立式铣削五轴五联动加工中心设计学士学位论文.doc

提供完整版的各专业毕业设计，
目录

第一章概述--------------------------------
1.1课题研究内容----------------------
1.2国内外相关技术现状----------------
1.3课题分工及简介---------------------
技术支持及其发展趋势----------------
2.1虚拟制造的应用及发展-------------
2.2相关软件介绍---------------------
第三章具体设计方案
3.1设计参数计算---------------------
3.2造型设计-------------------------
第四章装配及其仿真
4.1零件的装配-----------------------
4.2装配仿真-------------------------
设计结论及参考文献-------------------

第一章概述
1.1课题研究内容：
本次设计的主要任务是立式铣削五轴五联动加工中心，它具有较强的数控功能，可以加工各种复杂轮廓表面的工件。可作铣、镗、钻孔等加工，广泛应用于机械制造业。它可以实现五轴控制、五轴联动。主轴电机采用交流伺服驱动系统，可实现主轴的自动无级变速。它采用了自动液压拉松刀结构，使刀具交换方便快捷。
这一部分主要是主轴头的设计，主轴头可沿X、Y、Z三个方向移动，并可绕A（B）、C轴作旋转运动，具有很大的灵活性，且加工性能好。安装专用刀杆及附件，可以加工平面，斜面、螺旋面、沟槽、花键、弧形槽等等。通过转动的主轴头，机床可实现铣削空间前半球任意角度的加工它采用精密同步带传递主传动，采用伺服电机实现摆动，该主轴头具有较高刚度，主轴转速变换范围宽。主轴电机为28KW，采用高速钢或硬质合金刀具可进行高速度的强力切削，主轴头与滑枕作成分离式，便于用户安装拆卸。主传动采用变六变频的无级调速，便于用户选用适合的切削转速和参数。
这次设计的数据参数来源于桂林机床厂，主要参数见下：
主轴锥孔40GB3838.1-83
主轴转速级数无级
主轴转速范围0~10000rpm
主轴转数级数无级
主电机功率28KW
加工中心其它部分参数如下
工作台面积1600×4000mm
工作台T型槽槽数9
槽宽22mm
槽距160mm
工作台行程纵向X4000mm
滑枕行程横向Y2500mm
垂向Z1000mm
滑枕进给量范围纵向X4000mm
横向Y4000mm
垂向Z4000mm
A及C轴摆角A轴±100°
C轴±180°
A及C轴转速0~5rpm
进给电机扭矩纵向X39Nm
横向Y26Nm
垂向Z26Nm
机床体积（长×宽×高）9400×4300×3900mm
机床净重38000Kg

1.2国内外相关技术现状：
五轴联动数控加工中心是功能强，结构复杂，技术含量高的机床，它广泛应用于航天、航海、汽车等领域，在现代工业中有非常重要的应用价值。

在五轴联动数控加工中心的开发过程中，自动万能铣头是关键技术，目前国内只有很少数几个厂家正在开发和生产自动万能铣头，主要还处于搜集技术资料和研究阶段。而国外一些发达国家中，自动万能铣头已经普遍应用于立式和龙门式数控铣床以及数控加工中心。使铣床达到五轴联动，实现四面体和五面体加工，可以大大提高铣床的自动化水平和工艺范围以及工作效率。研究开发五轴加工中心要求具有较高的性能技术指标，不仅要具有多坐标复杂曲面的加工功能，而且还要满足高速度、高刚度和高精度的要求。而发达国家在进出口技术含量高的五轴联动加工中心方面，对我国进行限制，因此，五轴联动数控加工中心的研究开发是一个难度比较大的项目。
在我国现在比较先进的相关机床主要有：
沈阳机床集团的HS-60卧式加工中心。主轴最高转速达180O0r／min，快移速度高达60m／min，加速度达1g。
北京机床研究所的KT1300VB型立式加工中心，主轴最高转速达12000r／min,换刀时间为1.5s，快移速度为40m／min。
北京机电研究院的VMC750II/VMC1000II立式加工中心。它具有以下特点：
1）先进的设计，用CAD/CAM系统完成最优的结构设计。
2）高刚性结构，基础大件为铸件，主要零部件经有限元分析，确保高刚性。
3）主轴轴承采用进口的油气润滑装置进行油气润滑。
4）采用凸轮机械手换刀，换刀时间仅2s。
5）刀库容量24把。
6）采用A2100或FANUC数控系统，也可按用户需求选装。
北京机电研究院的VMC750F/VMC750FII五轴联动立式加工中心。它具有以下特点：
1）这种五轴联动立式加工中心是在立式加工中心上配置可倾回转工作台，可对各种空间立体型面进行五轴联动加工，特别适用于加工叶轮类零件，用于机械制造、航空航天、汽车、摩托