高速五軸動(dòng)梁龍門加工中心滑枕及主軸設(shè)計(jì)-開題報(bào)告

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1、一、引言：開題報(bào)告主要由A題目分析、B國內(nèi)外技術(shù)資料、C主要設(shè)計(jì)內(nèi)容、D方案、E設(shè)計(jì)日程安排、五個(gè)基本方面組成。提綱：A題目分析B國內(nèi)外技術(shù)資料1、五軸介紹2、高速切削技術(shù)3、加工中心4、數(shù)控部分5、小結(jié)C主要設(shè)計(jì)內(nèi)容1、適用范圍2、技術(shù)參數(shù)3、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)D方案1、整機(jī)設(shè)計(jì)方案2、具體設(shè)計(jì)方案（1）主軸部分（2）進(jìn)給部分E設(shè)計(jì)日程安排二、正文：A題目分析：本次畢業(yè)設(shè)計(jì)題目為--五軸高速動(dòng)梁龍門加工中心。主要特點(diǎn)：本產(chǎn)品與傳統(tǒng)的三軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控龍門加工中心的最大區(qū)別是在刀頭上增加了A、C軸的聯(lián)動(dòng)。由于A、C軸聯(lián)動(dòng)的參入，實(shí)現(xiàn)五軸聯(lián)動(dòng)加工。該機(jī)床具有很強(qiáng)的數(shù)控功能，可一次裝夾工

2、件在多種空間角度進(jìn)行銑、鏜、鉆等工序加工，加工各種具有復(fù)雜輪廓表面或型腔的工件，廣泛適用于多種機(jī)械加工領(lǐng)域。特別適用于模具和凸輪及航天航空等超復(fù)雜零件的機(jī)械加工。主要性能要求：1，整機(jī)采用龍門式結(jié)構(gòu)，剛性好上下工件操作方便2，可實(shí)現(xiàn)五軸控制、五軸聯(lián)動(dòng)3，主軸采用高速電主軸、主軸轉(zhuǎn)速高、加工效率高4，工作臺(tái)面及三向行程大、加工范圍廣、整機(jī)剛性高、承載重量大B國內(nèi)外技術(shù)資料：本部分內(nèi)容主要由五個(gè)方面組成：1、五軸的介紹2、高速切削技術(shù)3、加工中心4、切削數(shù)據(jù)庫5、數(shù)控部分下面一一展開：1、五軸的介紹幾十年來，人們普遍認(rèn)為五軸數(shù)控加工技術(shù)是加工連續(xù)、平滑、復(fù)雜曲面的惟一手段

3、。一旦人們在設(shè)計(jì)、制造復(fù)雜曲面遇到無法解決的難題，就會(huì)求助五軸加工技術(shù)。早在20世紀(jì)60年代，國外航空工業(yè)生產(chǎn)中就開始采用五軸數(shù)控銑床。目前五軸數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用仍然局限于航空、航天及其相關(guān)工業(yè)?！　　　∥遢S聯(lián)動(dòng)數(shù)控是數(shù)控技術(shù)中難度最大、應(yīng)用范圍最廣的技術(shù)，它集計(jì)算機(jī)控制、高性能伺服驅(qū)動(dòng)和精密加工技術(shù)于一體，應(yīng)用于復(fù)雜曲面的高效、精密、自動(dòng)化加工。國際上把五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控技術(shù)作為一個(gè)國家生產(chǎn)設(shè)備自動(dòng)化水平的標(biāo)志。由于其特殊的地位，特別是對于航空、航天、軍事工業(yè)的重要影響，以及技術(shù)上的復(fù)雜性，西方工業(yè)發(fā)達(dá)國家一直把五軸數(shù)控系統(tǒng)作為戰(zhàn)略物資實(shí)行出口許可證制度，對我國實(shí)行禁運(yùn)。因而

4、，研究五軸數(shù)控加工技術(shù)對國家科技力量和綜合國力的提高有重要意義。　　　　符合數(shù)控機(jī)床發(fā)展的新方向　　　　近幾年國際、國內(nèi)機(jī)床展表明，數(shù)控機(jī)床正朝著高速度、高精度、復(fù)合化的方向發(fā)展。復(fù)合化的目標(biāo)是在一臺(tái)機(jī)床上利用一次裝夾完成大部分或全部切削加工，以保證工件的位置精度，提高加工效率。國外數(shù)控鏜銑床、加工中心為適應(yīng)多面體和曲面零件加工，均采用多軸加工技術(shù)，包括五軸聯(lián)動(dòng)功能。在加工中心上擴(kuò)展五軸聯(lián)動(dòng)功能，可大大提高加工中心的加工能力，便于系統(tǒng)的進(jìn)一步集成化。最近國際機(jī)床業(yè)出現(xiàn)了一個(gè)新概念，即萬能加工，數(shù)控機(jī)床既能車削又能進(jìn)行五軸銑削加工。五軸數(shù)控機(jī)床在國內(nèi)外的實(shí)際應(yīng)用表明，其

5、加工效率相當(dāng)于兩臺(tái)三軸機(jī)床，甚至可以完全省去某些大型自動(dòng)化生產(chǎn)流水線的投資，大大節(jié)約了占地空間和工件在不同制造單元之間的周轉(zhuǎn)運(yùn)輸?shù)臅r(shí)間和花費(fèi)?！　　鴥?nèi)五軸數(shù)控技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r與市場分析　　　五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床，是電力、船舶、航空航天、高精密儀器等民用工業(yè)和軍事工業(yè)等部門迫切需要的關(guān)鍵加工設(shè)備。西方發(fā)達(dá)國家長期對我國實(shí)行禁運(yùn)。從1999年開始，在CIMT、CCMT等國際、國內(nèi)機(jī)床展覽會(huì)上，首先是國內(nèi)的五軸數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品紛紛亮相，國內(nèi)五軸數(shù)控機(jī)床的市場逐漸打開，隨后國際機(jī)床巨頭紛至沓來，五軸數(shù)控機(jī)床的品種和數(shù)量逐年上升：CIMT99、CCMT2000分別推出3臺(tái)國產(chǎn)五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床

6、；CIMT2001國際機(jī)床展覽會(huì)上，北京第一機(jī)床廠和桂林機(jī)床股份有限公司分別展出了主軸轉(zhuǎn)速10000r／min的五軸高速龍門加工中心，北京市機(jī)電院的主軸轉(zhuǎn)速15000r／min的五軸高速立式加工中心；清華大學(xué)與昆明機(jī)床股份有限公司聯(lián)合研制的XNZ63，采用標(biāo)準(zhǔn)Stewart平臺(tái)結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)六自由度聯(lián)動(dòng)；大連機(jī)床廠自行研制的串并聯(lián)機(jī)床DCB－510，其數(shù)控系統(tǒng)由清華大學(xué)開發(fā)，該機(jī)床通過并聯(lián)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)X、Y、Z軸直線運(yùn)動(dòng)，由串聯(lián)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)A、C軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)五軸聯(lián)動(dòng)，其直線快速進(jìn)給速度可達(dá)80m／min。這些機(jī)床均已達(dá)到國際先進(jìn)水平，體現(xiàn)出我國機(jī)床工業(yè)為國防尖端工業(yè)發(fā)展

7、提供裝備的實(shí)力又有突破性提高。中國機(jī)床工業(yè)的發(fā)展，利用自己研制的高、精、尖產(chǎn)品參與國際競爭，打破了國際技術(shù)壟斷，國際機(jī)床巨頭們不愿失去中國這個(gè)大有潛力可挖的市場，于是蜂擁而來，把他們的產(chǎn)品“送上門來”：國外展團(tuán)共展出五軸加工中心8臺(tái)、五軸車銑加工中心1臺(tái)、五軸數(shù)控刀具磨床5臺(tái)。　　　　我國數(shù)控技術(shù)及其設(shè)備在各工業(yè)部門中的應(yīng)用整體水平仍然偏低，與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比差距很大。為了實(shí)現(xiàn)“十五”規(guī)劃的發(fā)展目標(biāo)，各部門迫切需要進(jìn)一步大力發(fā)展數(shù)控加工技術(shù)，亟須配置大量的各類工藝設(shè)備，尤其是數(shù)控機(jī)床設(shè)備。對于數(shù)控機(jī)床設(shè)備的主要技術(shù)要求是多軸、高速、剛性好、功率大；對