1、 毕业设计（论文）开题报告 （学生填表） 院系：机电工程学院 2012 年 4 月 8 日 课题名称 精密数控车床主轴箱设计 学生姓名 专业班级 机电 083 课题类型 工程设计 指导教师 职称 副教授 课题来源 科研 1. 设计（或研究）的依据与意义 本项目将设计一种新型精密加工数控机床主轴箱，用于加工精密零件。作为精密加工母机的主要部分，该主轴箱的主轴 应有足够高的刚度和回转精度， 能够加工出精密机械的零件； 有足够高的转速和大的功率，以适应高 效率加工的需要；主轴转速的变换迅速可靠，一般能自动变速；最后该主轴转速范围应很广，能够满足多种加工！ 目前，随着技术的进步，机械零件的加工对机床的
2、要求越来越趋于柔性化、数控化，使得数控机床已广泛用于各种加工车间，但是目前市场上数控机床的加工只能满足一般精度要求，而加工精度高的机床造价昂贵，如何实现造价低、精度和性能高的数控机床已经成为研究人员孜孜不倦追求的目标。 传统数控机床的主轴都是由圆柱滚子轴承或圆锥滚子轴承支撑在主轴箱上，而动力则是传动链传动扭矩和转矩，来带动主轴的转动，这样的机床能够满足生产加工需要 ！ 上述传统的数控机床虽然能够解决一般精度加工，但是对于高精度的零件加工显得很是不足，对于高精度机械零件，急需一种能够实现高精密加工的数控机床来完成加工。针对这种需求，现在出现了一种新型数控机床，实现了高精密加工的革命性颠覆。这种精
3、密数控机床的创新之处在于其支撑由静压轴承支撑，该支撑有一下特点： 1）速度极低甚至为零时也能在液体润滑下起动，起动功率极小，这对要求在承载下起动的机床特别有利； 2）能始终处于液体润滑状态下工作，正常使用时不会磨损，精度保持性好，使用寿命长 ；3）运动件在压力油包围下工作，故运动精度高 、油膜刚度大、阻尼性能好，高速时有抑制油膜震荡作用； 4）容易获得预期的设计效果。达到了传统数控机床无法达到的精度和加工质量。这样设计的 精密数控机床是主要控制机床的主轴转动精度高，使得加工零件精度高，本设计考虑用静压轴承支撑主轴，来提高主轴的回转精度和降低端面跳动 误差，从而提高加工精度，而对于主轴动力的传动
4、，改变传统的尺寸链传动，而直接用联轴器将伺服电机和主轴直接连接，从而可以使主轴只受扭矩而不受弯矩，提高其工作性能。 2. 国内外同类设计（或同类研究）的概况综述 （一）国内外数控机床现状 近年来我 国企业的数控机床占有率逐年上升，在大中企业已有较多的使用，在中小企业甚至个体企业中也普遍开始使用。在这些数控机床中，除少量机床以 FMS 模式集成使用外，大都处于单机运行状态，并且相当部分处于使用效率不高，管理方式落后的状态。 与国外的数控机床相比，我国数控机床还存在以下几方面的问题： （ 1）高档数控机床的国内供应能力不足。 尽管我国机床行业近年来取得了长足的发展，数控化率稳步提高，但机床消费和生
5、产的结构性矛盾仍然比较突出。目前，国内对中高档机床的需求量逐渐超过低档机床。但国产数控机床以低档为主，精密加工机 床几乎全依赖进口。 （ 2）自主创新能力不足。 长期以来，我国机床制造业的基础、共性技术研究工作主要在行业性的研究院所进行。能力薄弱，技术创新投入不足，引进消化吸收能力差，低水平生产能力过剩，自主创新能力不高，缺乏优秀技术人才。虽然国产数控机床制造商通过技术引进、海内外并购重组以及国外采购等获得了一些先进数控技术，但缺乏对基础共性技术的研究，忽视了自主开发能力的培育，企业的市场响应速度慢。 （ 3）产品质量、可靠性及服务等能力不强。 国产机床在质量、交货期和服务等方面与国外著名品牌相比存在较大的差距。在质 量方面，国产数控系统的可靠性指标 MTBF 与国际先进数控系统相差较大。国产数控车床、加工中心的 MTBF 与国际上先进水平也有较大差距。在交货期方面，绝大多数企业由于任务重拖期交货。服务体系不健全，在市场开拓、成套技术服务、快速反应能力等方面不能满足市场快节奏和个性化的要求。 （ 4）功能部件发展滞后。
