立式加工中心机床结构设计文献综述
立式加工中心机床结构
设计文献综述
IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
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
最初是从发展而来的。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。它在卧式镗铣床的基础上增加了，从而实现了工件一次装夹后即可进行、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：
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。
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。
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
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。常见的五轴加工中心有两种形式：一种是主轴可以旋转900，对工件进行立式和卧式加工；另一种是主轴不改变方向，而由工作台带着工件旋转900。，完成对工件五个表面的加工 。
2.本次课题拟解决的问题
本次课题研究了立式加工中心机床结构设计主要有主轴箱设计、进给系统设计、刀库和机械手设计三大部分。设计开始过程中，我们应该第一时间对立式加工中心有比较深刻的整体认识，这有利于我们对于后面的设计内容有一个清晰的设计方向。主轴箱设计部分
主轴箱设计过程是整个设计的重点内容，在设计过程中，我们必须严格的计算加工时的切削用量，主轴进给量，以及主轴转速，来选择什么材料的主轴等零件。在主轴箱装配图设计时，箱壁各安装轴承处可以适当凸缘，加筋条。主轴箱应留有在床身上的安装定位的基准面。在整体布置时应考虑主轴的悬伸量、合理跨度；各传动轴上齿轮宽度、滑移齿轮必须保证一对齿轮彻底脱开，另一对齿轮才能进入啮合，并留有1-2mm间隙，不相邻轴上的齿轮在滑动中不互相干涉[6]。这个阶段内容比较多，设计的范围也较广，为了设计的参数合理，我们必须广泛的查阅书籍，资料，达到设计的合理和实用性。
进给系统设计部分
在进给系统设计中，有关滚珠丝杠副的计算选择非常重要，滚珠丝杠副的选择关系到进给系统的定位精度对零件的加工的影响很大，所以在设计过程中我们应该严格
按照数据要求去计算去选择相关配件的型号，尽可能使传动精度满足设计要求。反馈装置可以用脉冲编码器兼作位置和速度反馈，简化结构布局。还有丝杆的强度问题，若强度不够可以通过预拉伸来提高强度[5]。总之，设计过程中要做到有凭有据，严格按照要求不能乱来。
刀库和机械手设计部分
刀库和机械手的设计在以往的课程设计都没有接触过，这对学生来将是一个挑战，无论是装配图的布局还是CAD制图的具体画法都需要重新去学习。首先决定刀库采用圆盘形结构，沿刀库主轴轴向安装。这种刀库结构简单且紧凑，但为了换刀时刀具与主轴同向，刀库中的刀具需在换刀时位置作90度的翻转，这就机械手的设计来完成，在机械手的设计上可以是专用的机械手，其特点是动作少只重复完成换刀的工作，工作对象单一、结构简单、使用可靠等特点，适用于大批量的自动化生产的自动换刀机械手，符合加工中心的工作要求[2]。
3.总体的设计方案
主轴箱设计部分：
由题目数据要求—主电动机选择—传动设计（主传动方案拟定-传动结构式、结构网的选择）—传动件的估算（传动轴的计算、齿轮齿数的确定模数计算、带轮结构设计、离合器的选择计算）—动力设计（主轴刚度挠度等计算）—结构设计及说明（草图，展开图布置、各轴的设计、齿轮设计等）。
进给系统设计部分：
在进给系统设计中，在伺服方式上选择最广泛应用的半闭还方式。采用螺旋传动，计算滚珠丝杠副尺寸规格，接着进行丝杆的校核并进行精度等验算，根据计算的扭矩选择电机。
刀库和机械手设计部分：
刀库采用圆盘形结构，沿刀库主轴轴向安装。
确定是专用于换刀的机械手—抓取机构的设计—机身机座的机构设计 。
总结
通过这段时间查阅了加工中心的相关资料和文献，对加工中心的认识更进一步加深了，加工中心是非常典型的集高新技术于一体的机械加工设备，它的发展水平代表了一个国家设计、制造的水平，国内外企业都对其非常重视。
文献综述了加工中心的历史发展概况、现状、发展趋势及其部分系统的设计方案等有关毕业设计的任务内容，为接下来的工作罗列了设计的重点和相关知识的细节要点。
在查阅资料时，对于立式加工中心的整体认识更为完善，特别是在主轴箱、进给系统、刀库和机械手等设计内容的了解最为清晰，在对课题的各方面的充分了解的基础上，初步拟定了个系统的设计方案，这为接下来的毕业设计任务做好了充足的准备工作。
参考文献
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[4] 孙桓.机械原理（第七版）.西北工业大学机械原理及机械零件教研室.2006（05）.
[5] 笋志强编. 《机电一体化系统设计课程设计指导书》 . 北京：机械工业出版社,
[6] 濮良贵，纪名刚.机械设计（第八版）.西北工业大学机械原理及机械零件教研室.2006（05）.
对加工中心滑枕的结构设计
对加工中心滑枕的结构设计 摘要：数控机床及数控加工中心是现代制造业的关键设备，一个国家数控机床的产量和技术水平在某种程度上就代表这个国家的制造业水平和竞争力。滑枕是加工中心的核心结构之一，是对零部件加工的直接执行机构，它的结构设计是否合理对加工中心的加工结果有着直接的影响。因而加工中心滑枕的结构设计尤为重要。 关键词：加工；滑枕；结构设计 1前言 数字控制也是最近几年新兴起来的一种自动控制的技术，利用数字化的信息实现机床控制的一种方法。数字控制的机床是采用数字来对机床进行控制。数控的机床是装有数控控制的装备。数字控制的系统主要的功能就是采用逻辑处理的方式，或者是运用其他的运算符编码指令来对规定的程序进行编写，数控系统也是一种控制的系统，他能够完成对数控信息的输入、编码以及运算，对数控机床进行全面的加工。 2数控机床及加工中心的工作原理 数控机床的加工中心主要就是运用了计算机技术的自动控制，精密的测量方法和完善的机械设计等方面知识，也是机电一体化的产品，是未来机床的发展趋势。数控机床的工作原理是：首先将加工零件图上的信息和工艺的信息数字化，按照相关规定的代码和格式对其进行相应的加工。数字化信息的定义就是将工件与道具的坐标分割成一个小单位，也可以叫做最小位移量，数控系统是按照程序的要求，对信息进行处理和分配，使得坐标的移动可以是若干个小的位移单位，在工件与道具运动的过程中完成零件的加工。 3 数控加工中心滑枕结构设计 主轴和主轴电机等构件与移动部分相连，随移动部件移动。丝杠电机与固定件连接。丝杠与固定部分连接，丝杠丝母控制移动部分上下移动。主轴电机选择西门子1PH7-137—NG，配套减速器型号为2LG4320。丝杠驱动电机选择西门子1FK7101-5AF71，配套减速器型号为LP155-M01。丝杠公称直径选为55 mm，导程20 mm，长度约为1200 mm。丝母的型号选择为BNFN5520-5。联轴器选择为ROTEX梅花型弹性联轴器。型号NO.001-钢材料，规格38。 3.1滑枕设计计算 3.1.1滚珠丝杠选择计算 （1）已知参数 丝杠的公称直径55mm，导程20mm，长度1500mm，BNFN5520-5。 （2) 切削力的确定 按照立铣（不对称顺铣）计算各向分力，如下图所示：已知主切削力Fc =5000(N)，fw—运转系数，见下表：
卧式加工中心说明书模板
欢迎阅读 目录 机床的主要用途和技术参数------------------------------------------------------------ 4 1 机床安全须知-------------------------------------------------------------------------- 5-10 1.1 机床启动安全注意事项------------------------------------------------------------------------- 5 1.2 安全操作指南-------------------------------------------------------------------------------------7 2 搬运及安装---------------------------------------------------------------------------- 10-14 2.1 搬运已包机床------------------------------------------------------------------------------------ 10 2.2 开箱------------------------------------------------------------------------------------------------ 10 2.3 搬运未包机床------------------------------------------------------------------------------------ 10 2.4 安装------------------------------------------------------------------------------------------------ 11 2.5 电源连接------------------------------------------------------------------------------------------14 2.6 试运行--------------------------------------------------------------------------------------------- 14 3 机床的调整与保养------------------------------------------------------------------ 15-17 3.1 预运行--------------------------------------------------------------------------------------------- 15 3.2 床身水平调整------------------------------------------------------------------------------------ 15 3.3机床液压系统的调整--------------------------------------------------------------------------- 15 3.4 定期保养------------------------------------------------------------------------------------------ 15 4 机床外观图----------------------------------------------------------------------------17-21 5 机床传动系统------------------------------------------------------------------------ 22-25 5.1机床传动系统图--------------------------------------------------------------------------------- 22 5.2 蜗杆、蜗轮、皮带轮、滚珠丝杠明细表------------------------------------------------------ 24 5.3机床滚动轴承明细表--------------------------------------------------------------------------- 25 6 机床的主要结构及性能----------------------------------------------------------- 25-29 6.1 底座------------------------------------------------------------------------------------------------ 26 6.2 立柱------------------------------------------------------------------------------------------------ 26 6.3 滑鞍和分度转台--------------------------------------------------------------------------------- 26 6.4 主轴箱及自动夹刀装置------------------------------------------------------------------------ 27 6.5 刀库结构------------------------------------------------------------------------------------------ 29 7 液压系统-------------------------------------------------------------------------------- 30-35 7.1 液压系统原理图--------------------------------------------------------------------------------- 30 7.2 液压站--------------------------------------------------------------------------------------------- 32 7.3 液压执行装置------------------------------------------------------------------------------------ 32 7.4 液压控制装置------------------------------------------------------------------------------------ 33 7.5 辅助装置------------------------------------------------------------------------------------------ 34 7.6 本机床所用液压元件明细表------------------------------------------------------------------ 35 7.7 液压系统的保护--------------------------------------------------------------------------------- 35
加工中心零件加工实例
加工中心零件加工实例 本项目主要讲解加工中心操作面板上各个按键的功用，使学生掌握加工中心的调整及加工前的准备工作以及程序输入及修改方法。最后以一个具体零件为例，讲解了加工中心加工零件的基本操作过程，使学生对加工中心的操作有一个清楚的认识。 一、加工要求 加工如图 5-3 所示零件。零件材料为 LY12 ，单件生产。零件毛坯已加工到尺寸。 选用设备： V-80 加工中心 二、准备工作 加工以前完成相关准备工作，包括工艺分析及工艺路线设计、刀具及夹具的选择、程序编制等。 三、操作步骤及内容 1、开机，各坐标轴手动回机床原点 2、刀具准备 根据加工要求选择Φ20 立铣刀、Φ5中心钻、Φ8麻花钻各一把，然后用弹簧夹头刀柄装夹Φ20立铣刀，刀具号设为T01，用钻夹头刀柄装夹Φ5中心钻、Φ8麻花钻，刀具号设为T02、T03，将对刀工具寻边器装在弹簧夹头刀柄上，刀具号设为 T04 。 3 、将已装夹好刀具的刀柄采用手动方式放入刀库，即 1 ）输入“T01 M06”，执行 2 ）手动将 T01 刀具装上主轴
3 ）按照以上步骤依次将 T02 、 T03 、 T0 4 放入刀库 4、清洁工作台，安装夹具和工件 将平口虎钳清理干净装在干净的工作台上，通过百分表找正、找平虎钳，再将工件装正在虎钳上。 5、对刀，确定并输入工件坐标系参数 1 ）用寻边器对刀，确定 X 、 Y 向的零偏值，将 X 、 Y 向的零偏值 输入到工件坐标系 G54 中， G54 中的 Z 向零偏值输为 0 ； 2 ）将 Z 轴设定器安放在工件的上表面上，从刀库中调出 1 号刀具装上主轴，用这把刀具确定工件坐标系 Z 向零偏值，将 Z 向零偏值输入到机床对应的长度补偿代码中，“+”、“-”号由程序中的 G43 、 G44 来确定，如程序中长度补偿指令为 G43 ，则输入“-”的 Z 向零偏值到机床对应的长度补偿代码中； 3 ）以同样的步骤将 2 号、 3 号刀具的 Z 向零偏值输入到机床对应的长度补偿代码中。 6、输入加工程序 将计算机生成好的加工程序通过数据线传输到机床数控系统的内存中。 7、调试加工程序 采用将工件坐标系沿 +Z 向平移即抬刀运行的方法进行调试。 1 ）调试主程序，检查 3 把刀具是否按照工艺设计完成换刀动作； 2 ）分别调试与 3 把刀具对应的 3 个子程序，检查刀具动作和加工路径是否正确。 8 、自动加工
龙门机床加工中心主轴系统改型设计
龙门机床加工中心主轴系统改型设计
龙门镗铣床加工中心主轴部分的改型设计 学院机械学院 专业机械设计制造及其自动化 班级 学号 姓名 指导教师
辽宁科技大学2015，04
目录 龙门镗铣床加工中心主轴部分的改型设计 (2) 摘要 (7) 第一章绪论 (9) 1.1 我国机床行业发展趋势 (9) 1.1.1 我国机床发展史 (9) 1.1.2 我国机床行业今年的发展 状况 (10) 1.1.3 我国机床行业未来发展的 趋势 (10) 1.2 本课题的提出 (12) 1.2.1 龙门镗铣床及镗铣加工中 心简介 (12) 1.2.2本课题提出的意义 (13) 1.3 本课题研究的主要任务 (14) 1.4可行性分析 (15) 第二章主轴系统的设计 (17) 2.1 设计参数 (17) 2.2 主轴箱体方案设计 (17) 2.2.1 加工中心主轴型号的选择 (17)
2.2.2 电机型号的选择 (18) 2.2.3 电机主轴轴颈的确定.. 19 2.2.4 电机转速的确定 (19) 2.2.5 加工中心变速箱总体结构 设计 (20) 2.3 主要结构的设计与计算 (21) 2.3.1 带传动的设计 (21) 2.4齿轮传动设计 (24) 2.4.1 轴Ⅰ上的第一组啮合齿轮 (24) 2.4.2 轴Ⅰ上的第二组啮合齿轮 (28) 2.4.3 轴Ⅱ上的第一组啮合齿轮 (33) 2.2.4 轴Ⅱ上的第二组啮合齿轮 (37) 2.4.5 第Ⅲ轴啮合齿轮 (42) 2.5轴的尺寸设计及强度校核 (46) 2.5.1 轴Ⅰ的尺寸设计 (46) 2.5.2 轴Ⅱ的尺寸设计错误!未定 义书签。
加工中心操作说明书
第一篇：编程 5 1.综述 5 1.1可编程功能 5 1.2准备功能 5 1.3辅助功能7 2.插补功能7 2.1快速定位（G00）7 2.2直线插补（G01）8 2.3圆弧插补（G02/G03）9 3.进给功能10 3.1进给速度10 3.2自动加减速控制10 3.3切削方式（G64）10 3.4精确停止(G09)及精确停止方式(G61) 11 3.5暂停(G04) 11 4.参考点和坐标系11 4.1机床坐标系11 4.2关于参考点的指令(G27、G28、G29及G30) 11 4.2.1 自动返回参考点（G28）11 4.2.2 从参考点自动返回（G29）12 4.2.3 参考点返回检查（G27）12 4.2.4 返回第二参考点（G30）12 4.3工件坐标系13 4.3.1 选用机床坐标系（G53）13 4.3.2 使用预置的工件坐标系（G54~G59）13 4.3.3 可编程工件坐标系（G92）14 4.3.4 局部坐标系(G52) 14 4.4平面选择15 5.坐标值和尺寸单位15 5.1绝对值和增量值编程（G90和G91）15 6.辅助功能15 6.1M代码15 6.1.1 程序控制用M代码16 6.1.2 其它M代码16 6.2 T代码 16 6.3主轴转速指令(S代码) 16 6.4刚性攻丝指令（M29）17 7.程序结构17 7.1程序结构17 7.1.1 纸带程序起始符(Tape Start) 17 7.1.2 前导(Leader Section) 17 7.1.3 程序起始符(Program Start) 17 7.1.4 程序正文(Program Section) 17 7.1.5 注释(Comment Section) 17 7.1.6 程序结束符(Program End) 17
组合机床动力滑台液压控制系统设计文献综述
1、前言 毕业设计是在南昌理工学院修完机械设计及其自动化专业的绝大部分课程后，由指导老师据生产实践选题分配给学生进行的一次综合性设计，全面考察我们作为本科教育的知识点的全面性与系统性。 组合机床是一种高效率的专用机床，动力滑台是组合机床用来实现进给运动的一种通用部件，其中液压滑台在生产机械中被广泛采用，液压传动系统易获得很大的力矩，运动传递平稳、均匀，准确可靠，控制方便，易于实现自动化。 液压动力滑台是典型的电液控制装置，它由滑台、滑座和液压缸组成，由于它自身带油泵、油箱等装置，需要单独设置专门的液压站及配套，液压动力滑台由电动机带动中的油泵送出压力油，经电气和液压元件的控制，推动油缸中的活塞来带动工作台。 根据控制工艺要求，液压动力滑台可组成多种工作循环，如一次工进、二次工进、死挡铁停留、跳跃进给、分级进给等。具有一次工进及死挡铁停留的工作循环是组合机床比较常用的工作循环之一。其控制方式可以采用电气控制，部分场合采用PLC控制液压系统中的阀门的线圈来实现系统功能。 根据任务书的要求对此课题的研究中涉及液压系统的分析与设计、液压元件的选择；采用继电-接触器控制系统；采用PLC程序控制方法实现。即在了解以前控制方法上采用目前市场或生产过程中常见的控制方法来实现其控制功能，具有实用价值。 2.文献资料综述 （一）百度文库《组合机床设计1》中对组合机床进行了以下介绍 组合机床是采用模块化原理设计的，以通用部件为基础，配以少量专用部件，对一种或若干种工件按已确定的工序进行加工，广泛应用于汽车、内燃机、电动机、阀门等大批量成产行业的高效专用机床。其功能：能对工件进行多刀、多面、多工位同时加工；完成钻孔、镗孔、扩孔、攻丝、铣削、车端面等切削工序和焊接、热处理、测量、装配、清洗等非切削工序。其运动特点：由机械传动实现刀具的旋转主运动，由机械或液压传
加工中心编程实例
加工中心编程实例： ZH7640立式加工中心由北京第三机床厂生产，采用华中铣床、加工中心数控系统；加工范围600mm×400mm×500mm；刀库可容纳20把刀；可用于镗、铣、钻、铰、攻丝等各种加工。 实例为在预先处理好的100mm×100mm×100mm合金铝锭毛坯上加工图9-22所示的零件，其中正五边形外接圆直径为80mm。 一、工艺分析 本例中毛坯较为规则，采用平口钳装夹即可，选择以下4种刀具进行加工：1号刀为Ф20mm 两刃立铣刀，用于粗加工；2号刀为Ф10mm中心钻，用于打定孔位；4号刀为Ф10mm钻刀，用于加工孔。通过测量刀具，设定补偿值用于刀具补偿。 该零件的加工工艺为：加工90mm×90mm×15mm的四边形→加工五边形×加工Ф40mm的内圆→精加工四边形、五边形、Ф40mm的内圆→加工4个Ф10mm的孔。 二、编程说明 手工编程时应根据加工工艺编制加工的主程序，零件的局部形状由子程序加工。该零件由1个主程序和5个子程序组成，其中，P1001为四边形加工子程序，P1002为五边形加工子程序，P1003为圆形加工子程序，P9888为中心孔加工子程序，P9777为加工孔子程序。 用CAD/CAM软件系统辅助编程。首先进行零件几何造型，生成零件的几何模型，如图9-23所示。然后用CAM软件再生成NC程序。本例先从Pro/E中造型，用IGES格式转化到MasterCAM9.2中（也可以直接用MasterCAM进行零件几何造型），由MasterCAM生成NC程序。 三、NC程序 零件几何模型的程序见表9-5
表9-5 加工中心实例程序
圆周孔循环——加工中心编程实例 作者：发布时间：2007-09-08 04:04:57 来源：繁体版访问数： 105 > 格式：G34 X- Y-I- J- K-;（多打一次孔） X、Y：表示X、Y圆周孔到工件原点之距离（绝对坐标） I：半径 J：最初孔角度，逆时针为正值 K：孔数 O0001 G17 G40 G80 N001 G00 G91 G30 X0 Y0 Z0 T1; M06; G00 G90 G54 X100. Y0.;
《数控铣床及加工中心产品设计》开题报告
《数控铣床及加工中心产品设计》开题报告 一、课题名称： 数控铣床及加工中心产品设计 二、选题理由 制造技术是各国经济竞争的重要支柱之一，经济的成功在很大程度上得益于先进的制造技术，而机床是机械制造技术重要的载体，它标志着一个国家的生产能力和技术水平。 机床工业是国民经济的一个重要先行部门，担负这为国民经济各部门提供现代化技术装备的任务，以1994年为例，全世界基础的消费额达261.7亿美元。其中美国的消费额56亿美元、中国33.6亿美元。所以，在我国国民经济建设中，机床工业起着重要的作用。然而在机械制造业中，大批大量生产时采用专用机床、组合机床、专用自动线等并配以相应的工装，这些设备的初期投资费用大、生产准备时间长，并且不适应产品的更新换代。单件小批生产时，由于产品多变而不宜采用专用机床，特别是在国防、航空、航天和深潜的部门，其零件的精度要求非常高，几何形状也日趋复杂，且改型频繁，生产周期短，这就要求迅速适应不同零件的加工。书空机床就是在这样的背景下产生和发展起来的一种新型自动化机床，它较好的解决了小批量、品种多变化、形状复杂和精度高的零件的自动化加工问题。随着计算机技术，特别是微型计算机技术的发展及其在数控机床上的应用，机床数控技术正从普通数控向计算机数控发展。一个国家数控机床的拥有量（相对值），标志着这个国家机械制造业的现代化程度。数控铣床和加工中心因其特有的加工方式及其加工范围广在数控机床中占有重大的比例，因此研究《数控铣床及加工中心产品设计》具有重大意义。 三、国内外研究现状 当今世界，工业发达国家对机床工业高度重视，竞相发展机电一体化、高质量、高精、高效、自动化先进机床，以加速工业和国民经济的发展。长期以来，欧、美、亚在国际市场上相互展开激烈竞争，已形成一条无形战线，特别是随微电子、计算机技术的进步，数控机床在20世纪80年代以后加速发展，各方用户提出更多需求，早已成
钻孔组合机床设计文献综述
钻孔组合机床设计文献综述 附:文献综述或报告 钻孔组合机床设计 组合机床是以通用部件为基础，配以按工件特定外形和加工工艺设计的专用部件和夹具，组成的半自动或自动专用机床。 组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方式，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。由于通用部件已经标准化和系列化，可根据需要灵活配置，能缩短设计和制造周期。因此，组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批、大量生产中得到广泛应用，并可用以组成自动生产线。 组合机床一般用于加工箱体类或非凡外形的零件。加工时，工件一般不旋转，由刀具的旋转运动和刀具与工件的相对进给运动，来实现钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、镗孔、铣削平面、切削内外螺纹以及加工外圆和端面等。有的组合机床采用车削头夹持工件使之旋转，由刀具作进给运动，也可实现某些回转体类零件(如飞轮、汽车后桥半轴等)的外圆和端面加工。 组合机床是由大量的通用部件和少量专用部件组成的工序集中的高效专用机床。它能够对一种(或多种)零件进行多刀、多轴、多面、多工位加工。在组合机床上可以完成钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、攻丝、车削、铣削、磨削及滚压等工序，生产效率高，加工精度稳定。 组合机床与通用机床、其他专用机床比较，具有以下特点: (1)组合机床上的通用部件和标准零件约占全部机床零、部件总量的70~80%，因此设计和制造的周期短，投资少，经济效果好。 (2)由于组合机床采用多刀加工，并且自动化程度高，因而比通用机床生产效率高，产品质量稳定，劳动强度低。
(3)组合机床的通用部件是经过周密设计和长期生产实践考验的，又有专门厂成批制造，因此结构稳定、工作可靠，使用和维修方便。 (4)在组合机床上加工零件时，由于采用专用夹具、刀具和导向装置等，加工质量靠工艺装备保证，对操作工人的技术水平要求不高。 (5)当被加工产品更新时，采用其他类型的专用机床时，其大部部件要报废。用组合机床时，其通用部件和标准零件可以重复利用，不必另行设计和制造。 (6)组合机床易于联成组合机床自动线，以适应大规模的生产需要。 组合机床虽然有很多优点，但也还有缺点: (1)组合机床的可变性较万能机床低，重新改装时有10%~20%的零件不能重复利用，而且改装时劳动量较大。 (2)组合机床的通用部件不是为某一种机床设计的，它是具有较广的适应性。这样，就使组合机床的结构较专用机床稍为复杂些。 近几年组合机床在汽车、拖拉机、柴油机、电机、仪器、缝纫机、自行车、阀门、矿山机械、冶金、航空、纺织机械及军工等部门已获得广泛的使用，一些中小批量生产部门也开始推广使用。我国在组合机床及其自动线上将获得较快的发展，其发展方向为: 1、提高通用部件的水平衡量通用部件水平的主要标准是:品种规格齐全，动、静态性能参数先进，工艺性好，精度高和精度保持性好。 目前应注意开发适应强力铣削的大功率动力滑台，高精度镗削头和高精度滑台，以及适应中、 小批生产的快调、速换动力部件和支承部件。 机械驱动的动力部件具有性能稳定，工作可靠等优点。目前，机械驱动的动力部件应用了交流变频调速电机和直流伺服电机等，使机械驱动的动力部件增添了新的竞争能力。
机械机床毕业设计179数控卧式加工中心主轴箱及进给机构设计
前言 加工中心集计算机技术、电子技术、自动化控制、传感测量、机械制造、网络通信技术于一体，是典型的机电一体化产品，它的发展和运用，开创了制造业的新时代，改变了制造业的生产方式、产业结构、管理方式，使世界制造业的格局发生了巨大变化。现在的CAD/CAM、FMS、CIMS，都是建立在数控技术之上。目前数控技术已经广泛运用于制造业，数控技术水平的高低已成为衡量一个国家制造业现代化程度的核心标志。而加工中心的发展最为重要。 随着科学技术的高速发展，市场上对数控的要求也有很大的改变，正要求数控系统朝着高速、高精度、高可靠性发展，为追求加工效率及更通用化迫使数控机床结构模块化、智能化、柔性化、用户界面图形化，科学计算可视化，内置高性能PLC，多媒体技术应用等方面发展。 加工中心的优点有：1）提高加工质量；2）缩短加工准备时间；3）减少在制品；4）减少刀具费；5）最少的直接劳务费；6）最少的间接劳务费；7）设备利用率高。总的来说，加工中心的发展动向是高速、进一步提高精度和愈发完善的机能。 本设计说明书以大量图例来说明加工中心的主轴箱设计及横向进给机构的设计的思路。设计中得到颜竟成教授的悉心指导，在此向他表示诚挚的的感谢。由于编者的水平和经验有限，加之设计时间较短、资料收集较困难，说明书中难免有缺点和错误，在此恳请读者谅解，并衷心希望广大读者提出批评意见，使本设计说明书能有所改进。 编者 2009年6月
1. 机床总体方案设计 1.1机床总体尺寸参数的选定 根据设计要求并参考实际情况，初步选定机床主要参数如下： 工作台宽度×长度 400×1600mm×mm 工作台最大纵向行程 650mm 工作台最大横向行程 450mm 工作台最大垂直行程 500mm X、Y轴步进电机 a12/3000i Z步进电机 a12/3000i 主轴最大输出扭矩 70公斤力×米 主轴转速范围 45～2000r/min 主电动机的功率 4kw 主轴电动机转速 1500r/min 机床外行尺寸（长×宽×高） 2488×1200×2710mm×mm×mm 机床净重 500kg 1.2机床主要部件及其运动方式的选定 1.2.1主运动的实现 因所设计的卧式加工中心要求能进行车、铣和镗，横向方向的行程比较大，因而采用工作台不动，而主轴箱各轴向摆放为卧式的机构布局；采用交流无级调速电动机实现无级调速，并且串联有级变速箱来扩大变速范围。为了使主轴箱在数控的计算机控制上齿轮的传动更准确、更平稳、工作更可靠，主轴箱主要采用离合器交换齿轮的有级变速。 1.2.2给运动的实现 本次所设计的机床进给运动均由单片机进行数字控制，因此在X、Y、Z三个方向上，进给运动均采用滚珠丝杠螺母副，其动力由步进电机通过调隙齿轮传递。 1.2.3数字控制的实现
机械加工手动编程知识.-加工中心手动编程入门
第一篇：编程 1. 综述 1.1 可编程功能 通过编程并运行这些程序而使数控机床能够实现的功能我们称之为可编程功能。一般可编程功能分为两类：一类用来实现刀具轨迹控制即各进给轴的运动，如直线/圆弧插补、进给控制、坐标系原点偏臵及变换、尺寸单位设定、刀具偏臵及补偿等，这一类功能被称为准备功能，以字母G以及两位数字组成，也被称为G代码。另一类功能被称为辅助功能，用来完成程序的执行控制、主轴控制、刀具控制、辅助设备控制等功能。在这些辅助功能中，Tx x用于选刀，Sx x x x用于控制主轴转速。其它功能由以字母M与两位数字组成的M代码来实现。 1.2 准备功能 本机床使用的所有准备功能见表1.1： 表1.1 G代码分组功能 *G00 01 定位（快速移动） *G01 01 直线插补（进给速度） G02 01 顺时针圆弧插补 G03 01 逆时针圆弧插补 G04 00 暂停，精确停止 G09 00 精确停止 *G17 02 选择X Y平面 G18 02 选择Z X平面 G19 02 选择Y Z平面 G27 00 返回并检查参考点 G28 00 返回参考点 G29 00 从参考点返回 G30 00 返回第二参考点 *G40 07 取消刀具半径补偿 G41 07 左侧刀具半径补偿 G42 07 右侧刀具半径补偿 G43 08 刀具长度补偿＋ G44 08 刀具长度补偿－ *G49 08 取消刀具长度补偿 G52 00 设臵局部坐标系 G53 00 选择机床坐标系 *G54 14 选用1号工件坐标系 G55 14 选用2号工件坐标系 G56 14 选用3号工件坐标系 G57 14 选用4号工件坐标系 G58 14 选用5号工件坐标系
加工中心机械手系统结构设计
毕业设计（论文） 题目加工中心机械手系统结构设计 专业机械设计制造及其自动化 班级 学生 指导教师王慧武 职称副教授 高科学院 2013 年
任务书填写要求 1．毕业设计（论文）任务书由指导教师根据各课题的具体情况填写，经学生所在专业的负责人审查、学院（系）领导签字后生效。此任务书应在毕业设计（论文）开始前一周内填好并发给学生； 2．任务书内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，不得随便涂改或潦草书写，禁止打印在其它纸上后剪贴； 3．任务书内填写的内容，必须和学生毕业设计（论文）完成的情况相一致，若有变更，应当经过所在专业及学院（系）主管领导审批后方可重新填写； 4．任务书内有关“学院（系）”、“专业”等名称的填写，应写中文全称，不能写数字代码。学生的“学号”要写全号（如020*******,为10位数），不能只写最后2位或1位数字； 5．有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2004年3月15日”或“2004-03-15”。 6．毕业设计任务书、毕业论文及其它相关的报告书，要求一律用16K纸书写或打印。
系 系主任西安理工大学高科学院批准日期 毕业设计（论文）任务书 系机械设计制造及其自动化专业 09机械1 班学生 一、毕业设计(论文)课题加工中心机械手系统结构设计 二、毕业设计(论文)工作 自 2013 年 02 月 25 日起至 2013 年 06 月 14 日止 三、毕业设计(论文)进行地点高科学院 四、毕业设计(论文)的内容要求 加工中心是带有刀库和自动换刀装置的数控镗铣床，主要用于加工单件、小批量的箱体零件或棱形零件等精密复杂零件。工件在一次装夹后，加工中心可以自动更换刀具，连续对零件的各加工面自动地完成高精度的铣、钻、铰、镗及攻丝等多种工序。按其主轴布置方式可分为卧式和立式加工中心两大类。 要求针对卧式加工中心，完成其机械手系统（即自动换刀装置）的方案设计、结构设计计算和图纸绘制。 1.卧式加工中心自动换刀装置的主要设计指标为： ⑴刀库容量：60把； ⑵送刀方式：任意； ⑶刀具尺寸（最大）：长400 mm，直径Φ125 mm； ⑷刀具重量：约12 Kg；
加工中心加工零件的基本操作过程
加工中心加工零件的基本操作过程 加工中心加工零件的基本操作过程 ” 主要讲解加工中心操作面板上各个按键的功用，使学生掌握加工中心的调整及加工前的准备工作以及程序输入及修改方法。最后以一个具体零件为例，讲解了加工中心加工零件的基本操作过程，使学生对加工中心的操作有一个清楚的认识。 一、加工要求 加工如下图所示零件。零件材料为L Y12 ，单件生产。零件毛坯已加工到尺寸。 选用设备：V-80 加工中心 二、准备工作 加工以前完成相关准备工作，包括工艺分析及工艺路线设计、刀具及夹具的选择、程序编制等。 三、操作步骤及内容 1、开机，各坐标轴手动回机床原点
2、刀具准备 根据加工要求选择Φ20 立铣刀、Φ5中心钻、Φ8麻花钻各一把，然后用弹簧夹头刀柄装夹Φ20立铣刀，刀具号设为T01，用钻夹头刀柄装夹Φ5中心钻、Φ8麻花钻，刀具号设为T02、T03，将对刀工具寻边器装在弹簧夹头刀柄上，刀具号设为T04 。 3 、将已装夹好刀具的刀柄采用手动方式放入刀库，即 1 ）输入“T01 M06”，执行 2 ）手动将T01 刀具装上主轴 3 ）按照以上步骤依次将T02 、T03 、T0 4 放入刀库 4、清洁工作台，安装夹具和工件 将平口虎钳清理干净装在干净的工作台上，通过百分表找正、找平虎钳，再将工件装正在虎钳上。 5、对刀，确定并输入工件坐标系参数 1 ）用寻边器对刀，确定X 、Y 向的零偏值，将X 、Y 向的零偏值 输入到工件坐标系G54 中，G54 中的Z 向零偏值输为0 ； 2 ）将Z 轴设定器安放在工件的上表面上，从刀库中调出1 号刀具装上主轴，用这把刀具确定工件坐标系Z 向零偏值，将Z 向零偏值输入到机床对应的长度补偿代码中，“+”、“-”号由程序中的G4 3 、G4 4 来确定，如程序中长度补偿指令为G43 ，则输入“-”的Z 向零偏值到机床对应的长度补偿代码中； 3 ）以同样的步骤将2 号、3 号刀具的Z 向零偏值输入到机床对应的长度补偿代码中。 6、输入加工程序 将计算机生成好的加工程序通过数据线传输到机床数控系统的内存中。 7、调试加工程序 采用将工件坐标系沿+Z 向平移即抬刀运行的方法进行调试。 1 ）调试主程序，检查3 把刀具是否按照工艺设计完成换刀动作； 2 ）分别调试与 3 把刀具对应的3 个子程序，检查刀具动作和加工路径是否正确。
牧野加工中心说明书-牧野加工中心操作规程
牧野加工中心说明书 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 牧野加工中心安全操作规程 一、机床通电开启后，注意事项如下： 1、机床通电后，检查各开关、按钮是否正常、灵活，机床有无异常现象； 2、检查电压、油压、气压是否正常，有手动润滑的部位先要进行手动润滑； 3、机床开启后，各坐标轴手动回参考点（机床原点）。若某轴在回参考点位置前已处在零点位置，必须先将该轴移动到距离原点100mm以外的位置，再进行手动回参考点或在此位置控制机床往行程负向移动，使其回参考点； 4、在进行工作台回转交换时，台面上、护罩上、导轨上不得有异物； 5、NC程序输入完毕后，应认真校对、确保无误。其中包括代码、指令、地址、数值、正负号、小数点及语法的查对； 6、按工艺规程安装找正好夹具； 7、正确测量和计算工件坐标系，并对所得结果进行验证和验算； 8、将工件坐标系输入到偏置页面，并对坐标、坐标值、正负号及小数点进行认真核对； 9、刀具补偿值（长度、半径）输入偏置页面后，要对刀具补偿号、补偿值、正负号、小数点进行认真核对； 二、工件加工过程中，注意事项如下：
1、在进行高精密工件成型加工时，应用千分表对主轴上之刀具进行检测，使其静态跳动控制在3μm以内，必要时需重新装夹或更换刀夹系统； 2、无论是首次加工的零件，还是周期性重复加工的零件，加工前都必须按照图样工艺、程序和刀具调整卡，进行逐把刀、逐段程序的检查核对. 3、单段试切时，快速倍率开关必须置于较低档； 4、每把刀首次使用时，必须先验证它的实际长度与所给补偿值是否相符； 5、在程序运行中，要重点观察数控系统上的几种显示 坐标显示：可了解目前刀具运动点在机床坐标系及工件坐标系中的位置了解这一程序段的运动量，还有多少剩余运动量等 寄存器和缓冲寄存器显示：可看出正在执行程序段各状态指令和下一程序段的内容 主程序和子程序显示：可了解正在执行程序段的具体内容； 对话显示屏（Custom）：可了解机床当前主轴转速、当前切削进给速度、主轴每转切削进给、主轴当前切削载荷及各行程轴载荷, 并可由主轴每转切削进给计算出相应刀具每刃切削量。 6、试切进刀时，在刀具运行至工件表面30~50mm处，必须在低速进给保持下，验证坐标轴剩余坐标值和X、Y轴坐标值与图样是否一致； 7、对一些有试刀要求的刀具，采用“渐进”的方法。例如，镗孔，可先试镗一小段长度，检测合格后，再镗到整个长度。使用刀具半径补偿功能的刀具数据，可由大到小，边试切边修改； 8、试切和加工中，更换刀具、辅具后，一定要重新测量刀具长度并修改好刀具补偿值和刀具补偿号； 9、程序检索时应注意光标所指位置是否合理、准确，并观察刀具与机床运动方向坐标是
立式加工中心总体、主轴部件及立柱设计
加工中心总体、主轴部件及立柱设计 摘要 加工中心是一种具有刀库并能自动更换刀具对工件进行多工序加工的数控机床。它是适应省力、省时和节能的时代要求而迅速发展起来的高科技产品，综合了数控铣床、数控镗床、数控钻床多功能的加工设备。 基于加工中心的迅速发展，本次毕业设计的任务是设计加工中心总体、主轴部件及立柱。加工中心的总体设计主要是通过设计各部件之间的尺寸联系来满足它们之间的位置关系要求。主轴部件是机床的重要部件之一。它是机床的执行件，其功用是支承并带动工件或刀具旋转进行切削，承受切削力和驱动力等载荷，从而完成表面成形运动。主轴部件由主轴及其支承和安装在主轴上的传动件、密封件等组成。加工中心立柱主要是对主轴箱起到支承作用，满足主轴Z向运动。根据对立柱的结构、性能及其经济性的要求，采用井字型的内腔结构。 加工中心的设计符合数控机床高速化、高精度化、智能化、系统化与高可靠性等发展趋势。目前，加工中心已成为现代机床发展的主流方向，广泛应用于机械制造中。 关键词：加工中心，主轴，轴承，立柱
DESIGN OF THE OVERALL , SPINDLE ASSEMBLY AND COLUMN OF MACHININING CENTER ABSTRACT Machining center (MC) is a kind of CNC machine with tool magazine. It can perform the multi-processing of workpiece by change cutting tool automatically. It is the high-tech product developed to adapt to the requirements for effort-saving and time-saving, and the multi-function equipment which integrated CNC milling machine with CNC boring and drilling machines. The tasks of graduation design are to design the overall of machine, the spindle assembly and column. The purpose of MC overall design is to establish the dimension relation between components. Spindle assembly is one of the important parts of the machine. It is the executive pieces, and its function is to support and carry the workpiece or rotary cutting tools, and bear the cutting force. The spindle assembly consists of the spindle and its support, the transmission members, seals and other components mounted on it. The function of MC column is to support the headstock to satisfy the movement of Z-axis. Based on the performance requirements of the structure and the economy, Column is of the cross-type structure inside. The design of MC is consistent with the development trend in high-speed, high precision, intelligent, and high reliability of CNC machine tools. Currently, MC stands for the main development direction of modern machine tool, which is widely used in machine manufacturing. KEYWORDS: machining center, spindle, bearing, column
加工中心主传动系统的机械结构设计【文献综述】
文献综述 机械设计制造及其自动化 加工中心主传动系统的机械结构设计 一、引言 毕业设计是对我们大学四年期间所学知识的一次综合运用过程，是对大学四年所学知识的一次总结，是一次较全面的设计训练，是理论联系实际的重要实践性环节，是我们在理论学习和生产实践基础上迈向工程设计的一个转折点。在这一学习过程中，培养了我们运用所学知识解决问题的能力，提高了我们对产品整体设计把握的能力。通过这次毕业设计，可以培养和提高我们综合运用所学机械方面的课程和其它以前所学的各科基础知识和专业知识、结合生产实际去分析和解决工程实际问题的能力；可以学习机械设计的一般程序，熟悉和掌握通用机械零件、机床传动系统和简单机械的设计方法和步骤，培养创造性思维能力和增强独立、全面、科学的工程设计能力；可以完成机械设计基本技能的训练，学会使用各种设计资料（标准、规范、手册、图册等）、经验估算、数据处理及编写设计计算说明书。 本次毕业设计的课题是设计一个带有卸荷装置的立式加工中心的主传动系统。参考TH5640立式加工中心，初步了解到该型号立式加工中心主传动系统采用多楔带传动，从主轴电动机经一级带传动传递给主轴。在本文中，详细介绍了立式加工中心主传动系统传动方案的选择设计、电动机选型及功率的计算、多楔带传动的计算、各种零件的设计并确定主轴的卸荷装置和结构形式及关键零件的校核等设计过程。 二、数控机床的基本概况 数控（numerical control,NC）机床，顾名思义，是一类由数字程序实现控制的机床。与人工操作的普通机床相比，它具有适应范围广、自动化程度高、柔性强、操作者劳动强度低、易于组成自动生产系统等优点[2]。数控机床也就是一种装了程序控制系统的机床，该系统能逻辑处理具有使用号码或其他符号编码指令