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畢業(yè)設計（論文）開題報告
機械工程 系（院） 20 08 屆
題 目 電主軸的機械設計
The Mechanic Designs Of Electric Spindles
課題類型 普通課題 課題來源 生產(chǎn)實踐
學生姓名
專業(yè)班級
指導教師 職 稱
填寫日期： 2008 年 3 月 23 日
一、本課題研究的主要內(nèi)容、目的和意義
本設計課題研究的主要內(nèi)容是通過分析電主軸的工作原理，軸承技術，關鍵技術（潤滑，冷卻，動平衡，運動控制），以及電主軸安裝實例，設計出與銑床配套的，符合要求的電主軸機械部分。
本設計課題研究的目的有以下幾點：
1、通過對電主軸機械部分的設計掌握機械設計的基本原理，基本過程和基本方法；
2、通過對電主軸機械部分的設計掌握電主軸機械部分的設計方法；
3、通過對電主軸機械部分的設計了解設計時應注意的問題；
4、根據(jù)電主軸的工作原理，軸承技術，關鍵技術（潤滑，冷卻，動平衡，運動控制），
本設計課題研究的意義在于作為銑床重要部分的電主軸，是一種智能型功能部件?，F(xiàn)代機械制造工業(yè)向高精度、高速度、高效率的方向飛速發(fā)展，對加工機床提出了更高要求．這就需要可以高速運轉的主軸部件系統(tǒng)——高速主軸單元．電主軸具有結構緊湊、重量輕、慣性小、振動小、噪音低、響應快等優(yōu)點，可以減少齒輪傳動，簡化機床外形設計，易于實現(xiàn)主軸定位，是高速主軸單元中一種理想結構。
二、文獻綜述（國內(nèi)外相關研究現(xiàn)況和發(fā)展趨向）
國內(nèi)電主軸的研究始于 2 0世紀 6 0年代 ,主要用于零件內(nèi)表面磨削 ,這種電主軸的功率低 ,剛度小。并且它采用無內(nèi)圈式向心推力球軸承 ,限制了高速電主軸的生產(chǎn)社會化和商品化。 2 0世紀 70年代后期至 80年代 ,隨著高速主軸軸承的開發(fā) ,研制了高剛度、高速電主軸 ,它被廣泛應用于各種內(nèi)圓磨床和各個機械制造領域。在 2 0世紀 80年代末以后 ,由磨用電主軸轉向銑用電主軸 ,它不僅能加工各種形體復雜的模具 ,而且開發(fā)了用于木工機械用的風冷式高速銑用電主軸 ,推動了高速電主軸在銑削中的應用。目前國內(nèi)研究高速電主軸的科研機構有我國河南省洛陽軸承研究所 ,他們能自行研究開發(fā)電主軸 ,其DmN值達到了很高的水平 ;廣州鉅聯(lián)高速電主軸有限公司研發(fā)的大功率靜壓軸承電主軸曾獲得日內(nèi)瓦國際專利技術博覽會金獎 ;廣東工業(yè)大學高速加工和機床研究所也開發(fā)了數(shù)控銑床高速電主軸。在我國的安陽市 ,有一家中外合資的電主軸生產(chǎn)廠家———安陽萊必泰機械有限公司 ,它擁有先進的電主軸、機床主軸設計和制造技術。該公司研制生產(chǎn)的加工中心電主軸 ,采用先進技術 ,配有矢量閉環(huán)控制系統(tǒng) ,能對主軸實行恒功率調(diào)速 ,準停制動。
國外高速電主軸技術的研究現(xiàn)狀國外高速電主軸技術由于研究較早 ,技術水平也處于領先地位 ,電主軸已越來越多地應用到工業(yè)制造業(yè)中。著名的有瑞士的Fisher公司、Ibag公司、德 國的GMN公司、Hofer公司、Siemens公司、意大利Faemat公司、Gamfior公司及美國Ingersoll公司、日本Okuma公司和Fanuc公司等,它們的技術水平代表了這個領域的世界先進水平。并在此基礎之上,這些外國廠家已生產(chǎn)了多種商品化高速機床。如瑞士米克朗公司 ,就是世界上著名的精密機床制造商。它生產(chǎn)的機床配備最高達 6 0 0 0 0r/min的高速電主軸 ,可以滿足不同的切削要求 。
隨著機床技術、高速切削技術的發(fā)展和實際應用的需要，人們對機床電主軸的性能也提出了越來越高的要求，電主軸技術的發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)在以下幾個方面：向高速大功率和低速大轉矩方向發(fā)展，向高精度、高剛度方向發(fā)展，向精確定向（準停）方向發(fā)展，向快速起、停方向發(fā)展，向超高速方向發(fā)展，向標準化方向發(fā)展
三、擬采取的研究方法（方案、技術路線等）和實現(xiàn)的可行性論證
通過利用網(wǎng)絡工具、圖書館的書籍和各類期刊、雜志查閱了解電主軸的相關知識，確定本設計符合要求，滿足需要。具體設計方法如下：
1、查閱資料產(chǎn)生電主軸機械設計的基本思路；
2、查閱各類機械機構手冊，確定合理的電主軸結構；
3、重點對電主軸的軸承進行了分析選配，確定了電主軸軸承的選配原則；
4、通過研究國內(nèi)外情況，確定本設計課題的重點設計；
5、充分利用相關知識按要求對本課題進行具體設計；
6、檢查并完善本設計課題。
本設計采用的方法是理論設計與經(jīng)驗設計相結合的方案，所運用的資料來源廣泛，內(nèi)容充足。關鍵是擁有指導老師的督促，指導及幫助。因此，實現(xiàn)本方案的可行性高。
四、預期結果（或預計成果）
根據(jù)電主軸的工作原理，軸承技術，關鍵技術（潤滑，冷卻，動平衡，運動控制），以及電主軸安裝實例，設計出與銑床配套的，符合要求的電主軸機械部分。
本設計的最終設計滿足設計需要，符合設計要求，具有一定的市場和競爭力，可滿足實際生產(chǎn)需求。
五、研究進度安排
3月23日—3月30日 熟悉設計內(nèi)容及設計要求；
3月31日—4月13日 查閱各類相關資料，進行初步設計，結構分析，確定總體方案；
4月14日—5月4日 進行各類設計工作并完成，同時完成論文的草稿；
5月5日—5月14日 完成設計論文，最終完成設計任務書所要求的內(nèi)容；
5月15日—5月17日 進行最后審核，準備畢業(yè)答辯工作。
六、主要參考文獻
參考文獻
[1] 陳作模主編． 機械原理［M］.第6版.北京：高等教育出版社,2001
[2] 陳立德主編． 機械設計基礎［M］.北京：高等教育出版社,2004
[3] 徐灝主編． 機械設計手冊［M］.北京：機械工業(yè)出版社,1998
[4] 甘永立主編． 幾何量公差與檢測［M］.第5版.上海：上海科學技術出版社,2001
[5] 王運炎主編． 機械工程材料［M］.北京：機械工業(yè)出版設,1992
[6] 萬玉瓊主編． AutoCAD工程設計［M］.第1版.內(nèi)蒙古：遠方出版社 ,1995
[7] 楊黎明,黃凱等主編． 機械零件手冊［M］.第1版.北京：國防工業(yè)出版社,19
[8] 成大先主編. 機械設計圖冊［M］.第1版.北京：化學工業(yè)出版社,2000
[9] 吳宗澤主編． 機械設計師手冊［M］.第1版.北京：機械工業(yè)出版社,2003
[10] 朱冬梅,胥北瀾主編. 畫法幾何及機械制圖 ［M］.第5版.北京：高教育出版社,2000
[11] 濮良貴,紀名剛主編. 機械設計［M］.第7版.北京：高等教育出版社，2001
[12] 劉鴻文主編. 材料力學［M］.第4版.北京：高等教育出版社，2001
[13] 王運炎主編．機械工程材料［M］.北京：機械工業(yè)出版社,1992
[14] 陳蘭芬主編．機械工程材料與熱加工工藝［M］.北京：高等教育出版社,1985
2、外文參考文獻翻譯（譯文大于5000漢字）
見附件“畢業(yè)設計（論文）外文參考文獻翻譯”
七、審核意見
指導教師對開題的意見：
指導教師簽字： 年 月 日
系（院）審核意見：
審核人簽字： 年 月 日
說明：1、該表每生一份，系（院）妥善存檔；
2、課題來源填：“自選”或“教師指定”或“其它”，課題類型填：“理論研究”或“應用研究”或“技術開發(fā)”或“實驗設計”或“其它”。