复合机床Y轴传动机构设计开题报告

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1、开题报告复合机床Y轴传动机构设计1选题的背景、意义复合机床概念的提出大概有20多年的历史，但是做得比较好的还是最近几年，20世纪90年代后期，在国内的展会上就开始有展示[1]。复合加工技术与机床经历了21世纪初的品种快速发展时期，现在处于稳步发展阶段，但是相对于高速发展的中国机床工具业，在国内它的发展速度似乎不尽人意，而且国内使用复合加工技术也没有形成较大的规模。为了实现复杂形状零件的加工,在一台机床上能完成复数工序和复数工种加工的称为复合加工机[2]。另外,在同一目的下,以控制轴数多轴化、扩大加工功能,实现多功能化也是另一种复合加工机。总

2、之,用工序集中的方法可以实现生产的高效化,提高机床的附加值,大大缩短零件的生产周期。前者是在同一台加工机内实现不同加工的机床,后者是多轴控制机床,二者都可称为复合加工机。复合机床是当前世界机床技术发展的潮流[3]。复合加工在保持工序集中和消除（或减少）工件重新安装定位的总的发展趋势中，使更多的不同加工过程复合在一台机床上，从而达到减少机床和夹具，免去工序间的搬运和储存，提高工件加工精度，缩短加工周期和节约作业面积的目的。　　这不仅能够满足用户在减少占地面积，减少零件传送和库存，保证加工精度等方面的需求，而且也适应了现代社会的节能减排要求。目

3、前越来越多的复杂零件采用复合机床进行综合加工，复合机床成为各国机床制造商开发的热门产品。2相关研究的最新成果及动态复合加工机床一般具有这些特征：设置较少，有时甚至是一次性的；复杂工件不需在多台机床上加工；减少工件的装夹次数；加工现场机床数量减少，不需在场地上投入很多。机床制造商们在以两种方式适应日益扩大的市场。一种是他们设计的机床能进行一次以上的加工工序。现在，有些机床能提供铣削、钻削、攻丝、车削、磨削、焊接和调平多种功能[4]。另一种多功能的较明显的方式则是通过加速工件装夹速度来使机床高产出，这主要是通过在单台机床或单元内增加机器人或工件

4、夹持机构来实现。多功能机床另一个使人感兴趣的因素是，大部分的自动化和航空制造商目前趋向于减少他们自己的加工规模，而要求供应商直接交付可供装配的模块。分析家们看到大公司面临着质保和设备老化而不能大批量加工高精度的工件等诸多问题，所以现在一些大批量的工件被分解成小批量转包给多个供应商。这一切都为复合加工机床提供了施展才能的用武之地。美国Motoman公司这样认为：机床外部独立装置的机器人和封闭在机床内部的机器人的应用将会越来越流行[5]。他们有密封以防止润滑剂或冷却液进入机器人的关键机构技术。除了传统的上下料，现在机器人也能把工件运到测量区、打

5、磨工序或到可视检测系统。机器人最大的进步是在控制方面能简化编程和操作，举个例子来说，操作者可以调用直观图确认机器人所持的工件是否是应加工的那件。美国System3R公司还认为，当一个机器人能为许多单一功能机床服务时，可以大大提高制造的通用性。人类的手接触工件的时间越少越好，机器人应该在提高机床通用性方面扮演更多的角色[6]。美国System3R公司提供的主要单元是称之为“工作主管”（WorkMaster）的机器人。这种取料放料式机器人服务于三台机床，大部分动作是把工件料盘从一台机床放到另一台上，无需额外设置。设备之间最大的不同是软件部分。机

6、器人75%的工作是服务于一台机床，也就是说，机床程序对机器人发信号告诉它何时移动。在一些更复杂的应用中，机器人的程序可以控制机床。使用一种叫做“工厂经理”（WorkShopManager）的软件，机器人的程序则成了单元控制者。每一块夹具和刀库上的特征芯片检视并启动工作循环。例如，机器人程序告诉机床它们正在加工的是什么工件，并且检查配置。而Fanuc机器人公司表示，机器人不但应用于简单的上下料，也可以做加工后的某些操作，比如测量和工件校验等[7]。在辅助机床加工的能力方面，智能化机器人增加了新的功能。它们具有增加力传感和可视功能，可以实现搬运

7、不同尺寸的工件；它们不局限于一种特定方式抓取工件，而也能处理尺寸各异或搬运一组工件，而在抓取工件时，力传感器可根据不同条件调整抓取力，而不是用已设定的力；机器人还能精确摆放工件或通过编程设置完成诸如更换卡盘尺寸大小的机床调整，所以它们能够取消或减轻需要人工的劳动。这一切的关键是机器人程序与机床或机床单元的联系。3课题的研究内容及拟采取的研究方法（技术路线）、研究难点及预期达到的目标多功能复合机床能在一次装夹中实现完全加工的新概念，在多功能机床加工中，一个零件只需一次装夹，完成零件的整个加工[8]。其优点在于合理地利用企业资源：取消了重复而多

8、次的工装程序，减少了大量的辅助时间，提高生产效率；加之，由于减少了多次装夹的误差积累，因而提高零件加工精度[9]。本课题主要在普通数控车床的基础上开发多功能部件，以扩大它的功能，