铣床设计毕业设计指导书

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1、兰州理工大学技术工程学 院 COLLEGE OF TECHNOLOGY AND ENGINEERING . LUT 毕业设计 指导书姓 名 学 号 专 业 班 级 指导教师 工学一部机械教研室二零一四年十二月毕业设计指导书 铣床作为普通加工设备，至今仍在我国机械行业生产中发挥着重要作用，但由于采用 人工操作，劳动强度大，而且难以提高生产效率和保证产品质量。 数控铣床具有加工精度高、稳定性好、生产效率高、工作可靠等优点。适用于航天航 空、国防、石油、电机、仪表、汽车、拖拉机及机械制造等诸行业中的非回转体零件的中 小批量生产。随着加工精度和生产效率的提高，数控铣床将逐步取代普通铣床。 一、毕业设计

2、的目的和作用 毕业设计是大学学习的最终环节，通过这一实践环节，综合考查学生运用所学的基础 理论知识及专业技术知识的能力，提高理论联系实际和独立工作的能力，使学生在设计过 程中初步掌握机械系统（机床）设计的方法和步骤，初步培养自主开发产品的能力，以提 高结构设计与编制技术文件的能力，得到工程师的基本训练。 数控机床是属高新技术集成的、典型的机电一体化机械加工设备，受到世界各工业发 达国家的高度重视，技术发展迅速，品种和数量近年来大幅度增加，成为当今世界机械加 工设备中最引人注目的一类产品。 通过数控铣床的毕业设计，使学生在制造装备设计、数字控制系统应用及计算机辅助 设计等方面得到综合、全面地训练

3、，从中找出规律，举一反三，为在今后工作中独立完成 工程设计打下良好的基础。 二、毕业设计任务说明及设计步骤 任务说明 数控铣床的突出优点是具有原立式铣床的优点，提高了机床效率和自动化程度，操作 简单，使用方便，价格适中，适应于机械制造，汽车、矿山等行业对平板、箱体等非回转 体零件及精密零件的中、小批量生产。 总体布局和主要部件的结构特点： （1）数控操作箱布置于铣床主轴箱的上前方，机电一体化布局，外观美观。采用开放布 局、操作安全，使用方便。 （2）主传动转速范围宽。主轴刚性好，抗振性能强。垂直方向进给由伺服电动机驱动精 密滚珠丝杠来拖动。 （3）纵、横向进给均由伺服电动机驱动精密滚珠丝杠来拖

4、动，实现无级进给，机床定位 精度高。 （4）换刀由人工换刀。 设计步骤 1总体方案设计 （1）调查研究、收集资料，熟悉题目的设计要求。 学生在接到毕业设计任务书后，首先应仔细阅读和研究毕业设计的主要任务、设计参 数，以明确要达到的设计目标。 设计前，必须认真研究数控铣床的结构要求，从经济的角度分析研究数控铣床的结构、 材料的选择等技术要求和设计参数，并结合生产实习，通过对数控铣床的分析，了解数控 铣床在机械制造中的地位和作用，明确技术要求的制订依据，从而为制订合理的总体方案 做好必要地技术准备。2数控机床结构设计 根据选定的总体方案，确定机床的配置型式，并定出机床总体布局和技术性能的主要 部件

5、的结构方案。既要考虑能实现工艺方案，以确保零件的加工精度、技术要求及生产率； 又要考虑机床的操作方便可靠，易于维修，且冷却、排屑情况良好。 在选定总体方案并确定机床配置型式、结构方案基础上，进行方案图纸的设计。这些 图纸包括：总体方案图、Z、X 、Y轴机械装配图、数控系统总体结构图。在此期间内，初 定出机床各部件轮廓尺寸，确定各部件间的相互关系，数控系统的选择。 3Z、X 、Y轴装配图设计 Z、X 、Y轴是装备设计的重要部分，其设计的优劣对零件加工精度、生产率、制造成 本、生产安全、劳动条件都起着重要作用。设计时，应充分了解Z、X、Y轴改造的结构特 点、加工要求，吸取先进技术经验，制订出可行的

6、结构方案，绘出装配图，并提出合理的 技术要求。 主要步骤： （1）调查研究、收集资料 （2）选定支承元件和传动元件 （3）确定伺服电机的有关参数 （4）绘制草图 （5）进行有关主要零件的验算 （6）绘制 Z、X、Y 轴装配图 4计算机辅助设计 上机 40学时，要求熟练应用自选软件绘制 1 # 零件图 1张。具体安排在设计阶段 的中间穿插进行。 设计要求 1图纸设计的要求 绘图时严格按照制图标准，公差与配合选用新标准，切忌照书搬用旧标准，配合部分 应标注配合尺寸，外形标注轮廓尺寸，合理制定技术要求，零部件明细表应用标准格式， 标准件的规格、名称、数量等查阅有关手册，标注准确、完整，图面整洁、美观

7、。 2设计说明书的内容、要求及撰写要领 毕业设计说明书是毕业设计的重要组成部分，旨在锻炼学生撰写技术性总结和设计文 件的能力，并对毕业设计进行全面的总结。应将设计思想、意图、方法、结果用文字和简 图的方式表达。重点是对设计方案进行全面分析、论证，将自己在设计中考虑问题的出发 点、决策依据、计算和说明予以充分的表达。 在设计过程中计算草稿要及时整理，需要说明的内容要有条理地加以阐述，说明书中 除必要的计算及说明外，还应附有必要的插图或表格，引用的公式及数据要注明资料的来 源，文字力求通顺，简练，字迹工整。 在编写过程中，主要内容可参阅设计任务书，对所涉及的问题都应有全面了解，搞清 其工作原理和工

8、作过程，不应浅尝辄止或因噎废食。着重对设计方案进行全面分析、论证， 将设计中考虑问题的出发点、决策依据、计算和说明予以充分的表达。论述整机结构的构 思、设计过程和计算步骤。除此之外，重点阐述Z、X 轴的有关设计、连接部件的选择。 （1）主要内容 设计任务的论述及国内外数控机床的发展概况 明确总体设计的技术条件（设计任务书） 总体设计方案及论证 数控铣床的机械传动及数字控制分析 确定 X 轴、Z 轴、Y 轴的传动方案及控制方案（伺服电机、滚珠丝杠、轴承 支承及连接部件的选择说明） 滚珠丝杠的设计计算说明 技术经济分析 其他需要说明的问题 参考文献 （2）设计要求及撰写要领 装订必须以横向翻页方式

9、。 内容顺序为（仅供参考，具体要求按院发文件执行）：封面（统一） 、任务书、 考核表（统一） 、目录、中文摘要、中文关键词、引言（前言） 、正文（分章、节 编写） 、结论（计算结果） 、参考文献、致谢等顺序和格式认真编写。 条理清楚、文字流畅、书写工整、论文简明扼要，有充分的证据，理论联系 实际。设计步骤明确，结论正确。 三、设计任务的重点及难点 数控铣床毕业设计是机械设计制造及自动化专业学生的对口课题，同时又是一个有一 定深度和难度的课题，综合性和实践性很强。机床总体设计的合理与否是影响机械产品加 工质量的一个关键因素，亦是生产效率高低的影响因素，因此，机床总体设计和三轴改装 便是本课题的重

10、点。 本设计任务的难点在于： （1）学生设计与实践经验不足； （2）数控机床设计中总体方案的选择、论证； （3）Z、X、Y 轴的总体结构设计。 四、毕业设计的工作顺序和时间分配 1毕业实习、调研、收集文献资料 2总体方案设计及论证 3数控系统总体结构图（外观图、系统图） 4 Z 轴、X 轴、主传动系统装配图（按题目要求完成其一） 5编写设计计算说明书 6答辩 时间安排参见任务书 五、毕业设计的参考资料 1毕承恩，丁乃建等编 现代数控机床（上、下） 机械工业出版社，1990 2机电一体化技术手册 机械工业出版社，1999 3廖效果，朱启逑 数字控制机床 华中理工大学出版社，1992 4戴曙 金属切削机床 机械工业出版社，1995 5沙杰等编 加工中心结构、调试与维护 机械工业出版社，2003 6廉元国，张永洪 加工中心设计与应用 机械工业出版社，1995 7杜君文 机械制造装备及设计 天津大学出版社，1998 8廖效果，刘又午 数控技术 湖北科学技术出版社，20009王爱铃 现代数控机床结构与设计 机械工业出版社，1999 10杜君文，邓广敏 数控技术 天津大学出版社，2002 11陈蔚芳，王宏涛 机床数控技术及应用 科学出版社，2005 12刘跃南，雷学东 机床计算机数控及其应用 机械工业出版社，2003 13有关的国家标准、企业标准等在实习调研中或网络收集。