立式加工中心自動換刀裝置的中文英文文獻論文

⑴ 數控機床改造論文

數控機床改造論文對數控機床的改造進行闡述，並對數控機床改造的特點和常用方法研究。

數控機床改造論文【1】

【摘要】數控機床的改造在機械加工行業中應用越來越廣,近年來用戶對數控機床的認知能力進一步提高,對此需求也進一步增加，機床數控化改造成為新的經濟增長行業。

【關鍵詞】數控;機床;數控化改造;特點和方法

1 機床數控化改造分析

一台舊設備使用到一定年頭後，必然會故障頻繁發生、維修困難、生產效率降低、加工精度不穩定、甚至完全停機。

對這樣的設備是採取徹底報廢、還是經過中大修數控改造?做出這種決定之前，首先要對現有設備的剩餘使用價值作出評估。

例如一台加工中心，主要構成的機電部件有：①CNC系統及操作子系統;②伺服系統(包括電動機);③機床電氣;④機械本體(床身、立柱、導軌和絲杠等);⑤刀庫機械手系統;⑥自動工作台交換系統(APC)等。

每一個子系統根據實際情況，都可以作出相應剩餘使用價值評估。

例如根據伺服系統的磨損程度，如果繼續留用，應考慮整修後還有50%以上剩餘價值;但考慮到新更換數控系統的匹配及追求好的伺服特性，即使舊的伺服系統沒有完全損壞，或預計繼續使用壽命不會太長，也可考慮徹底更換。

機械部件的剩餘價值一般都占較高比例，多項工程實踐表明，一台高質量機床的機械大件磨損是有限的。

例如改造過的70年代美國卧式加工中心，X方向行程1台為1.5m、1台為2.5m，導軌的直線度和扭曲都能調整到0.008mm/1000mm，導軌本身沒有進一步修磨。

機械手刀庫部件易損件集中在幾個零件上(如手爪、插銷等)，即使重新更換花費也不多，因此機械部件都佔有較高剩餘價值。

2 數控機床改造的特點

2.1 投資額少、交貨期短同購置新機床相比,一般可以節省60 % - 80 %的費用,改造費用低,特別是大型、特殊機床尤其明顯。

一般大型機床改造,只是新機床購置費用的1/ 3 。

即使有些特殊情況,如高速主軸、托盤自動交換裝置的製造與安裝過於費工、費錢,改造成本也高2 - 3倍,但與購置新機床相比,也能節省投資50%左右。

另外可以根據實際情況進行針對性的改造，交貨期縮短。

2.2 機械性能穩定可靠 所利用的床身、立柱等基礎件都是重而兼顧的鑄造構件,而不是那種焊接構件,改造後的機床性能高、質量好,可以作為新設備繼續使用多年。

2.3 熟悉了解設備、便於操作維修 購買新設備時,不了解新設備是否滿足其加工要求。

改造則不然,可以精確地計算出機床的加工能力,另外,由於多年使用,操作者對機床的特性早已了解,在操作使用和維修方面培訓時間短,見效快。

改造的機床一安裝好,就可以實現全負荷運轉。

2.4 可採用最新的控制技術可根據技術革新的發展速度,及時地提高生產設備地自動化水平和效率,提高設備和檔次,將舊設備改成當今水平的機床。

充分利用現有的條件可以充分利用現有地基,不必像購置新設備時那樣需要重新構築地基。

因此可節約費用,降低改造成本,同時也可縮短生產准備周期。

3 提高數控機床改造精度的常見方法

數控機床在設計上要達到高的靜動態剛度,運動副之間的摩擦系數小、傳動無間隙、功率大、便於操作和維修。

機床數控改造時應盡量達到上述要求,還應對主要部件進行相應的改造使其達到一定的設計要求,才能獲得預期的改造目的,常見的機床改造方法如下：

3.1 修復機床導軌精度

導軌的作用是導向與承載。

導軌在空載和在切削條件下運動時,都應具有足夠的導向精度。

是機床幾何精度的基礎,所以,機床在改造時,為了達到預期的精度要求,往往必須修復導軌精度。

對不同形式導軌,大概修理方法如下:

3.1.1 使用環氧型耐磨導軌塗層修復導軌精度:工作台導軌的塗層,就是床身導軌的拓印,它的配合精度必然很高,簡化了工藝,縮短了製造周期。

應用於機床改造更為便利,效果顯著。

3.1.2 鑄鐵導軌:鑄鐵導軌的精加工是用刮削的方法得到的,刮研顯點為18 ―25 點/ 平方厘米,同時,必須保證潤滑的可靠性。

這樣才能盡可能的減小摩擦,以及對位置控制精度的影響。

3.2 恢復主軸精度

主軸是主軸組的重要組成部分。

機床工作時,由主軸夾持著工件或刀具直接參加表面成形運動,對加工質量和生產率,有重要影響。

所以,改造時必須修復主軸的精度。

對於精度超差的主軸拆卸以後應對其進行全面檢查,以便確定修理方案。

但大多需要更換主軸軸承、重新調整軸承的間隙調整和預緊。

調整後應進行溫升實驗,溫升超過規定值,應減少預緊量。

當主軸軸承重新裝配好後,用千分表和標准檢驗棒,檢查主軸錐孔中心線是否和主軸的回轉中心重合,如果相差較大,則必須用專用的磨頭,重新磨削主軸錐孔,使其回轉中心同主軸的回轉中心完全重合。

3.3 修復或更換滾珠絲杠

絲杠傳動直接關繫到傳動鏈精度，滾珠絲杠作為當代數控機床進給的主要傳動機構,以其長壽命、高剛度、高效率、高靈敏度、無間隙等顯著特點而得以廣泛應用,成為各類數控機床的重要配套部件。

基本上現代的數控機床都採用了滾珠絲杠,但在改造時,一定要恢復其傳動精度,或乾脆更換新的或更高精度的滾珠絲杠,只有這樣才能保證改造後的定位精度,尤其是在半閉環系統中,絲杠不僅要起到傳動作用,還要起到標尺的作用,編碼器只是測量絲杠的轉數,至於工作台實際行走的距離,相當於開環,只能靠滾珠絲杠本身的精度保證。

3.4 利用精密儀器檢測機床精度

可以結合具體的機床改造過程,利用先進的激光干涉儀測量系統,對機床的定位精度進行測量,並利用球桿儀快速檢查機床精度,診斷誤差來源,自動分析機床精度狀態,檢查出反向間隙、垂直度、直線度、周期誤差、伺服不匹配、傳動鏈磨損等,根據檢測結果,進行必要的分析,再結合資金投入、新技術應用等因素確定必要的改造、修理方案。

在調整機床參數時,尤其是伺服驅動參數,可根據球桿儀的檢測結果,進行系統優化,使機床參數更合理,系統更穩定。

在改造完成後,利用激光干涉儀對定位精度進行測量,並根據情況進行適當的補償,可以大大提高機床的定位精度和加工精度。

3.5 減少傳動環節的間隙

一般機床的齒輪主要集中在主軸箱和變速箱中。

為了保證傳動精度,數控機床上使用的齒輪精度等級都比普通機床高。

在結構上要能達到無間隙傳動,因而改造時,機床主要齒輪必須滿足數控機床的要求,以保證機床加工精度。

如果進給傳動系統中有蝸輪蝸桿傳動,一定要注意,調整好反向間隙,否則,很可能直接影響機床性能。

另外,如果進給傳動系統中有同步齒形帶,也必須進行適當的調整或更換,尤其是在採用半閉環系統中,若此部分不在控制環內,將直接影響機床的定位精度。

4 結論

為了能夠大幅度提高數控機床改造後的性能,升級為先進的高端機床,有時需要使用高性能和高可靠的新型功能部件。

但往往價格非常昂貴,使用時一定要根據實際情況,慎重選擇。

本文對數控機床改造從實際情況分析入手，對數控機床改造特點和提高改造精度的常見方法進行了較全面的論述,對數控機床改造具有一定的指導意義。

數控機床刀架改造研究【2】

摘 要：隨著機械製造發展，企業為了提高產品效益和質量，對普通機床數字化改造及普通數控機床升級改造愈來愈重視，因此數控機床改造有著廣闊的市場和效益，刀架的改造就是其一。

關鍵詞：電動刀架 數字化改造

一、數控機床刀架改造及方案

數控車床電動刀架是數控車床的重要功能部件，主要完成零件加工過程中的自動換刀。

使機床在一次裝夾中完成多工序的加工，有效的減少刀具多次裝夾帶來的加工誤差，刀架用於夾持切削用的刀具，其結構直接影響機床的切削性能和切削效率。

因此數控車床的刀架選擇的好與壞、效率高與低將直接影響到產品的加工時間和質量，隨著製造業的不斷發展，對自動刀架的功能及性能要求也越來越高，原有的四工位刀架常常不能滿足盤式零件加工要求。

本篇主要介紹如何用卧式六工位電動刀架取代立式四工位刀架，以提高數控機床使用性能。

圖 1-1 所示為數控車床自動回轉刀架機電系統，其中包括控制元件、動力源、傳動裝置、刀架體與檢測裝置。

PMC作為控制裝置，通過程序控制電機的起停與正反轉，電機作為動力源，通過傳動裝置控制上刀體的抬起、下降與轉動，霍爾元件作為檢測元件，檢測上刀體是否到位，到位信號反饋給PMC，共同控制電機的運轉。

下面從機械與電氣兩方面做一說明。

二、刀架選擇及安裝

1.刀架選擇

數控刀架開始向快速換刀、電液組合驅動和伺服驅動方向發展。

目前國內數控刀架以電動為主，分為立式和卧式兩種。

立式刀架有四、六工位兩種形式，主要用於簡易數控車床;卧式刀架有八、十、十二等工位，可正、反方向旋轉，就近選刀，用於全功能數控車床。

另外卧式刀架還有液動刀架和伺服驅動刀架。

電動刀架是數控車床重要的傳統結構，合理地選配電動刀架，並正確實施控制，能夠有效的提高勞動生產率，縮短生產准備時間，消除人為誤差，提高加工精度與加工精度的一致性等等。

另外，加工工藝適應性和連續穩定的工作能力也明顯提高：尤其是在加工幾何形狀較復雜的零件時，除了控制系統能提供相應的控制指令外，很重要的一點是數控車床需配備易於控制的自動回轉刀架，以便一次裝夾所需的各種刀具，靈活方便地完成各種幾何形狀的加工。

電動刀架已經形成了系列產品，國內許多廠家已有定型產品，如：立式四工位刀架、卧式六工位刀架、八工位刀架、十工位、十二工位刀架等，我們在改造時只需要根據產品加工的工藝要求，選用卧式六工位刀架，如下圖(b)。

2.刀架安裝

與原刀架高度及尺寸相近視，刀架電控系統與原刀架電控系統電平一致，機械參數可以參考同類機床進行類比，中心高不能過高，低了可以用墊板墊;安裝尺寸也要合適，可以採用過渡件安裝。

3.電氣改造及調試

電氣控制部分改造分兩步，線路改造和刀架控制梯形圖的編寫。

3.1電氣部分改造

電氣部分，刀架電機主電路不變，原刀架四個刀位輸入信號地址X2.1、X2.2、X2.3、X2.4中，前三個可作為六工位刀位信號使用，刀架的分度由刀架電動機後端的角度編碼器進行檢測和控制，信號是BCD碼，X2.4可作為刀架加緊信號輸入，需增加X2.6、X2.5兩個輸入點作為刀位選通信號及刀架電機過載保護輸入端，系統其它電氣控制部分不再改動，下圖為改裝後的原理接線圖。

3.2刀架結構及動作分析

經濟型數控車床刀架式在普通車床六方位刀架的基礎上發展的一種自動換刀裝置，其功能和普通六方位刀架一樣：有6個刀位，能夾持六把不同功能的刀具，方刀架回轉60°時，刀架交換一個刀位，但方刀架回轉和刀位號的選擇是由加工程序指令控制的。

下面就以六工位刀架為例來說明其結構與原理，如下圖3.2所示。

3.3刀位信號

3.4自動刀架控制涉及到的I/O信號

PLC輸入信號： X2.1～X2.3：1～6號刀到位信號輸入;X2.4：熱繼電器信號輸入;

X2.5：行程到達信號輸入; X2.6：角度編碼器位置選通信號輸入;

X2.7：電源空開信號輸入; PLC輸出信號： Y2.4：刀架正轉繼電器控制輸出;

Y2.5：刀架反轉繼電器控制輸出。

電動機的正反轉由接觸器KM6、KM7控制，刀架的松開和鎖緊靠微動行程開關SQ1進行檢測，地址為X2.5。

刀架的分度由刀架電動機後端的角度編碼器進行檢測和控制，信號是BCD碼，分別是X2.1、X2.2、X2.3。

刀具位置選通脈沖信號為X2.6。

電動刀塔過載保護輸入信號為X2.4。

選通信號X2.6為1時表示刀架已經旋轉到某個刀位位置，這時的具體刀位號由X2.1、X2.2、X2.3來確定。

3.5電氣設計要求

機床接收到換刀指令(程序的T碼指令)後，刀架電動機正轉進行松開並分度控制，分度過程中要有轉位時間的檢測，檢測時間設定為10s，每次分度時間超過10s系統就發出分度故障報警。

刀架分度並到位後，通過電動機反轉進行鎖緊和定位控制，為了防止反轉時間過長導致電動機過熱，要求電動機反轉控制時間不得超過0.7s。

電動機正反轉控制過程中，還要求有正轉停止延時時間控制和反轉開始的延時時間控制。

自動換刀指令執行後，要進行刀架鎖緊到位信號的檢測，只有檢測到該信號，才能完成T代碼功能。

自動換刀過程中，要求有電動機過載、短路及溫度過高保護，並有相應的報警信息顯示。

自動運行中，程序的T代碼錯誤(T=0或T>7)時相應有報警信息顯示。

3.6控制軟體的設計

電動刀架控制系統軟體執行過程為：換刀系統接收到換刀指令後，系統首先讀取刀號存儲單元中存儲的當前刀位號碼，並將該存儲單元中的刀位號與換刀指令給出的刀位號比較，如果相同，則不需換刀，系統繼續向下執行程序;如果當前刀位號碼與換刀指令給出的刀位號不相同，則PMC的'Y2.4腳輸出高電平控制刀架電機正轉，並不斷檢測刀位到位信號。

當檢測到刀位到位信號後，PMC的Y2.4腳輸出低電平，停止刀架運轉，同時在Y2.5腳輸出高電平，電機反轉，同時啟動定時器(電機反轉的時間必須嚴格控制，時間過短，刀架無法鎖緊，時間過長，會導致電機過載而燒毀)，延時時間一到， Y2.5腳輸出低電平，電機停止旋轉，完成換刀過程。

接下來就要完成FANUC系統PMC刀架控制梯形圖的編制，根據刀架換刀流程及I/O分配地址，完成刀架控制梯形圖的編寫。

對一台特定的數控機床，只要能滿足控制要求，對梯形圖的結構、規模並沒有硬性的規定，我們可以按思路和邏輯方案進行編程。

但理想的梯形圖程序除能滿足機床的控制要求外，還應具有最少的步數、最短的處理時間和易於理解的邏輯關系。

3.7調試

3.7.1順序程序的輸入、調試

3.7.2系統運行

機械選型安裝和電氣設計連接完成後，經過檢查就可以通電試驗，這些工作做完以後，車床刀架的升級改造工作就完成了。

數控機床改造的發展論文【3】

摘 要：近幾年來，隨著我國科技的快速發展，經濟水平的不斷提高，機械的科技水平也有了較大進步，其中數控機床改造也成為了人們較為關注的話題之一。

科學技術的進步同樣也帶動了數控機床的發展，使數控機床技術的運用有了改觀。

文章對數控技術，數控機床進行了簡單介紹，並對其改造情況進行了分析和總結，希望能夠帶來一定借鑒意義。

關鍵詞：數控技術;數控機床;改造

最近幾年來，我國的市場經濟發展迅猛，進步之快令人欣喜，但隨之而來的就是國內、國際市場競爭的白日化，其競爭激烈的程度不言而喻。

日趨激烈的市場競爭力帶來的是中、小批量的生產越來越多，尤其在航空工業中占據的比例更大，甚至達到絕大部分，且零件外形趨於復雜，這也就要求零件的精度更高。

這些要求的日益嚴格，使得傳統機床的工藝漸漸力不從心，無法滿足現代化需求。

在這種情況下，柔性加工變得越發重要，而對數控機床的依賴也越來越大。

想要解決現有狀況的方式通常有兩種，一種是通過購買新的設備來替換老舊設備，從而決絕現有設備無法滿足的缺陷，但這種方法所需的資金比較多，在資金緊張時很難實現。

另一種方法則是改造舊設備，從而獲得數控加工能力，這種辦法有效且節省開支，是目前較好的辦法，這也使得數控機床改造成為了重要的研究課題之一。

1 數控技術與數控機床

數控技術在現代化生產中有著至關重要的作用，現代化生產離不開數控技術，它是生產自動化的核心技術，是實現生產自動化的關鍵所在。

現代化科學在如今的生產中運用廣泛，想要實現生產的全自動化離不開優良的數控技術。

數控技術發展的好壞對現代化機械生產的作用不言而喻，甚至可以說其技術的好壞直接影響著一個國家裝備製造業的水平，同時映射著眾多領域的技術水平。

可見基礎科學的發展離不開數控技術的進步。

數控機床是典型的機電一體化產品，其高效利用解決了很多方面的問題。

在現代化的工廠中離不開數控機床，對於比較復雜、精密、繁多的零件加工，數控機床有著較大作用，是生產的關鍵所在。

柔性、高效能是其特點，更是現代化機床技術發展的大方向。

在航空航天、農業生產以及開采礦產等方面，數控技術都起到重要作用，並帶動了工業的發展。

從根本而言，數控機床就是利用計算技術，將信息代碼用數字的形式表示出來，再通過輸入到數控設備中，通過數控設備發出各種指揮信號，從而控制機床，將一些復雜繁多的問題按照嚴格要求得以解決。

2 數控機床改造的優勢

數控機床的優勢有很多，單從效率方面和合理化方面就可歸納出七點。

以下做詳細介紹。

(1)數控加工的種類較多，小批量生產上有著重要作用，是其自動化的手段。

它的自動化程度較高，並且加工的速度也非常迅速，都是其主要優點。

(2)產品質量是生產最為關注的問題之一，保持穩定的質量和較高的水準是數控加工的優勢。

因為數控加工都是按照提前計算好的數值進行操作和加工的，所以它能夠准確地進行加工並且還可以保證質量的穩定統一。

(3)現代加工中對於一些外形復雜且需要精度的加工是工作的難點問題之一。

數控加工可以有效解決這一方面的困難，並且能夠在加工上保證效率和速度。

(4)裝配的質量和效率依然是加工中所關注的問題之一，數控加工的零件都能夠較好地解決這一方面的問題，並提高了零件裝配的互換性。

(5)生產管理也在其作用下有了較好的發展，由於其加工時間固定，工作穩定，所以管理上也較為便捷，並未計算機集成製造系統的使用起到良好效果。

(6)在人工操作上，其有效利用可以減少勞動力，並提高工作準確度，提高產品質量。

(7)與人工加工相比，其優勢在於可以連續加工，使加工不間斷，在減少人工的同時，又縮短了工期，提高了效率。

3 數控機床改造技術的發展趨勢

近些年來數控機床有了較快的發展，其外形和功能上也有了顯著提高。

具體來說，在上世紀五十年代的時候，誕生了第一台數控機床，這是美國研發的，主要元件是電子管，由於當時科技水平並不發達，所以其體積非常龐大，笨重。

在六十年代時，半導體晶體管有了較好的應用，數控系統也有了較大程度的進步，性能有了穩步提升，並且性價比有了明顯提高。

七十年代的時候，機床的加工效率更為迅速，其使用效率更高，靈活性更強，數控機床有了質的飛躍，工作也逐漸完善起來。

到了八十年代，數控技術轉型為計算機數字控制技術，這是一個嶄新的時代，微處理得到了較為廣泛的應用。

微處理的運算速度有了穩步溫升，數控機床的發展也更為快速。

數控機床的不斷發展，為工業帶來了新的改觀。

伴隨著計算機數字控制時代的到來，數控技術越發完善，高精度、高效率、智能化是其發展的方向，其發展的速度更是令人欣喜。

主要表現特點從以下幾方面來具體說明。

3.1 高精度化

高精度化是數控技術的特點之一。

在現代化工業飛速發展的今天，對加工的精度要求也越來越高。

從八十年代的定位精度到九十年代初的定位精度，可以從數字上看出精度的變化。

在精度不斷提升的現在，受益最大的就是航天工業，其精度的變化有了較大提升，並且對航天工業的發展幫助非常大。

此外，在計算機技術迅猛發展下，其加工精度進步速度也越來越快，機床結構材料也有了一定改變。

3.2 高速度化

機床生產效率的提高也是其發展的具體表現之一，從機床主軸的轉速上可以體現出來。

4000rpm到6000rpm是中等規格機加中心的最高轉速，後發展到8000rpm到12000rpm。

其次，坐標軸移動速度的提升也是其效率提高的表現。

3.3 高柔性化

多樣化、個性化是現代產品的特點，這也就要求機床要有更高的柔性加工。

如銑削加工中心可以銑削、鑽孔、攻絲等。

3.4 高自動化

自動化指的是在加工過程中主要依靠機器設備進行加工，人力加工會比較少。

高自動化不但能夠減少人工的耗費，還可以提高工作效率和工作質量，與傳統加工相比有著非常多的優勢。

傳統自動化往往是對大批量生產加工，而現在利用數控機床和機械加工中心，可以使大批量生產自動化，在多品種小批量的生產上也有所作為。

3.5 宜人的造型和靈活的操作

在數控機床效率不斷提升的同時，造型的改變也是其重要的進步之一。

除了性能優異，使用安全之外，在造型上還要便捷、美觀，適合人員操作。

這才是優秀的數控機床所應具備的。

簡單靈活的操作也是數控機床所具備的特徵，操作的靈活簡單也可以加快其效率。

3.6 可靠性高

隨著現代科學的發展，數控機床的可靠性也有了穩步提高，准確度和質量都有了一定程度上的進步。

機床的數控化從傳統的切削機床逐漸轉化向塑料加工機床、繪圖機、氣割機等加工設備方面轉化。

其可靠性越來越高，應用也越來越廣泛。

4 結束語

隨著數控技術的不斷發展，數控機床改造技術也在日益進步，其發展的前景也十分樂觀。

在現代化科技高速發現的今天，相信我國的數控機床技術還會不斷改進，日趨完善，為其工業發展帶來新的發展前景。

參考文獻

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[3]譚昕.基於三軸聯動的平面二次包絡蝸輪數控加工及數控機床改造方案研究[J].機床與液壓，2005(7).

⑵ 快速自動換刀技術的技術方法

適合於高速加工中心的快速自動換刀技術主要有以下幾個方面：
在傳統的專自動換刀裝屬置的基礎上提高動作速度，或採用動作速度更快的機構和驅動元件。例如，機械凸輪結構的換刀速度要大大高於液壓和氣動結構。日本SODIC公司生產的MC450立式加工中心的機械凸輪結構的快速換刀裝置，刀到刀換刀時間只有0.6s。
根據高速機床新的結構特點設計刀庫和換刀裝置的形式和位置。例如，傳統的立式加工中心的刀庫和換刀裝置多裝在立柱一側：而高速加工中心則多為立柱移動的進給方式，為減輕運動件質量，刀庫和換刀裝置不宜再裝在立柱上。
採用新方法進行刀具快速交換。不用刀庫和機械手方式，而改用其它方式換刀。例如不用換刀，用換主軸的方法。
利用新開發的加工中心的主軸部件可作6自由度高速運動這一特點，讓主軸直接參與換刀過程，不僅可使刀庫配置位置靈活，而且可減少刀庫運動的自由度，顯著簡化刀庫和換刀裝置的結構。
適合於高速加工中心的刀柄。HSK刀柄質量輕，拔插刀行程短，可以使自動換刀裝置的速度提高。快速自動換刀裝置採用HSK空心短錐柄刀是發展的趨勢。

⑶ 求一篇加工中心的論文。5000字。

為模具加工選擇加工中心
摘要!本文針對模具數控加工的特點"提出了選用加工中心時應考慮的若干方面"以保證加工質量和提高生產
效率!
關鍵詞!模具$加工中心$選型
!前言
模具是目前應用數控加工最為廣泛的行業之一!隨
著市場對模具產品質量要求的不斷提高"將有更多的企
業選用加工中心!加工中心的性能將直接影響模具的加
工工藝#加工質量和生產效率!加工中心綜合應用了機
械技術#電子技術#計算機技術#電氣技術#液壓技
術#光學技術"具有先進性#復雜性#發展的迅速性以
及品種型號和檔次的多樣性"而且價格相對比較昂貴"
因此加工中心的選用是一項重要而復雜的工作"要慎重
進行!文獻/01/21/31/41提出了加工中心選用的一般原則
和方法"本文主要探討現代模具製造行業加工中心的具
體選型要求!
"加工中心的選用原則與程序
加工中心的初期投資及維修等費用較昂貴"要求管
理及操作人員的素質較高!用戶要根據自身的經濟實力
和技術實力"以滿足需要為前提進行選用!
565確定典型加工工件的形狀尺寸
根據企業在模具市場的定位"確定模具生產的種
類#結構和形狀尺寸范圍"然後採用成組技術把典型模
板進行歸類"再來選擇合適的加工中心!
562機床市場調研與訂貨
加工中心的種類繁多"價格較昂貴!加工中心的選
用不僅是以數控機床技術#加工工藝技術為基礎的綜合
應用技術"而且是一種受自身經濟實力和技術實力約束
的綜合管理技術!在加工中心初選技術方案出台後"要
貨比三家"與機床生產廠家深入溝通"要詢問並調研機
床廠家提供的典型用戶"兼顧眼前需要與長遠規劃"結
合用戶!78編程能力#數控機床操作和管理維修水平"
最終敲定性能價格比最好的加工中心型號與生產廠家!
訂貨合同中要明確加工中心的驗收標准#程序和驗收期
限"編程操作維修培訓要求"機床專用檢具#刀具#特
殊附件和關鍵配件的供應"是否要作綜合性試件的切削
精度檢查"付款方式及質量保證金等!
#加工中心的選型
265加工中心類型與規格的確定
現代模具製造"都採用專業化協作的生產方式"模
架#頂針等零件外購"模具數控加工的零件"通常有定
模型腔#動模型芯#電極#鑲塊#滑塊等!一般選立式
加工中心加工定模型腔#銅電極#鑲塊#滑塊等零件"
動模型芯既可選用立式加工中心加工也可考慮選擇卧式
加工中心加工!卧式加工中心的工藝性比較廣泛"但卧
式加工中心比立式加工中心的價格要貴"所需加工費也
高"用戶要根據自身經濟實力選配!加工模具型面若有
空間曲面"要考慮選擇多軸聯動的加工中心9:1!如果是
用於大型模具加工"往往要選擇龍門加工中心!
在確定加工中心規格時"應根據模具模板大小考慮
工作台尺寸及各坐標行程!首先按模板尺寸"初定加工
中心工作台尺寸"再考慮模具的裝夾方式以便留出安裝
夾具所需的空間"然後再核算加工中心!軸#"軸行程"
以滿足模具的實際加工范圍!對大型模具還要考慮工作
台的最大承載重量!立式加工中心要考慮主軸端面到工
作檯面的距離!卧式加工中心要考慮主軸端面到工作
台中心的距離!
鑒於模具材料硬度較高"模具粗加工工作量大"
在考慮主軸功率及扭矩時"在同等規格尺寸時一定要
選用主軸功率#扭矩都較大的機床"以提高切削效率!
有實力的企業可考慮選用主軸轉速/000#12(+以上
的高速加工中心3/4356"以提升加工中心對模具材料硬度
的適應性"擴大加工中心的加工工藝范圍"進一步提
高加工效率和加工質量!
模具電極常用材料為純銅或石墨"如要加工石墨
電極786"優選防塵性能好的高速加工中心!
9:9加工中心精度的選擇
模具按製品材料可粗分為五金模和塑料模!一般
地說"五金模具的零件加工精度高於塑料模具的零件
加工精度!
根據模具定模型腔和動模型芯關鍵部位的配合精
度考慮加工中心的精度等級!國產加工中心分為普通
型和精密型"其精度參見下表!
由於數控技術的飛速發展"普通型加工中心已可
加工/;5級精度零件"精密級加工中心可加工<;/級精
度零件3=6!
在考察加工中心的精度指標時"要注意它採用的
精度標准3>06!國際上常用的精度標准有*?@$國際標
准%#A*?$日本標准%#B?CD$美國標准%#EF*$德國
標准%#G?$英國標准%等!除A*?標准採用測量一次的
極差法計算加工中心精度"其他標准均採用多點多次
測定的數理統計法計算加工中心精度!就同一台機床
而言"用不同的精度檢測標准"其檢測的數值"數理
統計法約為極差法的9;H倍!
9:H加工中心的剛性與精度保持性
由於模具材料均較硬"而加工中心技術參數說明
中標出的精度"是加工中心在無負載下的技術參數!
在實際加工狀態下的精度還與加工中心的剛性等因素
有關!所以應對模具工業用加工中心的剛性予以特別
關注!剛性是加工中心質量的一個重要特徵"但目前
尚無對加工中心剛性評價的客觀標准"必要時選擇相
對模板尺寸大一檔規格的加工中心!
在選擇加工中心時"還要考慮機床的精度保持性!
要分析機床的布局#機床剛性#導軌跨距及結構形式&
要優選鑄鐵材料導軌#優選混凝土材料床身&主軸要
帶有循環冷卻裝置等等!剛性和精度保持性好的加工中
心"在機床』磨合(後"會越用越好!筆者就見過不少
模具加工企業"有的因加工中心選型不當"加工過程中
機床振動和雜訊較大"使用一兩年後機床精度已喪失&
有的加工中心用了十幾年"機床精度仍然保持!
9:I數控系統的選擇7>>4
所選數控系統的檔次要與加工中心的檔次相匹配!
由於模具型面單工序加工的程序容量可達>JG以上"加
工時間可達幾十小時以上"一般要求數控系統的平均無
故障時間$CKGL%大於>0000M"運算速度快"存儲容
量大於>CG"系統快進速度大於9I212(+"插補單位
小"插補功能較豐富"網路通信能力強"故障自診斷功
能強"具有在線診斷功能"帶交流驅動單元!如模具型
面復雜"數控系統最好具備進給速度前瞻控制和
NOPG?曲面插補功能!
現代數控系統具有許多功能"有的屬於基本功能"
有的屬於選擇功能!選擇時一定要根據加工中心的具體
用途而定!應對數控系統的性能和價格等作一個綜合分
析"既不要求全"也不要遺漏!
模具數控加工基本上都是使用QBC軟體自動編程"
數控系統的選擇還要考慮與流行QBC軟體的數據交換"
最好是QBC軟體能直接支持該數控系統的後置處理!
在多軸聯動數控系統的選擇上"必須同時考慮多軸加工
QBC軟體的匹配3>963>H6!
9:<加工中心台數估算
對每個典型加工零件"按照工藝分析可以初步確定
工藝路線"確定凸模#凹模#電極等的加工工序內容!
用QBC模擬加工得到每道工序的切削時間!"再考慮相
應輔助時間$一般為>0R;90R!%與每次換刀時間$約
為>0;90.%"就可算出每道工序的加工工時!按一年H00
個工作日"兩班制"一天有效工作時間>I;><M計算"
可初估加工中心的年生產能力!根據生產要求或工序平
衡要求"決定加工中心的台數!
選購加工中心要注意上下工序間的節拍協調一致"
還要注意外部設備的配置"與編程#操作#維修等環節
的匹配!在模具加工行業"因等待加工程序而導致加工
中心停機的現象時有發生!
9:/自動換刀裝置及刀柄的選擇
自動換刀裝置$BKQ%是加工中心的基本特徵!模
具數控加工所需刀具不多"對換刀時間也沒有過高要
求"盡量選用結構簡單#可靠性高#維修容易的自動換
刀裝置"加工中心刀庫容量一般選I;>/把!
加工中心所用的刀具是由通用刀具和與主軸前端錐
孔配套的刀柄等組成!刀柄及拉釘的標准有日本的GK
標准#歐洲的*?@及F*N標准#美國的QBK1BN?*標准#中國的/01標准!各標准依據柄部直徑又有各種大小的
尺寸"最常用的是23號及43號刀柄!但這類刀柄不適
用於高速加工"高速加工中心上要選用567系列短錐刀
柄!
可根據加工中心主軸前端錐孔直徑選定刀柄號"
根據模具加工工藝方案選定刀柄的數量和適量的刀具!
要注意查看加工中心所用的拉釘標准和機械手夾持部
位標准!此外"還需選配刀具預調儀!
89:其他選擇
自動交換工作台的選擇#由於模具的製造是單件
生產"一般毋須考慮選用多工作台!
冷卻裝置$排屑裝置$安全防護裝置#由於模具
加工餘量大"加工時間長"要選用帶有全防護罩的大
流量的冷卻裝置"快速可靠的排屑裝置"安全防護裝
置保護功能全面$可靠!
加工中心附件的選擇#選用加工中心"除了認真
考慮其基本功能及基本件外"還要選用一些選擇功能
及附件"如刀具狀態監測儀等!要選擇與生產要求相
應的高可靠性的附件!
加工中心的選用"還要考慮品牌$可靠性%;<=>
大於?33小時&"關鍵配套件質量$維修服務網點$環
保與安全認證等因素!
!結束語
根據模具加工的具體要求"選擇適用的加工中心"
將提高用戶的投資效益"提升模具加工能力和加工質
量!
參考文獻
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@GE盛伯浩等C數控機床的現狀與發展@DE C製造技術與機床"

⑷ 我想找幾篇論文，好心的朋友來幫幫我吧！

刀庫之發展趨勢與未來展望
近年來自動換刀刀庫的發展儼然已超越其為綜合
切削加工機床配套的角色，在其特有的技術領域中發
展出符合機床高精度、高效能、高可靠度及多任務復合
等概念之獨特產品。以其多樣化產品的功能，左右了
綜合切削加工機床在生產效能及產品精度的表現。多
年來吉輔企業有限公司早已成為全球機床廠最主要的
刀庫供貨商以及產品開發夥伴，以其優質的產品營銷
全球BB 余國，獲得全球!CC 余廠家的肯定，同時也大
幅提升了機床的性能與附加價值。
筆者對於全球機床產業朝向全方位、高效率、高速
化、多功能機床的演進趨勢以及降低生產成本架構的
發展需求，有深刻的體會。在機床製造商的高效率及
降低製造成本的要求下，吉輔公司致力於發展符合市
場需求之產品。近年來刀庫產品之發展趨勢為：!高
效能的產品：發展符合高荷重、高容量、高速化概念之
刀庫產品。"輕量化、低成本的產品：發展符合重量
輕、成本低概念之刀庫產品。在此概念基礎下，刀庫產
品之發展現況為：
（!）超重刀具負荷之刀庫的發展發展出刀鏈系
統能承載重量DC E- 以上之超重刀具，擁有強力鎖刀
裝置之穩固刀鏈架構，可防止重型刀具於運轉中墜落。
（B）高效率且定位精確的驅動及選刀系統的發展
發展出高精度系統配置日系高質量、高定位精度之伺
服電動機及減速機，以符合選刀迅速、換刀精確的主要
性能需求。
（F）多型式刀具容載刀庫的發展發展出同時可
容納多種型式刀具（如%GHIC 及%GHJC）的刀鏈系統，
也被視為是必須時常變換使用多種主軸之加工中心的
必備裝置。
（"）不同型式刀具及任意點之換刀系統的發展
可以同時夾取不同型式刀具如%GHIC 及%GHJC，因應
需求必須有不同的刀具。為了縮短換刀時間，多點式
或任意點式之換刀系統是有必要的。
（I）輕量化、低成本架構之刀庫的發展發展出輕
量化之塑鋼射出刀套架構，整體重量較傳統刀庫減輕
!CC E- 以上，成本大幅降低之刀庫。
（J）大型及高容量刀庫的發展在機床多功能之
趨勢演化下，大量的刀具被使用在同一台機床上，刀庫
之架構必須兼顧換刀效率及儲刀效能，多變的刀庫型
體（可容納!BC K !LC K BCC 把以上刀具）及多樣精密之
換刀系統（如各種立式、卧式、立卧單點及多點式換刀
系統），是其主要之特色。
無庸置疑，未來刀庫的演進及發展簡直難以想像，
新世代刀庫被賦予著能符合未來全方位綜合切削加工
機床及多任務復合加工機床需求之使命。刀庫業界必
須展現全新之思維，方能在未來之產業發展中扮演稱
職之角色。吉輔公司積極參與從事全新功能概念刀庫
之研發工作，在多功能式架構之刀庫領域及高效率換
刀系統之領域，長期投入與發展的態度一直不變。未
來的發展將朝向：快速而多功能之換刀系統（預期
常工作；
（J）當控制櫃發生線路短路或其它情況引發的火
災時，由於房間的阻隔將使滅火工作變得更加困難。
從經濟角度考慮，安裝機櫃空調（機櫃空調器）的
初期投資及日後維護、使用費用，相比於家用、商用空
調具有絕對的優勢。對於一個計劃性和連續性並重的
企業而言，控制系統的一次突發故障，所造成的硬體損
壞、停產及因停產造成的交貨延期所引發的經濟、信譽
損失，要遠大於安裝機櫃空調（控制櫃空調器）所付出
的投資。
綜上所述，雖然機櫃空調（機櫃空調器）只佔整台
（套）設備投資的很少部分，但對於設備的安全運行、
連續生產及控制系統自身的穩定運行和壽命延長具有
重要意義。

⑸ 機械專業畢業論文開題報告

機械專業畢業論文開題報告範文（精選6篇）

在生活中，報告與我們愈發關系密切，要注意報告在寫作時具有一定的格式。那麼什麼樣的報告才是有效的呢？下面是我整理的機械專業畢業論文開題報告範文，歡迎閱讀，希望大家能夠喜歡。

機械專業畢業論文開題報告 篇1

論文題目：

MC無機械手換刀刀庫畢業設計開題報告

本課題的研究內容

本論文是開發設計出一種體積小、結構緊湊、價格較低、生產周期短的小型立式加工中心無機械手換刀刀庫。主要完成以下工作：

1、調研一個加工中心，了解其無機械手換刀刀裝置和結構。

2、參照調研的加工中心，進行刀庫布局總體設計。畫出機床總體布置圖和刀庫總裝配圖，要有方案分析，不能照抄現有機床。

3、設計該刀庫的一個重要部分，如刀庫的轉位機構(包括定位裝置，刀具的夾緊裝置等)，畫出該部件的裝配圖和主要零件(如殼體、蝸輪、蝸桿等3張以上工作圖。

4、撰寫設計說明書。

本課題研究的實施方案、進度安排

本課題採取的研究方法為：

(1)理論分析，參照調研的加工中心，進行刀庫布局總體設計。

進度安排：

2009.3.16-3.20 收集相關的畢業課題資料。

2009.3.23-3.27 完成開題報告。

2009.3.30-4.17 完成畢業設計方案的制定、設計及計算。

2009.4.20-5.15 完成刀庫的設計

2009.5.18-5.29 完成畢業設計說明書。

2009.6.01-6.08 畢業設計答辯。

主要參考文獻

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[7] 劉躍南.機械繫統設計[M].北京:機械工業出版社,1998.8

[8] Panasonic 交流伺服電機驅動器 MINASA 系列使用說明書

[9] 成大先.機械設計手冊第四版第 2 卷[M]. 北京:化學工業出版社,2001.11

[10] 成大先.機械設計手冊第四版第 3 卷[M]. 北京:化學工業出版社,2001.11

機械專業畢業論文開題報告 篇2

1 課題提出的背景與研究意義

1.1 課題研究背景

在數控機床移動式加工中移動部件和靜止導軌之間存在著摩擦，這種摩擦的存在增加了驅動部件的功率損耗，降低了運動精度和使用壽命，增加了運動雜訊和發熱，甚至可能使精密部件變形，限制了機床控制精度的提高。由於摩擦與運動速度間存在非線性關系，特別是在低速微進給情況下，這種非線性關系難以把握，可能產生所謂的尺蠖運動方式或混沌不清的極限環現象，嚴重破壞了對微進給、高精度、高響應能力的進給性能要求。為此，把消除或減少摩擦的不良影響，作為提高機床技術水平的努力方向之一。該課題提出的將磁懸浮技術應用到數控機床加工中，即可以做到消除移動部件與靜止導軌之間存在的摩擦及其不良影響。對提高我國機床工業水平及趕上或超過國際先進水平具有重大意義，且社會應用前景廣闊。

1.2課題研究的意義

機床正向高速度、高精度及高度自動化方向發展。但在高速切削和高速磨削加工場合，受摩擦磨損的影響，傳統的滾動軸承的壽命一般比較短，而磁懸浮軸承可以克服這方面的不足，磁懸浮軸承具有的高速、高精度、長壽命等突出優點，將逐漸帶領機電行業走向一個沒有摩擦、沒有損耗、沒有限速的嶄新境界。超高速切削是一種用比普通切削速度高得多的速度對零件進行加工的先進製造技術，它以高加工速度、高加工精度為主要特徵，有非常高的生產效率，磁懸浮軸承由於具有轉速高、無磨損、無潤滑、可靠性好和動態特性可調等突出優點，而被應用於超高速主軸系統中。要實現高速切削，必須要解決許多關鍵技術，其中最主要的就是高速切削主軸系統，而選擇合理的軸承型式對實現其高轉速至關重要。其中，磁懸浮軸承是高速切削主軸最理想的支承型式之一。磁懸浮軸承可以滿足超高速切削技術對超高速主軸提出的性能要求。但它與普通滑動或滾動軸承的本質區別在於，系統開環不穩定，需要實施主動控制，而這恰恰使得磁懸浮軸承具有動特性可控的優點磁懸浮軸承是一個復雜的機電磁一體化產品，對其精確的分析研究是一項相當困難的工作，如果用實驗驗證則會碰到諸如經費大、周期長等困難，在目前國內情況下不能採取國外以試驗為主的研究方法，主要從理論上進行研究，利用計算機軟體對磁懸浮控制系統進行模擬是一種獲得磁懸浮系統有關特徵簡便而有效的方法。這就是本課題的研究目的和意義。

2 本課題國內外的研究現狀

磁懸浮軸承的應用與發展可以說是傳統支承技術的革命。由於具有無機械接觸和可實現主動控制兩個顯著的優點，主動磁懸浮軸承技術從一開始就引起了人們的重視。磁懸浮軸承的研究最早可追溯到1937年，Holmes和Beams利用交流諧振電路實現了對鋼球的懸浮。自1988年起，國際上每兩年舉行一屆磁懸浮軸承國際會議，交流和研討該領域的最新研究成果；1990年瑞士聯邦理工學院提出了柔性轉子的研究問題，同年G.Schweitzer教授提出了數字控制問題；1998年瑞士聯邦理工學院的R.Vuillemin和B.Aeschlimann等人提出了無感測器磁懸浮軸承。近十年，瑞士、美國、日本等國家研製的電磁懸浮軸承性能指標已經很高，並且已成功應用於透平機械、離心機、真空泵、機床主軸等旋轉機械中，電磁懸浮軸承技術在航空航天、計算機製造、醫療衛生及電子束平版印刷等領域中也得到了廣泛的應用。縱觀2006年在洛桑和托里諾召開的第10界國際磁軸承研討會，磁軸承主要應用研究為磁軸承在高速發動機、核高溫反應堆（HTR-10GT）、人造心臟和回轉儀等方面。國內在磁懸浮軸承技術方面的研究起步較晚，對磁懸浮軸承的研究起步於80年代初。

1983年上海微電機研究所採用徑向被動、軸向主動的混合型磁懸浮研製了我國第一台全懸浮磁力軸承樣機；1988年哈爾濱工業大學的陳易新等提出了磁力軸承結構優化設計的理論和方法，建立了主動磁力軸承機床主軸控制系統數學模型，這是首次對主動磁力軸承全懸浮機床主軸從結構到控制進行的系統研究；1998年，上海大學開發了磁力軸承控制器（600W）用於150m制氧透平膨脹機的控制；2000年清華大學與無錫開源機床集團有限公司合作，實現了內圓磨床磁力軸承電主軸的'工廠應用實驗。目前，國內清華大學、西安交通大學、國防科技大學、哈爾濱工業大學、南京航空航天大學等等都在開展磁懸浮軸承方面的研究。2002年清華大學朱潤生等對主動磁懸浮軸承主軸進行磨削試驗，當轉速60000r／min、法向磨削力100N左右時，精度達到小於8m的水平，精磨磨削效率基本達到工業應用水平。2003年6月，南京航空航天大學磁懸浮應用技術研究所研製的磁懸浮乾燥機的性能指標已通過江蘇省技術鑒定，向工業應用邁出了可喜的一步。2005年「濟南磁懸浮工程技術研究中心」研製的磁懸浮軸承主軸設備，在濟南第四機床廠做磨削試驗，成功磨製出一個內圓孔工件，這是我國第一個用磁懸浮軸承主軸加工的工件。此項技術填補了國內空白。近幾年來，由於微電子技術、信號處理技術和現代控制理論的發展，磁懸浮軸承的研究也取得了巨大進展。

從總體上看，磁懸浮軸承技術正向以下幾個方向發展：

(1)理論分析更注重系統的轉子動力學分析，更多地運用非線性理論對主動

磁懸浮轉子系統的平衡點和穩定性進行分析；更注重建立系統的非線性耦合模型以求得更好的性能。

(2)注重系統的整體優化設計，不斷提高其可靠性和經濟性，以期獲得磁懸浮軸承更加廣泛的應用前景。

(3)控制器的實現越來越多的採用數字控制。為達到更高的性能要求，控制器的數字化、智能化、集成化成為必然的發展趨勢。由於數字控制器的靈活性，各種現代控制理論的控制演算法均在磁懸浮軸承上得到嘗試。

(4)發展了多種新型磁懸浮軸承如：無感測器磁懸浮軸承、無軸承電機超導磁懸浮軸承、高溫磁懸浮軸承。此外，磁懸浮機床主軸在各方面也有較大的發展空間如：高潔凈鋼材Z鋼和EP鋼的引入；陶瓷滾動體，重量比鋼球輕40%；潤滑技術的開發，對於高速切削液的主軸，油液和油霧潤滑能有效防止切削液進入主軸；保持架的開發，聚合物保持架具有重量，自潤滑及低摩擦系數的特點從應用的角度看，磁懸浮軸承的潛力尚未得到的發掘，而它本身也未達到替代其它軸承的水平，設計理論，控制方法等都有待研究和解決。

3 課題的研究目標與研究內容

3.1 研究目標

控制器是主動控制磁懸浮軸承研究的核心，因此正確選擇控制方案和控制器參數，是磁懸浮軸承能夠正常工作和發揮其優良性能的前提。該課題主要研究單自由度磁懸浮系統，其結構簡單，性能評判相對容易、研究周期短，並且可以擴展到多自由度磁懸浮系統的研究。針對磁懸浮主軸系統的非線性以及在控制方面的特點，該課題探索出提高系統總體性能和動態穩定性的有效控制策略。

3.2 主要研究內容

（1）闡述課題的研究背景與意義，對國內外相關領域的研究狀況進行綜述。

（2）對磁懸浮機床主軸的動力學模型進行分析，並將其數值化、離散、解耦和降階等，為後續研究

機械專業畢業論文開題報告 篇3

1、 目的及意義(含國內外的研究現狀分析)

本人畢業設計的課題是」鋼坯噴號機行走部件及總體設計」,並和我的一個同學(他課題是「鋼坯噴號機噴號部件設計」)一起努力共同完成鋼坯噴號機的設計。我們的目的是設計一種價格相對便宜，工作性能可靠的鋼坯噴號機來取代用人工方法在鋼坯上寫編號。

對鋼坯噴號是鋼鐵製造業必然需要存在的一個環節，這是為了實現質量管理和質量追蹤。我們把生產鋼坯對應的連鑄機號、爐座號、爐號、流序號以及表示鋼坯生產時間的時間編號共同組成每塊鋼坯的唯一編號，適當的寫在鋼坯的表面。這樣就在鋼鐵廠的後續檢驗或在客戶使用過程中，如果發現鋼坯的質量有問題，就可以根據這個編號來追蹤到生產這個鋼坯的連鑄機、爐座、爐號、流序及時間等重要信息，及早的發現並解決生產設備中存在的問題。

目前，在國外像日本、美國等一些發達國家已經實現了對鋼坯的自動編號，雖然其輔助設備較多，價格較貴，但大大提高生產的自動化進程和效率。並且鋼坯噴號機具有設備利用率高、位置精度高、可控制性能好等優點。而在國內，除了少數的幾家大型鋼鐵企業(寶鋼、鞍鋼等)引進了自動鋼坯噴號機，大部分的鋼鐵企業仍然處在人工編號的階段。

實現鋼坯噴號的機械化和自動化是提高生產效率和降低生產成本的重要途徑之一，鋼坯噴號機無論在國內還是國外都會有很大的市場。一方面因為人工的工藝流程不但浪費了大量的能量，而且打斷了生產的自動化進程，從而致使生產效率降低，生產成本增加。另一方面由於生產鋼坯的車間溫度很高，有強烈的熱輻射，同時還有大量的水蒸氣和粉塵，因此對其中進行人工編號的工人的勞動強度非常大，並且對身體是一種摧殘，容易得職業病。所以無論從那個方面看都急需一種價格相對便宜，工作性能可靠的鋼坯噴號機來代替人工編號。

作為一個大學生，畢業設計對我來說是展示我大學四年學習成果的一個機會，也是對我的綜合能力的一個考驗。我本人對「鋼坯噴號機行走部件及總體設計」的課題也非常感興趣，我一定會努力完成這次畢業設計的。總的來說，鋼坯噴號機對於鋼鐵廠和這次畢業設計對於我都是具有現實意義的。

2、基本內容和技術方案

本課題是基於機械設計與電子控制結合的技術來設計鋼坯噴號機。經連連軋的鋼坯規格為160mmx200mm的方形鋼坯，用切割機割成定長，由300mm寬的輸出通道送出。

1.基本內容

先擬定鋼坯噴號機的總體方案，然後確定鋼坯噴號機行走部件的傳動方案及結構參數，最後畫出鋼坯噴號機行走部件的裝配圖以及零件圖。

2.系統技術方案

(1)工作過程：啟動機器PLC控制步進電機帶動鋼坯噴號機到相應的位置，按下啟動鍵發送控制信號傳到控制部件(PLC)，控制部件發出控制命令給執行部件(主要是行走部件及噴號部件，行走部件帶動噴頭靠近鋼坯表面，然後噴頭進行噴號)，噴號完成後噴頭上升並清洗號碼牌。再次移動噴號到下一個鋼坯處。

(2)要求實現的功能：行走部件功能(噴號機整體左右的移動，噴號部件的上下前後移動，噴頭的左右移動)、噴號部件功能(噴頭噴號，清洗號碼牌，號碼牌的更換)。其中號碼為(0—9)十個數字，號碼可以變化更換。每個號碼大小為35mmx15mm，號碼間距為5mm。

(3)實現方案：

行走功能的實現：由於在鋼坯上噴號並不需要很精確的定位，所以採用人工控制步進電機的方式移動整體噴號機來粗調。採用液壓缸提供動力來推動噴號部件，並採用行程開關控制電機來實現噴號部件上下移動，下行程開關可以控制噴號部件與鋼坯表面之間的間距和發出信號使噴頭開始噴塗料並向右移動。採用液壓缸推動，滾輪在導架上滾動的方式實現噴好機構的前後移動，並採用行程開關控制電機來實現噴頭的左右移動，右行程開關可以控制噴頭停止噴塗料並回到初始位置和噴號部件向上移動。

噴號功能的具體實現方案由和我一組的同學確定。

3、進度安排

3-4周 認真閱讀和學習有關資料和知識，並翻譯英文文獻

5-7周 鋼坯噴號機行走部件的傳動方案及總體設計

8-9周 確定鋼坯噴號機行走部件結果參數

10-13周 完成鋼坯噴號機行走部件裝配圖及零件工作圖

14-15周 准備並進行畢業答辯

機械專業畢業論文開題報告 篇4

1. 設計（或研究）的依據與意義

十字軸是汽車萬向節上的重要零件，規格品種多，需求量大。目前，國內大多採用開式模鍛和胎模鍛工藝生產，其工藝過程為：制坯→模鍛→切邊。生產的鍛件飛邊大，鍛件加工餘量和尺寸公差大，因而材料利用率低；而且工藝環節多，鍛件質量差，生產效率低。

相比之下，十字軸冷擠壓成形的具有以下優點：

1、提高勞動生產率。用冷擠壓成形工藝代替切削加工製造機械零件，能使生產率大大提高。

2、製件可獲得理想的表面粗糙度和尺寸精度。冷擠壓十字軸類零件的精度可達ITg---IT8級，表面粗糙度可達Ra O．2～1．6。因此，用冷擠壓成形的十字軸類零件一般很少再切削加工，只需在要求特別高之處進行精磨。

3、提高零件的力學性能。冷擠壓後金屬的冷加工硬化，以及在零件內部形成合理的纖維流線分布，使零件的強度高於原材料的強度。

4、降低零件成本。冷擠壓成形是利用金屬的塑性變形製成所需形狀的零件，因而能大量減少切削加工，提高材料的利用率，從而使零件成本大大降低。

2. 國內外同類設計（或同類研究）的概況綜述

利用切削加工方法加工十字軸類零件，生產工序多，效率低，材料浪費嚴重，並且切削加工會破壞零件的金屬流線結構。目前國內大多採用熱模鍛方式成形十字軸類零件，加熱時產生氧化、脫碳等缺陷，必然會造成能源的浪費，並且後續的機加工不但浪費大量材料，產品的內在和外觀質量並不理想。

採用閉式無飛邊擠壓工藝生產十字軸，鍛件無飛邊，可顯著降低生產成本，提高產品質量和生產效率：

（1）不僅能節省飛邊的金屬消耗，還能大大減小或消除敷料，可以節約材料30﹪；由於鍛件精化減少了切削加工量，電力消耗可降低30﹪；

（2）鍛件質量顯著提高，十字軸正交性好、組織緻密、流線分布合理、纖維不被切斷，扭轉疲勞壽命指標平均提高2~3倍；

（3）由於一次性擠壓成型，生產率提高25%.

數值模擬技術是CAE的關鍵技術。通過建立相應的數學模型，可以在昂貴費時的模具或附具製造之前，在計算機中對工藝的全過程進行分析，不僅可以通過圖形、數據等方法直觀地得到諸如溫度、應力、載荷等各種信息，而且可預測存在的缺陷；通過工藝參數對不同方案的對比中總結出規律，進而實現工藝的優化。數值模擬技術在保證工件質量、減少材料消耗、提高生產效率、縮短試制周期等方面顯示出無可比擬的優越性。

目前，用於體積成形工藝模擬的商業軟體已有「Deform」、「Autoforge」等軟體打入中國市場。其中，DEFORM軟體是一套基於有限元的工藝模擬系統，用於分析金屬成形及其相關工業的各種成形工藝和熱處理工藝。DEFORM無需試模就能預測工業實際生產中的金屬流動情況，是降低製造成本，縮短研發周期高效而實用的工具。二十多年來的工業實踐清楚地證明了基於有限元法DEFORM有著卓越的准確性和穩定性，模擬引擎在大金屬流動，行程載荷和產品缺陷預測等方面同實際生產相符保持著令人嘆為觀止的精度。

3. 課題設計（或研究）的內容

1）完成十字軸徑向擠壓工藝分析，完成模具總裝圖及零件圖設計。

2）建立十字軸徑向擠壓成形模具的三維模型。

3）十字軸徑向擠壓成形過程數值模擬。

4）相關英文資料翻譯。

4. 設計（或研究）方法

1）完成十字軸徑向擠壓成形工藝分析，繪制模具總裝圖及零件圖。

2）寫畢業論文建立十字軸徑向擠壓成形模具的三維模型。

3）完成十字軸徑向擠壓成形過程數值模擬。

4）查閱20篇以上與課題相關的文獻。

5）完成12000字的論文。

6）翻譯10000個以上英文印刷符號。

5. 實施計劃

04-06周：文獻檢索，開題報告。

07-10周：進行工藝分析、繪制模具二維圖及模具三維模型設計。

11-13周：進行數值模擬。

14-16周：撰寫畢業論文。

17周：進行答辯。

機械專業畢業論文開題報告 篇5

一、畢業設計題目的背景

三級圓錐—圓柱齒輪減速器，第一級為錐齒輪減速，第二、三級為圓柱齒輪減速。這種減速器具有結構緊湊、多輸出、傳動效率高、運行平穩、傳動比大、體積小、加工方便、壽命長等優點。因此，隨著我國社會主義建設的飛速發展，國內已有許多單位自行設計和製造了這種減速器，並且已日益廣泛地應用在國防、礦山、冶金、化工、紡織、起重運輸、建築工程、食品工業和儀表製造等工業部門的機械設備中，今後將會得到更加廣泛的應用。

二、主要研究內容及意義

本文首先介紹了帶式輸送機傳動裝置的研究背景，通過對參考文獻進行詳細的分析，闡述了齒輪、減速器等的相關內容；在技術路線中，論述齒輪和軸的選擇及其基本參數的選擇和幾何尺寸的計算，兩個主要強度的驗算等在這次設計中所需要考慮的一些技術問題做了介紹；為畢業設計寫作建立了進度表，為以後的設計工作提供了一個指導。最後，給出了一些參考文獻，可以用來查閱相關的資料，給自己的設計帶來方便。

本次課題研究設計是大學生涯最後的學習機會，也是最專業的一次鍛煉，它將使我們更加了解實際工作中的問題困難，也使我對專業知識又一次的全面總結，而且對實際的機械工程設計流程有一個大概的了解，我相信這將對我以後的工作有實質性的幫助。

三、實施計劃

收集相關資料：20XX年4月10日——4月16日

開題准備： 4月17日——4月20日

確定設計方案：4月21日——4月28日

進行相關設計計算：4月28日——5月8日

繪制圖紙：5月9日——5月15日

整理材料：5月15日——5月16日

編寫設計說明書：5月17日——5月20日

准備答辯：

四、參考文獻

[1] 王昆等 機械設計課程設計 高等教育出版社,1995.

[2] 邱宣懷 機械設計第四版 高等教育出版社,1997.

[3] 濮良貴 機械設計第七版 高等教育出版社,2000.

[4] 任金泉 機械設計課程設計 西安交通大學出版社,2002.

[5] 許鎮寧 機械零件 人民教育出版社,1959.

[6] 機械工業出版社編委會 機械設計實用手冊 機械工業出版社,2008

機械專業畢業論文開題報告 篇6

1. 設計（或研究）的依據與意義

十字軸是汽車萬向節上的重要零件，規格品種多，需求量大。目前，國內大多採用開式模鍛和胎模鍛工藝生產，其工藝過程為：制坯→模鍛→切邊。生產的鍛件飛邊大，鍛件加工餘量和尺寸公差大，因而材料利用率低；而且工藝環節多，鍛件質量差，生產效率低。

相比之下，十字軸冷擠壓成形的具有以下優點：

1、增強勞動生產率。用冷擠壓成形工藝代替切削加工製造機械零件，能使生產率大大增強。

2、製件可獲得理想的表面粗糙度和尺寸精度。冷擠壓十字軸類零件的精度可達ITg---IT8級，表面粗糙度可達Ra O．2～1．6。因此，用冷擠壓成形的十字軸類零件一般很少再切削加工，只需在要求特別高之處進行精磨。

3、增強零件的力學性能。冷擠壓後金屬的冷加工硬化，以及在零件內部形成合理的纖維流線分布，使零件的強度高於原材料的強度。

4、降低零件成本。冷擠壓成形是利用金屬的塑性變形製成所需形狀的零件，因而能大量減少切削加工，增強材料的利用率，從而使零件成本大大降低。

2. 國內外同類設計（或同類研究）的概況綜述

利用切削加工方法加工十字軸類零件，生產工序多，效率低，材料浪費嚴重，並且切削加工會破壞零件的金屬流線結構。目前國內大多採用熱模鍛方式成形十字軸類零件，加熱時產生氧化、脫碳等缺陷，必然會造成能源的浪費，並且後續的機加工不但浪費大量材料，產品的內在和外觀質量並不理想。

採用閉式無飛邊擠壓工藝生產十字軸，鍛件無飛邊，可顯著降低生產成本，增強產品質量和生產效率：

（1）不僅能節省飛邊的金屬消耗，還能大大減小或消除敷料，可以節約材料30％；由於鍛件精化減少了切削加工量，電力消耗可降低30％；

（2）鍛件質量顯著增強，十字軸正交性好、組織緻密、流線分布合理、纖維不被切斷，扭轉疲勞壽命指標平均增強2~3倍；

（3）由於一次性擠壓成型，生產率增強25%.

數值模擬技術是CAE的關鍵技術。通過建立相應的數學模型，可以在昂貴費時的模具或附具製造之前，在計算機中對工藝的全過程進行分析，不僅可以通過圖形、數據等方法直觀地得到諸如溫度、應力、載荷等各種信息，而且可預測存在的缺陷；通過工藝參數對不同方案的對比中總結出規律，進而實現工藝的優化。數值模擬技術在保證工件質量、減少材料消耗、增強生產效率、縮短試制周期等方面顯示出無可比擬的優越性。

目前，用於體積成形工藝模擬的商業軟體已有「Deform」、「Autoforge」等軟體打入中國市場。其中，DEFORM軟體是一套基於有限元的工藝模擬系統，用於分析金屬成形及其相關工業的各種成形工藝和熱處理工藝。DEFORM無需試模就能預測工業實際生產中的金屬流動情況，是降低製造成本，縮短研發周期高效而實用的工具。二十多年來的工業實踐清楚地證明了基於有限元法DEFORM有著卓越的准確性和穩定性，模擬引擎在大金屬流動，行程載荷和產品缺陷預測等方面同實際生產相符保持著令人嘆為觀止的精度。

3. 課題設計（或研究）的內容

1）完成十字軸徑向擠壓工藝分析，完成模具總裝圖及零件圖設計。

2）建立十字軸徑向擠壓成形模具的三維模型。

3）十字軸徑向擠壓成形過程數值模擬。

4）相關英文資料翻譯。

4. 設計（或研究）方法

1）完成十字軸徑向擠壓成形工藝分析，繪制模具總裝圖及零件圖。

2）畢業論文建立十字軸徑向擠壓成形模具的三維模型。

3）完成十字軸徑向擠壓成形過程數值模擬。

4）查閱20篇以上與課題相關的文獻。

5）完成12000字的論文。

6）翻譯10000個以上英文印刷符號。

5. 實施計劃

04-06周：文獻檢索，開題報告。

07-10周：進行工藝分析、繪制模具二維圖及模具三維模型設計。

11-13周：進行數值模擬。

14-16周：撰寫畢業論文。

17周：進行答辯。

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⑹ 快速自動換刀技術的產生背景

高速加工中心是高速機床的典型產品，高速功能部件如電主軸、高速絲杠和直線電動機的發展應用極大地提高了切削效率。為了配合機床的高效率，作為加工中心的重要部件之一的自動換刀裝置（ATC）的高速化也相應成為高速加工中心的重要技術內容。
隨著切削速度的提高，切削時間的不斷縮短，對換刀時間的要求也在逐步提高，換刀的速度已成為高水平加工中心的一項重要指標。
由於加工中心的自動換刀要求可靠准確，而且結構相對比較復雜，提高換刀速度技術難度大。目前國外機床先進企業生產的高速加工中心為了適應高速加工，大都配備了快速自動換刀裝置，很多採用了新技術、新方法。本文將介紹一些提高換刀速度的技術方法和國外先進高速加工中心的快速自動換刀技術，希望對我國高速加工中心的發展有些幫助。

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⑻ 誰有關於數控機床方面的論文啊

數控機床發展史

摘要：機械繫以機械為主，所以必須掌握好各種機械的專業知識，從這學期開始，開始接觸機械專業基礎課。我會本著認真的態度對待專業課的學習，提高自己的專業素養.接下來我將介紹一下我對數控機床發展史的認識。

20世紀中期，隨著電子技術的發展，自動信息處理、數據處理以及電子計算機的出現，給自動化技術帶來了新的概念，用數字化信號對機床運動及其加工過程進行控制，推動了機床自動化的發展。
採用數字技術進行機械加工，最早是在40年代初，由美國北密支安的一個小型飛機工業承包商派爾遜斯公司（ParsonsCorporation）實現的。他們在製造飛機的框架及直升飛機的轉動機翼時，利用全數字電子計算機對機翼加工路徑進行數據處理，並考慮到刀具直徑對加工路線的影響，使得加工精度達到±0.0381mm（±0.0015in），達到了當時的最高水平。
1952年，麻省理工學院在一台立式銑床上，裝上了一套試驗性的數控系統，成功地實現了同時控制三軸的運動。這台數控機床被大家稱為世界上第一台數控機床。
這台機床是一台試驗性機床，到了1954年11月，在派爾遜斯專利的基礎上，第一台工業用的數控機床由美國本迪克斯公司（Bendix-Cooperation）正式生產出來。
在此以後，從1960年開始，其他一些工業國家，如德國、日本都陸續開發、生產及使用了數控機床。
數控機床中最初出現並獲得使用的是數控銑床，因為數控機床能夠解決普通機床難於勝任的、需要進行輪廓加工的曲線或曲面零件。
然而，由於當時的數控系統採用的是電子管，體積龐大，功耗高，因此除了在軍事部門使用外，在其他行業沒有得到推廣使用。
到了1960年以後，點位控制的數控機床得到了迅速的發展。因為點位控制的數控系統比起輪廓控制的數控系統要簡單得多。因此，數控銑床、沖床、坐標鏜床大量發展，據統計資料表明，到1966年實際使用的約6000台數控機床中，85%是點位控制的機床。
數控機床的發展中，值得一提的是加工中心。這是一種具有自動換刀裝置的數控機床，它能實現工件一次裝卡而進行多工序的加工。這種產品最初是在1959年3月，由美國卡耐·;特雷克公司（Keaney&TreckerCorp.）開發出來的。這種機床在刀庫中裝有絲錐、鑽頭、鉸刀、銑刀等刀具，根據穿孔帶的指令自動選擇刀具，並通過機械手將刀具裝在主軸上，對工件進行加工。它可縮短機床上零件的裝卸時間和更換刀具的時間。加工中心現在已經成為數控機床中一種非常重要的品種，不僅有立式、卧式等用於箱體零件加工的鏜銑類加工中心，還有用於回轉整體零件加工的車削中心、磨削中心等。
1967年，英國首先把幾台數控機床連接成具有柔性的加工系統，這就是所謂的柔性製造系統（FlexibleManufacturingSystem——FMS）之後，美、歐、日等也相繼進行開發及應用。 1974年以後，隨著微電子技術的迅速發展，微處理器直接用於數控機床，使數控的軟體功能加強，發展成計算機數字控制機床（簡稱為CNC機床），進一步推動了數控機床的普及應用和大力發展。

80年代，國際上出現了1～4台加工中心或車削中心為主體，再配上工件自動裝卸和監控檢驗裝置的柔性製造單元（FlexibleManufacturingCell——FMC）。這種單元投資少，見效快，既可單獨長時間少人看管運行，也可集成到FMS或更高級的集成製造系統中使用。
目前，FMS也從切削加工向板材冷作、焊接、裝配等領域擴展，從中小批量加工向大批量加工發展。
所以機床數控技術，被認為是現代機械自動化的基礎技術。

那什麼是車床呢？據資料所載，所謂車床，是主要用車刀對旋轉的工件進行車削加工的機床。在車床上還可用鑽頭、擴孔鑽、鉸刀、絲錐、板牙和滾花工具等進行相應的加工。車床主要用於加工軸、盤、套和其他具有回轉表面的工件，是機械製造和修配工廠中使用最廣的一類機床。

古代的車床是靠手拉或腳踏，通過繩索使工件旋轉，並手持刀具而進行切削的。1797年，英國機械發明家莫茲利創制了用絲杠傳動刀架的現代車床，並於1800年採用交換齒輪，可改變進給速度和被加工螺紋的螺距。1817年，另一位英國人羅伯茨採用了四級帶輪和背輪機構來改變主軸轉速。
為了提高機械化自動化程度，1845年，美國的菲奇發明轉塔車床；1848年，美國又出現回輪車床；1873年，美國的斯潘塞製成一台單軸自動車床，不久他又製成三軸自動車床；20世紀初出現了由單獨電機驅動的帶有齒輪變速箱的車床。
第一次世界大戰後，由於軍火、汽車和其他機械工業的需要，各種高效自動車床和專門化車床迅速發展。為了提高小批量工件的生產率，40年代末，帶液壓仿形裝置的車床得到推廣，與此同時，多刀車床也得到發展。50年代中，發展了帶穿孔卡、插銷板和撥碼盤等的程序控制車床。數控技術於60年代開始用於車床，70年代後得到迅速發展。
車床依用途和功能區分為多種類型。
普通車床的加工對象廣，主軸轉速和進給量的調整范圍大，能加工工件的內外表面、端面和內外螺紋。這種車床主要由工人手工操作，生產效率低，適用於單件、小批生產和修配車間。
轉塔車床和回轉車床具有能裝多把刀具的轉塔刀架或回輪刀架，能在工件的一次裝夾中由工人依次使用不同刀具完成多種工序，適用於成批生產。
自動車床能按一定程序自動完成中小型工件的多工序加工，能自動上下料，重復加工一批同樣的工件，適用於大批、大量生產。
多刀半自動車床有單軸、多軸、卧式和立式之分。單軸卧式的布局形式與普通車床相似，但兩組刀架分別裝在主軸的前後或上下，用於加工盤、環和軸類工件，其生產率比普通車床提高3～5倍。
仿形車床能仿照樣板或樣件的形狀尺寸，自動完成工件的加工循環，適用於形狀較復雜的工件的小批和成批生產，生產率比普通車床高10～15倍。有多刀架、多軸、卡盤式、立式等類型
立式車床的主軸垂直於水平面，工件裝夾在水平的回轉工作台上，刀架在橫粱或立柱上移動。適用於加工較大、較重、難於在普通車床上安裝的工件，一般分為單柱和雙柱兩大類。
鏟齒車床在車削的同時，刀架周期地作徑嚮往復運動，用於鏟車銑刀、滾刀等的成形齒面。通常帶有鏟磨附件，由單獨電動機驅動的小砂輪鏟磨齒面。
專門車床是用於加工某類工件的特定表面的車床，如曲軸車床、凸輪軸車床、車輪車床、車軸車床、軋輥車床和鋼錠車床等。聯合車床主要用於車削加工，但附加一些特殊部件和附件後，還可進行鏜、銑、鑽、插、磨等加工，具有「一機多能」的特點，適用於工程車、船舶或移動修理站

看機床的水平主要看金屬切削機床，其他機床技術和復雜性不高，就是近幾年很流行的電加工機床，也只是方法的改變，沒什麼復雜性和科技含量。

我國的數控磨床水平不錯，每年都有大量出口，因為它簡單，基本屬於勞動密集型。

金屬加工主要是去除材料，得到想得到的金屬形狀。去除材料，主要靠車和銑，車床發展為數控車床，銑床發展為加工中心。高精度多軸機床，可以讓復雜零件在精度和形狀上一次到位，例如，飛機上的一個復雜零件，以前由很多種工人：車工、銑工、磨床工、畫線工、熱處理工用好幾個月干，其中還有報廢的，最新的復合數控機床幾天甚至幾個小時就全乾好了，而且精度比你設計的還高。零件精度高就意味著壽命長，可靠性好。

由普通發展到數控，一個人頂原來的十個，在精度上，更是沒法說，適應性上，零件變了，換個程序就行。把人的因素也降為最低，以前在工廠，誰要時會車渦輪、蝸桿，沒個10年8年的不行，要是誰掌握了，那牛得很。現在用數控設備，只要你會編程，把參數輸進去就可以了，很簡單，剛畢業的技校學生都會，而且批量的產品質量也有保證。

自美國在50年代末搞出世界一台數控車床後，機床製造業就進入了數控時代，中國在六十年代也搞出了第一代數控機床，但後來中國進入了什麼年代，大家都知道。等80年代我們再去看世界的數控機床水平，差距就是20年了，其實奮起直追還有希望，但國營工廠不思進取，到了90年代，我們再去看世界水平，已有30年的差距了。中國改革開放前走的是蘇聯的路子，什麼叫蘇聯的路子，舉個例子來講：比如，生產一根軸，蘇聯的方式是建一個專用生產線，用多台專用機床，好處是批量很容易上去，但一旦這根軸的參數發生了變化，這條線就報廢了，生產人員也就沒事做了。在1960－1980年代，國營工廠一個產品生產幾十年不變樣。到了1980年代後，當時搞商品經濟，這些廠不能迅速適應市場，經營就困難了，到了90年代就大量破產，大量職工下崗。現代的生產也有大批量生產，但主要是單件小批量，不管是那種，只要你的設備是數控的，適應起來就快。專業機床的路子已經到頭了， ;西方走的路和前蘇聯不一樣，當年的「東芝」事件，就是日本東芝賣給蘇聯了幾台五軸聯動的數控銑床，讓蘇聯在潛艇的推進螺旋槳上的製造，上了一個檔次，讓美國的聲納聽不到潛艇聲音了，所以美國要懲處東芝公司。由此也可見，前蘇聯的機床製造業也落後了，他們落後，我們就更不用說了。雖然，美國搞出了世界第一台數控機床，但數控機床的發展，還是要數德國。德國本來在機械方面就是世界第一，數控機床無非就是搞機電一體化，機械方面德國已沒問題，剩下的就是電子系統方面，德國的電子系統工業本來就強大，所以在上世紀六、七十年代，德國就執機床界的牛耳了。

但日本人的強項就是仿造，從上世紀70年代起，日本大量從德國引進技術，消化後大量仿造，經過努力，日本在90年代起，就超越了德國，成為世界第一大數控機床生產國，直到現在還是。他們在機床製造水平上，有一些也走在了世界前面，如在機床復合（一機多種功能）化方面，是世界第一。數控機床的核心就在數控系統方面，日本目前在系統方面也排世界第一，主要是它的發拿科公司。第一代的系統用步進電機，我們現在也能造，第二代用交流伺服電機。現在的數控系統的核心就是交流伺服電機和系統內的邏輯控制軟體，交流伺服電機我們國家目前還沒有誰能製造，這是一個光學、機械、電子的綜合體。邏輯控制軟體就是控制機床的各軸運動，而這些軸是用伺服電機驅動的，一般的系統能同時控制3軸，高級系統能控制五軸，能控5軸的，五軸以上也沒問題。我們國家也由有5軸系統，但「做秀」的成份多，還沒實用化。我們的工廠用的五軸和五軸以上機床，100％進口。

機床是一個國家製造業水平高低的象徵，其核心就是數控系統。我們目前不要說系統，就是國內造的質量稍微好一點的數控機床，所用的高精度滾珠絲杠，軸承都是進口的，主要是買日本的，我們自產的滾珠絲杠、軸承在精度、壽命方面都有問題。目前國內的各大機床廠，數控系統100％外購，各廠家一般都買日本發那科、三菱的系統，佔80％以上，也有德國西門子的系統，但比較少。德國西門子系統為什麼用的少呢？早期，德國系統不太能適合我們的電網，我們的電網穩定性不夠，西門子系統的電子伺服模塊容易燒壞。日本就不同了，他們的系統就燒不壞。近來西門子系統改進了不少，價格方面還是略高。德國人很不重視中國，所以他們的系統漢語化最近才有，不像日本，老早就有漢語化版的。

就國產高級數控機床而言，其利潤的主體是被外國人拿走了，中國只是掙了一個辛苦錢。
美國為什麼沒有能成為數控機床製造大國呢？這個和他們當時制定產業政策的人有關，再加上當時美國的勞動力貴，買比製造劃算。機床屬於投資大，見效慢，回報率底的產業，而且需要技術積累。不太附和美國情況。但後來美國發現，機床屬於戰略物資，沒有它，飛機、大炮、坦克、軍艦的製造都有問題，所以他們重新制定政策，扶植了一些機床廠，規定了一些單位只能買國產設備，就是貴也得買，這就為美國保留了一些數控機床行業。美國機床在世界上沒有什麼競爭力。

歐洲的機床，除德國外，瑞士的也很好，要說超高精密機床，瑞士的相當好，但價格也是天價。一般用戶用不起。義大利、英國、法國屬於二流，中國很少買他們的機床。西班牙為了讓中國進口他們的機床，不惜貸款給中國，但買的人也很少??借錢總是要還的。

韓國、台灣的數控機床製造能力比大陸地區略強，不過水平差不多。他們也是在上世紀90年代引進日本技術發展的。韓國應該好一點，它有自己製造的、已經商業化了的數控系統，但進口到中國的機床，應我們的要求，也換成了日本系統。我們對他們的系統信不過。韓國數控機床主要有兩家：大宇和現代。大宇目前在我國設有合資企業。台灣機床和我們大體一樣，自己造機械部分，系統采購日本的。但他們的機床質量差，壽命短，目前在大陸影響很壞。其實他們比我們國產的要好一點。但我們自己的差，我們還能容忍，台灣的機床是用美金買來的，用的不好，那火就大了。台灣最主要的幾家機床廠已打算把工廠遷往大陸，大部分都在上海。這些廠目前在國內的競爭中，也打著“國產」的旗號。

近來隨著中國的經濟發展，也引起了世界一些主要機床廠商的注意，2000年，日本最大的機床製造商「馬扎克」在中國銀川設立了一家數控機床合資廠，據說製造水平相當高，號稱「智能化、網路化」工廠，和世界同步。今年日本另外一家大機床廠大隈公司在北京設立了一家能年產1000台數控機床的控股公司，德國的一家很有名的企業也在上海設立了工廠。

目前，國家制定了一些政策，鼓勵國民使用國產數控機床，各廠家也在努力追趕。國內買機床最多的是軍工企業，一個購買計劃里，80％是進口，國產機床滿足不了需要。今後五年內，這個趨勢不會改變。不過就目前國內的需要來講，我國的數控機床目前能滿足中低檔產品的訂貨。

美、德、日三國是當今世上在數控機床科研、設計、製造和使用上，技術最先進、經驗最多的國家。因其社會條件不同，各有特點。
1.美國的數控發展史

美國政府重視機床工業，美國國防部等部門因其軍事方面的需求而不斷提出機床的發展方向、科研任務,並且提供充足的經費，且網羅世界人才，特別講究「效率」和「創新」，注重基礎科研。因而在機床技術上不斷創新，如1952年研製出世界第一台數控機床、1958年創制出加工中心、70年代初研製成FMS、1987年首創開放式數控系統等。由於美國首先結合汽車、軸承生產需求，充分發展了大量大批生產自動化所需的自動線，而且電子、計算機技術在世界上領先，因此其數控機床的主機設計、製造及數控系統基礎扎實，且一貫重視科研和創新，故其高性能數控機床技術在世界也一直領先。當今美國生產宇航等使用的高性能數控機床，其存在的教訓是，偏重於基礎科研，忽視應用技術，且在上世紀80代政府一度放鬆了引導，致使數控機床產量增加緩慢，於1982年被後進的日本超過，並大量進口。從90年代起，糾正過去偏向，數控機床技術上轉向實用，產量又逐漸上升。

2.德國的數控發展史

德國政府一貫重視機床工業的重要戰略地位，在多方面大力扶植。，於1956年研製出第一台數控機床後，德國特別注重科學試驗，理論與實際相結合，基礎科研與應用技術科研並重。企業與大學科研部門緊密合作，對數控機床的共性和特性問題進行深入的研究，在質量上精益求精。德國的數控機床質量及性能良好、先進實用、貨真價實，出口遍及世界。尤其是大型、重型、精密數控機床。德國特別重視數控機床主機及配套件之先進實用，其機、電、液、氣、光、刀具、測量、數控系統、各種功能部件，在質量、性能上居世界前列。如西門子公司之數控系統，均為世界聞名，競相採用。

3.日本的數控發展史

日本政府對機床工業之發展異常重視，通過規劃、法規(如「機振法」、「機電法」、「機信法」等)引導發展。在重視人才及機床元部件配套上學習德國，在質量管理及數控機床技術上學習美國，甚至青出於藍而勝於藍。自1958年研製出第一台數控機床後，1978年產量(7,342台)超過美國(5,688台)，至今產量、出口量一直居世界首位(2001年產量46,604台，出口27,409台，佔59%)。戰略上先仿後創，先生產量大而廣的中檔數控機床，大量出口，佔去世界廣大市場。在上世紀80年代開始進一步加強科研，向高性能數控機床發展。日本FANUC公司戰略正確，仿創結合，針對性地發展市場所需各種低中高檔數控系統，在技術上領先，在產量上居世界第一。該公司現有職工3,674人，科研人員超過600人，月產能力7,000套，銷售額在世界市場上佔50%，在國內約佔70%，對加速日本和世界數控機床的發展起了重大促進作用。
4.我國的現狀

我國數控技術的發展起步於二十世紀五十年代， 中國於1958年研製出第一台數控機床，發展過程大致可分為兩大階段。在1958~1979年間為第一階段，從1979年至今為第二階段。第一階段中對數控機床特點、發展條件缺乏認識，在人員素質差、基礎薄弱、配套件不過關的情況下，一哄而上又一哄而下，曾三起三落、終因表現欠佳，無法用於生產而停頓。主要存在的問題是盲目性大，缺乏實事求是的科學精神。在第二階段從日、德、美、西班牙先後引進數控系統技術，從日、美、德、意、英、法、瑞士、匈、奧、韓國、台灣省共11國(地區)引進數控機床先進技術和合作、合資生產，解決了可靠性、穩定性問題，數控機床開始正式生產和使用，並逐步向前發展。通過“六五」期間引進數控技術，「七五”期間組織消化吸收「科技攻關」，我國數控技術和數控產業取得了相當大的成績。特別是最近幾年，我國數控產業發展迅速，1998～2004年國產數控機床產量和消費量的年平均增長率分別為39.3%和34.9%。盡管如此，進口機床的發展勢頭依然強勁，從2002年開始，中國連續三年成為世界機床消費第一大國、機床進口第一大國，2004年中國機床主機消費高達94.6億美元，國內數控機床製造企業在中高檔與大型數控機床的研究開發方面與國外的差距更加明顯，70%以上的此類設備和絕大多數的功能部件均依賴進口。由此可以看出國產數控機床特別是中高檔數控機床仍然缺乏市場競爭力，究其原因主要在於國產數控機床的研究開發深度不夠、製造水平依然落後、服務意識與能力欠缺、數控,系統生產應用推廣不力及數控人才缺乏等。我們應看清形勢，充分認識國產數控機床的不足，努力發展先進技術，加大技術創新與培訓服務力度，以縮短與發達國家之問的差距。
在20餘年間，數控機床的設計和製造技術有較大提高，主要表現在三大方面：培訓一批設計、製造、使用和維護的人才；通過合作生產先進數控機床，使設計、製造、使用水平大大提高，縮小了與世界先進技術的差距；通過利用國外先進元部件、數控系統配套，開始能自行設計及製造高速、高性能、五面或五軸聯動加工的數控機床，供應國內市場的需求，但對關鍵技術的試驗、消化、掌握及創新卻較差。至今許多重要功能部件、自動化刀具、數控系統依靠國外技術支撐，不能獨立發展，基本上處於從仿製走向自行開發階段，與日本數控機床的水平差距很大。存在的主要問題包括：缺乏象日本「機電法」、「機信法”那樣的指引；嚴重缺乏各方面專家人才和熟練技術工人；缺少深入系統的科研工作；元部件和數控系統不配套；企業和專業間缺乏合作，基本上孤軍作戰，雖然廠多人眾，但形成不了合力。 我國數控技術的發展起步於二十世紀五十年代，通過「六五」期間引進數控技術，「七五」期間組織消化吸收“科技攻關」，我國數控技術和數控產業取得了相當大的成績。特別是最近幾年，我國數控產業發展迅速，1998～2004年國產數控機床產量和消費量的年平均增長率分別為39.3%和34.9%。盡管如此，進口機床的發展勢頭依然強勁，從2002年開始，中國連續三年成為世界機床消費第一大國、機床進口第一大國，2004年中國機床主機消費高達94.6億美元，國內數控機床製造企業在中高檔與大型數控機床的研究開發方面與國外的差距更加明顯，70%以上的此類設備和絕大多數的功能部件均依賴進口。由此可以看出國產數控機床特別是中高檔數控機床仍然缺乏市場競爭力，究其原因主要在於國產數控機床的研究開發深度不夠、製造水平依然落後、服務意識與能力欠缺、數控,系統生產應用推廣不力及數控人才缺乏等。我們應看清形勢，充分認識國產數控機床的不足，努力發展先進技術，加大技術創新與培訓服務力度，以縮短與發達國家之問的差距。

2003年開始，中國就成了全球最大的機床消費國，也是世界上最大的數控機床進口國。目前正在提高機械加工設備的數控化率，1999年，我們國家機械加工設備數控華率是5－8％，目前預計是15－20％之間。 一、 什麼是數控機床 車、銑、刨、磨、鏜、鑽、電火花、剪板、折彎、激光切割等等都是機械加工方法，所謂機械加工，就是把金屬毛坯零件加工成所需要的形狀，包含尺寸精度和幾何精度兩個方面。能完成以上功能的設備都稱為機床，數控機床就是在普通機床上發展過來的，數控的意思就是數字控制。給機床裝上數控系統後，機床就成了數控機床。當然，普通機床發展到數控機床不只是加裝系統這么簡單，例如：從銑床發展到加工中心，機床結構發生變化，最主要的是加了刀庫，大幅度提高了精度。加工中心最主要的功能是銑、鏜、鑽的功能。 我們一般所說的數控設備，主要是指數控車床和加工中心。 我國目前各種門類的數控機床都能生產，水平參差不齊，有的是世界水平，有的比國外落後10－15年，但如果國家支持，追趕起來也不是什麼問題，例如：去年，沈陽機床集團收購了德國西思機床公司，意義很大，如果大力消化技術，可以縮短不少差距。大連機床公司也從德國引進了不少先進技術。上海一家企業購買日本著名的機床製造商池貝。， 近幾年隨著中國製造的崛起，歐洲不少企業倒閉或者被兼並，如馬毫、斯濱納等。日本經濟不景氣，有不少在80年代很出名的機床製造商倒閉，例如：新瀉鐵工所。 二、 數控設備的發展方向 六個方面：智能化、網路化、高速、高精度、符合、環保。目前德國和瑞士的機床精度最高，綜合起來，德國的水平最高，日本的產值最大。美國的機床業一般。中國大陸、韓國。台灣屬於同一水平。但就門類、種類多少而言，我們應該能進世界前4名。 三、 數控系統由顯示器、控制器伺服、伺服電機、和各種開關、感測器構成。目前世界最大的三家廠商是：日本發那客、德國西門子、日本三菱；其餘還有法國扭姆、西班牙梵谷等。國內由華中數控、航天數控等。國內的數控系統剛剛開始產業化、水平質量一般。高檔次的系統全都是進口。 華中數控這幾年發展迅速，軟體水平相當不錯，但差就差在電器硬體上，故障率比較高。華中數控也有意向數控機床業進軍，但機床的硬體方面不行，質量精度一般。目前國內一些大廠還沒有採用華中數控的。廣州機床廠的簡易數控系統也不錯。 我們國家機床業最薄弱的環節在數控系統。
參考文獻：

1.《機床與液壓》20041No17 1995-2005 Tsinghua TongfangOptical Disc Co¸, Ltd¸ All rights reserved

4.《機床數控系統的發展趨勢 》 黃勇 陳子辰 浙江大學

⑼ 哭求機械類畢業設計—滑台（英文文獻）

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五
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