多轴机床自动松拉刀系统研究开题报告.docVIP

北京信息科技大学 硕士学位论文选题报告 选题名称 多轴机床的自动松拉刀系统的研究 姓 名 专业、年级 机械制造及其自动化 10级 指导教师 协助指导教师 报告日期 填表说明 应根据表中所提出的要求作开题报告，听取意见修改后，方可填写此表。 封面“指导教师”一栏仅限正式指导教师，“协助指导教师”限在研究生部正式备案的协助指导教师。 本表一式二份，经评议组及学科（专业）所在分委会批准后，本人、各分委会各持一份，研究生部留存电子版备案。 4. 选题报告（连同评分附表）在第三学期结束前，由所在学科（专业）分委员会签署意见后备案。 一、选题背景和立论依据 1. 选题背景（课题来源） 课题编号：2011ZX04002-062-1 课题来源：国家“数控机床与基础制造装备”重大专项 课题名称：多轴机床铣头新型液动摩擦锁刀机理及结构研究 2.文献综述（包括选题依据和国内外研究现状、发展动态、课题研究目的、意义等，可加附页，应不少于3000字） 选题依据及国内外研究现状、发展动态概要 《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》中将高档数控装备列入支持重点，《国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见》中也指出把“发展大型、精密、高速数控装备和数控系统及功能部件，改变依赖进口的现状，满足机械、航空航天等工业发展的需要”作为重点突破加快振兴装备制造业步伐的16个重大专项之一。 而多轴数控机床代表了高档数控机床的发展方向之一, 其机床轴数和机构增加, 插补、曲线拟合控制、定位精度、刚度和动刚度都较传统数控机床发生了变化, 各方面技术的复杂程度随之大增, 成为机床中高技术高附加值产品的高档机床。在多轴数控机床中, 具有代表性的是五轴数控机床，其关键部件是铣头。铣头功能部件的重要性日渐突出, 其代表了五轴数控机床的技术水平。目前机床铣头采用电主轴直驱, 一般体积较小, 结构紧凑。自动松拉刀系统是五轴数控机床铣头电主轴内部的关键部件。 以高切削速度、高进给速度、高加工精度为主要特征的高速加工是当代四大先进制造技术之一，是继数控技术之后使制造技术产生第二次革命性飞跃的一项高新技术，它不仅具有极高的生产率，而且可显著地提高零件的加工精度和表面质量。高速加工技术是指采用超硬材料的刀具，通过极大地提高切削速度和进给速度来提高材料切除率、加工精度和加工质量的现代加工技术。高速加工是实现高效率制造的核心技术，工序的集约化和设备的通用化使之具有很高的生产效率。高速加工是一种不增加设备数量而大幅度提高加工效率所必不可少的技术，其切削速度范围因不同的工件材料、不同的切削方式而异。 一般说来，高速机床都是数控机床和精密机床，其传动结构的最大特点是实现了机床的“零传动”。从机床的主传动系统来看，这种传动方式取消了从主电动机到主轴之间一切中间的机械传动环节（如皮带、齿轮、离合器等），实现了电动机与机床主轴 的一体化。这种传动方式有以下优点：减少了齿轮传动或皮带传动等中间传动环节，避免了传动链导人的振动和噪声，提高了主轴回转精度；机械结构最为简单，传动惯量小，因而快速响应性好，能实现极高的速度、加（减）速度和定角度的快速准停；采用交流变频调速和矢量控制的电气驱动技术，输出功率大，调速范围宽。有比较理想的扭矩功率特性，一次装夹既可实现粗加工又可进行高速精加工；实现了主轴部件的单元化，可独立做成标准化的功能部件，并由专业厂进行系列化生产。机床主机厂只需根据用户的不同要求进行选用，可很方便地组成各种性能的高速机床，符合现代机床设计模块化的发展方向。 高速加工技术近年来得到了迅速发展，相比于常规加工方法其单位时间的材料切除率成倍增加，生产效率高；切削力降低，尤其是径向切削力大幅度减小；绝大部分切削热被切屑带走，工件可基本保持冷态，适于加工容易热变形的零件；高速加工时机床的激振频率高，远离“机床一刀具一工件”工艺系统的固有频率，工作平稳，振动小，加工零件表面质量好、精度高。高速机床赖以实现上述优点的关键技术之一在于采用了关键功能部件电主轴。电主轴是将机床主轴与电机的功能从结构上融为一体的新技术方案，它融合了高速轴承技术、高速电机技术、高速刀具技术、冷却润滑技术、现代变流技术以及先进的计算机控制技术等。电主轴的应用不仅大大提高了加工效率和加工质量，降低了产品成本，而且可以实现薄壁零件和难加工材料的精密加工，代表了高速主轴技术的未来发展趋势。 五轴联动机床的五个坐标轴可以实现