龙门加工中心铣头自动交换系统设计(含CAD图,CAXA图)(课题申报表,任务书,开题报告,中期检查表,论文说明书11000字,CAD图纸3张,CAXA图纸3张)
摘 要
介绍了一种铣头可自动交换的桥式高速龙门五轴加工中心的总体设计方案，对现在国内外存在的功能相似的机床的性能指标一一作出对比，其中，主要描述了机床的机械结构、性能和主要零部件的设计和选择，对三个直线轴驱动的方法、两个摆动轴驱动方法和数控操作系统的的设计选择逐一作出分析和讨论，其中主要展示了强推力直线电机的使用和双摆铣头自动交换技术的使用；为强推力直线电机的使用以及快速龙门机床的设计研究给出了重要的理论依据和实践经验。本发明提供一种大型龙门五轴加工中心，包括工作台、左桥梁、右桥梁以及在左右横梁上移动的横梁，其X，Y向采用直线电机直接驱动，滑板内部放置平衡油缸。Z向双电机重心驱动滑枕。自制AC双摆头，根据加工需求实现A轴可自动交换。两桥梁分置两套刀库，容纳32把刀具。头库放置在工作台后面，可方便的实现A轴摆头的自动交换。系统悬挂安装在机床前方右桥梁上。本发明使用直线电机驱动，运行平稳，性能稳定，适用于航空，航天，汽车等模具的精密加工
关键词：龙门五轴加工中心；铣头；自动交换；直线电机；高速加工
Abstract
An overall design proposal for High -Speed Gantry -Type 5 -Axis Machining Center with milling head exchangeable is introduced and a detailed comparison in performance is made with the similar existing machine at home and abroad, in which mechanical structure，characteristics as well as designing and choosing of key components are expounded.And further analysis and discussion are made in the drive type of three liner axis，two rotary axis as well as the designing and choosing of CNC operating system.Especially the application of high thrust linear motor and automatic -exchangeable technology of double rotary milling head are focused on, which provides important theoretical basis and practical experience for the application of high thrust linear motor，design and research of high-speed gantry-type machine.The present invention provides a large gantry five axis machining center, including the workbench, Bridges, bridge right and left in the beam and around the X, Y to adopt linear motor direct drive, skateboard internal placed balance cylinder. Z focus to the two motor drives the ram. Homemade AC double pendulum head, according to the processing requirements to achieve A shaft can be automatic switching. Two sets of knife library, two Bridges division to hold 32 knife. Head library placed behind the workbench, easy to the realization of A shaft head automatic switching. Suspension system is installed on the machine right in front of the bridge. The present invention USES linear motor drive, smooth operation, stable performance and is suitable for the aviation, aerospace, automobile mold and precision machining
Keywords: Gantry-type5-axismachiningcenter；High-speed machining
该设备满足于航空和汽车工业中的模具制造、原型制造、大型钢模和铸铁模具的制造以及航空航天工业中的复杂零件加工，是航空、航天、模具和机车等高科技领域的关键加工装备。其主要工作性能指标如下：
1、工作台面：5000×2500mm
2、X/Y/Z行程：5000×2500×1400mm，A/C轴转角范围：±110°/±360°
3、A/C轴双摆铣头：主轴可自动交换
4、主轴转速：高速主轴24000rpm，低速主轴9000rpm
5、主轴扭矩：72Nm（高速），303 Nm（低速）
6、X/Y/Z定位精度：0.018/0.018/0.013mm，A/C轴定位精度：10”
7、X/Y/Z重复定位精度：0.009/0.009/0.007mm，A/C轴重复定位精度：5”
8、X/Y/Z快进速度：50/50/30m/min，A/C轴快进速度：60r/min
9、系统：SIEMENS 840D/HEIDEHAIN ITNC530
机床整体结构如图2.1所示，图中第7部分即为可自动交换A轴及主轴的A/C轴双摆头，第8部分为供交换过程中用于放置主轴头的头库装置。
目 录
摘 要 I
Abstract II
绪 论 1
1铣头自动交换技术简介 1
1.1 本课题主要工作 2
2 铣头自动交换原理 3
2.1 铣头自动交换高速龙门加工中心简介 3
2.2 A轴自动交换原理 5
3 铣头自动交换系统设计 6
3.1 电、液、气快换 6
3.2 定位夹紧及扭矩传递 7
3.3 自锁拉钉的选用 8
3.3.1 拉钉工作原理 9
3.3.2 拉钉自锁条件 10
3.4 A轴编码器选用 12
3.4.1 基于西门子840D系统编码器类型选择及参数设置 12
3.4.2 基于海徳汉iTNC530系统编码器类型选择及参数设置 14
3.5 交换状态监控 15
3.5.1 流量计简介 16
3.5.2 监控原理 17
4 机床的总体方案设计 18
4.1 机床总体机械结构布局形式 18
4.2 机床设计及分析方法 18
5 机床的主要性能指标及对比 19
6 关键部件的设计及选择 21
6.1 直线轴进给驱动的设计及选择 21
6.1.1 X、Y 轴驱动的设计及选型 21
6.1.2 Z 轴驱动的设计及选型 21
6.2 摆动轴驱动的设计及选择 21
结论 23
致谢 24
参考文献 25
|
