本文涉及到的加工中心夾具的裝配文件都是以三維模型形式出現的,夾具三維模型與 PDM平臺共享的數據包括兩種:①夾具的結構屬性數據;②夾具模型數據。
龍門加工中心廣泛適用于汽車、航空航天、船舶等行業中,加大龍門機床的技 術和產品的研發,對實現制造裝備業的跨躍式發展具有重大的意義。由于龍門加工 中心的橫梁系統是機床的主要承載系統,橫梁系統的靜動熱態性能對機床的加工精 度和機床的切削性能影響非常大。所以,對于橫梁系統的設計和性能研宄顯得尤為重要。
龍門加工中心的橫梁系統作為機床的主要承載部件系統。它的靜動熱態性能會 對機床的加工精度和機床的切削性能影響非常大。因此,對龍門加工中心的橫梁系 統的靜動熱態性能的研宄一直被研宄機構和高校所關注。又由于近年來我國對于大 型龍門加工中心機床的研宄正朝著高速化、高精度化方向發展,因而對于橫梁系統 的設計與性能研宄更加重要,也成為企業和眾多學者研宄的重點。
由于龍門加工中心橫梁系統作為承載部件,其靜動熱態性能對機床的加工性能 和切削性能有很大影響,本文以XH2130龍門加工中心的橫梁系統作為研宄對象, 研宄其靜動熱態特性,得到橫梁系統多模型計算結果,各階固有頻率和動態響應曲 線以及導軌和滾珠絲杠系統溫度場和熱變形分析。這為機床橫梁系統的優化提供了 研宄方法和理論依據,具有較高的參考價值。
自二十世紀五十年代末,機械制造的生產過程發生了巨大變化,由傳統的普 通機床以及組合機床所構成的加工生產線,慢慢的發展到以加工中心和精工機床(CNC)所構成的柔性制造系統,實現了多品種、大批量的柔性自動 化生產,機床技術在經歷三十多年的發展和應用以后,部分工業發達國家的精工 機床使用率占整個機床的80%左右。然而,加工中心已經成為現代化車間的基本 制造單元,其使得自動換刀、空行程等速度加快,也提高了生產過程的連續性, 高性能的加工中心不但成倍的提高機床的加工效率,而且進一步的改善了加工零 件的表面質量和精度[3_5]。因此,這一先進制造技術的出現,使得各國的工業制造 界和學術研究界對此高度重視,綜合分析機床技術的發展歷史,可以得到現今高性能加工中心所包括的技術框架如圖
在研究機床的布局形式時,首先要清楚機床幾個運動的分配形式。臥式加工 中心主要有四個運動,其中包括X、Y、Z三個坐標軸和B軸一個回轉軸。關于這 四個運動軸的分配方式,可全部由工件來完成,或全部由刀具來成,或是由工件 和刀具共同來完成[25]。分析國內外臥式加工中心結構可知,一般都是用工作臺來 完成B軸的回轉動,剩下的三個坐標軸運動既可以分配給工件,又可以分配給 刀具,按三個運動的分配方式,臥式加工中心可以分為以下幾種結構形式。
立式加工中心主要有四個運動,其中包括X、Y、Z三個坐標軸和B軸一個回 轉軸,關于這四個運動軸的分配方式可全部由工件或刀具來完成,也可以由工件 和刀具共同來完成。分析國內外的立式加工中心可知,一般均采用工作臺的回轉 運動來實現B軸的旋轉,剩下的三個坐標軸的運動既可以分配給工件,又可以分 配給刀具。立式機床按對主軸的固定模式可分為單立柱式和龍門式,兩種結構對 比可知:龍門式結構機床加工范圍大、運動空間廣闊,因此龍門式結構更適合箱 體類零件的加工,所以按三個運動的分配方式,龍門立式加工中心可以分為以下 幾種結構形式。
高速、高精度的進給系統是精密復合式鏜銑加工中心具備高性能的重要保障, 隨著高速加工技術的快速發展,高速加工中心的進給速度將是傳統機床進給速度 的5至10倍。精密復合式鏜銑加工中心進給系統的要求主要表現在以下幾個方面: 高速度、高加速度、高精度、高可靠性。
精密復合式鏜銑加工中心的回轉工作臺為水平放置,工作臺為加工中心提供 了回轉運動,使機床原有的加工使用范圍得到擴大,高精度回轉工作臺的重要性 能有六個方面:分度精度和重復定位精度;&剎緊力矩的大小;C.密封性能;4 回轉定位速度;&承載能力;/精度保持性。
為了使新設計出的加工中心MTBF能夠達到550h,本文根據層次分析法的思想 [4W9],利用4個可靠性分配因素,對新設計的加工中心進行可靠性分配,得到各個子系 統在設計時應該分配到的平均故障間隔時間。本文采用一種綜合性的可靠性分配方法, 充分考慮各種分配因素,并結合了專家打分法、權重系數法的特點和生產線上反饋回的 可靠性數據。
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