机械设计毕业论文.docx

摘 要
车铣加工中心是高速度、高精度、高效率、复合化加工机床。该种机床用途广泛、工艺先进、生产高效、加工精密，广泛应用于军工、航天、造船、核电、高速铁路等领域；车铣复合功能的数控机床是近年来适应产品复杂化和生产的高效率要求而发展很快的大型立式车铣加工中心。
此类机床主要用于军工产品。发电设备、造船、风机。航空航天、交通运输等行业，加工各种精度高、工序多、形状复杂大型盘类零件。使用该机床可以节省工艺装备、缩短生产准备周期、保证零件加工质量、提高生产效率。
车铣加工中心各轴的运动原理及实现
五坐标是指在三个平动坐标轴基础上增加两个转动坐标轴(A，B或A，C或B，C)且五个轴可以联动。由于具有两个转动轴，五坐标机床可以有很多种运动轴配置方案，但它们可以归于如下三大结构类型：
(1)刀具摆动型
这种结构类型是指两个转动轴都作用于刀具上，由刀具绕两个互相正交的轴转动以三元整体叶轮的几何造型与五坐标数控加工使刀具能指向空间任意方向。由于运动是顺序传递的，因而在两个转动轴中，有一个的轴线方向在运动过程中始终不变，成为定轴，而另一个的轴线方向则是随着定轴的运动而变化，成为动轴(动轴紧靠刀具)。对于定、动轴的配置，理论上存在A-B，A-C，B-C，B-A，C-A和C-B等六种组合情况。但由于在A-C，B-C的情况下动轴轴线与刀具轴线平行而没有意义，因此定、动轴的运动配置主要是A-B，B-A，C-A和C-B四种，这类机床的主要特点是摆动机构结构较复杂，一般刚性较差，但其运动灵活，机床使用操作(如装卡工件)较方便。
(2)工作台回转／摆动型
这种结构类型是指两个转动轴都作用于工件上，根据运动的相对性原理，它与由刀具摆动产生的效果在本质上是一样的。这种结构也是定、动轴结构，只是其动轴紧靠工件。对于其定、动轴的配置，理论上也有A-B， A-C，B-C，B-A,C-A和C-B六种组合情况。但由于此时的定轴到刀具间只存在平动，因而选C轴作为定轴将不能改变刀具轴线的方向而失去意义，因此该类型的定、动轴的运动配置分类是A-B，A-C，B-C，B-A四种，而且A-B，A-C，B-A，B-C实质上也可看成是等效的结构(初始状态不同)。这类机床的主要特点是其旋转，摆动工作台刚性容易保证、工艺范围较广，而且容易实现。但由于工件要随工作台在空间摆动，因此这种结构主要适合于中小规格的机床用于加工体积不大的零件。
编号：
时间：2021年x月x日
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
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(3)刀具与工作台回转，摆动型
这种结构类型是指刀具与工件各具有一个转动运动。这种结构不是定、动轴结构，两个回转轴在空间的方向都是固定的。对于其两个转动轴的配置情况，若按先工件后刀具的顺序，则理论上也有A-B，A-C，B-A，B-C,C-A和C-B六种组合情况．显然，刀具绕其转动的轴不能取为平行于C，否则同样将因不能改变刀具轴线的方向而失去意义。因此该类型机床中的两个转动轴的配置情况是A-B,B-A,C-A和C-B四种。这类机床的特点介于上述两类机床之间。对于五坐标机床，不管是哪种类型，由于他们具有两个回转坐标，相对于静止的工件来说，其运动合成可使刀具轴线的方向在一定的空间内(受机构结构限制)任意控制，从而具有保持最佳切削状态及有效避免刀具干涉的能力，因此，五坐标加工又可以获得比四坐标加工更广的工艺范围和更好的加工效果，特别适宜于大型或直母线类零件的高效高质量加工以及异型复杂零件的加工。
常见的5轴数控机床或加工中心结构，主要通过5种技术途径实现。
(1)双转台结构
采用复合A(B)、C轴回转工作台，通常一个转台在另一个转台上，要求两个转台回转中心线在空间上应能相交于一点。
(2)双摆角结构
装备复合A、回转摆角的主轴头，同样要求两个摆角回转中心线在空间上应能相交于一点。双摆角结构将5轴数控机床列为国家战略物资严格管理，在大型龙门式数控铣床上也得到了较多应用。
(3)回转工作台+摆角头结构
(4)复合A(B)C回转轴电主轴头结构
复合电主轴头通常带C回转坐标360°，A(B)坐标旋转一定范围。在大型龙门移动式加工中心或铣床上得到最为广泛的应用。
(5)回转工作台+工作台水平倾斜旋转结构
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时间：2021年x月x日
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
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在一些紧凑型5轴数控加工中心上得到应用，适合加工一些中小型复杂零件。可见，5轴数控机床结构相对复杂，制造技术难度大，因而造价高。5轴数控机床和3轴数控机床最大区别在于：轴数控机床在其连续加工过程中可连续调整刀具和工件闻的相对方位。5轴数控机床已成为加