立式加工中心机床结构设计开题报告1

1、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1、 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

2、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

3、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

4、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35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

5、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：一种是主轴可以旋转900 ，对工件进行立式和卧式加工；另一种是主轴不改变方向，而由工作台带着工件旋转900 ，完成对工件五个表面的加工。2、 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（含目录、中英文摘要） 三、解

6、决办法或设计方案1、解决办法：图书馆查阅资料、参照同类型机床、设计计算、cad画图、实在不懂的地方，咨询指导老师。2、设计方案：（1）主轴箱设计部分： 由题目数据要求主电动机选择传动设计（主传动方案拟定-传动结构式、结构网的选择）传动件的估算（三角带的计算、传动轴的计算、齿轮齿数的确定模数计算、带轮结构设计、离合器的选择计算）动力设计（主轴刚度挠度等计算）结构设计及说明（草图，展开图布置、各轴的设计、齿轮设计等）。（2） 进给系统设计部分： 在进给系统设计中，在伺服方式上选择最广泛应用的半闭还方式。采用螺旋传动，计算滚珠丝杠副尺寸规格，接着进行丝杆的校核并进行精度等验算，根据计算的扭矩选择电机。（3） 刀库和机械手设计部分：刀库采用圆盘形结构，沿刀库主轴轴向安装。确定是专用于换刀的机械手抓取机构的设计机身机座的机构设计传动设计四、进度安排 1收集资料，类比分析国内外各类加工中心的功能、布局、参数和特点等，写出开题报告，并完成文献综述一份 2周 2总体设计部分