DOC《南京林业大学》

1 工作台尺寸 350*350

2 工作台最大承重 40Kg

3 X轴行程 500mm

4 Y轴行程 300mm

5 Z轴行程 500mm

6 工作台回转(C轴)

360 7 主轴头摆动(A轴)

90 8 工作台进给速度 1~150mm/min

9 主轴轴孔 BT40

10 数控系统 华兴数控HNC-21M 1.5 数控加工中心主轴设计实验、数据及图纸要求

1、撰写开题报告;

2、确定总体方案,绘制三维零件图及总体装配图;

3、进行必要的匹配计算,选择适当的元器件

4、关键零件二维图设计

5、设计说明书 1.5万字.内含设计方案选择过程、结构设计、关键零部件设计计算、控制系统的设计等内容.A4纸,小四号宋体打印.要求计算正确,书写工整,字句通顺,简图清晰.符合南京林业大学毕业设计规范 1.6 数控加工中心的特点 (1)机床的刚度高、抗振性好 为了满足加工中心高自动化、高速度、高精度、高可靠性的要求,加工中心的静刚度、动刚度和机械结构系统的阻尼比都高于普通机床(机床在静态力作用下所表现的刚度称为机床的静刚度;

机床在动态力作用下所表现的刚度称为机床的动刚度). (2)机床的传动系统结构简单,传递精度高,速度快 加工中心传动装置主要有三种,即滚珠丝杠副;

静压蜗杆-蜗母条;

预加载荷双齿轮-齿条.它们由伺服电机直接驱动,省去齿轮传动机构,传递精度高,速度快.一般速度可达15m/min,最高可达100m/min;

(3)主轴系统结构简单,无齿轮箱变速系统(特殊的也只保留1~2级齿轮传动) 主轴功率大,调速范围宽,并可无级调速.目前加工中心95%以上的主轴传动都采用交流主轴伺服系统,速度可从10~20000r/min无级变速.驱动主轴的伺服电机功率一般都很大,是普通机床的1~2倍,由于采用交流伺服主轴系统,主轴电动机功率虽大,但输出功率与实际消耗的功率保持同步,不存在大马拉小车那种浪费电力的情况,因此其工作效率最高,从节能角度看,加工中心又是节能型的设备;

(4)加工中心的导轨都采用了耐磨损材料和新结构 能长期的保持导轨的精度,在高速重切削下,保证运动部件不振动,低速进给时不爬行及运动中的高灵敏度.导轨采用钢导轨、淬火硬度≥HRC ,与导轨配合面用聚四氟乙烯贴层.这样处理的优点:a.摩擦系数小;

b.耐磨性好;

c.减振消声;

d.工艺性好.所以加工中心的精度寿命比一般的机床高;

(5)设置有刀库和换刀机构 这是加工中心与数控铣床和数控镗床的主要区别,使加工中心的功能和自动化加工的能力更强了.加工中心的刀库容量少的有几把,多的达几百把.这些刀具通过换刀机构自动调用和更换,也可通过控制系统对刀具寿命进行管理;

(6)控制系统功能较全 它不但可对刀具的自动加工进行控制,还可对刀库进行控制和管理,实现刀具自动交换.有的加工中心具有多个工作台,工作台可自动交换,不但能对一个工件进行自动加工,而且可对一批工件进行自动加工.这种多工作台加工中心有的称为柔性加工单元.随着加工中心控制系统的发展,其智能化的程度越来越高,如FANUCl6系统可实现人机对话、在线自动编程,通过彩色显示器与手动操作键盘的配合,还可实现程序的输入、编辑、修改、删除,具有前台操作、后台编辑的前后台功能.加工过程中可实现在线检测,检测出的偏差可自动修正,保证首件加工一次成功,从而可以防止废品的产生. 1.7 国内外同类研究概 随着国民经济飞速发展工业自动化,制造业向着高、精、尖方向发展,特别是汽车、船舶、纺织、电子技术、航空航天的迅猛发展,对机床的精度和生产效率要求也越来越高,主轴转速12 000r/min以上、快移速度大于40m/min的高效高精机床已经是机床行业流兴的趋势. 立式加工中心五轴联动的趋势 五轴联动数控机床是一种科技含量高、精密度高,专门用于加工复杂曲面的机床,这种机床系统对一个国家的航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等行业,有着举足轻重的影响力. 机床的复合化,与机器人的有效结合提高了生产效率 为了提高生产效率,最大限度降低生产成本,把工业机器人同机床有效地结合在一起,让机器人从事简单而且重复的劳动不但可以节省大笔的人工费用,同时,机器人不会疲劳且不会产生错误,因而对生产质量的稳定起到了很大的作用. 机床更注重细节处理和环境保护 绿色生态机床 是近年来机床行业的一种发展趋势,其强调了机床、环境、人三者之间的关系,目地是大幅度提高机床生产效率的同时降低对环境的影响和对操作者健康的危害. 机床行业加工中心发展现状及未来走势情况 过去五轴加工中心多为德国、美国、日本、意大利制造,令人欣喜的是今年3月在上海举行的 中国数控机床展览会 上,展出了多台国内生产的五轴加工中心.如济南二机床集团公司展出的龙门式五轴联动加工中心,工作台长6m,宽2m,采用立式主轴回转,A轴转角±100度,C轴转角±200度,这个庞然大物吸引了许多参观者,它标志着中国数控机床工业达到了先进水平.上海第三机床厂、第四机床厂制造的立卧加工中心,工作台630mm2,采用高速内冷电主轴,主轴可立、卧转换,工作台可以360度等分,类似于上述简单配置为立、卧转换的三轴加工中心,可对工件实现五面体加工,尽管还没有配置五轴,也非常实用. 现在加工中心逐渐成为机械加工业中最主要的设备,它加工范围广,使用量大.近年来在品种、性能、功能方面有很大的发展.品种:有新型的立、卧五轴联动加工中心,可用于航空、航天零件加工;