【導讀】剛度已經(jīng)成為當今數(shù)控機床發(fā)展的主要方向。今一個重要的發(fā)展趨勢。本次畢業(yè)設計的主要任務是五。軸高速數(shù)控雕銑機的銑頭設計。五軸頭是五軸聯(lián)動加工。中心上所聯(lián)接的一種裝置。該機床具有很強的數(shù)控功能，和推進器及螺旋錐齒輪的關(guān)鍵設備?？梢淮窝b夾工件在。廣泛適用于各種機械制造業(yè)，特別是模具制造業(yè)。它可以實現(xiàn)五軸控制、五軸聯(lián)動，高速運轉(zhuǎn)。模，然后，進行裝配和運動仿真，達到設計的目的。雜曲面加工的代名詞，但該技術(shù)在全球范圍內(nèi)一直沒有得到普及.目前五軸數(shù)控機床的應用仍然局限于航空、航天及其相關(guān)工業(yè)。面的高效、精密、自動化加工。國際上把五軸聯(lián)動數(shù)控技術(shù)作為一。個國家生產(chǎn)設備自動化技術(shù)水平的標志。由于其特殊的地位，特別。可證制度，對我國實行禁運，限制我國國防、軍事工業(yè)發(fā)展。五軸數(shù)控加工中刀具有更靈活的位姿，可采用平頭刀。五軸加工可以采用更大的行距和步距，因而效率更高。有些形狀復雜的零部件，如導風輪、發(fā)動機上的整體葉輪，

　　

【正文】 求裝成一個部件，如下圖所示 畢 業(yè) 設 計 論 文 第 32 頁 共 41 頁 圖中紅色的零件為一個法蘭盤，這個法蘭盤通過螺釘 固定在頭套上，這樣使保持架和電機一塊固定在頭套上，底部的軸承 也固定在頭套上，用端蓋和墊片分別定位和調(diào)整間隙 左圖為 C軸的電機、聯(lián)軸器、小齒輪 、軸、軸承、鍵、保持架的裝配體。 左土圖中黃色的零件為保持架，用螺釘將整個部件裝在滑枕上。 滑枕的內(nèi)部需要先裝入軸承、套筒等零件，畢 業(yè) 設 計 論 文 第 33 頁 共 41 頁 在將銑頭套入軸承內(nèi)部，所有銑頭和滑枕的零部件裝完后，將頭蓋蓋好 。 上圖為 Z 軸的絲杠的裝配體，絲杠通過聯(lián)軸器與電機相連，絲杠上的螺母副裝在雕銑機的凸臺上，這樣整個主軸箱就可以安裝在機床上了，再在主軸箱上裝上導軌，主軸箱就可以沿著導軌在 Z周方向上移動了，整個裝配完后如下圖所示： 畢 業(yè) 設 計 論 文 第 34 頁 共 41 頁 本次設計的銑頭的外觀如上圖所示，對其進行切割，則可以看到整個裝配體的內(nèi)部具體結(jié)構(gòu)： 畢 業(yè) 設 計 論 文 第 35 頁 共 41 頁 畢 業(yè) 設 計 論 文 第 36 頁 共 41 頁 第四 章 技術(shù)經(jīng)濟分析 機械工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟分析任務，就是通過機械工業(yè)發(fā)展過程中各種技術(shù)政策、技術(shù)方案、技術(shù)措施的可行性分析和論證，正確的認識和處理技術(shù)與經(jīng)濟之間的辯證關(guān)系，尋找技術(shù)、經(jīng)濟發(fā)展的客觀規(guī)律，謀求技術(shù)和經(jīng)濟之間的最佳關(guān)系，實現(xiàn)技術(shù)先進性和經(jīng)濟合理性的統(tǒng)一。工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟分析能夠幫助我們在一個投資項目尚未實施之前，估算出它的經(jīng)濟效果，并通過不同方案的比較，選出最有效利用現(xiàn)有資源的方案，從而使投資決策建立在科學分析的基礎之上。技術(shù)經(jīng)濟分析還能幫助我們在日常的工業(yè)生產(chǎn)活動中，選擇合理的技術(shù)方案，改進各種 具體產(chǎn)品的設計與生產(chǎn)工藝，用最低的成本生產(chǎn)出符合要求的產(chǎn)品，提高工業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟效益與社會效益。 五軸聯(lián)動數(shù)控機床，是電力、船舶、航空航天、高精密儀器等民用工業(yè)和軍事工業(yè)等部門迫切需要的關(guān)鍵加工設備。以前我國數(shù)控技術(shù)及其設備在各工業(yè)部門中的應用整體水平仍較低與工業(yè)發(fā)達國家相比差距很大，西方一直將這項技術(shù)對我國進行封鎖，所以五軸數(shù)控機床和五軸銑頭的價格很高 ， 但從 1999 年開始，在CIMT、 CCMT 等國際、國內(nèi)機床展覽會上，首先是國內(nèi)的五軸數(shù)控機床產(chǎn)品紛紛亮相，國內(nèi)五軸數(shù)控機床的市場逐漸打開， 以前五軸機床和三 軸機床之間的價格懸殊很大?，F(xiàn)在，三軸機床附加一個旋轉(zhuǎn)軸基本上就是普通三軸機床的價格，這種機床可以實現(xiàn)多軸機床的功能。同時，五軸機床的價格也僅僅比三軸機床的價格高出30％ ～ 50％。 為了實現(xiàn)“十五”規(guī)劃的發(fā)展目標，各部門迫切需要進一步大力發(fā)展數(shù)控加工技術(shù)，急需配置大量的各類工藝設備，尤其是數(shù)控機床設備。對于數(shù)控機床設備的主要技術(shù)要求是多軸、高速、剛性好、功率大；對坐標數(shù)的需求，以 3～ 5軸聯(lián)動為主。對于關(guān)鍵零件形狀復雜的行業(yè)，如航空、電力、船舶、模具制造業(yè)等，畢 業(yè) 設 計 論 文 第 37 頁 共 41 頁 其生產(chǎn)部門對多軸機床要求比例較大，新增五軸數(shù)控機床大約 占數(shù)控機床總數(shù)的 70％～ 80％。 本設計 不僅適應市場的需求，而且還 采用了新式結(jié)構(gòu)設計，與同類機床相比其穩(wěn)定性、定位精度都較高，使用壽命較長。實現(xiàn)了曲面加工，及五面體加工，與國 外其它同類型產(chǎn)品相比其性價比非常高。進入市場后，能很快占有優(yōu)勢，將 有很好的開發(fā)和投資前景。 畢 業(yè) 設 計 論 文 第 38 頁 共 41 頁 第五章 設計結(jié)論及致謝 在這次畢業(yè)設計中 ，我深深的體會到畢業(yè)設計是學習深化和升華的重要過程， 是我們學習、研究和實踐成果的全面總結(jié)。是綜合素質(zhì)和工程實際實踐能力鍛煉的最好方法 。這次畢業(yè)設計，培 養(yǎng)我們綜合運用多學科的理論、知識與技能的能力，使 我們能夠獨立的解決具有一定復雜程度的工程實際問題。同時， 它 也是我們能夠樹立正確的設計思想和掌握現(xiàn)代設計方法，并培養(yǎng)了我們嚴肅認真的科學態(tài)度和嚴謹求實的工作作風；培養(yǎng)我們勇于實踐、勇于探索和開拓創(chuàng)新的精神。在畢業(yè)設計階段，通過畢業(yè)設計的實現(xiàn)，有益于我們科學的智能結(jié)構(gòu)的形成及綜合素質(zhì)的全面培養(yǎng)。 在這次畢業(yè)設計中我受益非淺 ，鞏固并擴大本專業(yè)的基礎知識，提高了綜合運用知識的能力。在設計過程中，再次對以前所學知識及其外延進行了融會和貫通，提高了綜合運用知識的能力。在零 件的設計過程中，由于考慮不周，有的零件的尺寸不夠或過大，產(chǎn)生了余隙和干涉現(xiàn)象，我們都作了反復的修改，使其符合設計要求。在用 PRO/E 進行造型裝配的過程中，我們發(fā)現(xiàn)由于設計的不合理，有的零件裝不上去，有的零件裝上了卻拆不下來，我們也作了及時的修改，調(diào)整了裝配順序，使所有的零件都能按要求裝上去，裝配好。在設計過程中所遇到的這些問題，平時根本就發(fā)現(xiàn)不了，在計算機的幫助下，我們發(fā)現(xiàn)了這些難以發(fā)現(xiàn)的錯誤，減少了生產(chǎn)過程中的廢品出現(xiàn)率，對生產(chǎn)起到了促進作用，同時也說明了在實際生產(chǎn)中引入虛擬制造和虛擬裝配的必要性。這次畢 業(yè)設計還培養(yǎng)了自己的創(chuàng)造性思維能力，從最初的感性認識到最后的設計成型，也是一步步的增強認識、加深理解，再用于設計當中，同時，加進自己的大膽合理的想法，使設計更趨于合理化。特別是在結(jié)構(gòu)設計的過程中，想盡各種辦法來縮小體積。開始時考慮了很多種方案，但最后綜合它們各自的優(yōu)缺點，選出最優(yōu)的方案。這一過程對創(chuàng)造性思維的提高十分畢 業(yè) 設 計 論 文 第 39 頁 共 41 頁 的明顯。通過畢業(yè)設計，我在很大程度上提高了自學能力。本次設計主要使用 Pro/Engineer 工程軟件進行三維造型，并使用Pro/Engineer2020 及進行了整體的裝配仿真，通過幾周的學習、熟 悉，已經(jīng)基本掌握了三維實體造型及裝配的各種方法?？梢赃@完全是一個自學的過程，大大地提高了我的自學能力。此外我還鍛煉了獨立性。由于本次設計每個同學的題目都不同，工作內(nèi)容與方案要由自己根據(jù)對設計任務書的研究與總體進度來確定，這就避免了相互抄襲的現(xiàn)象，而鍛煉了獨立思考、獨立工作的能力。在設計過程中，需要與同組同學及外界進行廣泛的接觸及聯(lián)系，大家經(jīng)常互相交流，互相幫助，配合默契，共同努力，爭取較出色的完成設計任務，使我的團隊意識和合作能力有了大大的提高。 當然，雖然我以最大的熱情與最認真的態(tài)度投入到本次畢業(yè)設計中； 但是在本次設計肯定還會有許多不足之處，有待于請各位指導老師和答辯委員會的專家們斧正。 在這次畢業(yè)設計的過程中，我得到了導師楊慶東教授和楊教授所帶研究的大力支持，他們的淵博的學識和對研究工作的一絲不茍的態(tài)度對我產(chǎn)生了深刻的影響，在他們的悉心的指導下，我終于完成了我的畢業(yè)設計，同時也教會了我發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，使我學到了在書本上學不到的知識，在此，向他們表示真誠的感謝！ 同時還要感謝在畢業(yè)設計期間給予我關(guān)心和幫助的其他老師和同學。 畢 業(yè) 設 計 論 文 第 40 頁 共 41 頁 參 考 文 獻 [1]張伯霖、楊慶東主編 《高速切 削技術(shù)及應用》機械工業(yè)出版社， [2]《機床設計手冊》編寫組編 . 機床設計手冊 2. 北京：機械工業(yè)出版社， 1986. [3]《機床設計手冊》編寫組編 . 機床設計手冊 3. 北京：機械工業(yè)出版社， 1986. [4]畢承恩等主編《現(xiàn)代數(shù)控機床》 機械工業(yè)出版社， 1993 [5]徐灝主編《新編機械設計手冊》 機械工業(yè)出版社， 1995. [6]范云漲、陳兆年等主編《金屬切削機床設計簡明手冊》 機械工業(yè)出版社， 1994 [7] 濮良貴，紀名剛等主編《機械設計》 . 高等教育出版社，1996 [8] 林清安著 . 《 Pro/ENGINEER 零件設計 基礎篇》上，下 .北京大學出版社， [9] 張建鋼主編《數(shù)控技術(shù)》 華中科技大學出版社 [10] 楊慶東 王科社 張錦 . 五軸加工中心的虛擬制造技術(shù)研究 . 組合機床與自動化 , 2020（ 8） . [11] 孟德輝 . 加工中心用的高速主軸 .應用機械工學， 1993，（ 4） [12]上海交通大學主編《數(shù)控機床》 上?？茖W技術(shù)出版社 [13] 魏志強，王先逵，楊志剛等 . 高速加工機床及其關(guān)鍵技術(shù) . 制造技術(shù)與機床， 1998，（ 1） [14]王先逵主編《 制造技術(shù)的未來》 中國機械工程， 1994， 5（ 5） [15]王科社主編《機械工程系畢業(yè)設計指導書》 機械工程系 [16]機械工業(yè)部北京機床研究所主編 《機床設計分析》（第一、二集） [17] 王廣炎 趙建東 帥梅 . 五軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)的開放化設計 . 組畢 業(yè) 設 計 論 文 第 41 頁 共 41 頁 合機床與自動化加工技術(shù) , 1999（ 8） . [18] 《 Manufacturing Technology 》 Western Michigan University [19]中國紡織大學、哈爾濱工業(yè)大學、天津大學主編《機床設計圖冊》上?？茖W技術(shù)出版社 [20]杜君文主編《機械制造技術(shù)裝備及設計》天津大學出版社 [21]韓秋實主編《機械制造技術(shù)基礎》機械工業(yè)出版社