卧式车铣复合加工机床总体结构及铣削动力头设计简介
卧式车铣复合加工机床总体结构及铣削动力头设计
专业：机械设计制造及其自动化机电一体化学号：11010218 姓名：魏明
指导教师：刘洪芹讲师王宝明副教授
中文摘要
本次设计的题目是“卧式车铣复合加工机床总体结构及铣削动力头设计”，包括总体方案的比较与制定、铣削动力头部件设计、铣削动力头关键零部件设计、控制电路设计、相关机械部件的校核设计等。其中铣削动力头部件及其零部件的设计是核心内容，主要包括：变频调速电动机的选择、同步带的选择及设计、轴承的选择及计算、各零部件的工程图的绘制。
关键词：卧式车铣复合加工机床;铣削动力头;变频调速电机;轴承;同步带
Abstract
The project topic is "The design of Horizontal lathe milling machine tool ’s over all stru- cture and Milling power head", including the comparison with the overall pr- ogram develop- ment, the design of Milling power head, the design of the important p -arts of Milling power head , control circuit design, mechanical components related to checking design. One the Milling power head and the design of key parts is the co- re content, including: the choice of frequency conversion motor,the synchronous belt selection and design, bearing selection and calculation,and drawing engineering chart of key parts.
Key words：Horizontal lathe milling machine tool Milling power head Frequency conversion motor Bearing Synchronous bell
第一章概述
车铣复合加工不是单纯的将车削和铣削两种加工手段合并到一台机床上, 而是利用车铣合成运动来完成各类表面的加工, 是在当今数控技术得到较大发展的条件下产生的一种新的切削理论和切削技术。铣削头是组合机床的重要部件，越来越受到人们的青睐，并且还有很大的发展空间，前景无限。
第二章总体方案的制定与比较
1、设计参数及运动形式的分析
机床具有数控车削和铣削复合加工功能。卧式车铣复合加工机床可进行车削加工、铣削加工、钻孔加工及其复合加工等。适用于具有复杂结构的回转类和盘盖类零件的加工。
主轴、铣削动力头驱动均采用交流变频调速电机---皮带轮/齿轮---主轴的传动方式，主轴/副主轴转速6000r/min,铣削动力头转速100—6000r/min。
回转工作台驱动采用伺服电机—涡轮副—圆工作台的传动方式。
进给脉冲当量≤0.001mm
切削进给速度≤10r/min
机床X、Z直线位移坐标:进给移动导轨采用滚动导轨（帖塑）或燕尾导轨，进给驱动采用伺服电机—联轴器—滚珠丝杠副—工作台/主轴单元的传动方式。
2、设计方案的制定
采用斜床身数控机床，采用倾斜角度为30o。选用燕尾槽导轨。铣削动力头采用TX系列铣削头的主轴支撑结构形式。铣削动力头采用同步带传动。
第三章铣削动力头部件的设计与计算
1、铣削动力头铣削功率与扭矩的计算
2、变频电动机的选型
选择西安泰富西玛电机有限公司生产的YVF2-132S2-2型变频电机。
3、同步带减速箱体的设计
选择H型同步带；算的实际中心距为a=270mm。
4、铣削动力头主轴设计及轴承的选择
主轴断面内孔7:24圆锥连接是依靠其定心精确而不自锁的性能，传递动力依靠安装在主轴端面上的键来实现。
采用类似TX系列主轴支撑形式，前端采用双列向心圆柱滚子轴承NN3015K和双向推力角接触球轴承234415—M—SP组合支撑。后端采用单向推力球轴承51305与深沟球轴承6205。铣削动力头主轴跨度总长为572mm，主轴较长，所以采用三级支撑，中间支撑选用深沟球轴承6209。
5、同步带轮的设计
同步带传动具有带传动、链传动和齿轮传动的优点。小带轮的结构设计：与电动机相连的小同步带轮的带轮宽度为38.1mm，节径为88.94mm，孔径为38mm，轮毂外径60mm，宽度为34mm。大带轮的结构设计：与铣削动力头主轴相连接的同步带轮宽度为38.1mm，节径为101.06mm，孔径为25mm，轮毂外径为50mm，宽度为32mm，由于考虑到轴向固定的问题，用紧定螺钉进行轴向固定。
6、铣削动力头主轴的刚度校核
7、铣削动力头主轴的挠度计算
8、电动机与同步带箱体连接螺栓的剪切强度的校核
第四章电气控制原理图的设计
此处采用华中数控HNC-210系列数控装置HNC-210B，采用先进的开放式体系结构，内置嵌入式工业PC机、高性能 32 位中央处理器，配置彩色液晶显示屏和标准机床工程面板，集成进给轴接口、主轴接口、手持单元接口、内嵌式PLC 接口、支持工业以太网总线扩展。
铣削动力头采用变频电机，所以CNC要与交流变频器连接。采用交流变频器控制交流变频电机，可在一定范围内实现主轴的无级变速，这时需利用数控装置的主
轴控制接口（XS91）中的模拟量电压输出信号，作为变频器的速度给定，采用开关量输出信号控制主轴启、停（或正、反转）。
第五章其他
1、润滑与密封
动力头主轴采用脂润滑。铣削动力头主轴前端采用J型无骨架橡胶油封，与挡圈配合安装。主轴后端在后端盖里嵌入一毡圈油封。
2、三维建模与仿真动画
见视频。
致谢
通过本次毕业设计，将所学课本上的知识充分的得到了应用，增强了理论与实践相结合的能力，同时也学到了书本上没有的知识，积累了经验。掌握了机械产品的设计步骤、基本理论以及实施的方法等。在本次设计过程中刘洪芹老师与王保民老师给与了很大的指导和帮助，在此向他们表示衷心的感谢！
参考文献
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车铣复合机床
毕业设计（论文） 文献综述 二○一二 年 题 目 车铣复合机床12工位刀架及部分控制电路设计 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 机084 学 号 3080211115 学 生 雷旭阳 指导 教师 刘鸿雁
前言部分 前言 目前，世界上越来越多的复杂零件采用复合机床进行综合加工。经过搜索了大量的网络信息和查看大量有关机床资料，发现复合加工机床已成为机床发展的一个重要方向。复合加工技术是20世纪末兴起的一门先进制造技术。随着工业技术的蓬勃发展，复合机床应运而生。近年来，越来越多的复杂零件采用复合机床进行综合加工，它的种类也日渐繁多起来。复合加工机床最突出的优点是大大缩短零件的生产周期、提高零件的加工精度[1]。 为什么复合加工机床能使工件在一次装卡中完成大部分或全部加工工序呢？其归功于自动转位刀架，因此车铣复合车床刀架及部分控制电路设计也成为工业发展的一个重要方面。 为了提高生产率，压缩非切削时间，随着自动化技术的发展，机床的刀架也产生了许多变化，各种刀具的自动更换装置得到进一步的完善和提高，现代机床逐步发展成为在一台机床上只需要一次装夹即可完成多工序或全部工序的加工。特别是车铣复合机床上安装的刀架，采用电驱动，通过机械机构来完成刀架的松开，抬起，转位，定位和夹紧等动作，这类刀具自动更换装置通常有较大的刀具容量，能够快捷可靠地完成自动换刀，充分体现了它的加工的自动化和高效化。刀架自动化的发展对社会制造业有着至关重要的作用。
相关概念 1.1车铣复合加工的含义 车铣是利用铣刀旋转和工件旋转的合成运动来实现对工件的切削加工, 使工件在形状精度、位置精度、已加工表面完整性等多方面达到使用要求的一种先进切削加工方法。车铣复合加工不是单纯的将车削和铣削两种加工手段合并到一台机床上, 而是利用车铣合成运动来完成各类表面的加工, 是在当今数控技术得到较大发展的条件下产生的一种新的切削理论和切削技术 1.2复合加工机床的定义 国际上对复合化机床尚无明确定义，目前正处于创新发展之中[2，3]。复合加工又叫完全加工、多功能加工。早期曾将加工中心称为复合加工机床。但是随着复合加工技术的不断发展与进步，现在的复合加工机床与以前所称的复合加工机床有了本质上的区别。复合加工机床通过一次装夹零件完成多种加工工序，缩短了加工时间，提高了加工精度，因而受到用户的欢迎。数控车铣复合机床是复合加工机床的一种主要机型，通常是在数控车床上实现平面铣削、钻孑L攻丝、铣槽等铣削加工工序，具有车削、铣削以及镗削等复合功能，能够实现一次装夹、全部完上的加工理念[14]。 车铣复合加工机床的运动包括铣刀旋转、工件旋转、铣刀轴向进给和径向进给四个基本运动。
组合机床常用的切削用量
组合机床常用的切削用量 用高速钢钻头加工铸件的切削用量 加工直径（毫米） HB=160~200 HB=200~241 HB=300~400 切削用量 U（米/分）S转（毫米/转）U（米/分）S转（毫米/转）U（米/分）S转（毫米/转） 1~6 16~24 0.07~0.12 10~18 0.05~0.10 5~12 0.03~0.08 6~12 0.12~0.20 0.10~0.18 0.08~0.15 12~22 0.20~0.40 0.18~0.25 0.15~0.20 22~50 0.40~0.80 0.25~0.40 0.20~0.30 注：当采用硬质合金钻头加工铸铁时，切削速度一般为20~30米/分。 用高速钢钻头加工钢件的切削用量 加工直径（毫米）δb=52~70(公斤/毫米) 35、45 δb=70~90(公斤/毫米) 15Cr、20Crδb=100~110(公斤/毫米)合金钢 切削用量 U（米/分）S转（毫米/转）U（米/分）S转（毫米/转）U（米/分）S转（毫米/转） 1~6 18~25 0.05~0.10 12~20 0.05~0.10 8~15 0.03~0.08 6~12 0.10~0.20 0.10~0.20 0.08~0.15 12~22 0.20~0.30 0.20~0.30 0.15~0.25 22~50 0.30~0.60 0.30~0.45 0.25~0.35 在钻深孔时，上述两表中所列数值应进行修正；表中所列U应乘以K U；表中所列S应乘以K S。当用
高速钢钻头在铸件上钻孔时，K=1，K U见下表： 当用高速钢钻头在钢件上钻深孔或用硬质合金钻头在铸件上钻伸孔时，K U，K S见下表： 用高速钢钻头加工铝及铝合金的切削用量 用高速钢钻头加工黄铜及青铜的切削用量 用高速钢铰刀铰孔的切削用量
车铣复合机床厂家-车铣复合数控机床品牌【大全】
车铣复合机床厂家_车铣复合数控机床品牌大全 机床复合化是机床发展的重要方向之一。复合机床又包括车铣复合机床、车铣磨复合、铣磨复合、切削与3D打印复合、切削与超声振动复合、激光与冲压复合等多种多样的形式，复合的目的就是让一台机床具有多功能性，可一次装夹完成多任务，提高加工效率和加工精度。复合机床中，车铣复合机床最多见，也是使用最多的复合机床种类。那么目前进口车铣复合机床厂家，国外车铣复合数据机床品牌有哪些呢？国内有哪些车铣复合机床厂家呢？中国车铣复合数控机床品牌有哪些呢？ 国外车铣复合机床厂家品牌有哪些？ 车铣复合机床厂家——奥地利EMCO集团 奥地利EMCO公司是一家有着近60年历史的专业车床制造厂家，迄今为止全世界有超过100万台EMCO机床在为各行各业进行服务。EMCO公司总部坐落在奥地利的萨尔斯堡附近，现在的EMCO公司600多名员工的规模。EMCO公司生产的数控车床品种丰富，从简单的两轴数控车床直到拥有八根轴的数控车铣复合机床；从用于产品研究开发的双主轴车铣中心到用于大批量生产的四主轴双刀塔车铣中心；从最大加工直径仅为的小型车削中心到加工直径为的大型车削中心；从最大工件长度仅为的小型车床直到可加工长零件的大型卧车。 车铣复合机床厂家——德国埃马克集团 倒立式车床在埃马克诞生，和一般的卧式车床不一样的是倒立车通过主轴抓取工件，以一种革命性的方式颠覆了传统的自动化概念，特别适合高精度大批量生产的需要，一经推出便
受到以汽车零部件为代表的客户的青睐。经过30 年的不断发展，已由单纯的车床演变成可以具备车、钻、镗、铣、磨、滚齿和激光加工等众多工艺的复合机床。其优点是工件自动上下料，加工和节拍时间短，工件加工质量高，工序链短，工艺可靠，单件加工成本低。 德国奈尔斯—西蒙斯NILES-SIMMONS车铣复合加工中心 主要生产车铣复合加工中心、立卧式车削加工中心、车铣加工中心、立卧式铣削加工中心、汽车工业专机及生产线、不落轮车床、轮对故障自动诊断系统和全套的铁路车轴、车轮、轮对加工组装设备等。 车铣复合机床厂家——德国舒特schuette公司多主轴车铣加工中心 多主轴车铣加工中心的供应商。 车铣复合机床厂家——皮特卡纳基公司 皮特卡纳基公司成立于1922年，其产品有：立式车（铣）复合，龙门铣（加工中心），柔性制造系统等，广泛应用于能源（火/核/水/风电）、航空航天（发动机、火箭、涡轮机）、通用机械、矿山机械和轨道交通（高铁）等领域。 车铣复合机床厂家——西班牙BOST博士特公司机床介绍 致力于重型高精度机床的技术开发和制造和安装，包括立式车床、卧式车床、曲轴车铣复合等。 车铣复合机床厂家——意大利Famar双主轴倒立车生产线
卧式钻孔组合机床多轴箱设计
前言 本设计需要综合运用大学四年所学的知识，同时还需进一步学习各方面相关的知识，发挥创新能力。本设计作为一名机械工程学院机电专业学生的毕业设计，满足毕业设计的要求，难度及工作量适中，在内容上力求简明扼要、严格精选。 本设计论文包括以下几大部分内容：中英文摘要、绪论、第一章机床总体设计、第二章多轴箱部件设计、第三章多轴箱零件校核及总结和参考文献。 本设计全部采用最新的国家标准和技术规范，以及标准术语和常用术语。 本设计全部由机械工程学院XXX教授指导，在设计中承蒙张教授和本设计组中同学的支持和帮助，为本人提供了许多宝贵的意见和建议、资料，在此表示衷心的感谢！ 由于本人水平有限，在设计中难免有错误和不妥之处，恳请各位老师批评指正！
目录 前言 (1) 中文摘要 (Ⅰ) 英文摘要 (Ⅲ) 绪论 (1) 第一章、组合机床总体设计 (5) 1-1、组合机床工艺方案的制定 (5) 1-2、组合机床切削用量的选择 (6) 1-3、组合机床配置型式的选择 (6) 1-4、组合机床的总体方案设计 (7) 第二章、多轴箱部件设计 (13) 2-1、多轴箱设计 (13) 2-2、主轴设计 (13) 2-3、齿轮布置 (13) 2-4、多轴箱的润滑，手柄轴的设置 (17)
第三章、多轴箱零件校核 (19) 3-1、轴的校核 (19) 3-2、齿轮的校核 (22) 3-3、轴承的选择与校核 (24) 总结 (26) 参考文献 (27)
摘要 本论文主要说明组合机床设计的基本过程及要求。组合机床是按高度集中原则设计的，即在一台机床上可以同时完成同一种工序或多种不同工序的加工。组合机床发展于工业生产末期，与传统的机床相比：组合机床具有许多优点：效率高、精度高、成本低。它由床身、立柱、工作台、及电源一些基本部件及一些特殊部件，根据不同的工件加工所需而设计的。 在组合机床上可以完成很多工序，但就目前使用的大多数组合机床来说，则主要用于平面加工和孔加工两大类工序。论文主要内容包括四大部分：（1）、制定工艺方案通过了解被加工零件的加工特点、精度和技术要求、定位夹紧情况、生产效率及机床的结构特点等，确定在组合机床上完成的工艺内容及加工方法，并绘制被加工零件工序图。 （2）、组合机床的总体设计确定机床各部件之间的相互关系，选择通用部件和刀具的导向，计算切削用量及机床生产效率、绘制机床的尺寸联系图及加工示意图。 （3）、组合机床部件设计包括专用多轴箱的设计，传动布局合理，轴与齿轮之间不发生干涉，保证传动的平稳性和精确性。专用主轴设计、轴承的选用及电机的选择等。 （4）、液压装置的设计液压滑台、定位夹紧装置均为液压控制。并采用了许多液压控制阀，保证了运动的平衡性，循环性和精确性。 另外，本文还涉及到大量的设计和计算，包括： （1）、主轴的选择和传动布置，以保证加工过程中被加工零件的精度； （2）、传动轴的设计和校核，以保证轴的刚度； （3）、齿轮的设计、计算，对齿轮的强度和刚度进行校核； 多轴箱部分是本次设计的重要环节，本次设计中它的设计既要保证工作台的运动的合理、平衡和准确，又要满足工作要求。在本文中的大量设计、计算使它在理论上满足了设计和工作的要求。
复合加工机床
复合加工机床 产品的加工过程链越长，生产周期就越难以控制。影响交货期的瓶颈常常在于机床辅助时间和工件在工序之间的滞留，所以减少工作场地的数目也就意味着缩短生产周期。 大量生产方式的特征是工序分散、按节拍组织流水生产，这是一种刚性的生产自动化。这种生产方式早已不适应今天的需要。20世纪70年代出现的加工中心以及80年代开始出现的柔性制造系统（FMS)标志着生产过程柔性化的开始。但是柔性制造系统并没有完全摆脱传统加工工艺的束缚，它由许多台加工中心加上高度自动化的物流输送系统组成，导致系统价格和维护成本昂贵，因而没有获得广泛的工业应用。取而代之的是90年代的五面体加工中心的发展，它基本实现了箱体零件的全部工序的加工，是现今复合加工机床的先导。 复合加工机床是以现代柔性自动化的数控机床为基础，以传统加工中心的“集中工序、一次装夹实现多工序复合加工”的理念为指导发展起来的新一类数控机床。当工件在其上装夹后，通过对加工所需工具（切削刀具或模具）的自动更换，便能自动地按数控程序依次进行同一工艺方法中的多个工序或不同工艺方法中的多个工序的加工，从而减少非加工时间，缩短加工周期，达到提高加工精度和加工效率的目的。因此，数控复合加工机床从其加工的复合性来分，可分为工序复合型和工艺复合型两大类。工序复合型如一般的锉一铣加工中心、车削中心、磨削中心等，在一台机床上只能完成同一工艺方法的多个工序加工；而工艺复合型则有车一铣复合中心、车一磨复合中心、
车削一激光加工中心等。 复合加工机床的定义及其具有的功能是随着时代的变化而变化的。过去的复合加工机床主要是指工序复合型的加工中心，但因工具交换和加工的品种受到限制，而且也走不出切削加工的领域，现在的复合加工机床主要是指工艺复合型的数控机床。同样，现在的复合加工机床不再被称为“复合加工机床”也为时不远了。 典型复合加工机床有： 1．车削为主型 回转体零件的复合加工一直是复合加工技术的研究热点。1979年，日立精机公司公开的“复合数控车床SLC"具有铣加工用的主轴和Y轴、ATC（自动工具交换装置）、车床主轴的分度功能等，在当时构筑了复合加工机床风格的先进产品。同一时期，山崎马扎克公司开发了称为“复合加工机床基础的带铣加工功能的CNC车床”，该公司于1983年开始销售成为现在的复合加工机床原型的带ATC装置的CNC 复合车床Slant turn 40ATC Milcentero 机床复合加工功能随控制轴数的增加而增加，除了应用较多的具有铣削功能的3轴控制 (X，Z， c）车削中心外，又推出了可钻削或铣削偏离工件中心之孔或槽的4轴控制（X， Y，Z， c）车削中心，而近几年开发的重点则是5轴控制(X， Y， Z， B， C）的车铣中心。 5轴控制的车铣中心，既增加了B轴（使刀架绕Y轴摆动）以钻斜孔和铣斜面，又能够对曲面进行多轴联动铣削，更重要的是对机床结构作了重大改进，它不使用转塔刀架而代之以大功率、高转速的电
卧式双面铣削组合机床的液压系统设计.
《液压与气压传动》 课程设计说明书 题目：卧式双面洗削组合机床液压系统 院系：国际教育 专业：机电一体化 班级：51301 姓名：陈雪峰 指导教师：徐巧 日期：2015.5.21
《液压与气压传动》课程设计任务书 一、设计目的 《液压与气压传动》课程设计是机械工程专业教学中重要的实践性教学环节，也是整个专业教学计划中的重要组成部分，是培养学生运用所学有关理论知识来解决一般工程实际问题能力的初步训练。 课程设计过程不仅要全面运用《液压与气压传动》课程有关知识，还要根据具体情况综合运用有关基础课、技术基础课和专业课的知识，深化和扩大知识领域，培养独立工作能力。 通过课程设计，使学生在系统设计方案的拟定、设计计算、工程语言的使用过程中熟悉和有效地使用各类有关技术手册、技术规范和技术资料，并得到设计构思、方案拟定、系统构成、元件选择、结构工艺、综合运算、编写技术文件等方面的综合训练，使之树立正确的设计思想，掌握基本设计方法。 二、设计内容 1．《液压与气压传动》系统图，包括以下内容： 1）《液压与气压传动》系统工作原理图； 2）系统工作特性曲线； 3）系统动作循环表； 4）元、器件规格明细表。 2．设计计算说明书 设计计算说明书用以论证设计方案的正确性，是整个设计的依据。要求设计计算正确，论据充分，条理清晰。运算过程应用三列式缮写，单位量纲统一，采用ISO制，并附上相应图表。具体包括以下内容： 1）绘制工作循环周期图； 2）负载分析，作执行元件负载、速度图； 3）确定执行元件主参数：确定系统最大工作压力，液压缸主要结构尺寸，计算各液压缸工作阶段流量，压力和功率，作工况图； 4）方案分析、拟定液压系统； 5）选择液压元件； 6）验算液压系统性能； 7）绘制液压系统工作原理图，阐述系统工作原理。 三、设计要求与方法步骤 1．认真阅读设计任务书，明确设计目的、内容、要求与方法步骤； 2．根据设计任务书要求，制定个人工作计划； 3．准备必要绘图工具、图纸，借阅有关技术资料、手册； 4．认真对待每一设计步骤，保证质量，在教师指导下独立完成设计任务。 （课程设计说明书封面格式与设计题目附后） 二、液压传动课程设计(大型作业)的内容和设计步骤 1．工况分析 在分析机器的工作情况(工况)的基础上，确定液动机(液压缸和液压马达)的负载、速度、调速范围、功率大小、动作循环、自动化程度等并绘制出工况图。 2．初定液动机的基本参数
vericut6中文教程-构建二轴车铣复合机床
Session 44 构建一个二轴运动的车铣中心 在这一课中演示怎样定义一个 VERICUT 二轴运动的车铣中心。通过这课演示定义有刀塔和多种刀具 加载的机床的应用。课文中集中在定义部件和模型来构建一个功能型的机床。极少的考虑部件显示的性质。 图 106.1 所示例子被定义的数控机床刀具。图中确定机床坐标（XcYcZc axes)，运动坐标系和主要部件。使用 Fanuc 15T 车床控制系统。一个倾斜 45o的卧式车床；因此 X 轴有 45o的斜度。塔盘上有 12 个指针位 置。样板程序将使用三把刀具。构建好二轴车床以后并且配置一个合适的项目文件，VERICUT 将配置好以 后再通过数控程序仿真机床运动。 图 106.1 所示，XcYcZc 坐标系表示机床零点坐标系统。图示机床位置在 X460 Z520。 图 106.1 车铣中心 步骤： 1．建立一个公制的项目文件。 运行 VERICUT 应用程序。 223
选择File> New Project > Millimeter 菜单按钮。 2．在 Machine/Cut Stock 视图中显示坐标系。 在图形区，右击，从系统弹出的快捷菜单中选择View Type> Machine/Cut Stock 菜单命令。 在图形区，右击，从系统弹出的快捷菜单中选择Display Axes > Component 菜单命令。 重复操作显示 Model 坐标系。 重复操作显示 Driven Point Zero 坐标系。 在图形区，右击，选择View > H-ISO 菜单命令。 3．打开 Fanuc 15T 为车床配置系统控制文件。 Project，从系统弹出的右键快捷菜单中选择Expand All Children 在 Project tree（项目树）中，右击 菜单命令。 在 Project tree（项目树）中，右击Control，从系统弹出的右键快捷菜单中选择Open 菜单命令。 在 Shortcut 下拉列表框中选择 Library 选项。 在文件列表框中选择文件 fan15t_t.ctl。 单击 Open 按钮，图 106.2 所示。 图 106.2 配置控制系统 接下来步骤定义部件从"Base" to "Tool"。 在机床的刀具侧部件：Base > Z > X> Tool。 4．显示部件树。 )，系统弹出 Component Tree 窗口，如图 106.3在主菜单中，选择Configuration > Component Tree ( Or 所示。 224
VHT系列五轴联动立式车铣复合加工中心的设计
万方数据
２０１０年第１ｌ期?工艺与装备? 床的ｘ、ｙ、ｚ三个坐标的丝杠制成中心通孔，通人冷 却水，并对冷却水实施温度控制，使其在额定的温升 范围内变化。中空丝杠冷却技术可以降低丝杠在切 削受力变形及快速移动过程中的热变形，保证机床 处于高精度运转状态。同时配合使用高精度闭环控 制光栅尺，进一步提高了定位精度。 ２．３双边重心驱动技术 该系列立式车铣复合加工中心的ｙ轴为双驱动 结构，ｚ轴为单驱动结构。相对于ｙ轴而言ｚ轴滑 板质量较小且驱动力作用在中心位置，因此运动较 平稳；而在运动过程中ｌ，轴需承载ｚ轴的重量，故其 重心随Ｚ轴的运动而不断地变化；若Ｙ轴为单驱动 结构，在驱动力的作用下将会产生俯仰力矩和偏转 １．１，轴直线导轨２．立柱３．Ａ轴刀架滑板装置４．Ａ轴车铣７Ｊ塔力矩，在这两个力矩作用下，滑板在运动过程中将会５－中空滚珠丝杠副６?机内螺旋排屑装置７．【ⅡＪ转工作台８?ｘ轴转出现不可预知的变形和振动。为了减小这种不确定台底座９?底座 的振动对加Ｔ的影响，基于重心驱动理论，采取了双 图１立式车铣复合，Ｊｎ３－中心的总体结构图 边驱动结构（图４）。双边驱动的特点是在立柱的两 ２关键技术侧对称施加驱动力，以便尽可能地减少驱动力臂产２．１轻量化设计生的影响。应用双边重心驱动技术，提高了机床运为达到立式车铣复合加工中心高速移动部件的速动鬯速度黧塑速度：篓短了加！时间，擎善了毒募加度和加速度，并兼顾系统的高刚度和轻质量要求，对体 工质量和轮廓加工精度，延长了刀具的使用寿命心１。积大、驱动要求高的运动部件一立柱单元，以结构强度、 刚度、固有频率等为约束，进行有限元分析及拓扑优化 设计（见图２，图３），使结构在满足高刚度要求的前提 下尽可能减轻移动的重量，以便减轻电机、液压系统、 丝杠、滑台等驱动部件的功率、强度要求。优化设计后 的立柱变形量减少２０％，重量减少２２０Ｋｇ。 图２立柱有限元分析结果 图３立柱拓扑优化前后的内部结构图 ２．２滚珠丝杠中空冷却技术 在直线驱动轴上采用循环冷却技术的中空滚珠丝杠，使丝杠温升得到有效控制。基本原理是将机 图４Ｙ轴双边重心驱动结构 ２．４双功能车铣转台 工作台采用力矩电机直接驱动的双功能车铣转台，这种转台可以连续回转、实现立式车削功能，也可实现分度定位、铣削插补等功能。力矩电机直接驱动负载，省去了减速传动齿轮，把机床进给传动链的长度缩短为零，使其具有扭矩大、旋转平稳、转速高、效率高、结构简单、可靠性高等特点。由于直驱力矩电动机本身就是高发热元件，如果散热不好，极易形成热量累积，导致自身和关联部件的温升，引起机床的热变形。因此必须设计出高效的冷却系统将热量及时导出，否则将直接影响机床的加工精度、电机推力，甚至会烧毁电机。车铣转台的另一热源产生于轴承和电机转子的高速旋转。根据发热源和部件的热敏感性，在定子和转台本体之间设置了水冷循环系统，并在轴承附近安装了温度传感器，即可保持电机长时间工作温度变化小，从而保证转台的大 力矩和高精度。万方数据
车铣复合机床设计
摘要 复合机床己成为机床产品发展趋势之一，作为机床中占有相当比重的车床与铣床如果 能够结合起来，无疑将大大提高机床的加工范围和工作效率，提高加工精度等等。自上个世纪车铣复合加工机床诞生以来，这类机床得到了飞速的发展并得到了广泛的应用。 本文设计了一种通用型数控五轴联动车铣复合加工机床，并完成了对XYZ进给系统的PRO-E三维建模。 机床车削主轴采用主轴电机直联联轴器的方式，通过一级变速驱动主轴。铣削主轴采用电主轴直接驱动使其具有较强的铣削加工能力和很好的可控制性。它的铣削部分可实现X、Y、Z三个方向直线进给以及A、C两个摆角转动的联动，同时铣削电主轴采用HSK-A63刀柄自动装夹系统，从而既可以装夹车刀进行车削，也可以装夹铣刀进行铣削。X，Y进给系统采用直线电机进给，Z轴进给采用滚珠丝杠。A、C双摆铣头采用内装力矩电机驱动。 关键词数控；车铣复合机床；五轴联动
Multiple machine tools have been becoming a tendency. As the two important kinds of Machine tool，if the turning machine and the milling machine can be joined, it must be helpful for a machine tool to broaden the range of work., raise the availability , improve the working accuracy, and so on. This paper designed a universal NC Five-axis turn-mill machine tools, And completed the machine PRO-E 3D modeling. Turning Spindle of the machine tool use a spindle motor to drive the belt directly. Because the turning spindle is also a C-axis with precision, it can provide an accurate angle for milling. The milling principal axis is an electricity principal axis，so it has stronger milling process capability and good controllability. Its milling system can carry out X, Y and Z three directions of allied move, the milling principal axis can also carry out to move with uniting of milling principal axis at the same time. thus the machine has more complicated process capability out of the simple turning and milling . The carry system adopts servo dynamo to directly drive silk Gang. In this way it wipe - out the c hange of the drive compares’ impact to the accuracy. Keywords NC; turn-mill machine; Five-axis
卧式双面铣削组合机床的液压系统设计
卧式双面铣削组合机床的 液压系统设计 Prepared on 22 November 2020
液压与气压传动技术课程设计说明书专业： 学号： 姓名： 指导教师： 2012年6月1日
1设计题目卧式双面铣削组合机床的液压系统设计 (2) 2设计要求 (2) 3液压传动系统的设计与计算 (3) 分析液压系统工况 (3) 确定主要参数 (6) 1.初定液压缸的工作压力 (6) 2.液压缸主要参数的确定 (6) 3.绘制液压系统工况图................................................6 绘制液压传动系统原理图 (8) 1.调速回路的选择 (8) 2.油源及其压力控制回路的选择 (9) 3.快速运动与换向回路 (9) 4.速度换接回路 (9) 5.压力控制回路 (9) 6.行程终点的控制方式 (9) 7.组成液压系统绘原理图 (9) 计算与选择液压元件 (11) 1.液压泵 (11) 2.阀类元件及辅助元件的选择 (11) 3.油管的选择 (11) 4.确定油箱容积 (11) 液压系统性能验算 (12)
1压力损失的验算 (13) 工作进给时进油路压力损失 (13) 工作进给时回油路的压力损失 (13) 变量泵出口处的压力Pp (13) 系统压力损失验算 (13) 2 系统温升的验算 (14) 4液压缸的设计 (15) 液压缸工作压力的确定 (15) 液压缸的内径D和活塞杆d前面已经计算 (15) 液压缸的壁厚和外径的计算 (15) 缸盖厚度的确定 (15) 5设计小结 (16) 6参考文献 (16)
系统总体结构设计
一、系统设计得原则 1、系统性 从整个系统得角度进行考虑,系统得代码要统一,设计规范要标准,传递语言要尽可能一致,对系统得数据采集要做到数出一处、全局共享,使一次输入得到多次利用。 2、灵活性 系统应具有较好得开放性与结构得可变性,采用模块化结构,提高各模块得独立性,尽可能减少模块间得数据偶合,使各子系统间得数据依赖减至最低限度。 3、可靠性 可靠性就是指系统抵御外界干扰得能力及受外界干扰时得恢复能力。一个成功得管理信息系统必须具有较高得可靠性,如安全保密性、检错及纠错能力、抗病毒能力等。 4、经济性 经济性指在满足系统需求得前提下,尽可能减小系统得开销。一方面,在硬件投资上不能盲目追求技术上得先进,而应以满足应用需要为前提;另一方面,系统设计中应尽量避免不必要得复杂化,各模块应尽量简洁,以便缩短处理流程、减少处理费用。 二、系统设计得主要内容 1、系统总体结构设计 系统总体结构设计包括两方面得内容: 系统网络结构设计; 系统模块化结构设计。 2、代码设计 代码设计就就是通过设计合适得代码形式,使其作为数据得一个组成部分,用以代表客观存在得实体、实物与属性,以保证它得唯一性便于计算机处理。 3、数据库(文件)设计 根据系统分析得到得数据关系集与数据字典,再结合系统处理流程图,就可以确定出数据文件得结构与进行数据库设计。 4、输入/输出设计 输入/输出设计主要就是对以纪录为单位得各种输入输出报表格式得描述,另外,对人机对话各式得设计与输入输出装置得考虑也在这一步完成。 5、处理流程设计 处理流程设计就是通过系统处理流程图得形式,将系统对数据处理过程与数据在系统存储介质间得转换情况详细地描述出来。 6、程序流程设计 程序流程设计就是根据模块得功能与系统处理流程得要求,设计出程序模框图,为程序员进行程序设计提供依据。 7、系统设计文档 系统标准化设计就是指各类数据编码要符合标准化要求,对数据库(文件)命名、功能模块命名也要标准化。 描述系统设计结果就是指系统设计说明书,程序设计说明书,系统测试说明书以及各种图表等,要将她们汇集成册,交有关人员与部门审核批准; 拟定系统实施方案设计就是在系统设计结果得到有关人员与部门认可之后,拟定系统实施计划,详细地确定出实施阶段得工作内容、时间与具体要求。
关于车床、车削中心、车铣复合的说明
情况说明 尊敬的海关： 我司，现在贵关申报 “韩国斗山数控卧式车削中心”，两台，型号分别为PUMA280LM 及LYNX220LMA 的进口报关手续，下面就该设备的基本情况向贵关作如下解释： 该设备是一款数控卧式车削中心，不同于传统数控车床，传统数控车床只能完成车削加工，即采用砖塔式刀库（简称刀塔）只能安装若干把车刀，且车刀安装面垂直于主轴方向，只能沿工件端面进给，其通常只有工件旋转轴Z 轴以及车刀进给轴X 轴，如下图所示： 而车削中心则是在传统车床的基础之上增加了部分简单的铣削功能，即能够对工件的端面以及圆周面进行一些钻孔、铣槽的简单加工，这种铣削功能是通过在刀塔上增加动力装置，并且安装几把铣刀来完成，加工时，卡盘带动工件旋转，刀塔转到相应位置的车刀位置，即可实现车削加工，而工件通过分度装置转到特定位置并固定之后，刀塔转到铣刀位置，动力头带动铣刀旋转，即可对工件进行铣削加工，这种铣削只能加工工件的端面或者圆周面，如钻孔，铣端面槽等。相比于传统的车床，其在X 轴、Z 轴基础之上增加了绕Z 轴旋转的C 轴（即动力头旋转轴） 。
如下图所示： 车铣复合加工中心是在车削中心基础上发展起来的，相当于1台车削中心和1台加工中心的复合。可以在1台车铣复合中心上，经过一次装夹，完成全部车、铣、钻、镗、攻丝等加工，其工艺范围之广和能力之强，是世界范围内最先进的机械加工设备之一。其至少具有五个控制轴，即在传统加工中心的XYZ 三个平面轴的基础上，增加了BC 两个轴，它的铣削功能由自带的铣头来完成，车削则是通过装在刀塔上的车刀来完成，相比于车削中心，主要差别在于其铣头独立于刀塔，且既可以沿Z 轴旋转进给，也可以沿X 轴进给，既可以加工工件端面，也可以加工工件圆周面。 结 合我司此次进口的PUMA280LM 及LYNX220LMA 两个个型号
卧式车铣复合加工机床总体结构及铣削动力头设计简介
卧式车铣复合加工机床总体结构及铣削动力头设计 专业：机械设计制造及其自动化机电一体化学号：姓名：魏明 指导教师：刘洪芹讲师王宝明副教授 中文摘要 本次设计的题目是“卧式车铣复合加工机床总体结构及铣削动力头设计”，包括总体方案的比较与制定、铣削动力头部件设计、铣削动力头关键零部件设计、控制电路设计、相关机械部件的校核设计等。其中铣削动力头部件及其零部件的设计是核心内容，主要包括：变频调速电动机的选择、同步带的选择及设计、轴承的选择及计算、各零部件的工程图的绘制。 关键词：卧式车铣复合加工机床;铣削动力头;变频调速电机;轴承;同步带 Abstract The project topic is "The design of Horizontal lathe milling machine tool ’s over all stru- cture and Milling power head", including the comparison with the overall pr- ogram develop- ment, the design of Milling power head, the design of the important p -arts of Milling power head , control circuit design, mechanical components related to checking design. One the Milling power head and the design of key parts is the co-
数控车铣复合加工机床
数控车铣复合加工机床 达到和保持机床最大的加工灵活性，通常被认为是成功的机械加工厂所采用的一种战略，以便使其能够保持领先的地位。对于坐落在加利福尼亚州森林湖地区的美国Optisurgical眼科仪器制造商来说自然也不例外。当产业变化迫使该公司不得不将其生产重点转移到较低批量的加工生产时，其生产格局发生了变化，将主要精力集中在小批量工件的生产上，他们卖掉了车间中原有的多轴螺纹加工机床，并寻求一种新的、灵活的加工工艺，来取代其现有的多机加工工艺。为此，该公司从DMG公司引进了CTX 310 ECO V3型车铣复合加工机床，该机床配有活动的刀具和C轴，可使该加工车间能够以更少的人工进行操作，同时可在无灯光作业的环境下，提高生产效率和零件的加工质量。 Optisurgical公司创建于1992年，尽管它也利用其多余的生产能力为各个行业提供合同加工服务，但其主要业务集中在白内障外科手术设备的生产上。例如眼球晶状体乳化仪的元件和附件，眼科医生就是用这种仪器来清除病人眼睛中的白内障。再例如有一种称作超声乳化头的元件，实际上它是一枚由钛合金制成的小针，可从一个外科手术的微型切口插入到眼睛之中。超声乳化头以每秒20000～40000次的超声波频率振动，逐渐地对白内障进行乳化。经过乳化以后的白内障乳化液，通过乳化头中的一个小孔被吸出。 除了日常的生产工作之外，该公司还重点参与眼科手术器械的零配件维修服务。这些手术器械中的很多内部零件都是由这家OEM原始
设备制造商专门生产的，因为其更换件不可能从货架上现买现取。为了能够有效地大批量加工这类元件，该加工车间投资购置了一台多轴螺纹加工机床。然而在几年之内，公司在加工生产这类零件的产量方面出现了急剧下降的现象，螺纹加工机床已不能满足实际需要。该公司的工程部主任Tate Parham先生这样解释说：“那时候，我们所提供服务的某些产品已失去了市场，生产这类装置的主要公司不再制造或支持这类零件的生产了。” 当螺纹加工机床处于闲置状态时，该加工车间开始越来越多地采用其传统的车床和铣床。在经过车削加工操作以后，眼科手术器械的元件被转移到一台铣床上进行加工，例如扳手平面和十字交叉孔的加工。这种工艺远远达不到理想的要求—将工件从一台机床转移到另一台机床是一项劳动密集型的高成本工作，同时，工件的多次装卡又会增加其误差积累。而且，以前在螺纹加工机床上所做的转移工作会造成铣床和车床上的加工瓶颈问题，因为该车间既需要使用这些机床加工样机，又要承担越来越多的加工业务。 “我所需要的是提高生产效率或增加生产能力，但我不想再增购另一台车床，而工件仍然在铣床和车床之间转移加工，”Parham先生说，“我希望有一台带有Y轴甚至带有副轴的加工中心，但这比我所需要的更为复杂。我认为只需要添加一个带有活动刀具的铣削加工步骤就足够了，这样就能够使工件从机床出来之前，对其进行十字交叉孔、轴键、沟槽和其他项目的铣削加工。” 有了这种想法以后，该公司决定将其螺纹加工机床处理出售，并开始对购置各种型号的车铣床进行评估。除了要求能够在一个平台上
铣削组合机床及其工作台设计
摘要 组合机床是根据具体情况的需要，对机床进行合理的设计，使其满足加工要求。它具有自动化程度较高，加工质量稳定，工序高度集中等特点。目前，组合机床的研制正向高效、高精度、高自动化和柔性化方向发展。 本次设计是完成对铣削组合机床及其工作台的设计，使其满足对减荷阀体的前后两端面的切削加工。首先针对所要加工的零件，对机床进行总体方案设计，确定机床的总体布局。然后对工作台进行设计。在设计工作台时，根据工作台移动速度，确定丝杠转速，并确定进给变速箱传动方案，最后设计工作台结构。 关键词：组合机床，工作台，丝杠，进给变速箱
ABSTRACT Combination machine is based on the specific needs of the machine for a reasonable design to meet the processing requirements. It has a fairly high degree of automation, processing, stable quality, highly centralized process characteristics. Currently, the portfolio machine being developed efficient, high-precision, high automation and flexible direction. This design is completed right combination milling machine and its stage design, make it responsive to the valve body by the Security Council ends before and after the cutting. First in response to the processing of parts for machine tools for the overall program design, overall layout of the machine. Then the design stage. In the design stage, according to the speed mobile workstations, set screw speed, and to determine the feed Gearbox Drive program final design stage structure. Keywords:Combination machine, workstations, screw, feed Gearbox
系统总体结构设计
一、系统设计的原则 1、系统性 从整个系统的角度进行考虑，系统的代码要统一，设计规范要标准，传递语言要尽可能一致，对系统的数据采集要做到数出一处、全局共享，使一次输入得到多次利用。 2、灵活性 系统应具有较好的开放性和结构的可变性，采用模块化结构，提高各模块的独立性，尽可能减少模块间的数据偶合，使各子系统间的数据依赖减至最低限度。 3、可靠性 可靠性是指系统抵御外界干扰的能力及受外界干扰时的恢复能力。一个成功的管理信息系统必须具有较高的可靠性，如安全保密性、检错及纠错能力、抗病毒能力等。 4、经济性 经济性指在满足系统需求的前提下，尽可能减小系统的开销。一方面，在硬件投资上不能盲目追求技术上的先进，而应以满足应用需要为前提；另一方面，系统设计中应尽量避免不必要的复杂化，各模块应尽量简洁，以便缩短处理流程、减少处理费用。 二、系统设计的主要内容 1、系统总体结构设计 系统总体结构设计包括两方面的内容： 系统网络结构设计； 系统模块化结构设计。 2、代码设计 代码设计就是通过设计合适的代码形式，使其作为数据的一个组成部分，用以代表客观存在的实体、实物和属性，以保证它的唯一性便于计算机处理。 3、数据库（文件）设计
根据系统分析得到的数据关系集和数据字典，再结合系统处理流程图，就可以确定出数据文件的结构和进行数据库设计。 4、输入/输出设计 输入/输出设计主要是对以纪录为单位的各种输入输出报表格式的描述，另外，对人机对话各式的设计和输入输出装置的考虑也在这一步完成。 5、处理流程设计 处理流程设计是通过系统处理流程图的形式，将系统对数据处理过程和数据在系统存储介质间的转换情况详细地描述出来。 6、程序流程设计 程序流程设计是根据模块的功能和系统处理流程的要求，设计出程序模框图，为程序员进行程序设计提供依据。 7、系统设计文档 系统标准化设计是指各类数据编码要符合标准化要求，对数据库（文件）命名、功能模块命名也要标准化。 描述系统设计结果是指系统设计说明书，程序设计说明书，系统测试说明书以及各种图表等，要将他们汇集成册，交有关人员和部门审核批准； 拟定系统实施方案设计是在系统设计结果得到有关人员和部门认可之后，拟定系统实施计划，详细地确定出实施阶段的工作内容、时间和具体要求。 另外，为了保证系统安全可靠运行，还要对数据进行保密设计，对系统进行可靠性设计。 三、系统设计的步骤 1、系统总体设计 包括：系统总体布局方案的确定；软件系统总体结构设计；数据存储的总体设计；计算机和网络系统方案的选择。 2、详细设计
第10章.建立车铣复合机床后处理
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