數(shù)控銑床機械系統(tǒng)的設計【VMCL600數(shù)控銑床】,VMCL600數(shù)控銑床,數(shù)控銑床機械系統(tǒng)的設計【VMCL600數(shù)控銑床】,數(shù)控,銑床,機械,系統(tǒng),設計,vmcl600 南 京 理 工 大 學 紫 金 學 院 畢業(yè)設計(論文)開題報告 學 生 姓 名： 華超 學 號： 060104241 專 業(yè)： 機械工程及自動化 設計(論文)題目： 數(shù)控銑床機械系統(tǒng)的設計 指 導 教 師: 黃曉華 2010年 3 月 19 日  開題報告填寫要求 1．開題報告（含“文獻綜述”）作為畢業(yè)設計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報告應在指導教師指導下，由學生在畢業(yè)設計（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效； 2．開題報告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務處統(tǒng)一設計的電子文檔標準格式（可從教務處網(wǎng)頁上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應及時交給指導教師簽署意見； 3．“文獻綜述”應按論文的格式成文，并直接書寫（或打?。┰诒鹃_題報告第一欄目內(nèi)，學生寫文獻綜述的參考文獻應不少于15篇（不包括辭典、手冊）； 4．有關年月日等日期的填寫，應當按照國標GB/T 7408—2005《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯數(shù)字書寫。如“2007年3月15日”或“2007-03-15”。  畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告 1．結(jié)合畢業(yè)設計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，每人撰寫 2000字左右的文獻綜述： 文 獻 綜 述 摘 要 本文簡要敘述了數(shù)控機床在當今社會生產(chǎn)中的重要作用。闡述了數(shù)控機床的定義及發(fā)展歷史，國內(nèi)外現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢，結(jié)合實際闡述了數(shù)控機床技術(shù)結(jié)構(gòu)特點，及進行研究的意義。 關鍵詞 數(shù)控機床 結(jié)構(gòu)特點 發(fā)展趨勢 1 引言 從20世紀中葉數(shù)控技術(shù)出現(xiàn)以來，數(shù)控機床給機械制造業(yè)帶來了革命性的變化。數(shù)控加工具有如下特點：加工柔性好，加工精度高，生產(chǎn)率高，減輕操作者勞動強度、改善勞動條件，有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化以及經(jīng)濟效益的提高。數(shù)控機床是一種高度機電一體化的產(chǎn)品，適用于加工多品種小批量零件、結(jié)構(gòu)較復雜、精度要求較高的零件、需要頻繁改型的零件、價格昂貴不允許報廢的關鍵零件、要求精密復制的零件、需要縮短生產(chǎn)周期的急需零件以及要求100%檢驗的零件。數(shù)控機床的特點及其應用范圍使其成為國民經(jīng)濟和國防建設發(fā)展的重要裝備。 2 課題背景 制造技術(shù)是各國經(jīng)濟競爭的重要支柱之一，經(jīng)濟的成功在很大程度上得益于先進的制造技術(shù)，而機床是機械制造技術(shù)重要的載體，它標志著一個國家的生產(chǎn)能力和技術(shù)水平。機床工業(yè)是國民經(jīng)濟的一個重要先行部門，擔負這為國民經(jīng)濟各部門提供現(xiàn)代化技術(shù)裝備的任務，以1994年為例，全世界基礎的消費額達261.7億美元。其中美國的消費額56億美元、中國33.6億美元。所以，在我國國民經(jīng)濟建設中，機床工業(yè)起著重要的作用。然而在機械制造業(yè)中，大批大量生產(chǎn)時采用專用機床、組合機床、專用自動線等并配以相應的工裝，這些設備的初期投資費用大、生產(chǎn)準備時間長，并且不適應產(chǎn)品的更新?lián)Q代。單件小批生產(chǎn)時，由于產(chǎn)品多變而不宜采用專用機床，特別是在國防、航空、航天和深潛等部門，其零件的精度要求非常，幾何形狀也日趨復雜，且改型頻繁，生產(chǎn)周期短，這就要求迅速適應不同零件的加工。數(shù)控機床就是在這樣的背景下產(chǎn)生和發(fā)展起來的一種新型自動化機床，它較好的解決了小批量、品種多變化、形狀復雜和精度高的零件的自動化加工問題。隨著計算機技術(shù)，特別是微型計算機技術(shù)的發(fā)展及其在數(shù)控機床上的應用，機床數(shù)控技術(shù)正從普通數(shù)控向計算機數(shù)控發(fā)展。一個國家數(shù)控機床的擁有量（相對值），標志著這個國家機械制造業(yè)的現(xiàn)代化程度。數(shù)控銑床因其特有的加工方式及其加工范圍廣在數(shù)控機床中占有重大的比例，因此研究數(shù)控銑床機械系統(tǒng)具有重大意義[1-3]。 3 數(shù)控機床國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 當今世界，工業(yè)發(fā)達國家對機床工業(yè)高度重視，競相發(fā)展機電一體化、高質(zhì)量、高精、高效、自動化先進機床，以加速工業(yè)和國民經(jīng)濟的發(fā)展。長期以來，歐、美、亞在國際市場上相互展開激烈競爭，已形成一條無形戰(zhàn)線，特別是隨微電子、計算機技術(shù)的進步，數(shù)控機床在20世紀80年代以后加速發(fā)展，各方用戶提出更多需求，早已成為四大國際機床展上各國機床制造商競相展示先進技術(shù)、爭奪用戶、擴大市場的焦點。中國加入WTO后，正式參與世界市場激烈競爭，今后如何加強機床工業(yè)實力、加速數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)發(fā)展，實是緊迫而又艱巨的任務。 數(shù)控機床出現(xiàn)至今的50年，隨科技、特別是微電子、計算機技術(shù)的進步而不斷發(fā)展。美、德、日三國是當今世上在數(shù)控機床科研、設計、制造和使用上，技術(shù)最先進、經(jīng)驗最多的國家[5]。例如：在19世紀初時是1mm級，到20世紀初時提高到了0.01mm級。而近30年來，普通機械加工的精度已從0.01mm提高到0.005mm級，精密加工的精度已從1um級提高到0.02um級，超精密加工的精度已從0-0.01um級進入納米級。在表面粗糙度方面，日本用熒光碳素泡沫拋光劑和細微SiO2粉末拋光工作，成功獲得了小于0.0005um的表面粗糙度．過去們只注意表面粗糙度、紋理等表面特征，忽視了表面之下0.38mm范圍內(nèi)的內(nèi)部效應，即次表面效應對零件可靠性的影響。這方面尚需深入研究，采取相應措施，方能提高產(chǎn)品的質(zhì)量和使用壽命及可靠性[6]。 長期以來，國產(chǎn)數(shù)控機床始終處于低檔迅速膨脹，中檔進展緩慢，高檔依靠進口的局面，特別是國家重點工程需要的關鍵設備主要依靠進口，技術(shù)受制于人。究其原因，國內(nèi)本土數(shù)控機床企業(yè)大多處于“粗放型”階段，在產(chǎn)品設計水平、質(zhì)量、精度、性能等方面與國外先進水平相比落后了5-10年；在高、精、尖技術(shù)方面的差距則達到了10-15年。同時中國在應用技術(shù)及技術(shù)集成方面的能力也還比較低，相關的技術(shù)規(guī)范和標準的研究制定相對滯后，國產(chǎn)的數(shù)控機床還沒有形成品牌效應。同時，中國的數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)目前還缺少完善的技術(shù)培訓、服務網(wǎng)絡等支撐體系，市場營銷能力和經(jīng)營管理水平也不高。更重要原因是缺乏自主創(chuàng)新能力，完全擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)控系統(tǒng)少之又少，制約了數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。國外公司在中國數(shù)控系統(tǒng)銷量中的80％以上是普及型數(shù)控系統(tǒng)。如果我們能在普及型數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品快速產(chǎn)業(yè)化上取得突破，中國數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)就有望從根本上實現(xiàn)戰(zhàn)略反擊。同時，還要建立起比較完備的高檔數(shù)控系統(tǒng)的自主創(chuàng)新體系，提高中國的自主設計、開發(fā)和成套生產(chǎn)能力，創(chuàng)建國產(chǎn)自主品牌產(chǎn)品，提高中國高檔數(shù)控系統(tǒng)總體技術(shù)水平?！笆晃濉逼陂g，中國數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)將步入快速發(fā)展期，中國數(shù)控機床行業(yè)面臨千載難逢的大好發(fā)展機遇，根據(jù)中國數(shù)控機床1996-2005年消費數(shù)量，通過模型擬合，預計2009年數(shù)控車床銷售數(shù)量將達8.9萬臺，年均增長率為16.5%。根據(jù)中國加工中心1996-2005年消費增長模型，預計2009年加工中心消費數(shù)量將達2.8萬臺，較2005年年均增長率為17.8%。但目前數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)還缺少完善的技術(shù)培訓、服務網(wǎng)絡等支撐體系，市場營銷能力和經(jīng)營管理水平也不高。更重要的是缺乏自主創(chuàng)新能力，完全擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)控系統(tǒng)少之又少，制約了數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[7-10]。 海外發(fā)展數(shù)控機床之經(jīng)驗，十分寶貴，大致可歸納為：政府扶植與市場經(jīng)濟相結(jié)合；重視人才，切實提高總體素質(zhì)；打好技術(shù)基礎，主機設計、制造過硬；加強科研、不斷創(chuàng)新；講究實效，切實掌握技術(shù)關鍵；質(zhì)優(yōu)可靠，用戶滿意；配套成龍，批量生產(chǎn)；分工合作，競爭力強。“他山之石，可以攻玉”，研究分析海外經(jīng)驗，必將有助于國產(chǎn)數(shù)控機床的發(fā)展。按目標規(guī)劃，到2020年，我國將形成高檔數(shù)控機床與基礎制造裝備主要產(chǎn)品的自主開發(fā)能力，總體技術(shù)水平進入國際先進行列，部分產(chǎn)品國際領先；建立起完整的功能部件研發(fā)和配套能力；形成以企業(yè)為主體、產(chǎn)學研相結(jié)合的技術(shù)創(chuàng)新體系；培養(yǎng)和建立一支高素質(zhì)的研究開發(fā)隊伍；航空航天、船舶、汽車、發(fā)電設備制造所需要的高檔數(shù)控機床與基礎制造裝備80%左右立足國內(nèi)[11-12]。 4 今后發(fā)展方向 今后5—10年，數(shù)控機床的主要創(chuàng)新空間大體在以下領域： （1）直接驅(qū)動技術(shù)的廣泛應用。驅(qū)動電動機與執(zhí)行部件之間沒有中間連接元件。例如電主軸、直線電動機、電滾珠絲杠、電回轉(zhuǎn)工作臺等。直接驅(qū)動技術(shù)大大簡化了機床的結(jié)構(gòu)，發(fā)展新產(chǎn)品的開發(fā)過程，提高了機床的工作可靠性。 （2）新型基礎結(jié)構(gòu)件設計。隨著部件運動速度的提高，運動慣性的負面影響加大，需要在保證機床剛度的前提下使移動部件輕量化，才能夠?qū)崿F(xiàn)高速和高精度加工。因比，各種箱中箱結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、焊接結(jié)構(gòu)和新型材料的應用層出不窮。 （3）數(shù)控系統(tǒng)將面臨重大變革，新ISO標準STEP-NC即將出臺，開創(chuàng)無G代碼編程的新時代。除此之外，開放式和全數(shù)字伺服驅(qū)動是大勢所趨，納米、皮米插補已經(jīng)提到日程上來 （4）熱變形誤差補償技術(shù)越來越受到重視。熱源主要是電動機和摩擦副，要千方百計減少發(fā)熱。熱場的均勻化和恒溫化也是重要技術(shù)關鍵。 （5）借助開放式數(shù)控系統(tǒng)，加強工作地的信息化程度，具有視像、語音和移動通信功能，納入企業(yè)管理信息系統(tǒng)[16]。 5 結(jié)論 綜上所述，數(shù)控機床正處于變革時代，可創(chuàng)新點很多，只要加強基礎研究、認真學習和消化國外技術(shù)，擯棄妄自菲薄的心態(tài)，大有可為。中國機床工業(yè)不能安于現(xiàn)狀，當前的市場興旺不是永恒的，必須改變觀念，立足創(chuàng)新，迎頭趕上。 參考文獻 [1] 朱剛. 新型流體有限元法及葉輪機械正反混合問題[D]. 北京：清華大學， 1996. 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