当前，国产五轴联动数控机床在品种上已经拥有立式、卧式、龙门式和落地式z众多形式，适应不同复杂零件加工，加上五轴联动铣床和大型镗铣床以及车铣中心等的开发，基本涵盖了国内市场的需求。精度上，北京机床研究所的高精度加工中心、宁江机械集团股份有限公司的NJ25HMC40卧式加工中心和交大昆机科技股份有限公司的TH61160卧式镗铣加工中心都具有较高的精度，可与发达国家的产品相媲美。在产品市场销售上，江苏多棱、济南二机床、北京机电研究院、宁江机床、桂林机床、北京一机床等企业的产品已获得国内市场的认同。

图1-1 通用卧式五轴联动数控机床

1.3 国内螺旋桨叶片铣削机床研究现状

对螺旋桨专用数控机床的研究，国内比较先进的是武汉重型机床集团有限公司承担的国家“863计划”项目课题CKX5680数控七轴五联动车铣复合加工机床，该机床主要适用于加工大型螺旋桨。该机床能够利用车铣功能复合的特点，实现螺旋桨的一次装夹后进行多表面的加工，能够大大提高我国舰艇用螺旋桨的加工质量和加工效率。

1.4 船用螺旋桨加工多轴联动铣床制造的意义

虽然我国制造业发达，但是我国的制造行业结构还是存在明显的缺陷，在原料的使用、机械化程度以及对环境的污染方面，我国还是处于不完善的阶段，所以我们被称做“世界工厂”，要想将“中国制造”变成“中国创造”还有很长一段路要走，这需要我们自主创新，提高研发能力。对于螺旋桨加工机床更是如此，这类军工方面的技术国外更是垄断，最著名的就是“东芝事件”，只有我们不断改造我们的机械加工设备才能用最少的能源最高效地加工出精度更高的产品，无论在民用还是军用产品方面都会有质的飞跃。螺旋桨五轴联动铣床的研究可以大大提高船用螺旋桨的加工精度，降低螺旋桨噪声。该研究能为我国的能源行业的现代发电装备关键零部件（如大型叶片、水轮机转轮等）的制造加工提供共性加工技术和装备制造技术，为我国飞机发动机及火箭发动机、舰艇螺旋桨制造提供高性能的国产制造装备，填补国内空白，打破西方发达国家的限制和封锁，无论是对我国国防建设，还是对国民经济相关行业的发展都具有非常重要的意义。 

1.5 设计的主要内容和任务

1.5.1 设计提供的要求

提供条件：

1.被加工螺旋浆直径： max= 10m  根据需要设定该加工能力。

2.被加工材料：铸铜（可添加吸声材料等）。

3.镗孔锥度可调整至0-20°

4.加工精度：尺寸精度IT7~ IT9；角度允差 0.5°；加工表面粗糙度：Ra1.6~6.3。 

5. 被加工工件自重：max= 110T

1.5.2 设计内容与要求

1.广泛收集国内外有关大型螺旋浆加工设备.数控铣床介绍；

2.分析螺旋浆加工设备工作特性、参数和传动结构，用于专机设计时借鉴； 

3.进行必要的计算，拟定总体方案和多自由度刀架、工装的方案设计；

4.完成一定量的装配和零件图设计；

5.使整体、床身结构设计趋于优化，必要时可利用运动仿真考查、分析；

第二章  设计任务规划及总体方案设计

2.1 具体的设计任务

根据设计要求，需要完成螺旋桨的叶面的铣削和锥度孔的镗削，需要完成以下结构的设计：

（1）要完成螺旋桨叶片的铣削加工，则要实现数控铣头的五轴联动，除X、Y、Z轴的移动外，需要附加绕X轴旋转的A轴以及绕Z轴旋转的C轴。X、Z轴的运动分别由托板与滑枕实现，A、C两轴的运动靠五自由度铣头实现。