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2011届本科生毕业设计（论文）

开题报告

课题名称数控车削加工中心主轴箱改进设计

专业机械设计制造及其自动化

专业方向机械设计及其自动化

班级

学号

学生姓名

指导教师

教研室

数控车削加工中心主轴箱改进设计

1开题依据

机床是将金属毛坯加工成机器零件的机器，它是制造机器的机器，现代机械

制造中加工机械零件的方法很多：除切削加工外，还有铸造、锻造、焊接、冲压、

挤压等。在一般的机器制造中，机床所担负的加工工作量占机器总制造工作量的

40％-60％，机床在国民经济现代化的建设中起着重大作用。所以此次提出倒立

式加工中心主轴箱的设计。

2调研报告

2.1数控概述

数控机床融合了计算机技术、自动控制、精密测量、现代机械制造和数据通

信等多种技术。数控机床作为实现柔性制造系统（ＦＭＳ）、计算机集成制造系

统（ＣＩＭＳ）和未来工厂自动化（ＦＡ）的基础，即成为现代制造技术中不可

缺少的设备。

2.2数控机床的类型

数控技术自发明以来，得到了广泛的应用，包括车床和车削中心、铣床和加

工中心、冲床、电火花（EDM）加工机床、线切割机床、磨床以及测试检测装置

等。最复杂的计算机数控机床是车削中心，包括立式加工中心和卧式加工中心。

电火花加工机床和线切割机床属于特种加工的数控机床。

2.3计算机数控机床的优缺点

2.3.1计算机数控机床和传统机床相比具有很多优点

（1）对加工对象改型的适应性强

（2）加工精度高。

（3）加工生产率高。

（4）减轻操作者的劳动强度。

（5）良好的经济效益。

（6）有利于生产管理的现代化。

2.3.2计算机数控机床也有一些缺点

（1）价格昂贵。

（2）必须由高级技术人员来编程、安装、操作与维护。

2.4计算机数控机床的结构

CNC机床结构较为复杂。一般来说，任何CNC机床都包含为程序载体，输入

装置，ＣＮＣ单元，伺服系统，位置反馈系统和机场机械部分件构成。

2.5数控技术应用范围

数控机床确实存在一般机床所不具备的许多优点，但是这些优点都是以一定

条件为前提的。数控机床的应用范围正在不断扩大，但它并不能完全代替其它类

型的机床，也还不能以最经济的方式解决机械加工中的所有问题。数控机床通常

最适合加工具有以下特点的零件：

1）.多种品种小批量生产的零件。因为数控机床设备费用高昂，与大批量生

产采用的专用机床相比其效率还不够高的缘故。通常，采用数控机床加工的合理

生产批量在10~200件之间。目前有向中批量发展的趋势。

2）.结构比较复杂的零件。通常数控机床适宜于加工结构比较复杂，在非数

控机床上加工时需要有昂贵的工艺装备的零件。

3）.需要频繁改型的零件。它节省了大量的工艺装备费用，是综合费用下降。

4）.价值昂贵、不允许报废的关键零件。

5）.需要最短生产周期的急需零件。广泛推广数控机床的最大障碍是设备初

期的投资大，由于系统本身的复杂性，又增加了维修费用。如果缺少完善的售后

服务，往往不能及时排除设备故障，将会在一定程度上影响机床的利用率，这些

因素都会增加综合生产费用。

考虑到以上所述的种种原因，在决定选用数控机床加工是，需要进行反复比

对和仔细的经济分析，使数控机床发挥它的最好经济效益。

2.5.1金属切削机床

数控技术引入到金属加工工业中，并得到了进一步的发展，在金属加工车间，

数控设备自然是最关键的设备。目前，数控技术已经成功地应用于铣床、钻床、

磨床、镗床、冲床、车床、锯床等。这个令人激动的现象表明，具有基本功能

的数控机床的发展已经超过传统的与之相当的机床。如复杂的数控铣床能控制五

轴以上的运动，诸如此类的设备能够精确地加工出各种复杂的曲面，而这样的曲

面要靠人工加工，是根本不可能的。一种新的数控加工机床叫做加工中心，由于

它集多种加工操作方式于一身，因此可以减少工件的传送。它能存储多把刀具，

以完成诸如铣削、钻削、镗削以及攻丝等加工操作。

(1)自动绘图

自动绘图仪是大型计算机辅助设计系统的一部分。CAD系统由大型和小型计

算机组成，它在工业中的应用正日益扩大。数控技术用于将数字格式的蓝图、草

图转换成自动