机床液压尾架的设计开题报告

1. 研究目的与意义

背景：随着科技的进步，生活水平提高，为了减小工人工作强度，自动化技术被广泛运用到各行各业。自动化 (Automation) 是指机器设备、系统或过程(生产、管理过程)在没有人或较少人的直接参与下，按照人的要求，经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制，实现预期的目标的过程。自动化技术广泛用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务和家庭等方面。采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，而且能扩展人的器官功能，极大地提高劳动生产率，增强人类认识世界和改造世界的能力。因此，自动化是工业、农业、国防和科学技术现代化的重要条件和显著标志。液压自动化技术被运用到数控车床，减小了工人的工作强度和提高了加工质量。

意义：尾架是机床的重要组成部件，用于支承工件和安装刀具。液压尾架是数控机床上必不可少的组成部分，将液压系统应用于数控机床，使其与数控机床技术完美结合，从而实现了先进技术的推广，液压尾座设计的合理性、简便性、精确性都直接影响着加工工件的切削精度，因此研究机床尾架对不断提高数控机床竞争的能力有着非常重要的意义。

2. 课题关键问题和重难点

本课题主要是研究机床液压尾架的设计，尾座是车床的重要部件，其作用是固定轴类零件，当加工轴类零件时，除用卡盘外，还需要尾座将其加紧，同时具有辅助支撑和夹紧的功能。

本课题关键问题是机床采用标准液压尾座，尾座套筒可编程控制，尾座体移动通过销轴由托板带动。根据用户需求也可提供可程控尾座、内置旋转活络顶尖等(特殊配置)。尾座单元安装在床身导轨上，可沿导轨纵向调整其位置。它的功用是用顶尖支承长工件，也可以安装钻头、较刀等孔加工刀具进行孔加工；尾座应具有足够的净刚度和较高的刚度-重量比，后者在很大程度上反应了设计的合理性:应具有良好的动态性，这包括较大的动刚度和阻尼，与其它件配合，使整机的各个固有频率不致与激振频率重合而发生共振:应具有良好热变形性，使整机的热变形较小或热变形对加工精度的影响最小;应具有良好的工艺性，以便于制造和装配。

本课题设计的尾架采用的是分体式结构，主要由尾架上、下体、套筒、活塞结构、套筒液压测力装置、套筒移动机构、尾座和套简夹紧与放松机构及液压装置等组成，其夹紧与松开，靠液压控制。

3. 国内外研究现状（文献综述）

随着现代社会的飞速发展，新产品、新技术的更新换代也逐步加快，从而对机床的品种加工精度及效率等提出了更高的要求。当今世界，工业发达国家对机床工业高度重视^[1]，竞相发展机电一体化、高质量、高精度、高效率的自动化机床，以加速本国工业和国民经济的发展。随科技、特别是微电子、计算机技术的进步而不断发展。美、德、日三国是当今世上在数控机床科研、设计、制造和使用上，技术最先进、经验最多的国家。虽然我国机床工业已经取得了很大的成绩，但与世界先进水平相比，还是具有较大的差距，大部分高精度和超精密机床的性能不能满足要求，精度保持性差。对先进的机床理论和应用技术研究明显落后.而对机床的改进和更新速度也比不上一些发达国家。总体来说，国内机床工业仍要加强实力加速数控机床产业的发展，注重基础科研，在技术上要不断创新。随着经济全球化进程的加快和先进制造技术的发展，制造业有了很大的飞跃。机床工业正朝着高速化、精密化、完整加工和微型化等方面发展^[2]。

数控机床是在机械制造技术和控制技术的基础上发展起来的，其过程大致如卜:1948 年，美国帕森斯公司接受美国空军委托，研制直升飞机螺旋奖叶片轮廓检验用样板的加工设备。由于样板形状复杂多样，精度要求高，一般加工设备难以适应，于是提出采用数字脉冲控制机床的设想

1949 年，该公司与美国麻省理工学院(mit)开始共同研究，并于 1952 年试制成功第一台三坐标数控铣床，当时的数控装置采用电子管元件^[3]。

4. 研究方案

方案设计：根据课题的要求尾座要具有夹持、顶紧、支承工件以及安装刀具加工零件等多种功能,由于数控机床加工的零件直径较大，因此对尾座的强度、刚度要求较高。由于不同机床上加工工件的不同导致一些尾座套筒的进给方式也各有不同，因此在设计中可采用以下多种:

lt;1gt;液动尾座此种尾座采用液压油推动套筒的移动，简化了尾座部件，并且由于液压油作用在缸体活塞上的压力比较均匀，结构复杂、制造较麻烦，多用于精度要求较到的机床上。

lt;2gt;手动尾座手动尾座采用手轮摇动，直接带动丝杠轴转动，丝杠的转动带动与其以螺纹相结合的套筒在导向键的作用下滑动。这种手动尾座的结构比较简单，目前在各种机床上都得到了普遍应用。但在实际是应用中需要转动手轮来夹持支承工件，很难实现一个人单独操作，增强了劳动量和危险性。

5. 工作计划

毕业设计前一学期末完成英文翻译，收集、查阅、文献资料并准备开题报告。

2023.1.2～2023.1.15 完成译文翻译，查阅文献，完成开题报告并上传毕设网。

2023.1.16～2023.2.5 指导老师审核译文和开题报告，根据指导老师意见完成修改。