毕业设计开题报告 五轴雕刻机机电结构设计.doc

淮阴工学院
毕业设计(论文)开题报告
学生姓名:
赵俊
学号:
1081101738
专业:
机械设计制造及其自动化
设计(论文)题目:
五轴雕刻机机电结构设计②
―结构设计
指导教师:
许军
2012
年
2
月
28
日

毕业设计(论文)开题报告
(论文)课题情况,根据所查阅的文献资料,每人撰写
2000字左右的文献综述
文献综述
一、五轴雕刻机的简介
随着科学技术的快速发展, 普通的三轴雕刻机床已满足不了人们对加工零件的更高要求。在20世纪60年代, 一些发达国家开始研制五轴数控机床。五轴雕刻机集计算机控制、高性能伺服驱动和精密加工于一体, 可高效、准确完成复杂曲面的加工, 特别是在曲轴等方面具有独特的优势。由于五轴技术难度较大, 国际上通常把五轴联动数控技术作为衡量一个的重要标志。长期以来, 西方发达国家一直把五轴联动作为重要的战略物资控制出口, 发展中国家在研发和引进两方面都碰到了很大的困难,为打破国外的技术封锁, 需要我们自主创新!
二、工作原理
五轴加工是指在一台机床上至少有五个坐标轴,三个直线坐标和两个旋转坐标,而且可以在计算机数控系统的控制下同时协调运动进行加工。五轴联动数控技术,是数控技术难度最大、适用范围最广的技术,其集计算机控制、高性能伺服驱动和精密技术于一体,主要应用于加工品质要求很高的自由曲面的高效、精密、自动加工,是目前解决叶轮、叶片、螺旋桨等复杂曲面加工的重要手段。这样五轴联动数控加工与一般的三轴联动数控加工相比,主要有1)提高加工质量和效率,2)扩大工艺范围,可以用于复杂曲面和斜空斜面的加工;同时,五轴加工也存在很多难点,需要在开发的过程中重点考虑的问题。
三、机床设计
1、五轴联动现状及其分析
大多数高级的数控铣床的数控装置都可控六根基本轴,即X, Y, Z三根运动轴和绕X, Y, Z 三根运动轴旋转的A、B、C三根回转轴。五轴联动指的是在六根基本轴中, 机
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床数控装置能控制其中五根轴同时达到空间某一点, 通俗的讲就是指其中五根轴能同时对某一点进行运动加工。根据机床实际情况, 五轴联动通常是在X、Y、Z三根运动轴基础上增加由A、B、C 三个回转轴中任意两个回转轴所组合的运动, 2个回转轴可以都配置在刀具切削头部位( 通常称摆动轴)或工件安装部位(通常称旋转工作台), 也可在这两个部位上分别配置1个回转轴。
根据这些配置方式可以组合出的有效布局方案共有:
双旋转工作台的高速五轴机床, 它应用比较多的是铣镗类机床。这种机床也有多个类型和品种, 较简单的是在数控镗铣床的工作台上附加A /B轴转台, 配上相应的数控系统, 实现X、Y、Z三个直线运动和A /B轴两个旋转运动并可联动。这种配置由于接合层次多, 刚性差些, 因此有专门将A /B转轴的支座与工作台或床身做成一体的。由于受安装工件的转台的尺寸和重量的制约, 这种机床仅适用于加工中小这种机床仅适用于加工中小型工件。
在刀具切削头部位和工件安装部位, 都配置1个回转轴。这种五轴联动机床由于转台可以是A 轴、B 轴或C 轴,摆头也是一样, 可以分别是A轴、B轴或C 轴, 所以转台加上摆头式结构的五轴联动机床可以有各种不同的组合,