DMG五轴数控加工中心工作台设计Word格式文档下载.docx
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关键词：
机械加工；
五轴数控机床;
电机直驱;
四轴工作台;
静力学分析
Abstract
Withthedevelopmentofscienceandtechnologyandtheimprovementofmechanicalautomation,machinetoolsaredevelopingtowardsthedirectionofhighefficiencyautomation.Inthiscase,CNCmachinetoolscanappearanddevelopwidely.Atpresent,Chinaisinacriticalperiodofexpandingdomesticdemandandindustrialtransformationandupgrading,butatpresent,thetechnicallevelandperformanceofChina'
sCNCmachinetoolsarestillfarbehinddevelopedcountries.Mostofthehigh-endCNCmachiningcentersrelyonimports.Atthesametime,asthestrategicequipmentofnationaldefenseandmilitaryindustry,somedevelopedcountriesregardthehigh-performanceCNCmachiningcentersasstrategicmaterialsunderstrictcontrol,limitingChina'
simports.Atpresent,multiaxisnumericalcontroltechnologyplaysanincreasinglyprominentroleinthemanufacturingindustry,especiallyinthemoldandautomobilemanufacturingindustry.Thistechnologyinvolvesmachinery,electronicsandotherdisciplines,andisdifficulttodesignandexperiment.Itisnecessarytostudythekeytechnologiesoffiveaxismachiningcenter,soastoformthecapacityoflocalization,serializationandmassproductionofhigh-performancefiveaxislinkagemachiningcenter,Itisanurgentrequirementforthewholeindustrytodevelopdomesticfiveaxislinkagemachinetoolsofgoodqualitytomeettheproductionneedsofthewholemanufacturingindustry.
WorktableisoneoftheimportantcomponentsofCNCmachinetools.Thisdesignmainlyincludesthestructuraldesignofworktable,thedesignofworktableandmechanicaltransmissioncomponents,includingthedeterminationofthetransmissionmodeofworktable,thedeterminationofthestructuralformoftransmissionleadscrew,thecheckcalculationofleadscrew,etc.
Keywords:
machining;
fiveaxisCNCmachine;
directdriveofmotor;
fouraxisworktable;
staticsanalysis
1绪论
1.1课题研究的背景及意义
众所周知，一个国家制造业技术水准和发展高度基本上就决定了一个国家的发展程度以及现代化程度,进一步说,，影响机械制造业发展的一个非常重要的因素是数控产业的发展[2]。
CNC技术的发展在很大程度上决定了一个国家机械工业的地位。
因此，各国在发展与数控相关的产业方面竞争激烈，但是中国对数控技术的研究起步较晚，与发达国家的差距仍然很大。
尽管该国越来越重视CNC行业，但还有很长的路要走。
自20世纪末以来，中国的机械工业取得了长足的进步，但在数字化和高精度方面仍然存在很大的缺陷，因此，迫切需要大力发展精密数控机床。
世界上制造业获得如此巨大发展是离不开CNC技术的不断进步的。
五轴数控机床已成为发达国家和发展中国家竞相研究的关键工业技术，代表了数控机床的高端产品，对国家制造业水平产生了重大影响[3]。
五轴CNC机床的高端产品不仅可以加工相对侧的不同角度和不同半径，而且加工的质量和精度也很高。
具备这些优点的前提就是要要有一个数控多轴工作台。
添加数控多轴工作台后，数控机床的应用加工能力大大提高。
与传统的加工方法相比，具有以下优点：
提高加工质量和效率。
主轴轴线实时与加工面法线方向重合，可采用线接触加工，不光大大提升了加工速度,并且大大提升了加工品质,加工后的表面质量得到了改善。
扩大加工范围。
针对各种形状的零件来讲，怎样进行各个方向的加工十分重要。
而且，某些零件在加工过程中可能对位置精度有相互影响，并且在添加两个轴后的位置精度由母机的制造和组装精度来保证。
可以适应于今后的多功能化发展趋势。
近年来，机械工业的发展越来越快，这不再是对加工速度的简单追求，而是在确保加工速度的同时提高加工的准确性和通用性[4]。
多功能的须求是可以进行连贯加工，方便避免多次装夹所导致的误差，然后以实现集中加工的方法。
德国DMG公司的多功能加工机床代表着如今发展的新趋势，它把车削和铣削联合起来，使得车铣复合减少了工件装夹次数，不单缩短了加工时间,也使得加工位置精度得到保障,并且大大节省了传统加工所需空间。
先进的制造技术是机械制造业不可或缺的组成部分之一。
在国家经济发展以及国防军工建设中有着广泛的应用前景[5]。
1.2国内外数控机床的研究动态
1.2.1国内外数控机床发展现状
目前，国产数控机床品牌从床子的种类、性能、精确度和生产数量等能力上都有着明显的提升,而且在某些关键技术方面也有了重大突破。
据不完全统计，国内的数控机床行业上包括了1500种机床这几乎涵盖了金属切削机床的全部类型。
这些数据显示着国内数控机床已进入到了快速发展的时期。
如今我国已经能够提供网络化、集成化、柔性化的CNC机床。
同时，中国也加入了世界高速数控机床和高精度数控机床生产国的行列[6]。
随着电子信息技术的进一步发展。
世界机床行业已进入了以数字制造技术为中心的机电一体化时代，这当中CNC机床是其中的代表产品之一。
现在，美德日等工业化国家已经相继完成了数控机床的产业化进程。
自1980年代以来，国产数控机床一直处于低水平的过度发展状态，中级水平进展甚微，大多数高级设备依赖于尴尬的进口形势，尤其是国家重点要求的关键设备。
项目主要取决于进口，而技术则取决于其他项目。
同时，我国的利用性技术和集成电路能力仍然较低，有关技术规格以及标准的研讨和裁定相对落后，国产CNC机床还没有形成气候。
同时，我国CNC机床行业依旧在系统的技术学习以及后勤保障流程上滞后，我们的营销能力以及治理能力还很低。
更关键的原因是自主创新的能力还很不足[7]。
几乎没有完全自行开发和拥有专利的CNC系统。
这些方面限制了国有数控机床企业的发展。
在国际上，美国，德国和日本是世界上数控机床的科学研究、设计、生产和应用方面拥有最先进的技能和经验的国家。
美国的特点是：
无论政府还是国防部，都非常支持其发展,并且提供充足的项目经费用于技术的研发，并且搜罗一流人才，并器重科研。
德国数控机床在传统机械设计制造技术和先进技术的基础上与时俱进，在加强科学研究的基础上不断利用先进的电子信息技术进行创新和发展。
闻名的西门子系统是当之无愧的世界一流CNC系统。
日本数控机床的兴起离不开政府的大力支持通过规划和拟定法规以及提供充足研发经费，提供政策鼓励举全国之力鼓励私人企业机构发展数控机床。
在数控系统方面，日本学习德国，有了自主研发的发那科系统，在性能各方面与西门子几乎并驾齐驱，而且其在中国的市场非常广阔[8]。
国产数控机床在不断的发展之中。
发展速度也非常快，与国际领先水平之间的差距必然是会缩小的。
但是，国产CNC机床的发展依旧有着很多困难，比如在政策指导方面的缺乏，核心技术方面的疲软和杀手锏的缺少。
这使得民族品牌与国际品牌之间有着很大的落差，难以望其项背。
但我们应虚心求学，先做个好学生，师夷长技，只有学得好才能用的好。
因此，中国应大力发展机床工业，全方位发展，力争尽快达到日本，德国等国家的水平。
1.2.2数控机床工作台发展现状
数控工作台作为数控机床的关键加工部件之一，它可以更方便实现机床的多方面加工，保证加工精度、扩大加工领域、提高工作效率。
但是，目前国产的，具有生产CNC工作台能力的企业并不多，而且产品种类短少、规格单一、质量稳定性差、功能可靠性低、精度又不足，这完全没有达到巨大的机床行业市场的需求[9]。
因此国内许多的机床制造厂商通过国外或从台湾进口大批的CNC工作台。
随着我国制造业的蓬勃发展，加工中心的需求也水涨船高，CNC工作台市场的发展趋向则有着以下这些特点:
1、在开发小型数控工作台的同时开发大型数控工作台以顺应现在市场的须要;
2、在类型上则研制双轴或多轴并联的数字控制工作台。
在产品品质，性能，外观设计，结构创新，精度稳定性等方面，国产数控工作台和发达国家相比仍存在较大差距[10]。
所以，我国数控工作台生产企业应加强产学研结合，走专业化生产之路，面向市场，参与竞争，以生产出更高水平的数控工作台。
1.3本章小结
本章简单地介绍了研究课题的背景和意义、并比较国内外的发展现状找出我国自身不足及今后的研究趋势，还
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