立式加工中心机床结构设计开题报告1.pdf

福州大学毕业设计（论文）开题报告 系别 机械工程系 学生学号 学生姓名 专业 机械设计制造及其自动化 年 级 08 级 指导教师 金怡果 题目 立式加工中心机床结构设计 一、选题依据 （1）选题目的： 随着中国经济的快速发展，做大做强先进制造业，增强发展内生动力，着力提高现代 制造业发展水平，这对我国的经济发展至关重要。制造业直接体现了一个国家的生产力水 平，是区别发展中国家和发达国家的重要因素。而机床业在制造业中扮演了一个重要的角 色，机床的好坏对产品质量有着重要的影响。对比欧美发达国家的机床结构设计、精致的 制造工艺、时尚的造型设计，我觉得我们还需要付出更多的努力。中国的机床行业还在学 习和进步的阶段，机床结构设计创新应始终贯彻到底，这对机床业的进一步发展非常重要。 本次设计就是以上述内容为客观基础，在导师的指导要求下学生自己完成一次“立式加工 中心机床结构设计” 。 (2) 选题意义： 加工中心是非常典型的集高新技术于一体的机械加工设备，它的发展水平代表了一个 国家设计、制造的水平，因此国内外企业都对其非常重视。本课题的题目是“立式加工中 心机床结构设计”。通过主轴箱、进给系统、刀库和机械手等设计内容来检验大学四年来所 学的知识是否达标、是否有资格成为一位合格的本科毕业生。 (3) 课题现状： 加工中心（英文缩写为 CNC全称为 Computerized Numerical Control ）：是带有刀库和 自动换刀装置的一种高度自动化的多功能数控机床。工件在加工中心上经一次装夹后，数 字控制系统能控制机床按不同工序，自动选择和更换刀具，自动改变机床主轴转速、进给 量和刀具相对工件的运动轨迹及其他辅助机能，依次完成工件几个面上多工序的加工。并 且有多种换刀或选刀功能，从而使生产效率大大提高。下面就举列了三种主要 加工中心的 类型，对其组成、布局、工艺、加工特点进行了详细的介绍： 1) 立式加工中心是指主轴为垂直状态的加工中心。其结构形式多为固定立柱，工作台 为长方形，无分度回转功能，适合加工盘、套、板类零件，它一般具有二个直线运动坐标 轴，并可在工作台上安装一个沿水平轴旋转的回转台，用以加工螺旋线类零件。立式加工 中心装卡方便，便于操作，易于观察加工情况，调试程序容易，应用广泛。但受立柱高度 及换刀装置的限制，不能加工太高的零件，在加工型腔或下凹的型面时，切屑不易排出， 严重时会损坏刀具，破坏已加工表面，影响加工的顺利进行。 2) 卧式加工中心指主轴为水平状态的加工中心。 卧式加工中心通常都带有自动分度的 回转工作台，它一般具有 3～5 个运动坐标，常见的是三个直线运动坐标加一个回转运动坐 标，工件在一次装卡后，完成除安装面和顶面以外的其余四个表面的加工，它最适合加上 箱体类零件。与立式加工中心相比较，卧式加工中心加工时排屑容易，对加工有利，但结 构复杂，价格较高。 3) 五轴加工中心具有立式加工中心和卧式加工中心的功能。五轴加工中心，工件一次 安装后能完成除安装面以外的其余五个面的加工。常见的五轴加工中心有两种形式：一种 0 是主轴可以旋转 90 ，对工件进行立式和卧式加工；另一种是主轴不改变方向，而由工作 0 台带着工件旋转 90 ，完成对工件五个表面的加工。 二、本课题拟解决的问题 收集资料，熟悉加工中心的概念、分类，组成与布局，加工中心的特点与工艺范围等； 1．加工中心的总体设计，画出总体布局图 2．主轴箱设计 主轴箱装配图 （0# 一张） 主轴零件图 （略） 3．三向进给传动系统设计 (1)X 向（或 Y 向、Z 向）进给传动系统装配图 （0# 一张） (2)刀库装配图 （0# 一张） (3)机械手装配图 （1# 一张） 4．设计说明书