立式加工中心机床结构设计文献综述分解.doc

福州大学 本科生毕业设计（论文）文献综述 题 目： 立式加工中心机床结构设计 姓 名： 学 号： 21 系 别： 机械工程系 专 业： 机械设计制造及自动化 年 级： 08级 指导教师： （签名） 年 月 日 摘要 本次毕业设计的题目是“立式加工中心机床结构设计”。同过网络资源和相关的书籍材料的查阅对本次毕业设计内容初步有一定的了解，下面主要介绍了加工中心的历史发展概况、现状、课题重点内容和问题的解决，研究方案的分析，已解决的问题和尚存的问题，重点、详尽地阐述对当前的影响及发展趋势。本次课题研究通过主轴箱、进给系统、刀库和机械手等设计内容使学生对加工中心进一步了解，也使学生本人对本专业的发展有了一个较清晰的把握方向。 关键词：加工中心 主轴箱 进给系统 刀库 机械手 引言 加工中心最初是从数控铣床发展而来的。20世纪40年代末，美国开始研究数控机床，1952年，美国麻省理工学院(mit)伺服机构实验室成功研制出第一台数控铣床，并于1957年投入使用。第一台加工中心是1958年由美国卡尼-特雷克公司首先研制成功的。它在数控卧式镗铣床的基础上增加了自动换刀装置，从而实现了工件一次装夹后即可进行铣削、钻削、镗削、铰削和攻丝等多种工序的集中加工。这是制造技术发展过程中的一个重大突破，标志着制造领域中数控加工时代的开始。数控加工是现代制造技术的基础，这一发明对于制造行业而言，具有划时代的意义和深远的影响。世界上主要工业发达国家都十分重视数控加工技术的研究和发展。 　　 二十世纪70年代以来，加工中心得到迅速发展，出现了可换主轴箱加工中心，它备有多个可以自动更换的装有刀具的多轴主轴箱，能对工件同时进行多孔加工。我国于1958年开始研制数控机床，成功试制出配有子管数控系统的数控床，1965年开始批量生产配有晶体管数控系统的三坐标数控铣床。经过几十年的发展，目前的数控机床已实现了计算机控制并在工业界得到广泛应用，在模具制造行业的应用尤为普及(((。 本次课题研究的是立式加工中心机床是指主轴轴线与工作台垂直设置的加工中心，主要适用于加工板类、盘类、模具及小型壳体类复杂零件。 1.加工中心的发展现状 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(((。下面就举列了几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： 1.1立式加工中心 立式加工中心是指主轴为垂直状态的加工中心，如图2—1所示。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。 1.2卧式加工中心  卧式加工中心指主轴为水平状态的加工中心，如图 22 所示。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。 1.3龙门式加工中心  龙门式加工中心的形状与数控龙门铣床相似，如图2-3所示。龙门式加工中心主轴多为垂直设置，除自动换刀装置以外，还带有可更换的主轴头附件，数控装置的功能也较齐全，能够一机多用，尤其适用于加工大型工件和形状复杂的工件 1.4五轴加 T 中心 五轴加工中心具有立式加工中心和卧式加工中心的功能，如图2—4所示。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