该设计是在原有设备上进行改造，虽然在整个改造过程中用时较多，但由于是针对一个特定加工零件的工装设计而非大批量生产、镗削加工与滚压加工一次性完成，提高了零件的加工精度，且在不进行深孔的加工时，原有车床仍可使用，故有相对的经济效益 。 8、时间进程： 3 月 28 号 -4 月 6 号 整理实习日记、撰写实习总结和开题报告 4 月 7 号 -5 月 4 号 设计计算、总体结构草图设计 5 月 5 号 -5 月 25 号 总体图和部件图设计 5 月 26 号 -5 月 31 号 零件图设计 6 月 1 号 -6 月 5 号 整理、撰写毕业设计说明书和设计图纸 6 月 10 号 -6 月 20 号 答辩 9、参考文献： 1 黄军 . 缸筒的内孔滚压加工 .北京：机械工业出版社， 1998， 45-89. 2 王俊 . 现代深孔加工技术 哈尔滨工业大学出版社， 2005， 36-52. 3 李秀珍，曲玉峰 .机械设计基础 .北京：机械工业出版社， 2001,12-65. 4 申永胜 . 期刊论文深孔加工机床浅谈 .工程机械报 ， 2000（ 08） . 5 姚琢 . 期刊论文液压缸缸体加工工艺 .武夷学院报， 2010， 29(2) 6 吴宗泽 .机械设计 .北京：高等教育出版社， 2001,62-97. 7 倪森寿 .机械制造工艺与装备 .北京：化学工业出版社， 2003,64-98. 8 李春德 .深孔的滚压加工 .机械工艺出版社 .1997， 7:25. 9 戴曙 . 金属切削机床设计 M .机械工业出版社， 1986 年 .32-87. 10 吴瑞明 .缸筒加工的镗削滚压工艺分析 .制造技术与机床 2001，