作品名稱：一種新型數(shù)控多面體中心
學(xué)校名稱：煙臺(tái)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院
參賽隊(duì)伍：壹八新秀
參賽學(xué)生：于海 車愷 張玉柱
指導(dǎo)老師：孫建香 趙杰
本作品研究的目的是開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定、產(chǎn)品性價(jià)比高的加工箱體類的數(shù)控機(jī)床，該機(jī)床可以實(shí)現(xiàn)在一次裝夾下完成箱體類零件的多面加工。有利于降低加工成本，節(jié)約勞動(dòng)時(shí)間，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，自動(dòng)化程度高。還可以和其他設(shè)備組合成為生產(chǎn)柔性單元，實(shí)現(xiàn)無(wú)人化加工的可能。
新型數(shù)控多面體中心引進(jìn)新型的五軸加工機(jī)床，五軸數(shù)控機(jī)床可以在工件的一次裝夾后,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭或工作臺(tái)等方式,實(shí)現(xiàn)多工序、多表面的復(fù)合加工。這種機(jī)床是可以配置不同的轉(zhuǎn)速主軸的，所以新型數(shù)控多面體中心在精確性上非常高，并且預(yù)應(yīng)力無(wú)背隙齒輪系傳動(dòng)在轉(zhuǎn)速上也有很大的提高。這種機(jī)床配有很好的氣動(dòng)接口，可以為工件很好的提供夾持系統(tǒng)的動(dòng)力的。對(duì)新型數(shù)控多面體中心來(lái)說(shuō)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了其高精度的要求，所以在設(shè)計(jì)上來(lái)說(shuō)安全性也更高。
研究方法:
本課題研究方法采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法中由頂至下的設(shè)計(jì)方法，用軟件對(duì)多面體加工中心進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并建模和進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)重要零部件進(jìn)行有限元分析和應(yīng)力分析，制成虛擬樣機(jī)，模擬成功后制作成樣機(jī)。
技術(shù)路線:
根據(jù)加工的尺寸及負(fù)載要求選取電機(jī)的功率，從而確定系統(tǒng)的整體配置，確定基本結(jié)構(gòu)，用SolidWorks進(jìn)行三維實(shí)體建模，對(duì)重要零部件進(jìn)行有限元分析和應(yīng)力分析，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，制成虛擬樣機(jī)，對(duì)虛擬樣機(jī)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)成功后最后制成樣機(jī)，對(duì)樣機(jī)進(jìn)行加工及各個(gè)功能動(dòng)作的測(cè)試，合格后對(duì)樣機(jī)進(jìn)行展會(huì)推廣應(yīng)用。
項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn):
1.采用旋轉(zhuǎn)軸和分度軸配合使用，完成五面及多面（傾斜面）的一次性加工；
2.在原有的立加基礎(chǔ)上，將主軸加分度旋轉(zhuǎn)軸（B軸0-90°），采用鼠齒盤定位，實(shí)現(xiàn)1°定位，剛性好，定位及重復(fù)定位準(zhǔn)確。主軸采用大功率電主軸，減輕機(jī)頭重量并可實(shí)現(xiàn)高速高扭矩；
3.原有X軸基礎(chǔ)上增加一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸（C軸0-360°），C軸采用任意角度定位，可實(shí)現(xiàn)工件的任意角度加工；
4.機(jī)床使用FANUC OI MF數(shù)控系統(tǒng)，選配傾斜面及三維坐標(biāo)轉(zhuǎn)換功能，以簡(jiǎn)化編程，方便操作。適合不規(guī)則箱體的加工,提高效率。
可行性分析:
1.該設(shè)計(jì)已經(jīng)經(jīng)過(guò)通過(guò)技術(shù)查新，具備國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的的資質(zhì)；
2.該機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)合理，穩(wěn)定性及精度較高，功能完善，符合現(xiàn)在市場(chǎng)要求；
3.現(xiàn)與多家用戶達(dá)成協(xié)議，預(yù)計(jì)該產(chǎn)品將占據(jù)大部分市場(chǎng)，成為主流；
4.該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)研發(fā)能力強(qiáng)，學(xué)院、企業(yè)、大學(xué)互相合作，是一支能力強(qiáng)的設(shè)計(jì)研發(fā)團(tuán)隊(duì)。
