机械设计毕业设计开题报告

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1、武汉理工大学本科生毕业设计（论文）开题报告1、目的及意义（含国内外的研究现状分析）在三峡电站中，由于其水轮机座环的尺寸和重量非常大，分6瓣运至工地后调整安装并在混凝土浇筑后对座环与顶盖和底环的联接面等进行现场加工。为了确保基础环与底环,顶盖与座环的正确、可靠连接以及机组轴线和导叶断面间隙符合设计要求，必须用专用钻床进行现场钻孔和攻丝。专用钻床的设计最主要是考虑被加工零件的特殊性和钻床加工动作的特殊要求，工作环境和效率要求等，还要考虑钻床结构合理，运输方便，经济成本等因素。我们的目的是钻头除了能实现钻孔，攻丝，鈲丝等加工动作外，还要能实现水平面内绕

2、X、Y轴转动±5°，从而能够实现回摆调整。摇臂钻床的特点是主轴箱可在摇臂上移动，并随摇臂绕立柱回转的钻床（见图）。摇臂还可沿立柱上下移动，以适应加工不同高度的工件。较小的工件可安装在工作台上，较大的工件可直接放在机床底座或地面上。摇臂钻床广泛应用于单件和中小批生产中，加工体积和重量较大的工件的孔。摇臂钻床加工范围广，可用来钻削大型工件的各种螺钉孔、螺纹底孔和油孔等。摇臂钻床的主要变型有滑座式和万向式两种。滑座式摇臂钻床是将基型摇臂钻床的底座改成滑座而成，滑座可沿床身导轨移动，以扩大加工范围，适用于锅炉、桥梁、机车车辆和造船等行业。万向摇臂钻床的摇

3、臂除可作垂直和回转运动外，并可作水平移动，主轴箱可在摇臂上作倾斜调整，以适应工件各部位的加工。此外，还有车式、壁式和数字控制摇臂钻床等。摇臂钻床主要由底座、内立柱、外立柱、摇臂、主轴箱及工作台等部分组成。　　内立柱固定在底座的一端，在他的外面套有外立柱，外立柱可绕内立柱回转360度。摇臂的一端为套筒，它套装在外立柱做上下移动。由于丝杆与外立柱连成一体，而升降螺母固定在摇臂上，因此摇臂不能绕外立柱转动，只能与外立柱一起绕内立柱回转。主轴箱是一个复合部件，由主传动电动机、主轴和主轴传动机构、进给和变速机构、机床的操作机构等部分组成。主轴箱安装在摇臂的

4、水平导轨上，可以通过手轮操作，使其在水平导轨上沿摇臂移动。专用钻床的设计最主要是需要考虑被加工零件的特殊性和钻床加工动作的特殊要求，工作环境和效率要求等，还要考虑钻床结构合理、运输方便、经济成本等因素。该钻用钻床的加工工件体积重量远远超过钻床本身且固定不能移动，需要调整钻床位置来适应加工孔位置的要求。确定钻床的设计方案，首先要对设计要求进行分析，分析其对于相对于普通钻床结构和功能的相同和不同之处。综合考虑，总体方案采用摇臂钻床的形式，然后根据关键的加工动作对相应的零部件结构进行改造。滑座、横臂及其上主轴箱、减速器等总质量非常大，滑座要沿立柱上下移

5、动，需要的驱动力也就非常之大了，要减小驱动电机荷载节约能源，需要对滑座及其承担的所有零部件总质量进行平衡，平衡方式有很多种且优缺各异。因此，要进行合理选择。专用钻床的关键动作包括钻头加工位置调整以及转轴主轴线角度调整。前者之于普通钻床没有太大本质区别，不过由于第二关键动作的存在，前一个动作的实现不得不有所不同，比如采用主轴箱与横臂一起移动等。后者则是该钻床设计最为关键和特别之处，主要是因为加工的工件固定不动，不能像普通工件那样进行装夹定位调整，这就需要钻头除能实现钻孔、攻丝等加工动作外，还要能实现水平面内绕X、Y轴转动±5°长期以来，我国大型水电

6、站加工水轮机座环螺孔的专用钻床一直依赖进口，实现该类钻床的自主研制具有重大的工程应用价值和良好的市场前景。同时也是对我们的设计能力进行锻炼，特别是专用钻床的设计，对我们以后在工作岗位上进行独立的创新设计给予很大的锻炼。2、基本内容和技术方案根据设计的特殊要求，主轴箱除能传递主电机致钻头的加工动力实现钻头加工动作（旋转和上下进给）外，还要实现水平面内分别绕X、Y轴转动±5°的转动调整，使钻头主轴线与加工孔轴线的重合。通过调整主轴箱水平面内绕X、Y轴的转动带动钻头实现主轴线调整，同时保证主轴箱传动时主电机至钻头的加工动力传动能力。这就需要对动力进入主

7、轴箱以及主轴箱与横臂连接进行巧妙的设计，在连接处增加一个三通装置就能同时满足这两个要求。通过涡轮蜗杆机构传动传动比较合理。当转动手轮时，蜗杆也会一起转动，同时带动蜗轮转动，而分别固定在蜗轮和蜗杆上的两个部件会相对摆动。用蜗轮蜗杆机构来实现主轴箱摆动主要有两方面的原因：①主轴箱的摆动幅度不大，利用蜗轮蜗杆的大传动比，使主轴箱摆动的调整精度更高。②一般主轴箱系统的质量很大，在这里手动调整，同样利用蜗轮蜗杆的大传动比，时操作人员在转动手轮时不会很费力。在横臂上安装两套此种装置可使主轴箱实现两个方向上的摆动。该钻用钻床的加工工件体积重量远远超过钻床本身且

8、固定不能移动，需要调整钻床位置来适应加工孔位置的要求。综合起来考虑，座环专用钻床的具体研究内容如下：⑴要求钻床横臂能绕立柱转动±450，