1. 研究目的与意义

超高压水射流切割技术作为一种新兴的实用技术,它具备有传统的切割技术不具备的优势，能够真正做到冷切割。

随着社会的发展，由于传统的水射流切割只能进行平面加工且存在锥度问题，使得现有的普通水切割机床已不能满足工业制造的需求。

因此，大部分从事水刀研发的企业都纷纷开始五轴水切割机床的研发，而南京大地水刀股份有限公司作为具有全球影响力的一家专业从事超高压水射流技术研发的企业，已经掌握了五轴水切割的核心技术，正处于不断优化其结构和提高其精度阶段。

2. 课题关键问题和重难点

本课题是设计4020五轴水切割平台，而在整个的设计过程中的主要的关键问题是主要包括4020五轴水切割机的横梁、床身、z向以及五轴偏摆切割头等部件进行结构设计，并且要求控制线定位精度达0.1mm,角定位精度达0.1，能够在0至90范围内任意角度切割，如何提高切割精度是本课题的难点。

然而难点正是整个4020五轴水切割平台的设计中横梁、床身、z向以及五轴偏摆切割头等部件涉及相关零件上百个，工作量较大，需要花大量的时间进行相应的结构设计；并且要满足最终水切割机的可行性。

此外还需要考虑在零件设计和外购件选型过程中，需要考虑所有机型安装的可行性。

3. 国内外研究现状（文献综述）

中国水刀在上世纪90年代后期开发的产品，不到10年，目前已经拥有10多家制造企业，年产量越4000多台，产值约10亿元人民币，这一数据在美国也是令人生畏的。

中国水刀的产品的工作压力大都在250-370mpa之间，数控、伺服电机驱动，主机为增压器和超高压。

中国水刀在吸收世界同行提高前辈经验的同时，秉承不断立异的理念，近几年经共同努力，不断拓展水刀的应用领域，专注于研发新技术及辅助装备。

4. 研究方案

在设计过程中需要考虑X、Y、Z向传动方案的设计，在Y向传动设计过程中，为解决伺服电机与丝杆直接用联轴器连接会导致丝杆转动过程中抖动问题，需要考虑固定丝杆不动，采用转螺母结构的设计方案；为了解决丝杆抖动的问题，本课题还提出了采用丝杆抖动支撑架结构，以减小丝杆的抖动所造成的误差。

5. 工作计划

第2周 开题报告经指导老师批阅合格并确认后，开题报告封面用标准模板，上传至毕业设 计管理系统。

第3周 完成开题报告审核。

开始毕设课题的计算。