本作品研究的目的是开发设计一种结构简单、稳定、产品性价比高的加工箱体类的数控机床,该机床可以实现在一次装夹下完成箱体类零件的多面加工。有利于降低加工成本,节约劳动时间,提高劳动生产率,自动化程度高。还可以和其他设备组合成为生产柔性单元,实现无人化加工的可能。
新型数控多面体中心引进新型的五轴加工机床,五轴数控机床可以在工件的一次装夹后,实现自动换刀、旋转主轴头或工作台等方式,实现多工序、多表面的复合加工。这种机床是可以配置不同的转速主轴的,所以新型数控多面体中心在精确性上非常高,并且预应力无背隙齿轮系传动在转速上也有很大的提高。这种机床配有很好的气动接口,可以为工件很好的提供夹持系统的动力的。对新型数控多面体中心来说已经实现了其高精度的要求,所以在设计上来说安全性也更高。
研究方法:
本课题研究方法采用现代设计方法中由顶至下的设计方法,用软件对多面体加工中心进行结构设计并建模和进行优化,对重要零部件进行有限元分析和应力分析,制成虚拟样机,模拟成功后制作成样机。
技术路线:
根据加工的尺寸及负载要求选取电机的功率,从而确定系统的整体配置,确定基本结构,用SolidWorks进行三维实体建模,对重要零部件进行有限元分析和应力分析,对结构进行优化设计,制成虚拟样机,对虚拟样机进行仿真实验,实验成功后最后制成样机,对样机进行加工及各个功能动作的测试,合格后对样机进行展会推广应用。
项目创新点:
1.采用旋转轴和分度轴配合使用,完成五面及多面(倾斜面)的一次性加工;
2.在原有的立加基础上,将主轴加分度旋转轴(B轴0-90°),采用鼠齿盘定位,实现1°定位,刚性好,定位及重复定位准确。主轴采用大功率电主轴,减轻机头重量并可实现高速高扭矩;
3.原有X轴基础上增加一个旋转轴(C轴0-360°),C轴采用任意角度定位,可实现工件的任意角度加工;
4.机床使用FANUC OI MF数控系统,选配倾斜面及三维坐标转换功能,以简化编程,方便操作。适合不规则箱体的加工,提高效率。
可行性分析:
1.该设计已经经过通过技术查新,具备国内领先的的资质;
2.该机床机械结构合理,稳定性及精度较高,功能完善,符合现在市场要求;
3.现与多家用户达成协议,预计该产品将占据大部分市场,成为主流;
4.该项目团队研发能力强,学院、企业、大学互相合作,是一支能力强的设计研发团队。