五轴铣车复合数控机床的系统设计与研究

发布时间：2021-06-23 23:16

　　制造业是国民经济的主体,是立国之本、兴国之器、强国之基。而作为“工业之母”的机床,其发展水平是装备制造业水平的直观体现。《中国制造2025》更是将“高档数控机床和机器人”列为十大重点领域之一。随着市场需求的变化,制造业正逐步朝小批量生产、个性化定制、高效率生产的趋势发展,在这种趋势下,对高档数控机床中的多轴铣车复合数控机床的需求也越来越大。在高档数控机床中,五轴联动铣车复合数控机床是一种集成了现代先进控制技术、精密测量技术和CAD/CAM应用技术的机床,在航空、汽车、医疗等领域已成为精密加工中不可缺少的设备。一次装夹就可以完整加工工件的能力大大缩短了工件在部门之间的流转周期,具有明显的经济优势。本文结合某智能科技有限公司委托的项目“五轴联动铣车复合数控机床”,重点对铣车复合数控机床的系统进行设计与研究。主要包内容包括:1、研究了常见的铣车复合数控机床的结构,并结合本课题的具体需求,提出了铣车复合数控机床的总体设计,完成了数控系统和关键功能部件的选型设计。2、在数控系统中对铣车复合数控机床的的结构进行分析,并利用HEIDENHAIN提供的KinematicsDesign软件建立机床铣削、... 

【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

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五轴铣车复合数控机床结构与车削坐标面

华南理工大学硕士学位论文10Y‘和C‘为工作台移动方向，与机床主轴移动方向相反图2-1五轴铣车复合数控机床总体布局铣车复合数控机床的结构描述具体如下：（1）床身结构该机床床身由底座和Y轴构成，C轴旋转工作台直接安装在Y轴工作台上，立柱、龙门结构的横梁和X轴固定在床身后端，摆动铣头（B轴和S1轴）和Z轴固定在X轴上。刀库安装在X轴-方向，采用链条式刀库和凸轮式双刀臂组合的自动换刀系统。（2）直线轴结构X、Y、Z三个直线轴采用线性导轨、滚珠丝杆的结构，伺服电机通过联轴器直接联接到丝杆，减少因减速机带来的间隙误差，同时实现快速移动速度达到40m/min。丝杠采用预拉伸结构，导轨中间预留安装面安装绝对值光栅尺，保证加工精度。（3）主轴头结构摆动铣头包含S1主轴电机和B轴旋转电机，采用Cytec主轴头。其中主轴电机为伺服同步电主轴，最高转速12000rpm，转矩130Nm；B轴旋转轴线与电主轴轴线成45°

华南理工大学硕士学位论文12图2-2系统框图电气控制原理图如图2-3所示，采用HEIDENHAIN绝对值光栅尺和编码器作为进给轴和主轴的位置反馈构成全闭环控制。图2-3电气控制原理图2.2.1TNC640系统本项目采用的TNC640数控系统由MC7532主机和CC6106控制单元两部分组成。机床操作面板TE745连接到MC主机的HSCI总线上，HR510手轮直接连接到机床操作面板上。MC主机和19”显示单元集成在一体，只需一根电源线和一根HSCI线连接到电气柜中的CC控制单元。电气柜内的CC控制单元通过HSCI接口扩展PLB6206输入/输出模块，通过PWM接口连接伺服驱动器，通过EnDat2.2接口连接QSY系列伺服电机编码器、LC115直线光栅尺和RCN8380角度编码器。系统拓扑结构如图2-4所示。


本文编号：3245851