開題報(bào)告示例1

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）綜述（題目背景、國內(nèi)外相關(guān)研究情況及研究意義）1.1題目背景和意義21世紀(jì)，汽車工業(yè)成為中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一，汽車企業(yè)對(duì)各系統(tǒng)部件的設(shè)計(jì)需求旺盛。其中轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是汽車的一個(gè)重要組成部分，它直接影響汽車的安全性和操控性。根據(jù)雪佛蘭科魯茲轎車的主要行駛參數(shù)和運(yùn)動(dòng)要求，對(duì)其轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，目的在于實(shí)現(xiàn)汽車在各種路況下進(jìn)行良好的行駛，保證其安全性和操控性。1.2汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)? 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了純機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)3個(gè)基本階段，線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為其發(fā)展趨勢(shì)［1］。隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，轉(zhuǎn)向裝置的結(jié)構(gòu)也有很大變化。汽車轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)很多，從目前使用的普遍程度來看，主要的轉(zhuǎn)向器類型有4種：有蝸桿銷式（WP型）、蝸桿滾輪式（WR型）、循環(huán)球式（BS型）、齒條齒輪式（BP型），這四種轉(zhuǎn)向器型式，已經(jīng)被廣泛使用在汽車上。?汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在世界發(fā)展?fàn)顩r據(jù)了解，在世界范圍內(nèi)，汽車循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器占45%左右，齒條齒輪式轉(zhuǎn)向器占40%左右，蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器占10%左右，其它型式的轉(zhuǎn)向器占5%。循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器一直在穩(wěn)步發(fā)展［1］。在西歐小客車中，齒條齒輪式轉(zhuǎn)向器有很大的發(fā)展。日本汽車轉(zhuǎn)向器的特點(diǎn)是循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器占的比重越來越大，日本裝備不同類型發(fā)動(dòng)機(jī)的各類型汽車，采用不同類型轉(zhuǎn)向器，在公共汽車中使用的循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器，已由60年代的62.5%，發(fā)展到現(xiàn)今的100%了（蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器在公共汽車上已經(jīng)被淘汰）。大、小型貨車大都采用循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器，但齒條齒輪式轉(zhuǎn)向器也有所發(fā)展。微型貨車用循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器占65%，齒條齒輪式占35%［1］。?汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在國內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r我國的轉(zhuǎn)向器生產(chǎn)，除早期投產(chǎn)的解放牌汽車用蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器，東風(fēng)汽車用蝸桿肖式轉(zhuǎn)向器之外，其它大部分車型都采用循環(huán)球式結(jié)構(gòu)，并都具有一定的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。目前解放、東風(fēng)也都在積極發(fā)展循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器，并已在第二代換型車上普遍采用了循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器。由此看出，我國的轉(zhuǎn)向器也在向大量生產(chǎn)循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器發(fā)展汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器和循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器，已成為當(dāng)今世界汽車上主要的兩種轉(zhuǎn)向器；而蝸輪一蝸桿式轉(zhuǎn)向器和蝸桿銷式轉(zhuǎn)向器，正在逐步被淘汰或保留較小的地位。在小客車上發(fā)展轉(zhuǎn)向器的觀點(diǎn)各異，美國和日本重點(diǎn)發(fā)展循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器，比率都已達(dá)到或超過90%；西歐則重點(diǎn)發(fā)展齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器，比率超過50%，法國已高達(dá)95%[1]由于齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的種種優(yōu)點(diǎn)，在小型車上的應(yīng)用（包括小客車、小型貨車或客貨兩用車）得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展；而大型車輛則以循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器為主要結(jié)構(gòu)。從發(fā)展趨勢(shì)上看，國外整體式轉(zhuǎn)向器發(fā)展較快，而整體式轉(zhuǎn)向器中轉(zhuǎn)閥結(jié)構(gòu)是目前發(fā)展的方向。由于動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還是新的結(jié)構(gòu)，各國的生產(chǎn)廠家都正在組織力量，大力開展試驗(yàn)研究工作，提高使用性能、減小總成體積、降低生產(chǎn)成本、保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，以便逐步推廣和普及。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，國際經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的變化對(duì)汽車乃至汽車轉(zhuǎn)向器的生產(chǎn)都有很大影響。特別是西方國家實(shí)行石油禁運(yùn)以來，世界經(jīng)濟(jì)形勢(shì)受沖擊很大。隨著能源危機(jī)的發(fā)展，汽車工業(yè)首當(dāng)其沖，其發(fā)展方向有很大變化。從汽車設(shè)計(jì)、制造到各總成部件的生產(chǎn)都隨著能源危機(jī)的發(fā)生而變化，表現(xiàn)在能源消耗、材料消耗、操縱輕便等各個(gè)方面。本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法或措施2.1主要內(nèi)容1、了解汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的現(xiàn)狀，熟悉其發(fā)展?fàn)顩r，掌握汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的詳細(xì)構(gòu)造和工作原理；2、根據(jù)A級(jí)轎車性能要求，對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的齒輪齒條機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)等進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)汽車的行駛功能并滿足操控性要求；3、運(yùn)用AutoCAD軟件繪制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)總裝配圖與零件圖；4、運(yùn)用UG等軟件進(jìn)行轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的三維建模與運(yùn)動(dòng)仿真；5、撰寫1.5萬字以上的畢業(yè)設(shè)計(jì)論文。2.2方案設(shè)計(jì)2.2.1總體布局的基本要求雕刻機(jī)總體布局的基本要求有以下幾點(diǎn)：（1）首先必須滿足如加工范圍、工作精度、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性等各種要求；（2） 確保實(shí)現(xiàn)既定工藝方法所要求的工件和刀具的相對(duì)位置與相對(duì)運(yùn)動(dòng)。在經(jīng)濟(jì)合理的條件下，盡量采用較短的傳動(dòng)鏈，以簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu)，提高傳動(dòng)精度和傳動(dòng)效率；（3） 確保雕刻機(jī)具有與所要求的加工精度相適應(yīng)的剛度、抗振性、熱變形及噪音水平；（4） 應(yīng)便于觀察加工過程，便于操作、調(diào)整和維修，便于輸送、裝卸工件和清理，注意防護(hù)，確保安全；（5） 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，合理可靠，便于加工和裝配。2.2.2方案選擇龍門雕刻機(jī)的主要結(jié)構(gòu)有底座、工作臺(tái)、龍門架、X向進(jìn)給電動(dòng)機(jī)、Y向進(jìn)給電動(dòng)機(jī)、Z向進(jìn)給電動(dòng)機(jī)、主軸電動(dòng)機(jī)、雕刻機(jī)機(jī)身及電氣系統(tǒng)部分組成。工作原理框圖如圖1： —施驅(qū)動(dòng)握置 —x?液執(zhí)行機(jī)構(gòu)—而驅(qū)動(dòng)裝M ? Y軸枚行機(jī)構(gòu)一Z軸驅(qū)禎握宣 —Z軸執(zhí)行機(jī)枸圖1根據(jù)設(shè)計(jì)要求和原始資料進(jìn)行初步設(shè)計(jì)，查找相關(guān)資料并閱讀，發(fā)現(xiàn)雕刻機(jī)的運(yùn)動(dòng)分配不同，雕刻機(jī)的布局也會(huì)不同。對(duì)于同一種運(yùn)動(dòng)分配的布局，由于導(dǎo)軌的布置和其他結(jié)構(gòu)形式的不同，也將使雕刻機(jī)的布局出現(xiàn)變化。在分配雕刻機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)，一般應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1） 移動(dòng)部件的重量應(yīng)盡量輕。在其它條件相同的情況下，移動(dòng)部件的重量越小，所需電機(jī)功率和傳動(dòng)件的尺寸也越??；（2） 應(yīng)有利于提高加工精度；（3） 應(yīng)有利于提高雕刻機(jī)剛度，縮小占地面積；（4） 工件的尺寸重量和形狀的影響。工件的表面形成運(yùn)動(dòng)及雕刻機(jī)部件的運(yùn)動(dòng)分配基本相同，而工件尺寸、重量和形狀不同，雕刻機(jī)的布局也會(huì)有很大差異。另外，還應(yīng)該考慮雕刻機(jī)性能要求的影響，如振動(dòng)、噪聲、熱變形、剛度和抗振性，操縱方便的影響，模塊化設(shè)計(jì)法的影響等。通過查閱相關(guān)的文獻(xiàn)資料，雕刻機(jī)基本布局形式通常有如圖2,3所示的兩種方案：方案一：龍門移動(dòng)結(jié)構(gòu)龍門移動(dòng)結(jié)構(gòu)是指整個(gè)龍門架隨著X軸方向進(jìn)行移動(dòng)，而工件是固定在工作臺(tái)上的。這種結(jié)構(gòu)在自制雕刻機(jī)中被大量使用，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。其優(yōu)點(diǎn)是：（1） 由于工作臺(tái)是固定的，因此可以加工大尺寸與高重量的工件，而不必?fù)?dān)心與雕刻機(jī)的能力有沖突；（2） 對(duì)X軸行進(jìn)方向利用率高，可以加工到整個(gè)X軸的行程范圍；（3） 結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定，而且平衡性好；（4） X、Y軸上可以使用相同的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，而Z軸上由于承載的重量最小，可以使用驅(qū)動(dòng)能力小一些的電機(jī)。缺點(diǎn)是：（1） X軸需要承受Y、Z軸的所有重量，因此對(duì)X軸的承重能力要求較高；（2） 對(duì)主軸的要求很高，因?yàn)橹鬏S的噪聲與振動(dòng)會(huì)傳遞給雕刻機(jī)，從而會(huì)引起整個(gè)雕刻機(jī)的振動(dòng)。X與Y軸的誤差會(huì)不斷累積。圖2圖3方案二：固定龍門結(jié)構(gòu)固定龍門結(jié)構(gòu)是指整個(gè)龍門架與機(jī)架底座是固定的，工件在X軸方向隨工作臺(tái)一起運(yùn)動(dòng)。這種結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用在對(duì)精度要求高的雕刻機(jī)上，其結(jié)構(gòu)如圖3所示。其優(yōu)點(diǎn)是：（1）X與Y軸的誤差不會(huì)累積，這樣可以提供一個(gè)較高的加工精度。缺點(diǎn)是：（1） 工件需要隨工作臺(tái)移動(dòng)；（2） 工件的重量與尺寸受X軸的結(jié)構(gòu)的限制；（3） X軸行程總長的一半可以被使用，對(duì)X軸的利用率低。通過對(duì)比方案一、方案二的優(yōu)缺點(diǎn)，充分考慮到布局的基本要求、影響布局的基本因素并結(jié)合經(jīng)濟(jì)性、使用廣泛性、加工精度等因素，決定采用方案一。本課題研究的重點(diǎn)及難點(diǎn)，前期已開展工作3.1本課題重難點(diǎn)3.1.1本課題重點(diǎn)（1）小型龍門雕刻機(jī)的總體設(shè)計(jì)，包括總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，運(yùn)動(dòng)方案、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方案、刀具方案等設(shè)計(jì)；（2）龍門雕刻機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算，包括主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核；（4）用三維設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)有關(guān)零部件，并進(jìn)行裝配，生成二維圖。3.1.2本課題難點(diǎn)（1） 首先是結(jié)構(gòu)形式的確定，龍門雕刻機(jī)的設(shè)計(jì)重要的是在滿足設(shè)計(jì)要求的前提下實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量輕，因此設(shè)計(jì)的剛度、強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算是設(shè)計(jì)研究的主要問題；（2） 運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)中驅(qū)動(dòng)方式、驅(qū)動(dòng)輪的位置和輪距、電機(jī)制動(dòng)器等的布置形式也是研究的重要方面，直接影響到雕刻機(jī)的性能；（3） 雕刻機(jī)裝配圖及其關(guān)鍵零件的繪制。3.2前期展開的工作前期開展的工作主要是查閱各種關(guān)于雕刻機(jī)的書籍、資料、參考文獻(xiàn)，通過網(wǎng)絡(luò)查詢了一些制作雕刻機(jī)的過程并觀看了一些相關(guān)視頻，了解龍門雕刻機(jī)的工作原理；搜集關(guān)于雕刻機(jī)方面的外文資料；根據(jù)雕刻機(jī)的性能要求和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)制定總體設(shè)計(jì)方案并確定最終方案。完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃（按周次填寫）結(jié)合學(xué)校工作安排與我自身的實(shí)際情況，畢業(yè)設(shè)計(jì)的工作安排進(jìn)度如下：（1） 1~2周，調(diào)研、查閱相關(guān)資料；（2） 3~4周，擬定系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案，完成開題報(bào)告并答辯；（3） 5?6周，完成總體方案設(shè)計(jì)，確定相關(guān)參數(shù)及系統(tǒng)構(gòu)成，（4） 6~7周，翻譯外文資料；（5） 8?9周，完成機(jī)械本體、傳動(dòng)系統(tǒng)及驅(qū)動(dòng)裝置等系統(tǒng)要素的詳細(xì)設(shè)計(jì)；（6） 10~11周，計(jì)算與校核；（7） 12周，撰寫中期報(bào)告；（8） 13周，完成零件圖繪制；（9） 14?15周，完成裝配圖繪制；（10） 16?18軸編寫設(shè)計(jì)說明書，準(zhǔn)備畢業(yè)答辯。參考文獻(xiàn)蔣瑞挺.微型雕刻機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí).電子制作，2012,(3):44?47⑵蔣瑞挺.微型雕刻機(jī)的機(jī)械設(shè)計(jì)及組裝.電子制作，2012,(6):62?66龔志遠(yuǎn).小型CNC雕刻機(jī)設(shè)計(jì).組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)，2011,(2):100?102藺麗莉，李晶，李祥文.小型數(shù)控雕刻及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).精密制造與自動(dòng)化，2012,(2):30?33潘建峰，吳勝旗，徐建豐.新型數(shù)控雕刻機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).工程設(shè)計(jì)學(xué)報(bào)，2012,19(4):318?322李士弘，寧生科，馬保吉等.一種小型數(shù)控雕刻機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì).新技術(shù)新工藝，2010,(2):11?14鄭亞青，劉雄偉.CNC雕刻機(jī)平面并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)設(shè)計(jì).華僑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2002,23(3):293?299王瑞，楊緒劍.新型數(shù)控雕刻機(jī)主軸運(yùn)動(dòng)及工作空間分析.機(jī)械傳動(dòng)，2010,34(8):64?66張昱，劉志峰.經(jīng)濟(jì)型三維機(jī)械雕刻機(jī)的開發(fā).機(jī)械制造與研究，2006,35(4):28?31盧秀章.搖臂式雕刻機(jī)的設(shè)計(jì)及圖像處理.碩士學(xué)位論文.大連：大連理工大學(xué),2012張昱.三維機(jī)械雕刻機(jī)的研制.碩士學(xué)位論文.合肥：合肥工業(yè)大學(xué),2002王波.龍門式雕刻機(jī)Z向機(jī)構(gòu)參數(shù)化設(shè)計(jì)研究.碩士學(xué)位論文.南京：南京理工大學(xué),2007羅奇亮.數(shù)控雕刻機(jī)控制系統(tǒng)研究及實(shí)現(xiàn).碩士學(xué)位論文.西安：西安工業(yè)大學(xué),2010廖知.基于DSP和FPGA的三維雕刻機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的研發(fā).碩士學(xué)位論文.武漢：武漢工程大學(xué),2010錢紹翔.基于ARM的三維雕刻機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).碩士學(xué)位論文.江蘇：江蘇大學(xué),2007C.Leone,V.Lopresto,I.Delorio.WoodengravingbyQ-switcheddiode-pumpedfrequency-doubled.OpticsandLasersinEngineering,2009,47:161?168G.Cuccolini,L.Orazi,A.Fortunato.5Axescomputeraidedlasermilling.Optics