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1一、选题依据一、选题依据 1、论文（设计）题目及研究领域 题目：万能升降台铣床工作台结构设计。 研究领域：金属切削机床。 2、论文（设计）工作的理论意义和应用价值 理论意义：金属切削机床是机械加工的主要装备，刀具和工件安装在机床上完成加工任务，机床的结构、功能和精度对工件的加工精度起到非常大的作用。铣床是一种用途广泛的机床，在铣床上可以加工平面（水平面、垂直面） 、沟槽（键槽、T 形槽、燕尾槽等） 、分齿零件（齿轮、花键轴、链轮、螺旋形表面（螺纹、螺旋槽）及各种曲面。此外，还可用于对回转体表面、内孔加工及进行切断工作等。铣床在工作时，工件装在工作台上或分度头等附件上，铣刀旋转为主运动，辅
2、以工作台或铣头的进给运动，工件就可以获得所需的加工表面。由于是多刀断续切削，因而铣床的生产率较高。简单来说，铣床就是用铣刀对工件进行铣削加工的机床。万能升降台铣床分别由床身、横梁、主轴、升降台、横向工作台、转台、纵向工作台、底座构成。其中升降台可以带动整个工作台沿床身的垂直导轨上下移动，以调整工件与铣刀的距离和垂直进给。工作台可以带动台面上的工件横向或纵向移动。为便于机床的工件加工，机床安装工件的工作台必须做成移动式的，可以在横向、纵向、垂直方向挪动。 应用价值:工作台 X/Y/Z 向有手动进给、机动进给和机动快进三种，万能升降台铣床进给速度能满足多种的加工要求；快速进给可使工件迅速达到加工位
3、置，加工方便快捷缩短非加工时间。 3、目前研究的概况和发展的新趋势 了解国内外万能升降台铣床现状 进口大幅度增加，出口日趋减少 随国民经济的持续发展，国内生产的各种铣床，尤其是数控铣床已经满足不了各界用户的需求，需要大量进口。根据中国机床工具工业协会市场部提供的资料表明，1998 年到 2001 年，各种铣床进口量由 4622 台增加到 6471 台，增幅达 40%，其中数控铣床进口量由 563 台增加到 2290 台，增幅高达 258%。 与进口的迅速增加形成鲜明对照的式铣床的出口增长缓慢，特别是其中数控铣床出口，2001 年比 1998 年在数量上下降了 56%，在金额上下降了 14%。 技术
4、低于世界水平 中国铣床发展起步晚，中国的机械工业才逐步从修配性质发展成为一个门类比较齐全、具有一定规模、技术水平和成套水准不断提高的工业部门。与西方上百年的发展有不小的差距。 尽管我国铣床发展迅速，一些产品产量居世界第一位，然而，我国的制造业在全球产业链中总体上处于下游和低端位置。什么原因呢？关键问题就在于我们的核心零部件受到外国限制，具有自主知识产权的产品比重小，缺乏国际竞争力。只有在核心零部件的技术创新研发方面加大马力，才能突破外国的封锁，提高技术。 业内人士认为，我国机械行业存在一个巨大的技术“黑洞”，最突出的表现是对外技术依存度高。曾几何时，企业的进口机械成了宣传的噱头。以至于不重视自己
5、的创新，国人在潜移默化中接受：只有外国进口的生产线和生产设备是可靠的，是产品的保证。 数控化率低但增长快 2由于数字控制机床的上涨的速度明显快于普通机床的，数字控制机床在金属加工机床总量中的比重逐年上升，我国机床的数控化逐年提高。机床的产量数控化率从 2001 年的39.12%上升为 2009 年的 30%左右。虽然增长很快，但是基数大，数控化的普及率还是不高，与发达国家 60%70%的水平仍存在很大差距。 专业技术人员指出，在中国机床行业整体快速地增长的背后，仍然隐忧。从产品结构来看，国产铣床行业的增长主要是依靠低端普通机床的带动，高中档铣床所占比例不断减少，重型铣床市场走势趋缓，因而目前行业的发展道路并不健
6、康。 国家扶持的支点偏离 业内人士一致认为，技术黑洞的形成与国家的重视程度、投入紧密关联。国家在过去的二十多年来忽视了发展机械行业，在政策、资金等方面都出现了偏差。 产权激励制度式创新和研发产品的重要保障。Guoyouqiyeduichuangxinrencaide 产权激励基本上没有实行。一方面创新成果的知识产权没有正真获得有效的保护，另一方面，创新着的贡献没有正真获得产权确认。企业研发的技术和产品，要么被国家无偿拿走， 要么被其他的企业无偿抄袭。 了解国内外万能升降台铣床发展的新趋势高速化发展 最重要的包含主轴转速高速化、进给系统高速化和辅助动作高速化。通过这一些高速化发展，可以有效提升产量。 主轴高速化主
7、要是为了进给高速化打下结实基础，为实现高速化，除了考虑主轴结构及形式和冷却方式以外，更主要的是选用轴承和其润滑方式。 进给系统的高速化是指高切削进给和快速进给速度。切削进给速度 yibantigaobu 多，因为它主要决定于可能的切削规范要求，而切削规范又由道具、被切材料、加工精度及表面粗糙度的要求等因素决定。快速进给大幅度提升的问题大多是为缩短非加工时间。 辅助动作主要是指换刀动作和托盘交换动作。换到动作的高速化主要是改变传统的一个动作由一个执行元件带动，各个动作按顺序进行，而采用一种凸轮控制的机械手，凸轮上的槽控制机械手运动，只要凸轮槽形状相互配合好，就可以是一些动作重叠在一起同时进行。
8、 高速化的最终目的式高效化，应用高速加工技术达到缩短切削时间和辅助时间， 以此来实现加工制造的高质量和高效率。 高精度化发展 通过机床结构设计优化、机床零部件的超精加工和精密装配、采用高精度的全闭环控制及温度、震动等动态误差补偿技术，来提升机床加工的几何精度、运动精度， 减少形位误差、表面粗糙度。 从精密加工发展的超精密加工，其精度从微米级到亚微米级，乃至纳米级，更是世界各国各工业强国致力发展的方向。精密化是为了适应高新技术发展的需要，也还是为了提高普通机电产品的性能、质量和可靠性，减少其装配时的工作量来提升装配效率的需要。随着高新技术的发展和对机电产品性能与质量发展要求的提高，机床用户对机床加工
9、精度的要求也慢慢变得高。 智能化发展 智能化就是由各种测量元件对切削前后和切削中各种参数进行监测，并通过 CNC 判断自动对非正常现象加以补偿和调整，保证加工顺顺利利地进行和确保零件质量，减少停机时间，提高生产率。 数字控制机床智能化技术方面的要求： 自动抑制震动的功能。在高速加工过程中，机床有可能会出现震动，刀具也易于磨损。该机能自动抑制震动，大幅度的提升了加工精度。 4自动测量和自动补偿功能。减少高速主轴、立柱、床身热变形的影响，使机床加5工精度大幅度的提升。 自动防止刀具和工件碰撞的功能。大幅度减少突发事故，提高机床工作的可靠性。自动补充润滑油与抑制噪音的功能。大大改善工作条件。 数控系统具有特殊的人机对线、能在监测画面上显示出刀具轨迹等，进一步提升了切削效率。 机床故障能进行远距离诊断。 智能化技术提升了数字控制机床的功能和品质，数字控制机床智能化的发展前途非常广阔。它是世界制造技术进一步提升效率、自动化、智能化、网络化、集成化的努力目标。也是在今天数字控制机床技术基础上向更高阶段发展的努力方向。 5二、论文（设计）研究的内容二、论文（设计）研究的内容1.重点解决的问题 万能升降台铣床升降台机构设计，相关参数计算。 万能升降台铣床工作台机构设计，相关参数计算。 万能升降台铣床工作台操纵机构设计，相关参数计算。 2.拟开展研究的几个主要方面（论文写作大纲或设计思路） 万能升降台铣床工作台机构设计，工作台的
11、工作面积，工作台的最大行程，工作台的最大回转角度，主轴轴心线到工作台台面的距离，主轴转速。 万能升降台铣床升降台机构设计，电机选择，齿轮计算，轴的计算与设计，滚动轴承的选择。 万能升降台铣床工作台操纵机构设计，工作台外观尺寸及重量初步估算，计算切削力，直线滚动导轨副的计算与选型，滚珠丝杠螺母副的计算与选型，步进电动机的计算与选型。 万能升降台铣床工作台操纵机构设计，摆块、凸块、纵进丝杠轴、牙嵌离合器M5 左半块、拨叉、拨叉轴、弹簧、调节螺母、叉子、销子、摆动轴、垂直轴、微动开关 SQ1、压块、微动开关 SQ2、手柄。 某零部件结构三维设计。 相关外文资料翻译。 3.本论文（设计）预期取得的成果
12、 升降台 A0 装配图纸 1 张； 工作台 A0 装配图纸 1 张； 工作台操纵机构 A0 装配图纸 1 张； 设计说明书 1 份； 主要零部件三维图 1 份； 6 7 三、论文（设计）工作安排三、论文（设计）工作安排 1.拟采用的主要研究方法（技术路线或设计参数） ； 主要研究方法： (2)在网上搜集有关的资料(2)查阅相关文献书籍(3)向老师请教相关知识问题(4)通过计算机 CAD 绘图(5)相关外文资料翻译 主要技术参数： 工作台尺寸（长宽）1250320mm 工作台最大行程 纵向 800mm 横向 300mm 垂直 400mm 主轴转速范围（18 级） 301500r/min 主轴端孔锥
14、计任务，布置设计的基本要求。 第 2 周：分析设计题目，了解设计内容，复习有关专业知识。 第 3 周：查找设计资料，查找设计文献。 第 4 周：撰写开题报告，修改开题报告，开题答辩。 第 5 周：分析万能升降台铣床工作参数。 第 6 周：设计万能升降台铣床升降台机构，计算相关参数。 第 7 周：绘制万能升降台铣床升降台机构装配图。 第 8 周：设计万能升降台铣床工作台机构，计算相关参数。 8 第 9 周：绘制万能升降台铣床工作台机构装配图。 第 10 周：设计万能升降台铣床工作台操纵机构，计算相关参数。 第 11 周：绘制万能升降台铣床工作台操纵机构装配图。 第 12 周：某零部件结构三维设计。 第
15、 13 周：撰写设计说明书和外文翻译。 第 14 周：修改设计说明书，准备答辩。 9四、需要阅读的参考文献四、需要阅读的参考文献 1李应弟.数控立式铣床工作台的结构设计与研究J.山东工业技术,2017(7):47- 47. 2王岩,郝宝珠.数控铣床工作台与床身设计J.科学技术创新与应用,2017(6):139-13 9. 3唐三叶.数控铣床 X-Y 工作台设计J.金山,2011(3). 4佚名.数控立式升降台铣床技术条件 JB/T 9928.21999(代替 ZB J54 015-88)J.设备管理与维修,2008(9):67-69. 5黄静,陈再良等.大型机床工作台的动态性能研究及结构优化J.制
16、造技术与机床,2014(11):62-65. 6沈军.铣床工作台的铸造工艺优化J.金属加工(热加工)热加工,2011(17):64-6 5. 7苗付标.一种新型数控升降台铣床进给机构J.制造技术与机床,2012(11):138- 139. 8郭红珍.X2020 龙门铣床工作台进给装置的设计J.机械管理开发,2008,23(6):3 8-39. 9濮良贵,陈国定,吴立言.机械设计M.高等教育出版社,2013. 10唐金松.机械设计手册第 3 版J.中国机械工程,2004(11):947-947. 附：文献概要10文献综述文献一：主要对 XKA5750 数控立式铣床升降台横向进给，垂直进给系统来进行了结构设计、原理分析、零件尺寸计算级强度校核，基本上实现了升降台的正常运行，主要工作包括横向进给、垂直进给系统内部传动系统的设计、进给系统驱动电机的选择， 滚柱丝杠的选择计算，传动齿轮的选取计算，及相应的重点部件如轴、轴承的强度校核，确保可靠性设计。实现了 XKA5750 铣床升降台的垂直进给和横向进给传动。创新之处是使用了滚珠丝杠副，摒弃了以往的华东丝杠副的传动，
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