本科生毕设数控机床.docx

本科生毕设数控机床阀门碟版加工数控机床工业设计Valvediscmachiningncmachineindustrialdesign学 专 学 学院:级:号:名：指导教师:当今世界，工业发达国家对机床工业高度重视，竞相进展机电一体化、高精、高效、高自动化先进机床，以加速工业与国民经济的进展。长期以来，欧、美、亚在国际市场上相互展开猛烈竞争，已形成一条无形战线，特别是随微电子、计算机技术的进步，数控机床在20世纪80年代以后加速进展，早已成为四大国际机床展上各国机床制造商竞相展示先进技术、争夺用户、扩大市场的隹占八、八、近年来，我国数控产业进展迅速，但是，进口机床的进展势头依然强劲，从2002年开始，中国连续三年成为世界机床消费第一大国、机床进口第一大国，2004年中国机床主机消费高达94.6亿美元，70%以上的此类设备与绝大多数的功能部件均依靠进口。由此能够看出国产数控机床特别是中高档数控机床仍然缺乏市场竞争力，究其原因要紧在于国产数控机床的研究开发深度不够、制造水平依然落后、服务意识与能力欠缺,系统生产应用推广不力等。针对这些问题，我们一方面要加强一些科学技术的创新与开发，另一方面也要多向国外学习与借鉴，取长补短，这样才能使国内的数控机床更加完善，更加全面的进展，下列是一些进展的趋势与方向：（1）造型上面要符合现代人的审美与时尚的观点。造型新颖是未来机床设计的要紧方向之一，现代人们在追求功能满足的前提下更下注重造型设计。（2）功能上面要全面满足数控机床的使用功能，功能是机床存在的根本之所在，假如功能不满足要求那么其他一些将无从谈起。（3）人机上面要做以人为本的设计理念，数控机床本身也是为人类而服务的，要在机床的操作，使用，维修，润滑等等一些列方面考虑人机问题，以便更好地为人服务。（4）价格上面要做到尽量合情合理，既能够让人同意，也表达了机床本身的使用价值。（5）排放上面要做到最大化的节能减排，环保问题仍然是人类生存的首要问题，不能因小失大，不能由于追求人类暂时的利益而破坏长远利益。（6）安全性问题：安全问题是现代安全生产的首要问题，每年机械伤人的事例不胜枚举，在现代各个行业的运作中人身安全永远是第一位的，因此机床的安全不容忽视，要足够重视。关键词：数控机床;进展趋势;安全AbstractOnmachinetoolindustryintoday'sworld,industrialdevelopedcountriesattachgreatimportanceto,theracetothedevelopmentofelectromechanicalintegration,highprecision,highefficiency,highautomatedadvancedmachinetools,toacceleratethedevelopmentofindustryandnationaleconomy.Foralongtime,Europe,America,andcompetingeachotherintheinternationalmarket,andhasformedaninvisiblefront,especiallyalongwiththeprogressofmicroelectronics,computertechnology,numericalcontrolmachinetoolinthe1980saftertheaccelerateddevelopment,hasbecomethebigfourinternationalmachinetoolshowinmachinetoolmanufacturersfromallovertheworldcompetetoshowthefocusoftheadvancedtechnology,fortheuser,expandingthemarket.Hasbeendevelopingrapidlyinrecentyears,ourcountrynumericalcontrolindustry,however,importmachineofmomentumremainsstrong,startingin2002,China,sfirstpowerforthreeconsecutiveyearstobecometheworldmachinetoolconsumption,machinetoolimportsthefirstbigcountry,Chinamachinehostconsumptionasmuchas$9.46billionin2004,morethan70%ofallsuchequipmentandthemostfeaturesaredependentonimports.ToseedomesticCNCmachinetools,especiallyinhigh-gradenumericalcontrolmachinetoolisstilllackofmarketcompetitiveness,investigateitsreasonmainlyliesinthedepthoftheresearchanddevelopmentofdomesticCNCmachinetoolsisnotenough,productionlevelisstillbackward,lackofserviceconsciousnessandability,lackofsystemapplicationproductpromotion,Keywords：Numericalcontrolmachinetools11)evelopmenttrend;SecurityissueslXlI1ABSTRACTIll第1章绪论VII1.1 我国数控机床的进展现状VII1.2 国外机床的进展状况VII1.3 SET因素分析VIII1.4 未来数控机床的进展趋势VIII1.5 本课题设计的可行性XII1.5.1 市场进展前景分析XII1.5.2 有关技术分析XII1.6 本机床设计的目的，意义，要紧思想XV第2章方案设计XVI2.1 市场调查分析XVI2.1.1 用户深度访谈XVI2.1.2 用户需求分析XVIII2.1.3 使用群体特征调查分析XIX2.2 数控机床创新设计指标分析XIX2.2.1 安全性与尺寸参数性XIX2.2.2 数控机床壳体材料性与工艺性XX2.2.3 造型与色彩XXl2.3 产品需求重要性分析XXI2.4 技术经济分析XXII2.5 产品功能分析XXIV2.5.1 功能分类XXIV2.5.2 功能实现方式XXV第3章产品文化与使用环境状况分析XXVI3.1 产品的文化XXVI3.1.1 数控机床的进展XXVI3.1.2 数控机床的进展趋势XXVIII3.2 产品的使用环境分析XXVIII3.3 产品的使用情况分析XXXI3.3.1 使用类似产品的动作XXXI3.3.2 使用类似产品习惯XXXII3.3.3 使用类似产品的注意事项XXXIII3.4 使用产品的典型故事XXXIV第4章产品系统设计XXXVI4.1 方案实施的步骤与产品功能的确定XXXVI4.2 草图设计XXXVII4.2.1 草图设计方案XXXVII4.2.2 草图设计方案综合评价XL4.2.3 最终设计方案确定XL4.3 结构系统XLI第5章三维建模及模型制作错误!未定义书签。5.1 电脑三维建模及渲染XLIII5.1.1 犀牛建模XLIIl5.1.2 HYPERSHOT渲染XLIIl5.2 产品结构总体设计XLIV5.2.1 总装配图XLIV5.2.2 本机床的人机分析XLV5.2.3 产品可保护性设计XLV第6章结论XLVII参考文献XLVIII致谢XLIX附录1L附录HLI展板设计1LI附录VLII1.1 我国数控机床的进展现状我国数控技术的进展起步于二十世纪五十年代，通过“六五”期间引进数控技术，“七五”期间组织消化汲取“科技攻关”，我国数控技术与数控产业取得了相当大的成绩川。特别是最近几年，我国数控产业进展迅速，19982004年国产数控机床产量与消费量的年平均增长率分别为39.3%与34.9%。尽管如此，进口机床的进展势头依然强劲，从2002年开始，中国连续三年成为世界机床消费第一大国、机床进口第一大国，2004年中国机床主机消费高达94.6亿美元，国内数控机床制造企业在中高档与大型数控机床的研究开发方面与国外的差距更加明显，70%以上的此类设备与绝大多数的功能部件均依靠进口。由此能够看出国产数控机床特别是中高档数控机床仍然缺乏市场竞争力，究其原因要紧在于国产数控机床的研究开发深度不够、制造水平依然落后、服务意识与能力欠缺、数控,系统生产应用推广不力及数控人才缺乏等。我们应看清形势，充分认识国产数控机床的不足，努力进展先进技术，加大技术创新与培训服务力度，以缩短与发达国家之问的差距HL1.2 国外机床的进展状况在国外，数控机床的进展现状能够概括如下几点：(1)高速高精与多轴加工成为数控机床的主流，纳米操纵已经成为高速高精加工的潮流。(2)多任务与多轴加工数控机床越来越多地应用到能源、航空航天等行业。(3)机床与机器人的集成应用日趋普及，且结构形式多样化，应用范围扩大化，运动速度高速化，多传感器融合技术有用化，操纵功能智能化，多机器人协同普及化。(4)智能化加工与监测功能不断扩充，车间的加工监测与管理可实时获取机床本身的状态信息，分析有关数据，预测机床的状态，提早进行有关的保护，避免事故的发生，减少机床的故障率，提高机床的利用率。(5)最新的机床误差检测与补偿技术能够在较短的时间内完成对机床的补偿测量，与传统的激光干涉仪相比，对机床误差的补偿精度能够提高34倍，同时效率得到大幅度提升网。(6)最新的CAD/CAM技术为多轴多任务数控机床的加工提供了强有力的支持，能够大幅度提高加工效率。刀具技术进展迅速，众多刀具的设计涵盖了整个加工过程，同时新型刀具能够满足平稳加工与抗振性能的要求。1.3 SET因素分析此表描述数控机床的SET因素分析，从社会，经济，技术三方面的因素解释了数控机床的进展有待于改变，设计一款创新型机床不仅是现代工业生产的需要，也是现代社会进展的需要。表1-1数控机床SET因素表数控机床设计SET因素分析列表社会的(三)经济的(E)技术的(T)工业社会的进展企业的投资科技技术的前进追求高效的理念国家的投资新型材料出现与合成机械加工的要求自己本身价值先进的制造行业综合以上情况分析说明，(见表社会需要一些新型有用创新的机床,来满足机械加工与工业行业的需求。同时有一定的市场前景与社会预见性！1.4 未来数控机床的进展趋势1.4.1 高速化随着汽车、国防、航空、航天等工业的高速进展与铝合金等新材料的应用，对数控机床加工的高速化要求越来越高。(1)主轴转速：机床使用电主轴(内装式主轴电机)，主轴最高转速达200000rmin;(2)进给率：在分辨率为0.01m时，最大进给率达到240mmin且可获得复杂型面的精确加工；（3）运算速度：微处理器的迅速进展为数控系统向高速、高精度方向进展提供了保障，开发出CPU已进展到32位与64位的数控系统，频率提高到几百兆赫、上千兆赫。由于运算速度的极大提高，使得当分辨率为Olm