毕业设计（论文）开题报告
学 号： 学 生： 指导教师： 专业班级： 题 目： 学 院： 开题时间：
11011326
2011机械设计制造及其自动化13班 VMC850加工中心总体设计及立柱进给系统/刀库系统设
计
机电工程学院
2015年 月 日
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毕业设计题目 题目类型 题目来源 VMC850加工中心总体设计及立柱进给系统/刀库系统设计 工程设计 科研 一、毕业设计的选题意义与背景 加工中心：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。 高速加工中心不断提高的工作性能是制造业得以高效和高精度加工的重要前提。从高速加工中心不断创新的过程中可以看出，充分利用当今技术领域里的最新成就，特别是利用驱动技术和控制技术的最新成果，是不断提高加工中心高速性能、动态特性和加工精度的关键。 VMC850的立柱结构与其进给系统对于其加工过程的效率和精度具有重要意义。如何确保其工作的顺利进行和在保证工作效率的前提下，进一步提高加工精度是现在数控机床所要解决的重大问题之一。 自动换刀系统是VMC850加工中心的主要附件之一。其换刀时间及换刀时的准停问题对于加工中心的工作效率起着部分决定性作用。如何解决机械手在规定时间内准确的完成换刀动作是亟待解决的技术问题。刀库的结构设计直接影响加工中心所占空间及工作人员工作时的操作。所以自动换刀系统设计及其结构设计对于加工中心的自动化程度起着决定性作用。 二、毕业设计的主要内容及技术指标 （一）主要内容： 1．加工中心的总体方案设计 2．刀库及换刀机械手系统设计与结构设计 3．加工中心立柱进给系统设计 （二）技术指标 1.立柱进给系统 Z轴切削进给速度：1—10000 mm /min Z轴快速移动速度：24000 mm /min 定位精度JB/T8771.4-1998：±0.02全长 mm 重复定位精度JB/T8771.4-1998：±0.012/全长mm 伺服电机及控制系统采用FANUC公司配套的伺服电机及控制系统 2.自动换刀系统 刀库容量：20把 刀柄型号：BT40
最大刀具长度/重量/直径：500mm/7Kg/80mm 换刀时间：2s 刀库线速度：30m/min 三、毕业设计的关键问题及难点 本次设计的重点是VMC850的附件——自动换刀系统的设计。 1.加工中心的总体方案设计（与其他组员的合作内容）； 2.立柱进给系统设计的关键问题： （1）滚珠丝杠的选型及合理的复合设计要求提及的各项指标； （2）导轨形式的选型和安装。 3.立柱结构设计的关键问题： （1）立柱结构的轻量化设计； （2）立柱结构的刚度如何才能达到使用所需要求。 4.自动换刀系统设计与结构设计 （1）换刀系统刀对刀时间的确定和各动作的时间分配； （2）机械手传动系统中联动凸轮的参数确定及结构设计； （3）盘型刀库的结构设计和精确准停的结构设计。 四、毕业设计方案的制定 1.加工中心总体方案设计（与其他组员合作内容） （1）右视图
（2）正视图
（3）左视图 2立柱进给系统设计及结构设计 （1）立柱导轨： 由于装料高度为1000mm，主轴端面至工作台最低高度为150mm，考虑主轴凸台高度为100mm，并考虑主轴箱运动至最低导轨处有余量，则导轨最低端高度为1200mm。 主轴箱运动至最高处时，主轴端面里工作台面高度为690mm，考虑主轴箱高度为600mm，以及导轨运动余量（50mm），则导轨最高处高度为2440mm，即立柱导轨总长度为2440-1200=1240mm。 （2）滚珠丝杠： 初选滚珠丝杠外径d=40mm，查THK公司生产的丝杠螺母，按最长螺母尺寸（L1=163mm）计算，并考虑一定的运动余量（上、下各50mm），由于Z轴行程为540mm，则丝杠总长度L≥163+540+100=803mm，取丝杠螺纹部分长度L2=810mm。取支承端距螺纹部分长度为L3=100mm，且考虑联轴器所需轴长为100mm，则滚珠丝杠支承距离L=810+100+100+100=1110mm。 以上为立柱外形尺寸的设计参数，具体丝杠选型、伺服电机选择及结构设计待定。 3.自动换刀系统设计 自动换刀系统包括机械手传动系统和刀库传动系统。机械手传动系统采用凸轮联动方式完成机械手所有换刀动作。刀库形式采用盘式刀库，其传动系统主要采用蜗杆减速器进行传动。
vmc850自动换刀系统开题报告
