龙门刨床毕业设计
数控龙门刨床的设计毕业设计
摘要数控机床可大大提高设备的自动化水平和生产率水平，提高了劳动生产率，加工效率和产品的质量，满足了企业对生产设备更高性能的要求。
博山颜山泵业有限公司的工业泵生产车间生产罗茨泵叶片，生产力低下，本论文以此为课题的来源，从罗茨泵转子的生产工艺出发，完成了本论文。
本论文阐述了数控龙门刨床的总体布局和设计方案，分析系统控制软件的组成和工作原理。
通过对数控刨床方案的分析和进给传动系统的设计计算，设计了双坐标龙门刨床X， Z轴的机械结构。
数控部分，采用交流伺服电机。
工作台采用齿轮齿条副传动。
最后还解决了弱电电路对强电电路的控制问题。
本论文相对于以前的设计有两大创新：第一，横梁的自锁通过电机锁紧结构来实现，同时配合立柱的涡轮蜗杆副使自锁更加可靠。
第二，对传统的刨刀刀架结构进行了改进，采用交流伺服电机直接驱动滚珠丝杠螺母副来实现Z轴方向的进给运动，减轻了横梁的负载，提高了传动精度。
关键词：龙门刨床数控系统交流伺服AbstractNumerical Control Machine Tools can greatly enhance the automatic capability and productivity level of equipment, processing efficiency and product quality. The Yan Shan Co. LTD produces the leaf of Roots pump at its industrial workshop. However, the productivity is quite low .This problem become the origin of this paper. After learning the process of producing Roots pump rotor, I complete this paper.This paper describes the general distribution and design of the NC closed planner ,system control software composition and work principle are elaborated as well .Through the analysis of B2010A closed planner and design calculation of feeding transmission system，accomplishing the X, Z mechanical structure of closed planner. Concerning the Digital Control parts, AC servo motors are used. And Super-modulus gear pair is also employed in driving the workbench. In the end solving the problem in how circuit achieves the control over the High voltage circuit.The paper contains two innovative parts, which significantly discriminate this paper from the before .Firstly, its beam achieves self-locking by motor lock structure, accompanying the self-lock of the turbine worm, which enhances the stability of self-lock of the beam. Another, improving the structure of the traditional support of the Cutter ,achieving the feeding motion in Z direction by employing the institutions in which the Ac servo motor drive the ball screw nut pair.Key words: Closed Planer NC system Ac servo目录摘要.............................................. 错误！未定义书签。
机械设计制造及自动化毕业论文-龙门铣床机身有限元
毕业设计论文课题名称龙门铣床有限元分析学院机械学院专业班级学号姓名指导教师定稿日期：年月日本科毕业设计（论文）任务书机械工程学院系机械设计制造及自动化专业 11级机设本一班学生： 1111日期：自 2014 年 9 月 16 日至 2014 年 11 月 22 日指导教师：慕陈喆助理指导教师(并指出所负责的部分)：教研室：机械制造教研室教研室主任：蔡厚道引言龙门铣床简称龙门铣，是具有门式框架和卧式长床身的铣床。
龙门铣床上可以用多把铣刀同时加工表面，加工精度和生产效率都比较高，适用于在成批和大量生产中加工大型工件的平面和斜面。
数控龙门铣床还可加工空间曲面和一些特型零件。
龙门铣床的外形与龙门刨床相似，区别在于它的横梁和立柱上装的不是刨刀刀架而是带有主轴箱的铣刀架，并且龙门铣床的纵向工作台的往复运动不是主运动，而是进给运动，而铣刀的旋转运动是主运动。
龙门铣床是用途广泛的重型机床，主要用于钢铁、能源、化工、桥梁、铁路、汽车、军工、模具及机床行业的大型金属零件的各种平面铣削：如水平面、垂直面、斜面及各种平面组成的导轨面。
如对机床进行变型设计，还可以设计成带镗削功能的龙门镗铣床，在横梁上配上磨头还可以进行零件的磨削加工。
本机床具有如下特点：①、独特的横梁升降系统设有必要的安全连锁装置，以保证机床的运行安全，稳定性以及重复定位精度。
②、立铣头在横梁上的移动、侧铣头在立柱上上下移动均采用变频无级调速，有利于选取合理的切削参数，使用较方便。
③、工作台工作进给由伺服电机控制，调速范围更宽可以满足所有的铣削要求，并且按钮站上还设有手动脉冲发生器可以精度对刀实现微米级的铣削精度。
AbstractLongmen milling machine referred to Longmen milling, milling machine with portal frame and the horizontal length of the bed. Longmen milling machine can simultaneously process the surface with multiple cutters, the machining precision and the production efficiency is higher, suitable for processing large workpiece in batch and mass production of the plane and inclined plane. Longmen CNC milling machine processing can also be space curved surface and some special parts.Longmen milling machine appearance with Longmen planer is similar, the difference lies in the cutter frame which is arranged on the cross beam and the column planer tool but not with the main spindle box, and the reciprocating motion of a longitudinal worktable Longmen milling machine is not the main motion, but the feed movement, but the rotary motion is the main movement of milling cutter.Longmen heavy duty machine tool milling machine is widely used,mainly used for various planar milling large metal parts of iron and steel, energy, chemical, bridge, railway, automobile, military industry, mold and machine tool industry: such as rail horizontal plane, inclined plane, and a variety of composition of the surface. As for the variant design of machine tool, Longmen boring and milling machine can also be designed with boring function, grinding on the beam with the grinding head can also be used for parts.This machine has the following characteristics:First, the unique lifting beams system is provided with a safety interlocking device necessary, to ensure the safe operation of the machine, the stability and repeatability of positioning accuracy.II, vertical milling head on the beam, side milling head moving up and down on the column mobile adopts frequency conversion stepless speed regulation, is conducive to the cutting parameter selection is reasonable, the use is more convenient.Third, worktable feed is controlled by a servo motor, a wide speed range and can meet the requirements of all the milling, and button station is also provided with a manual pulse generator can realize precision cutter milling micron.目录一，龙门铣床的介绍和课题背景二，龙门铣床的与应用三，本课题研究内容介绍3.1龙门铣床结构简介3.2机身重量的影响因素四，机身机构优化4.1有限元介绍4.2龙门铣床模型建立4.3有限元分析4.3.1模型导入4.3.2模型特性定义4.3.3网格划分4.3.4工况条件4.3.5解析4.4结构优化4.4.1模型重量优化4.4.2优化后的解析4.5结果比对五，总结六，参考文献一，龙门铣床的介绍和课题背景龙门铣床简称龙门铣，是具有门式框架和卧式长床身的铣床。
毕业设计--龙门刨床主拖动控制系统的改造
在分析和研究龙门刨床（B2012A）原控制系统的基础上，设计了龙门刨床双闭环直流调速系统。
该系统根据调压调速和自动控制的理论基础，通过改变直流电动机的电枢电流进行调速，从而实现工作台的可逆调速，起制动时既能快速启动和制动，保证机械冲击不过大。
能实现慢速切入，稳速加工，快速换向，点动调节等各种加工工艺要求。
克服了龙门刨床换向冲击大、工作效率不高的一系列缺点。
关键词：龙门刨床；双闭环直流调速系统；调压调速1 概论1.1 龙门刨床的基本情况B2012A型龙门刨床主要有8部分组成，包括床身，工作台，横梁，垂直刀架，侧刀架，立柱，龙门顶梁，刨刀。
如图1-1中刨床左右立柱上托有可上下移动的横梁，横梁上装有可在横梁上横向移动并垂直进给的左右俩个垂直刀架，左右俩立柱上分别设有可上下移动并横向进给的左侧刀架和右侧刀架工作台安装在底座上，可做往复运动。
图1—1 龙门刨床结构示意图龙门刨床的运动分为主运动，进给运动，辅助运动。
图1-1结构示意图主运动是指工作台连续往返的直线运动。
工作台前进时为工作行程，即切削行程，此时带动工作台的电动机有负载；工作台后退时，即返回行程，刀具抬起，主电动机空载运行。
进给运动是指刀架的进给。
当返回行程结束，工作行程将要开始的时候，道具相对于工作台有一个位移，这个位移也叫进刀量。
辅助运动是指横梁的加紧和放松，横梁的上下移动。
刀架的快速移动，以及返回行程时的抬刀运动等。
1.2 龙门刨床自动控制技术的发展历史及趋势在进给系统（如横梁、刀架）中，用交流鼠笼电机拖动，利用皮带、齿轮传动或用电磁离合器来改变进刀和退刀方向。
这种传动方式电气装置简单，但机械结构较复杂并且调速困难，皮带和离合器经常损坏，这是比较古老的龙门刨床。
龙门刨床的电力传动系统，由始至今一般有以下两种方式：1）工作台主传动系统在历史上曾经采用电机扩大机--直流发电机--直流电动机组成的直流调速系统，简称K-F-D系统。
利用这种直流机组传动克服了古老刨床机械结构复杂、难以调速的毛病，系统可靠性相对较高一些，调速范围较宽。
龙门刨床自动化控制毕业设计书
龙门刨床PLC与变频技术化改造作者：摘要：龙门刨床是机械工业的主要工作母机之一，在工业生产中占有重要的位置，是常见的大型机械加工设备，老式的龙门刨床的拖动系统是交磁放大机的调压调磁闭环系统。
控制元件多且烦杂，元器件型势老化，使用中控制水平及控制精度都较落后，且控制系统经常出现问题，给维修带来相当大的困难，维修成本不断增大。
但是由于数控机床的代价太高，对中小型企业来说成本太大，所以更新一台机床不是很容易的,因此，就对于龙门刨床的传动特点,加工性能，和要求进行分析，在此设计一套低成本低又能有效解决以上不足之处的方案.龙门刨床的主拖动采用调速范围宽、节能效果显著的变频器，用PLC（可编程序控制器）实现开关量逻辑控制和变频电动机的转速控制。
这种方法易学易用,设计复杂的控制程序可以节约大量的设计时间。
文章采用了PLC程序设计控制的方法,用它设计了龙门刨床工作台的自动运行程序和横梁升降控制程序，还介绍了控制系统的硬件,根据原有直流调速系统的实际调速范围和负荷，选择了变频电动机、变频器的型号，给出了电力拖动系统的主回路电路图、PLC 和变频器的外部接线图。
因而，本设计通过对龙门刨床的运动特点进行分析,将以B2012A为例，根据龙门刨床的控制线路，用可编程控制器和变频器对其进行改造.关键词：龙门刨床PLC（可编程控制器）变频调速Abstract ：longmen planer is the mechanical industry, one of the main machine tools in industrial production，occupies an important position is common large mechanical processing equipment, old—fashioned longmen planer drag system is FangDaJi into the pressure regulating adjustable magnetic magnetic loop system. Control elements and tumultuous，components, use of potential aging control accuracy and control level are relatively backward，and control system often appear problem，to maintenance brings considerable difficulty, maintenance costs continue to increase. But because the price is too high, nc machinefor small and medium—sized enterprise that cost is too big, so update a machine is not easy, therefore, it is for the driving characteristics of longmen planer, processing properties，and requirements analysis，in this design a low-cost low and could effectively solve the above shortcomings scheme. Longmen planer Lord drag adopts wide speed range and frequency converter, remarkable energy saving with PLC （programmable controller) to implement the switch quantity logic control and frequency conversion motor speed control. This method is easy to use，easy control program design complex can save a lot of design time。
毕业设计A系列龙门刨床电控系统的设计
目录第一章绪论 (1)本文研究的目的及意义 (1)第二章B2012A龙门刨床的基本情况 (3)2.1 龙门刨床简介和基本规格 (3)2.2 龙门刨床基本结构 (5)2.3 工作过程 (5)2.4 运动分析 (6)2.5 传动系统 (8)第三章B2012A型龙门刨床的电气控制 (10)3.1 系统的总体结构 (10)3.2 龙门刨床电力拖动系统主回路设计 (11)3.3 逻辑控制电路设计 (12)3.3.1工作台控制电路设计 (12)3.3.2横梁控制电路设计 (13)3.3.3刀架控制电路设计 (13)3.3.4风机油泵控制电路设计 (14)第四章B2012A型龙门刨床PLC控制系统组成 (15)4.1 龙门刨床的特点 (15)4.2 PLC的基本概念 (15)4.2.1PLC的由来 (15)4.2.2PLC的特点 (16)4.2.3PLC的功能 (17)4.2.4PLC的基本结构 (17)4.2.5PLC的工作原理 (19)4.2.6PLC的分类 (19)4.3 PLC的选型 (20)4.4 西门子S7-200系列PLC (23)4.5 PLC接线图 (28)4.6 输入输出I/O分配表 (34)4.7 程序设计 (36)4.7.1控制电路及横梁控制电路流程图 (36)4.7.2PLC程序 (38)第五章变频器技术 (44)5.1 变频技术的优越性 (44)5.2 系统对变频器的控制要求 (45)5.3 变频器的选型 (45)5.4 参数设定 (48)5.5 组成框图 (50)第六章应用情况及效果 (53)参考文献 (54)谢辞 (55)摘要龙门刨床是常见的大型机械加工设备，老式的龙门刨床的主拖动采用交磁放大机-发电机-电动机（JF-D）调速系统，能量损耗高、噪声大。
老式龙门刨床的电控部份采用继电器逻辑控制，线路复杂，故障率高，查找故障困难。
设计首先介绍了B2016A 型6m 龙门刨床的工艺对控制系统的要求，对电气控制系统进行了总体设计。
龙门刨床论文
（论文）标题：B2012A型龙门刨床的PLC改造系别：专业：学号：姓名：指导教师：2006 年5 月20 日摘要本文首先介绍了PLC的工作原理及其软件的设计方法，分析了B2012A型龙门刨床的工作原理和控制系统的组成，进而利用PLC对龙门刨床进行控制系统的改造，并根据继电器控制电路的工作原理，进行程序设计，采用PLC对B2012A型龙门刨床工作台进行电气控制，确定了PLC的输入输出点数，并进行PLC型号选择，I/O地址分配及I/O接线。
系统结构简单，运行平稳可靠，快速，灵活，提高了动、静态性能。
从而完成用PLC实现对主拖动刨台，左右刀架，垂直刀架等三相电动机的变频起动、制动、调速、正反向控制以及过载断相保护。
关键词：B2012A型龙门刨床，PLC，控制系统改造目录摘要 (II)ABSTRACT.................................................................................................. 错误！未定义书签。
目录.. (III)引言 (1)1 PLC的工作原理及其软件的设计方法 (2)1.1可编程控制器的由来及特点 (2)1.2可编程控制器的硬件结构与工作原理 (2)1.2.1可编程控制器的基本结构 (2)1.2.2可编程控制器的工作原理 (3)1.2.3可编程控制器的顺序控制法与顺序功能图 (3)1.3梯形图的设计方法（以转换为中心的编程方法） (4)2龙门刨床的工作原理 (5)2.1龙门刨床的组成 (5)2.2龙门刨床的工作过程分析原理 (5)2.3电动机的起制动和调速 (9)2.3.1电动机的起制动 (9)2.3.2电动机的调速 (9)2.3.3电动机的选择 (10)2.4其他主要电器的选择 (11)3 B2012A型龙门刨床电气控制系统的PLC改造设计 (12)3.1可编程控制器控制系统的设计 (12)3.1.1 PLC控制系统的设计基本原则与主要内容 (12)3.1.2 PLC控制系统设计的一般步骤 (13)3.2电气控制软硬件系的设计 (14)3.2.1主电路图及各元件说明 (14)3.2.2 变频器的选型 (17)3.2.3 PLC控制系统硬件的配置选择 (18)3.2.4长条形工件平面的加工过程以及顺序功能图 (25)结束语 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录 (29)引言目前，由于我国区域经济的不平衡发展，许多企业与我公司一样，所使用的是老式机床，这些设备大多已老化，工作时易发生冲击，这对刀具的使用寿命影响很大。
龙门刨床课程设计-龙门刨床门架计算(Word)
材料力学课程设计设计计算说明书设计题目：龙门刨床门架计算目录1.设计的目的、任务及要求。
2.课程设计题目。
3.超静定部分分析求解。
4.门架强度的校核。
5.求解门架上加力点的水平、垂直位移。
6.C程序部分。
7.设计体会。
1. 设计的目的、任务及要求。
1.1 材料力学课程设计的目的。
本课程设计是在系统学完材料力学课程之后，结合工程实际中的问题，运用材料力学的基本理论和计算方法，独立地计算工程中的典型零部件，以达到综合运用材料力学知识解决工程实际问题的目的。
同时，可以使学生将材料力学的理论和现代计算方法及手段融为一体，即从整体上掌握了基本理论和现代的计算方法，又提高了分析问题、解决问题的能力；既是对以前所学知识的综合运用，又为后续课程的学习打下基础，并初步掌握工程设计思想和设计方法，使实际工作能力有所提高。
具体有以下六项：（1） 使所学的材料力学知识系统化、完整化。
（2） 在系统全面复习的基础上，运用材料力学知识解决工程实际中的问题。
（3） 由于选题力求结合专业实际，因而课程设计可以把材料力学知识与专业需要结合起来。
（4） 综合运用以前所学的各门课程的知识，使相关学科的知识有机地联系起来。
（5） 初步了解和掌握工程实践中的设计思想和设计方法。
（6） 为后续课程的教学打下基础。
1.2 材料力学课程设计的任务和要求参加设计者要系统复习材料力学课程的全部基本理论和方法，独立分析、判断设计题目的已知条件和所求问题，画出受力分析计算简图和内力图，列出理论依据并导出计算公式，独立编制计算程序，通过计算机给出计算结果，并完成设计计算说明书。
（1）.设计计算说明书的要求设计计算说明书是该题目设计思路、设计方法和设计结果的说明，要求书写工整，语言简练，条理清晰、明确，表达完整。
具体内容应包括：①.设计题目的已知条件、所求及零件图。
②.画出结构的受力分析计算简图，按比例标明尺寸、载荷及支座等。
③.静不定结构要画出所选择的基本静定系统和及与之相应的全部求和过程。
龙门刨床改造毕业设计说明书
第一章绪论1.1控制继电器存在的缺点今天继电器已应用到家庭及工业控制的各个领域。
他们比以往的产品具有更高的可靠性。
但是，这也是随之带来的一些问题。
如绝大多数控制继电器都是长期磨损和疲劳工作条件下进行的，容易损坏。
而且继电器的触点容易产生电弧，甚至会熔在一起产生误操作，引起严重的后果。
再者，对一个具体使用的装有上百个继电器的设备，其控制箱将是庞大而笨重的。
在全负荷运载的情况下，大的继电器将产生大量的热及噪声，同时也消耗了大量的电能。
并且继电器控制系统必须是手工接线、安装，如果有简单的改动，也需要花费大量时间及人力和物力去改制、安装和调试。
1.2 PLC的介绍1、特点：PLC的应用，电气工程师不再在硬件上花费太多功夫，只考虑将控制按钮或检测传感器连接在PLC输入点，再通过PLC内部处理，在输出点连接接触器或继电器，来控制大功率的启动设备，而小功率的输出设备直接连接即可。
2、内核：具有中央处理器的CPU，并带有外部I/O口，扩展的I/O接口地址和存储器三大组成部分。
CPU的核心是由一个或多个累加器组成，它们具有逻辑的数学运算能力，并能读取程序存储器的内容，通过计算后去驱除相应的存储器和I/O口,I/O 口将内部累加器和外部的输入和数出系统连接起来，并将相关得数据存入程序存储器或数据存储器中，存储器可以将I/O口输入得数据存入存储器中，并在工作时调转到累加器和I/O接口上。
3、应用重心：PLC的抗干扰性是优良的，在设计中更本不用去关心他的使用寿命和工作场合的恶劣环境，而关心的是如何利用PLC的内部资源加强设备的控制能力，使设备更具柔性。
PLC的语言并不是汇编语言或C语言，而是采用继电器控制的梯形图，使得电气工程师在编写程序时很容易就理解PLC的编程语言，而且很多非电器专业人士也对PLC编程很快认识并深入。
4、通信：在实际应用中，仅靠单机控制是无法保证系统顺畅运行的，而需要设备与设备间的信息交流才能实现。
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龙门刨床毕业设计
篇一：哈工大电气传动课程设计--龙门刨床
Harbin Institute of Technology
课程设计说明书（论文）
课程名称：设计题目：
院系：班级：设计者：学号：
指导教师：
设计时间：
哈尔滨工业大学教务处
哈尔滨工业大学课程设计任务书
1 控制系统总体设计方案
1．1 龙门刨床工作特点及设计目的
龙门刨的刨削过程是工件与刨刀相对运动的过程。
因此工作台与工件必须频繁地进行往复运动，切削加工只在正向工作行程中，返回行程刨刀提起，工作台快速返回。
在切削过程中刀架没有进给运动，只有在返回行程中才有刀架的进给运动。
其中，工作台与工件间的往复运动称为主运动，横梁、刀架的运动称作辅助运动。
本设计的目的是实现刨台的自动往复运动。
1．2 刨台的调速要求
不同系列龙门刨床的调速范围各异，通常的调速范围为10－30。
刨台在刨削过程中不断地作往复周期运动，往复一
次为一个加工周期。
一个周期中速度的变化情况如图1-1 所示。
图中画出了刨台在6 个特征时刻(t1~t6)的位置，以及工件与刀具的位置关系。
下面的速度曲线（纵坐标为速度v，横坐标为位置X）描述了刨台运动过程中，刨台在不同位置及运动方向时速度的变化轨迹。
为了实现自动控制，在刨台下方设置了 4 个接近开关S1~S4，用来检测刨台的位置。
接近开关的动作规律如下：当刨台运动到接近开关上方时，开关动作，输出为高电平，图中用填充的矩形来表示。
当刨台离开接近开关后，开关复位，输出为低电平，图中用空心的矩形来表示。
4 个接近开关将刨台的运动行程划分为5 个区间，在速度曲线中用1～5 来表示。
在刨台的左端定义了一个参考点，用圆点表示。
将参考点所在的区间定义为刨台所处的区间。
在上述定义基础上，一个工作周期中，刨台的运动特点和调速要求如下：
1）t1～t2 段：刨刀切入工件阶段。
设一个工作周期从t1 时刻开始，此时刨台处于整个行程的最右端。
从t1 时刻开始，刨台前进，接近刨刀，为防止工件被崩坏，采用低速v0。
2）t2～t3 段：刨削段。
刨刀切入工件后，为提高加工效率，可将刨台运动速度提高为刨削速度vF。
3）t3～t4 段：刨刀退出工件的阶段。
为防止将工件带
坏，采用低速v0。
4）t4～t5 段：返回段。
返回过程属于空行程，为了节省返回时间，提高工作效率，返回速度应尽可能高些，采用高速vR。
5）t5～t6 段：缓冲段。
刨台返回结束位置前，为了减小冲力，使再次反向进入下一周期时能够比较平缓，应将速度降至v0。
之后，便进入下一周期，重复上述过程。
1
图1-1 刨台工作周期示意图
1．3 刨台变频调速控制系统的组成和控制要求为了实现刨台往复运动的自动控制，需组成刨台运动控制系统，其结构如图1-2 所示。
控制器采用西门子S7 200 系列PLC(CPU224 XP)，刨台拖动电机为异步电动机，采用西门子G120变频器实现电机的变频调速。
工作时，PLC 根据操作面板上的发令元件（如启动按钮）及刨台位置传感器的状态，结合控制逻辑发出控制指令到变频器，使变频器驱动刨台拖动电机按照期望的速度运转。
电机通过传动机构拖动刨台往复运动，满足刨床的自动加工要求。
刨台变频调速控制系统的控制要求如下：
1）工作方式选择
利用操作面板（在模拟器上）上的开关S5 实现工作方
式选择功能：自动方式和手动方式。
2）自动方式下的控制要求
在自动方式下，用操作面板上的PB1 和PB2 按钮来控制系统的启动和停止。
系统启动后，PLC 根据刨台上接近开关的位置检测信号及刨台的调速要求，用开关量输出来选择变频器的频率给定源，从而调节电机的速度，实现刨台往复周期运动。
根据1.2 节的调速要求，可将速度控制的逻辑关系归纳为表1-1。
2
篇二：龙门刨床课程设计
材料力学课程设计
设计计算说明书
设计题目：龙门刨床门架计算
目录
1. 设计的目的、任务及要求。
2.课程设计题目。
3.超静定部分分析求解。
4.门架强度的校核。
5.求解门架上加力点的水平、垂直位移。
6.C程序部分。
7.设计体会。
1. 设计的目的、任务及要求。
1.1 材料力学课程设计的目的。
本课程设计是在系统学完材料力学课程之后，结合工程实际中的问题，运用材料力学的基本理论和计算方法，独立地计算工程中的典型零部件，以达到综合运用材料力学知识解决工程实际问题的目的。
同时，可以使学生将材料力学的理论和现代计算方法及手段融为一体，即从整体上掌握了基本理论和现代的计算方
法，又提高了分析问题、解决问题的能力；既是对以前所学知识的综合运用，又为后续课程的学习打下基础，并初步掌握工程设计思想和设计方法，使实际工作能力有所提高。
具体有以下六项：
（1）使所学的材料力学知识系统化、完整化。
（2）在系统全面复习的基础上，运用材料力学知识解决工程实际中的问
题。
（3）由于选题力求结合专业实际，因而课程设计可以把材料力学知识与专
业需要结合起来。
（4）综合运用以前所学的各门课程的知识，使相关学科的知识有机地联系
起来。
（5）初步了解和掌握工程实践中的设计思想和设计方
法。
（6）为后续课程的教学打下基础。
1.2 材料力学课程设计的任务和要求
参加设计者要系统复习材料力学课程的全部基本理论和方法，独立分析、判断设计题目的已知条件和所求问题，画出受力分析计算简图和内力图，列出理论依据并导出计算公式，独立编制计算程序，通过计算机给出计算结果，并完成设计计算说明书。
（1）.设计计算说明书的要求
设计计算说明书是该题目设计思路、设计方法和设计结果的说明，要求书写工整，语言简练，条理清晰、明确，表达完整。
具体内容应包括：
①.设计题目的已知条件、所求及零件图。
②.画出结构的受力分析计算简图，按比例标明尺寸、载荷及支座等。
③.静不定结构要画出所选择的基本静定系统和及与之相应的全部求和过程。
④.画出全部内力图，并标明可能的各危险截面。
⑤.危险截面上各种
应力的分布规律图及由此判定各危险点处的应力状态图。
⑥.各危险点的主应力大小及主平面的位置。
⑦.选择强度理论并建立强度条件。
⑧.列出全部计算过程的理论依据、公式推导过程以及必要的说明。
⑨.对变形及刚度分析要写明所用的能量法计算过程及必要的内力图和单位力图。
⑩.疲劳强度计算部分要说明循环特性，?max ，?min ，r ， ?m ， ?a 的计算，所查κ，ε，β各系数的依据，疲劳强度校核过程及结果，并绘出构件的持久极限曲线。
（2）.分析讨论及说明部分的要求
①.分析计算结果是否合理，并讨论其原因、改进措施。
②.提出改进设计的初步方案及设想。
③.提高强度、刚度及稳定性的措施及建议。
（3）.程序计算部分的要求
①.程序框图。
②计算机程序（含必要的语言说明及标识符说明）。
③打印结果（数据结果要填写到设计计算说明书上）。
2.设计题目：龙门刨床门架计算
某龙门刨床门架示意图如图①所示，可简化为图②所示的钢架，尺寸如图②所示。
危险工况有最大切削力F，另外有两种力矩Me1、Me2，作用位置及作用方式如图所示。
门架材料为灰铸铁（HT250）。
1）校核门架的强度。
（取安全系数n=3）
2）求门架上加力点的水平、垂直位移。
数据：F=180kN，Me1=40kN·m，Me2=50kN·m。
设a=0.6m，l=0.8m,即龙门刨床宽为1.2m，高为1.6m。
查表得：E=100GPa，G=40GPa。
①②
③④
3．超静定部分分析求解
判断超静定次数，此结构为12次超静定结构。
分析外载荷F、Me1、Me2分别单独作用于结构上的情况。
（1）最大水平切削力F单独作用时，简化受力图如图所示。
由图可知，该结构是一个平面—空间系统，因此，在结构的任意横截面处，作用在此结构平面内的内力素均为零，此外，构件形状关于y轴对称，外载荷关于y轴也对称，所以，在结构对称面的横截面处，反对称内力素也为零。
将构件沿对称面截开作为静定基，加两对多余约束力X1、X2，如图所示。
建立多余约束处的变形协调条件，在截开的对称面处，相对转角为零，由正则方程有
δ11X1＋δ12X2＋Δ1F＝0
δ21X1＋δ22X2＋Δ2F＝0
取左半部份分别画出静定基在F/2，X1=1，X2=1单独作用下的内力图，如图所示。
由非圆截面扭转公式可得立柱的
篇三：毕业设计龙门刨床工作台速度图图1.1 龙门刨床工作台速度图
Figure 1.1 speed map table。