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南京工程学院毕业设计说明书（论文） 第 1 页 , 1. t is 1,2001,to be in a is by s“ (to as is is in of is of To to to to of by of is at a of by or in of of at 京工程学院毕业设计说明书（论文） 第 2 页 is in in to at it be s is in In of is a in To as a an is at of 2. 3 967, to of is a A&a 64a 4to up a on in a As of to be of to be by of of in to of of of is to of an of 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 第 3 页 To a of on at 998 by is a a 2 10 m it To of by of a on a is a at 000of of NK as a of of PS of on at 001 3. he of is to to a in of of a in in of as a of to of 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 第 4 页 on s in to 1)t is is no to in of to to in is to a to at a To we a 5 , a in of of is it be an to of (2)be in to to As a 0m/800We in of in of of 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 第 5 页 (3)is an to a of as a of a of to on of a of is to of so as to of of is it is of (4)A to to a of a be on a is in to C to so as to (5)is a is as on by be up on a 京工程学院毕业设计说明书（论文） 第 6 页 is in so of be of a of (6)of at as of be as to (7)s by To is by a As an of to 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 第 7 页 工业的最重要部分： 超高速靠模工具机进行航空零件的制造 120B：发展的目的和现状 主管 设计 程 . 引言 简单的说自从 2001 年的恐怖袭击后，围绕航空工业的发展已经不是处于最佳状态，但是日本的航空工业的发展似乎处于一个轻微不同的局面。已经核准的“ 程和“ 构防御的事实支撑着这个评论，还有 空中客机相关联的协约还没有显著的恶化。感谢这些和其他的因素，如工业进入设备更新换代阶段的事 实，日本的航空工业相对处于一个比较好的状态。在全球市场的影响下，有一个强烈的市场发展需求是，降低在国内航空器件上的花费。为了迎合这种发展需求，航空器制造者和工业车间普遍处于一种相对较好的状态。 在全球市场需求的影响下，有一个强烈的市场发展需求是降低国内航空零件的花费。为了迎合这种发展需求，航空器制造者和工作车间已经从努力降低花费并提高生产技术和生产率来收缩零件的需求。 由制造商生产的航空器中，小型喷气式飞机的数量正在快速增长。他的增长速率比制造商或多或少专业化，特殊化的航空器的数量要快的多！如 管这些稳定增长的需求，工作车间和航空器制造商同时面临逐渐增长的降低成本的压力。 东南亚国家低成本生产零件的能力已经引起了强烈的凶猛的价格竞争。中国工作市场和日本工作市场在除了努力降低生产零件的成本外也在进行着引领潮流和质量的竞争，因此中国航空工业正发生能源消耗暴涨。 提供这些全球趋势，可以说日本航空工业在竞争市场中处于一个微妙的地位。不管领先地位和质量的优势，日本航空工业正在价格竞争方面进行一场险南京工程学院毕业设计说明书（论文） 第 8 页 峻的积极的斗争。 为了有利于和机床生产者进行竞争， 经研发了 种先 进的五轴联动超高速靠模工具机是立刻可快速有效投入生产的。这篇文章其余部分用 来介绍这种新的靠模工具机。 2. 背景： 司靠模工具机的发展简要历史 自从 1967 年， 13 个数字控制轴）发展后， 司开发了很多机床用于航空零器件和五轴靠模机的设计，并且在日本国内和国外交付了很多机器专门用于工作车间。其中最近研发和交货的一台大型机器是两工作台， A、 B 轴联动型三个中心轴、五轴靠模机。它带有 64 米长的床身、四米长的工作台面。如图所示。这些靠模机是垂直杆机器、它可使操作者在一个稳定位置把一个大型工件竖起在床身上。 然而，随着时间推移、制造航空零器件的方式改变了。过去所用的生产航空零件锻造方式正在逐渐被制造复杂航空零件的方式代替。这种复杂零件使用一种整材料制造而成，这样是为了降低零件的数量和重量。这意味着在加工过程中需反复移动材料的大部分。高速加工的使用，是被计作提高生产率，也可明显提高金属每小时的移动量。使用垂直柱杆加工一个从标准点开始切削移动的不切实际的选择，为了适应这种变化的要求 司开发了 种大型的五轴高速水平的倾斜桌面性的靠模工具机，这种机器尤其被 设计用于从一块整体材料上高速加工出复杂的零件。简单有效的切削移动。这种新机器在1998 年芝加哥展览会上展出并被用作航空零件的工作车间。其后，然而，个带有 2*10 米的加工气囊的大型机器，它对于一个小的工作车间来说太大并且太昂贵。为了展示这台机器的优越性以及这种机器操作的简易性，司依据简单构思原则开发了一种机器，这种机器， 一种协定以及合理定价五轴高速水平的靠模工具机。如图 3 所示。并且已经在 2000年芝加哥展览会上展出，这台机器以它的演示和高效率而赢得掌声，并且现已成为 司靠模工具机中最有价值的模具。 市场需求，然而，在快节奏的变更，要求降低成本的压力在增加，如前边所描述的。考虑到对这种高速靠模工具机的需求，这烘靠模工具机能够以目南京工程学院毕业设计说明书（论文） 第 9 页 前最高的速率进行准确加工 ,司开发出它的最先进、五轴超高速水平靠模工具机。 种工具机继承了各种 表现出的所有特点，并把机器在 2001 年的 览会上进行展出。 3. 展的目 标 和现状 开发 目的是为使用者提供一种有效的机器以在各种加工环境中生产小型铝质零件中提高生产率，铝质材料在航空器中有广泛的应用。使用 高速加工领域的情况中被证明， 发 图 4，通过了广泛的研究和开发。 这篇文章的其余部分介绍先进的技术合并于新机器上已取得机器的目标。关于这台机器的主要工程设计说明，请看这篇报道的新产品介绍。 1） 为取得高生产率的技术 （ 1）正在开发的高速高动力轴组合 简单的说，用铝加工航空零件的机器的最高速度没有限制，在这种 机器上提高生产率的方法是用一种方法以取得最快的速度下的最高金属移动率。 为达到这个目的，我们开发了一种新型 7532000速高动力轴组合并带有坚实的强大的驱动发动机的靠模工具机。这种高动力轴组合排列在最高速的轴组中以及逐渐减少轴孔的支撑量。主轴单元的标准结构是由具组合而成的，但是它也可根据使用者的需求变换使用 具或其他刀具。主轴轴承采用低速润滑系统已在长期操作时的高速加工的情况下，提高可靠性。 （ 2）提高供给率 高轴线供给率和高加速度 /减速度性能是影 响高速加工过程中的加工时间和加工精度的重要因素。对于直线轴、双驱动系统以及两个发动机驱动机构已经被使用来提高驱动系统的刚性，以提高供给率和最大加减速度、以及提高生产率。因此， 40m/ 4800切削速率已在有线轴和旋转轴中分别取得。 我们相信 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 第 10 页 （ 3）将移动块数减至最小 减少沿每根轴的移动块数是一种有效的提高轴移动速度和取得高水平有效响应度的方法。 被设计成随机移动型，以取代环形移动型机器 ，结构设计充分应用最低移动块数和计算机辅助分析以使机器结构最轻、最坚实。主导轴以及附于 Z 轴主导轴上的附加部分是由特殊的轻重量合金制成。这种合金的热膨胀系数相比较于铁方便的减少加工零件的重量和由于 Y 轴加速度 /减速度以及 Z 轴延展所引起的轴向偏差。 尽管这种特殊轻重量合金依然很贵，但由于它的准确性和工作优点，所以仍被使用着。 （ 4） C 轴旋转结束 一个轻便的环形系统已被用于 C 轴结构中，以核转 C 轴的旋转终点，因此削减 C 轴回转的必要、五轴机器的缺点是带有 A 和 C 回转轴。这样回转动作，在一台普通机器上是不可避免的。 当切削不是沿参考缝进行加工时，将会留下切削痕迹，并且已被削减的 序中需要额外检查。旋转速度已经提升，并且沿直线轴减速所需时间过去被用于慢慢减低 C 轴的移动，现在已被减少，从而缩短加工时间。 （ 5）倾斜台面 用了一个倾斜台面系统，这与 五轴靠模机中使用的倾斜台面一样，并被它的使用者很好地接受了。使用这种倾斜桌面，工件可被放于一个稳固的桌面倾斜的水平位置。当台面位于垂直位置时操作便可进行，为的是高速加工过程中产生的大量碎屑可以从加工区域快速移走，因此在确保高生产率的同时，碎屑 移走的问题被解决了。 （ 6）高速控制 航空零件的高速五轴加工，首先要核定障碍物以及处理掉障碍物，以进行全日自动化加工铸模。切削刀具需由五轴合作控制提供，如五轴刀具长度和直径补偿。 轮廓精度性能已被改进以适合高速五轴控制。高速控制合作特色最近加上用于提高生产率包含 精度轮廓控制）它可精确光滑的控制旋转和直线轴运动。刀具长度补偿沿着刀具轴刀尖控制、以及南京工程学院毕业设计说明书（论文） 第 11 页 三度切削直径补偿。 （ 7）安全及环境特点 作为轴向速度和速率提高，由飞溅的碎屑和断刀带来的危险也在增加。为 了确保来自这些威胁的安全度，加工地区以及高速轴均完全的被泼溅防御物围绕起来。通过加工区域外的泼溅防御物上的窗口或是监控电视装置，操作者可监控加工操作，以及控制机器由于飞溅速度增加，噪音开始成为增加的危险问题。全封闭式飞溅防御物减小了从加工区域泄漏出的噪音，因此减小了操作者的危险。
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