高速五轴动梁龙门加工中心滑枕及主轴设计-开题报告

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1、一、引言：开题报告主要由A题目分析、B国内外技术资料、C主要设计内容、D方案、E设计日程安排、五个基本方面组成。提纲：A题目分析B国内外技术资料1、五轴介绍2、高速切削技术3、加工中心4、数控部分5、小结C主要设计内容1、适用范围2、技术参数3、结构特点D方案1、整机设计方案2、具体设计方案（1）主轴部分（2）进给部分E设计日程安排二、正文：A题目分析：本次毕业设计题目为--五轴高速动梁龙门加工中心。主要特点：本产品与传统的三轴联动数控龙门加工中心的最大区别是在刀头上增加了A、C轴的联动。由于A、C轴联动的参入，实现五轴联动加工。该机床具有很强的数控功能，可一次装夹工

2、件在多种空间角度进行铣、镗、钻等工序加工，加工各种具有复杂轮廓表面或型腔的工件，广泛适用于多种机械加工领域。特别适用于模具和凸轮及航天航空等超复杂零件的机械加工。主要性能要求：1，整机采用龙门式结构，刚性好上下工件操作方便2，可实现五轴控制、五轴联动3，主轴采用高速电主轴、主轴转速高、加工效率高4，工作台面及三向行程大、加工范围广、整机刚性高、承载重量大B国内外技术资料：本部分内容主要由五个方面组成：1、五轴的介绍2、高速切削技术3、加工中心4、切削数据库5、数控部分下面一一展开：1、五轴的介绍几十年来，人们普遍认为五轴数控加工技术是加工连续、平滑、复杂曲面的惟一手段

3、。一旦人们在设计、制造复杂曲面遇到无法解决的难题，就会求助五轴加工技术。早在20世纪60年代，国外航空工业生产中就开始采用五轴数控铣床。目前五轴数控机床的应用仍然局限于航空、航天及其相关工业。　　　　五轴联动数控是数控技术中难度最大、应用范围最广的技术，它集计算机控制、高性能伺服驱动和精密加工技术于一体，应用于复杂曲面的高效、精密、自动化加工。国际上把五轴联动数控技术作为一个国家生产设备自动化水平的标志。由于其特殊的地位，特别是对于航空、航天、军事工业的重要影响，以及技术上的复杂性，西方工业发达国家一直把五轴数控系统作为战略物资实行出口许可证制度，对我国实行禁运。因而

4、，研究五轴数控加工技术对国家科技力量和综合国力的提高有重要意义。　　　　符合数控机床发展的新方向　　　　近几年国际、国内机床展表明，数控机床正朝着高速度、高精度、复合化的方向发展。复合化的目标是在一台机床上利用一次装夹完成大部分或全部切削加工，以保证工件的位置精度，提高加工效率。国外数控镗铣床、加工中心为适应多面体和曲面零件加工，均采用多轴加工技术，包括五轴联动功能。在加工中心上扩展五轴联动功能，可大大提高加工中心的加工能力，便于系统的进一步集成化。最近国际机床业出现了一个新概念，即万能加工，数控机床既能车削又能进行五轴铣削加工。五轴数控机床在国内外的实际应用表明，其

5、加工效率相当于两台三轴机床，甚至可以完全省去某些大型自动化生产流水线的投资，大大节约了占地空间和工件在不同制造单元之间的周转运输的时间和花费。　　　国内五轴数控技术发展状况与市场分析　　　五轴联动数控机床，是电力、船舶、航空航天、高精密仪器等民用工业和军事工业等部门迫切需要的关键加工设备。西方发达国家长期对我国实行禁运。从1999年开始，在CIMT、CCMT等国际、国内机床展览会上，首先是国内的五轴数控机床产品纷纷亮相，国内五轴数控机床的市场逐渐打开，随后国际机床巨头纷至沓来，五轴数控机床的品种和数量逐年上升：CIMT99、CCMT2000分别推出3台国产五轴联动机床

6、；CIMT2001国际机床展览会上，北京第一机床厂和桂林机床股份有限公司分别展出了主轴转速10000r／min的五轴高速龙门加工中心，北京市机电院的主轴转速15000r／min的五轴高速立式加工中心；清华大学与昆明机床股份有限公司联合研制的XNZ63，采用标准Stewart平台结构，可实现六自由度联动；大连机床厂自行研制的串并联机床DCB－510，其数控系统由清华大学开发，该机床通过并联机构实现X、Y、Z轴直线运动，由串联机构实现A、C轴旋转运动，从而实现五轴联动，其直线快速进给速度可达80m／min。这些机床均已达到国际先进水平，体现出我国机床工业为国防尖端工业发展

7、提供装备的实力又有突破性提高。中国机床工业的发展，利用自己研制的高、精、尖产品参与国际竞争，打破了国际技术垄断，国际机床巨头们不愿失去中国这个大有潜力可挖的市场，于是蜂拥而来，把他们的产品“送上门来”：国外展团共展出五轴加工中心8台、五轴车铣加工中心1台、五轴数控刀具磨床5台。　　　　我国数控技术及其设备在各工业部门中的应用整体水平仍然偏低，与工业发达国家相比差距很大。为了实现“十五”规划的发展目标，各部门迫切需要进一步大力发展数控加工技术，亟须配置大量的各类工艺设备，尤其是数控机床设备。对于数控机床设备的主要技术要求是多轴、高速、刚性好、功率大；对