開題報告（理工類）設(shè)計題目五軸聯(lián)動數(shù)控銑床設(shè)計學生姓名學號專業(yè)一、課題的目的意義：五軸聯(lián)動數(shù)控機床是數(shù)控機床制造技術(shù)的標志性產(chǎn)品，是數(shù)控技術(shù)中難度最大、應用范圍最廣的技術(shù)。國際上把五軸聯(lián)動加工技術(shù)作為一個國家工業(yè)化水平的標志。它集計算機控制、高性能伺服驅(qū)動和精密加工技術(shù)于一體，應用于復雜曲面的高效、精密、自動化加工，是船舶、航天航空、模具、高精密儀器等民用工業(yè)和軍工部門迫切需要的關(guān)鍵加工設(shè)備。五軸聯(lián)動數(shù)控加工時，通過增設(shè)的機床回轉(zhuǎn)軸，刀具/工件的位姿角在加工過程中可隨時調(diào)整，因而可以避免刀具/工件的干涉，僅需經(jīng)過一次裝夾即可方便地完成除安裝基面外所有面的銑、鉆、鏜等加工；而且在加工斜面時，通過刀具或工件的擺動，可以使刀具更好地接近加工表面，縮短刀具伸出長度，有利于提高刀具壽命；此外還能解決依靠直線軸運動無法解決的內(nèi)凹表面的加工，適合于復雜多面體零件，如航空發(fā)動機、汽輪機的葉片、艦艇用的螺旋推進器等。二、近年來國內(nèi)外研究現(xiàn)狀：當前國外五軸聯(lián)動數(shù)控機床以歐美、日本為代表,這些國家的五軸聯(lián)動數(shù)控機床代表了當今五軸聯(lián)動數(shù)控機床發(fā)展的最高水平。近幾年來這些國家機床發(fā)展的特點是:突出智能功能,倡導低碳和綠色制造方式,柔性、復合、五軸聯(lián)動、高精、高速化仍然是數(shù)控機床的發(fā)展主流,自動化水平高,機床向安全、宜人化深度發(fā)展。瑞士GF阿奇夏米爾集團研發(fā)的MIKRONHPM450U五軸聯(lián)動高性能洗削加J:中心適用于對質(zhì)量、產(chǎn)量和復雜性都有極高要求的部件加工,其穩(wěn)定結(jié)構(gòu)和直接驅(qū)動的回轉(zhuǎn)/擺動軸使其可以用于從笨重的粗加到精確的拋光加工的任何工序。MIKRONHEM500U具有12000轉(zhuǎn)的主軸轉(zhuǎn)速,提供加T效率和加工精度的平衡全新設(shè)計的回轉(zhuǎn)/擺動工作臺可滿足所有5面體零件的要求。德國DMG公司生產(chǎn)的DMU40evo高端五軸聯(lián)動加工中心,它的突出特點是X軸和Y軸為全新結(jié)構(gòu),采用龍門結(jié)構(gòu)。導軌距離短,因此剛性非常高和整個加工區(qū)內(nèi)的剛性保持不變。相對傳統(tǒng)龍門結(jié)構(gòu),優(yōu)化設(shè)計的龍門結(jié)構(gòu)從側(cè)面接近的接近性能得到明顯改善。即使該機配自動化系統(tǒng),仍能保證加工區(qū)的接近性能。全新的結(jié)構(gòu)設(shè)計使該機所需空間減小,同時還加大了加工區(qū)，保留了成熟可靠的回轉(zhuǎn)擺動。由于我國工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，國外同類產(chǎn)品技術(shù)封鎖，國內(nèi)五軸聯(lián)動數(shù)控機床相對于外國整體水品較低，主要體現(xiàn)在起步晚，穩(wěn)定性差，精度低。但在國家政策支持，學校和企業(yè)的努力下，我國五軸數(shù)控技術(shù)飛速發(fā)展。如沈陽機床廠研發(fā)的VMC-mu系列五軸高速加工中心,采用高速電主軸加搖籃式力矩轉(zhuǎn)臺,具有高速度、高加速度高剛性等特點。工作臺最大直徑可達800mm,最大承重可達1000kg。南京第二機床數(shù)控機床有限公司生產(chǎn)的SPM-5五軸高速加工中心,工作臺尺寸為250mmx250mm,X/Y/Z軸行程為250mm/200mm/190mm,進給速度10-5000mm/min,快速進給可達15000mm/min。機床主軸采用電主軸,進口高精度軸承,以保證轉(zhuǎn)速和整體精度要求。三、設(shè)計方案的可行性分析和預期目標：主軸頭擺動+工作臺回轉(zhuǎn)混合型主軸頭擺動+工作臺回轉(zhuǎn)型五軸聯(lián)動數(shù)控機床的二個轉(zhuǎn)動坐標軸分別由刀具一側(cè)的主軸頭擺動（A/B軸）和工件一側(cè)的工作臺回轉(zhuǎn)（C軸）來完成。通過主軸擺動作為一個回轉(zhuǎn)軸，再加上工作臺的一個回轉(zhuǎn)軸，來實現(xiàn)五軸聯(lián)動加工。主軸頭可以擺動以實現(xiàn)刀具的擺動，也可通過牢固夾緊，使其定位在擺動角度范圍內(nèi)的任意位置上，如圖4所示。工作臺能承受較大重量，而且可以采用標準交換工作臺。沿3個直線軸的運動分別由3個伺服電機通過滾珠絲杠完成。繞兩個回轉(zhuǎn)軸的運動分別由兩個伺服電機通過可消隙的蝸輪蝸桿裝置完成。X、Y向?qū)к壊捎弥本€滾動導軌,剛性好、摩擦系數(shù)小、運動靈敏度高;Z向采用矩形貼塑導軌,承載能力強,精度高。采用自動供油方式,定時潤滑機床的摩擦面。進給電機均設(shè)有過載、過熱電器保護功能。三向進給機構(gòu)設(shè)有限位控制裝置,機床工作安全可靠。四、所需要的儀器設(shè)備、材料：儀器設(shè)備：計算機及相應繪圖軟件AutoCAD、Solidworks參考書目或?qū)W位論文杜玉湘,陸啟建.五軸聯(lián)動數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)和應用江蘇：南京四開電子企業(yè)有限公司，2010張惠敏五軸聯(lián)動數(shù)控機床的設(shè)計山東青島青島科技大學機電工程學2001．3楊慶東，王科社。段大高。劉國慶．應用虛擬制造技術(shù)開發(fā)五軸加工中心．北京機械工業(yè)學院學報，2002．3楊慶東，王科社，張錦．五軸加工中心的虛擬制造技術(shù)研究．組合機床與自動化2001．3范超毅.透過CIMT2007看五軸聯(lián)動加工機床的發(fā)展.機床與液壓.2008沈福金.更加靈巧的銑頭.世界制造技術(shù)與裝備市場.2008楊紅華.數(shù)控機床技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀.湖南農(nóng)機.2008安勝.談我國數(shù)控機床的發(fā)展趨勢.農(nóng)機使用與維修.2007孫杰.數(shù)控機床技術(shù)發(fā)展趨勢.內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟.2007沈福金.加工中心的主要發(fā)展動向——第23屆日本國際機床展(JIMTOF2006)評述.航空制造技術(shù).2007鄭冬喜,鄒傳平.淺析數(shù)控機床的發(fā)展趨勢及國內(nèi)形勢.科技資訊.2006李冬茹.我國數(shù)控機床技術(shù)發(fā)展與展望.世界制造技術(shù)與裝備市場.2006樊小年.數(shù)控機床技術(shù)的應用與發(fā)展趨勢初探.岳陽職業(yè)技術(shù)學院學報.2005林勝.5軸數(shù)控機床發(fā)展與應用.航空精密制造技術(shù).2005五、課題分階段進度計劃：序號起止日期工作內(nèi)容階段成果120XX年2月29日至20XX年3月22日查閱文獻資料，完成一篇英文文獻翻譯查找五軸聯(lián)動數(shù)控銑床相關(guān)資料。完成外文翻譯220XX年3月23日至20XX年4月13日填寫畢業(yè)設(shè)計開題報告，填寫畢業(yè)設(shè)計任務書,根據(jù)五軸聯(lián)動數(shù)控銑床的具體參數(shù)，確定總體設(shè)計方案。完成開題報告與設(shè)計任務書，總體方案設(shè)計確定320XX年4月14日至20XX年5月6日開始主軸及X、Y、Z軸和轉(zhuǎn)臺裝置的詳細設(shè)計，并畫出部裝圖和必要零件圖開始編寫畢業(yè)設(shè)計說明書。X、Y、Z軸進給傳動和轉(zhuǎn)臺方案確定，完成部裝圖及零件圖420XX年5月6日至20XX年5月27日修改設(shè)計圖，完成畢業(yè)設(shè)計說明書，完善畢業(yè)論文相關(guān)資料。修改完善設(shè)計圖及完成畢