734 用微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)改造C6132型車床設(shè)計(jì)(有cad圖+文獻(xiàn)翻譯)
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湖南工學(xué)院2011屆畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告
題 目
用微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)改造C6132型車床的設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名
袁仁煉
班級學(xué)號
機(jī)本0704班214070420
專業(yè)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化
文獻(xiàn)綜述
目前機(jī)床數(shù)控化改造的市場在我國還有很大的發(fā)展空間,現(xiàn)在我國機(jī)床數(shù)控化率不到3%。用普通機(jī)床加工出來的產(chǎn)品普遍存在質(zhì)量差、品種少、檔次低、成本高、供貨期長,從而在國際、國內(nèi)市場上缺乏競爭力,直接影響一個(gè)企業(yè)的產(chǎn)品、市場、效益,影響企業(yè)的生存和發(fā)展,所以必須大力提高機(jī)床的數(shù)控化率。而機(jī)床數(shù)控改造有以下意義:
1)節(jié)省資金。 機(jī)床的數(shù)控改造同購置新機(jī)床相比一般可節(jié)省60%左右的費(fèi)用,大型及特殊設(shè)備尤為明顯。一般大型機(jī)床改造只需花新機(jī)床購置費(fèi)的1/3。即使將原機(jī)床的結(jié)構(gòu)進(jìn)行徹底改造升級也只需花費(fèi)購買新機(jī)床60%的費(fèi)用,并可以利用現(xiàn)有地基。
2)性能穩(wěn)定可靠。因原機(jī)床各基礎(chǔ)件經(jīng)過長期時(shí)效,幾乎不會產(chǎn)生應(yīng)力變形而影響精度。
3) 提高生產(chǎn)效率。 機(jī)床經(jīng)數(shù)控改造后即可實(shí)現(xiàn)加工的自動化效率可比傳統(tǒng)機(jī)床提高 3至5倍。對復(fù)雜零件而言難度越高功效提高得越多。且可以不用或少用工裝,不僅節(jié)約了費(fèi)用而且可以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。
十幾年來,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,經(jīng)濟(jì)型數(shù)控技術(shù)也在不斷進(jìn)步,數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品不斷改進(jìn)完善,并且有了階段性的突破,使新的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)功能更強(qiáng),可靠性更穩(wěn)定,功率增大,結(jié)構(gòu)簡單,維修方便。由于這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展增強(qiáng)了經(jīng)濟(jì)型數(shù)控的活力,根據(jù)我國國情,該技術(shù)在今后一段時(shí)間內(nèi)還將是我國機(jī)械行業(yè)老設(shè)備改造的很好途徑。對于原有老的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床,特別是80年代末期改造的設(shè)備,由于種種原因閑置的很多,浪費(fèi)很大;在用的設(shè)備使用至今也十幾年了,同樣面臨進(jìn)一步改造的問題通過改造可以提高原有裝備的技術(shù)水平,大大提高生產(chǎn)效率,創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。
當(dāng)工件隨主軸回轉(zhuǎn)時(shí),通過刀架的縱向和橫向移動,能加工出內(nèi)外圓柱面,圓錐面,端面,螺紋面等,借助于成型刀具,還能加工各種回轉(zhuǎn)表面。普通車床刀架的縱向和橫向進(jìn)給運(yùn)動是由主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動經(jīng)掛輪傳遞而來,通過進(jìn)給箱變速后,由光桿或絲桿帶動縱溜板、橫溜板的移動。進(jìn)給參數(shù)要靠手工預(yù)先調(diào)整好,改變參數(shù)時(shí)要停車進(jìn)行操作,刀架的縱向進(jìn)給運(yùn)動和橫向進(jìn)給運(yùn)動不能聯(lián)動,切削次序也由人工控制。
對普通車床進(jìn)行數(shù)控化改造,主要是將縱向和橫向進(jìn)進(jìn)給系統(tǒng)改造成為微機(jī)控制的,能獨(dú)立運(yùn)動的進(jìn)給系統(tǒng),刀架改造為能自動換刀的回轉(zhuǎn)刀架。這樣,利用數(shù)控裝置,車床就可以按預(yù)先輸入的加工指令進(jìn)行切削加工。由于切削過程中切削參數(shù),切削次序和刀具都會按程序自動運(yùn)行,調(diào)節(jié)和更換,再加上縱向和橫向聯(lián)動的功能,數(shù)控改裝后的車床就可以加工出各種形狀復(fù)查的回轉(zhuǎn)零件,并能實(shí)現(xiàn)多工序自動加工車削,從而提高了生產(chǎn)效率和加工精度,也能適合小批量多品種復(fù)查零件的加工。
C6132車床改造屬于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床的改造,主要針對進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)控化改造,利用數(shù)控系統(tǒng)對縱、橫向進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行開環(huán)控制,驅(qū)動元件采用步進(jìn)電動機(jī),車床通過步進(jìn)電動機(jī)帶動滾珠絲杠轉(zhuǎn)動。數(shù)控化改造提高了原機(jī)床的生產(chǎn)速度,降低了勞動強(qiáng)度,同時(shí)縮短了生產(chǎn)周期,提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率。
?? 經(jīng)數(shù)控化改造后的優(yōu)越性
??(1)數(shù)控化改造提高了加工精度和生產(chǎn)率。
? (2)數(shù)控化改造提高了機(jī)床的性能和質(zhì)量,加工出原機(jī)床難以加工或者不能加工的復(fù)雜軸類零件。??? .
? (3)機(jī)床數(shù)控化改造后可以實(shí)現(xiàn)加工的柔性自動化,效率可比原機(jī)床提高3倍。
??(4)機(jī)床數(shù)控化改造后擁有自動報(bào)警、車床自動監(jiān)控、自動補(bǔ)償?shù)榷喾N自檢功能,更好地調(diào)節(jié)了機(jī)床加工狀態(tài),還可以提示操作者機(jī)床搖臂鉆床故障或編程錯(cuò)誤等機(jī)床運(yùn)行中出現(xiàn)的問題。
C6132車床總體改造方案為:增配車床數(shù)控系統(tǒng),更換進(jìn)給運(yùn)動的滑動絲杠傳動為滾珠絲杠傳動,采用步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動進(jìn)給軸運(yùn)動,加裝編碼器,配置自動回轉(zhuǎn)刀架實(shí)現(xiàn)自動換刀功能。
??具體的改造主要從數(shù)控系統(tǒng)的選擇,機(jī)械結(jié)構(gòu)的改造設(shè)計(jì)、自動回轉(zhuǎn)刀架的選擇設(shè)計(jì)、編碼盤的選用和安裝、電氣系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì)、車床液壓系統(tǒng)的清潔與維護(hù)等幾個(gè)方面來進(jìn)行,通過改造使其具有數(shù)控機(jī)床的一般特性。
總體設(shè)計(jì)方案的確定
本設(shè)計(jì)屬經(jīng)濟(jì)型數(shù)控化改造,基本原則是在滿足使用要求的前提下,對車的改動盡可能少,總體方案如下:
(1)數(shù)控系統(tǒng)選用連續(xù)控制系統(tǒng),普通車床數(shù)控化改造后應(yīng)具有定位,縱向和橫向的直線插補(bǔ)及圓弧插補(bǔ)功能,還要能暫停,進(jìn)行循環(huán)加工和螺紋加工等。
(2)進(jìn)給伺服系統(tǒng)采用步進(jìn)電機(jī)開環(huán)控制系統(tǒng)。車床數(shù)控化改造設(shè)計(jì)后屬于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床,在保證一定加工精度的前提下,既簡化了結(jié)構(gòu)又降低了成本。
(3)選擇MCS-51系列單片機(jī)擴(kuò)展系統(tǒng),根據(jù)普通車床最在加工尺寸,加工精度,控制速度以及經(jīng)濟(jì)性要求,經(jīng)濟(jì)型數(shù)控改造一般采用8位微機(jī)。在8位微機(jī)中,MCS-51系列單片機(jī)具有集成度高,可靠性好,功能強(qiáng),速度快,抗干擾能力強(qiáng),具有很高的性能價(jià)格比。
(4)根據(jù)系統(tǒng)的功能要求,微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)中除了CPU外,還包括擴(kuò)展程序存儲器,擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲器,I/O接口電路;包括輸入加工程序和控制命令的鍵盤,能顯示加工數(shù)據(jù)和機(jī)床加工狀態(tài)信息的顯示器,包括光電隔離電路和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路。此外,系統(tǒng)中還應(yīng)包括螺紋加工中用到的光電脈沖編碼器和其它輔助電路。
(5)設(shè)計(jì)自動回轉(zhuǎn)刀架其控制電路。
(6)縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)的改造:由于用步進(jìn)電機(jī)作驅(qū)動元件,所以要拆除原車床上的進(jìn)給箱、溜板箱、刀架光桿、操作桿等,用滾珠絲桿螺母副代替原梯形螺紋絲桿螺母副。滾珠絲杠仍安裝在原絲杠的位置上,兩端采用推力球軸承和深溝球軸承定位,減速機(jī)構(gòu)的固定仍采用原方式。由于滾珠絲杠的摩擦系數(shù)小于原絲杠,使縱向進(jìn)給整體剛度增加。齒輪箱固定在尾座端床身上。
(7)橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)保留手動機(jī)構(gòu),用于微進(jìn)給及手動操作,原來支承結(jié)構(gòu)也保留,步進(jìn)電機(jī)及減速箱體安裝在車床的后側(cè)。溜板箱上安裝了縱、橫向快速進(jìn)給按鈕和急停開關(guān),以適應(yīng)機(jī)床調(diào)整時(shí)的操作需要和意外情況時(shí)緊急停車。
(8)縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)采用一級齒輪減速,而橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)為了便于電機(jī)的安裝而采用兩級齒輪減速,兩者均采用雙片齒輪消除間隙。
(9)主軸系統(tǒng)保留原車床主軸部件,但在主軸上另外安裝主軸脈沖編碼器,以便于實(shí)現(xiàn)螺紋加工。
方案如下:
(1)縱向、橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)的改造:用步進(jìn)電機(jī)作驅(qū)動元件,拆除原車床上的進(jìn)給箱、溜板箱、刀架、光桿、操作桿等,用滾珠絲桿螺母副代替原梯形螺紋絲桿螺母副。
(2)在主軸上另外安裝主軸脈沖編碼器,以便于實(shí)現(xiàn)螺紋加工。
(3)選擇MCS-51系列單片機(jī)擴(kuò)展系統(tǒng),根據(jù)普通車床最在加工尺寸,加工精度,控制速度以及經(jīng)濟(jì)性要求,經(jīng)濟(jì)型數(shù)控改造一般采用8位微機(jī)。在8位微機(jī)中,MCS-51系列單片機(jī)具有集成度高,可靠性好,功能強(qiáng),速度快,抗干擾能力強(qiáng),具有很高的性能價(jià)格比。
(4)根據(jù)系統(tǒng)的功能要求,微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)中除了CPU外,還包括擴(kuò)展程序存儲器,擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲器,I/O接口電路;包括輸入加工程序和控制命令的鍵盤,能顯示加工數(shù)據(jù)和機(jī)床加工狀態(tài)信息的顯示器,包括光電隔離電路和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路。系統(tǒng)中還應(yīng)有螺紋加工中用到的光電脈沖編碼器。
工作進(jìn)度及具體安排
2011年1月至2月 調(diào)研并收集相關(guān)資料,確定整體設(shè)計(jì)方案;
2011年3月至4月 開始按設(shè)計(jì)方案進(jìn)行計(jì)算部分的設(shè)計(jì);并設(shè)計(jì)相關(guān)圖紙;
2011年5月 把設(shè)計(jì)內(nèi)容整理成冊交給指導(dǎo)老師指出錯(cuò)誤,并作相應(yīng)修改;
指導(dǎo)教師批閱意見
指導(dǎo)教師(簽名): 年 月 日
注:可另附A4紙
湖南工學(xué)院2011屆畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)答辯及最終成績評定表
系:機(jī)械工程系 專業(yè): 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化
學(xué)生姓名
袁仁煉
學(xué)號
214070420
班級
機(jī)本0704班
答辯
日期
2011.6
課題名稱
用微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)改造C6132型車床的設(shè)計(jì)
指導(dǎo)
教師
陶衛(wèi)民
成 績 評 定
分值
評 定
小計(jì)
課題介紹
思路清晰,語言表達(dá)準(zhǔn)確,概念清楚,論點(diǎn)正確,實(shí)驗(yàn)方法科學(xué),分析歸納合理,結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn),設(shè)計(jì)(論文)有應(yīng)用價(jià)值。
30
答辯
表現(xiàn)
思維敏捷,回答問題有理論根據(jù),基本概念清楚,主要問題回答準(zhǔn)確大、深入,知識面寬。
必
答
題
40
自
由
提
問
30
合 計(jì)
100
答 辯 評 分
分值:
答辯小組長簽名:
答辯成績a:
×40%=
指導(dǎo)教師評分
分值:
指導(dǎo)教師評定成績b:
×40%=
評閱教師評分
分值:
評閱教師評定成績c:
×20%=
最終評定成績:
分?jǐn)?shù): 等級:
答辯委員會主任簽名:
年 月 日
說明:最終評定成績=a+b+c,三個(gè)成績的百分比由各系自己確定,但應(yīng)控制在給定標(biāo)準(zhǔn)的10%左右。
3 科技譯文 Modular machine tool profession present situation and development ponder [ABSTRACT] Present state and development direction of modular machine tool technology and equipment at home and abroad are summarized. Some concepts of the author are set forth。 Keywords: Modular machine Development thinking Technological innovation Our country joins after WTO, the manufacturing industry faces opportunity and challenge coexisting. The Modular machine tool profession enterprise at the right moment adjusts the strategy, adopted positively should to the strategy, appeared has produced! Sells two prosperous good tendencies, up to September, 2002, an Modular machine tool profession enterprise only Modular machine tool product item, the output has reached 800 according to incomplete statistics, the output value reaches 3 above the hundreds million, in 2001 the same ratio grew above 10%, moreover Modular machine tool profession industry increase in value! Product sales rate! Whole staff total wages! The exportation delivery value and so on the economic indicator has the varying degree growth, new product! The new technology goes to the yearly average to have the large scale enhancement, the obvious profession enterprise operation condition is good” 1 Modular machine-tool technical equip present situation and trend of development The Modular machine tool and from the generation is the collection mechanical and electrical in a body synthesis automatic high technique of manufacture and the complete craft equipment, Its characteristic is highly effective! High-grade! The economy is practical, thus is widely applied in the project machinery! Transportation! Energy! War industry! Light industry! Professions and so on electrical appliances. Our country tradition Modular machine tool and the Modular machine tool mainly use from the generation machine! Electricity! Gas! The hydraulic control, its processing object mainly produces the Modular machine tool processing connecting rod which the batch quite big major and medium flask body class and the axis class components (the recent years developed! The board and so on also occupies certain share), completes the drill hole! Broaching! Reams, processes each kind of thread! Bore! Surfacing and lug boss, in hole boring each kind of shape trough, as well as milling plane and formed surface and so on. he Modular machine tool classification is many, has the large-scale Modular machine tool and the small Modular machine tool, has one-sided! Two-sided! Three! Horizontal type! Vertical! Inclined type! Compound expression, but also has the multi-location rotation table model Modular machine tool and so on; Along with the technical unceasing progress, one kind of new Modular machine tool, the flexibility Modular machine tool more and more receives people's favor, it applies the multi-position headstock! May trade the headstock! The code retinue jig and the cutting tool automatic replacement, matches by programmable controller (PLC)!Numerical control (NC) and so on, Along with market competition aggravating and to product demand, high accuracy! High productivity! Flexibility! Multi-varieties! Short period! The numerical control engine bed and is attacking the traditional Modular machine tool profession from the generation, therefore the Modular machine tool equips the development mentality must be by increases the group bed processing precision! Modular machine tool flexibility! The Modular machine tool operational reliability gathers the engine bed technology the complete set for the main attack direction. At the same time, the enhancement technology application, enhances the Modular machine tool product numerical control rate; On the other hand further develops the new part, the multi-coordinates part, causes its modulation in particular! Flexibility, adaptation adjustable invariable! Multi-variety processing market demand. Super velocity and super elevation precision processing technical equip and compound! Multi-purpose! The multiple spindle control device and so on is welcome deeply. However more essential is the Modern Communication Technology in the engine bed equipment application, the information communication introduction causes the modern engine bed the automatic further to enhance, also has the quite big disparity in these aspect our country Modular machine tool equipment, therefore our country Modular machine tool technical equip high velocity! High accuracy! Flexibility! Modulation! Adjustable invariable! Random workable as well as the communication application will be the next development direction” 2 Modular machine tool profession development ponders in the recent two years although the Modular machine tool profession production and marketing presents the trend of escalation, but in the profession some enterprise similar existence debt management situation, the primary cause is the traditional Modular machine tool product can satisfy the user flexibility! High accuracy! The short period market demand, simultaneously Modular machine tool profession some enterprises have the modern management level to be low! The brain drain is serious! The achievements in scientific research cannot transform rapidly as flaws and so on productive forces. For this proposed suggested as follows: (1) enhancement modern management level, after China joins WTO, the urgent need enterprise raises the modern management level, further deepens the enterprise interior reform, establishes the perfect adaptation market economy the operational mechanism,/The establishment enterprise's science management system, achieves the centralization to be correct! Decentralization order! The authorization has the chapter! With the power having responsibility right intrinsic unification organic synthesis, is enhances the enterprise controlling force to have “must completely change the backward system, must set up the globalization management idea, sharpens the international market competitive ability, establishes the market rapid reaction mechanism, adapts the market demand which develops day by day” (2) urgently awaited to sharpen the enterprise innovation ability “enterprise's survival, the key lies in the product the vitality” to march into Electronic Age today, the traditional Modular machine tool already cannot meet the high speed development domestic and foreign market requirement, this request enterprise had to adapt the science and technology rapid development, established the technological innovation system, the advancement enterprise's technology advancement, accelerated to the flexibility! Numerical control! High accuracy! The short period direction develops, enhances the Modular machine tool applicable scope and the market coverage; Simultaneously implements the name brand strategy, the struggle creates the world brand, accelerates our country Modular machine tool development advancement, causes Our country Modular machine tool Profession Enterprise to be in an impregnable position in the world manufacture domain. In summary, the Modular machine tool profession must develop the technical attack attacking and capturing current profession enterprise technological development difficult problem; Two must strengthen and the overseas joint capital cooperation, the use and the study overseas vanguard technology, enhances the enterprise the modern management level and the technical level; Three must through to introduce technical the digestion absorption to carry on innovates again, develops own product “through ours endeavor, causes our country truly by to make the great nation to turn makes the powerful nation”
材料制備機(jī)械設(shè)計(jì)理論中的新趨勢和新問題
王艾倫,段吉安,黃明輝,鐘 掘
(中南大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,湖南長沙 410083)
摘 要: 在全面綜述材料制備機(jī)械技術(shù)及設(shè)備發(fā)展動態(tài)的基礎(chǔ)上,提出了研究領(lǐng)域的幾個(gè)新問題和發(fā)展方向,如通過集成和融合現(xiàn)代相關(guān)前沿科學(xué)和技術(shù),生產(chǎn)具有超常和特殊性能的新概念材料等,并進(jìn)行了簡要分析和討論.
關(guān)鍵詞: 界面;超常物理場;制備機(jī)械;功能材料
1.機(jī)械材料加工的時(shí)代背景
在人類進(jìn)步的一段長時(shí)間范圍內(nèi),許多工具、機(jī)械和方法被提出來;不同的原料用不同的工具來加工。原料及其處理過程已經(jīng)變成了推動人類進(jìn)步不可缺的一部份。在當(dāng)前世界中日益激烈的競爭和人們追求幸福生活的今天,物質(zhì)的功能已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了人類現(xiàn)有的并不斷增長的知識及想象。例如:神秘原料功能,半導(dǎo)體材料,原料能量有吸力的材料,在航空領(lǐng)域中占有70%份額的強(qiáng)力鋁合金4~5um的薄金屬片,用各向異性深沖壓金屬板在1%以下;電子鋁箔與強(qiáng)耐熱鋁合金已經(jīng)被應(yīng)用到航空、宇宙及深海領(lǐng)域中,等等;在原料加工加工領(lǐng)域中不同的時(shí)間段里,材料重要發(fā)展趨勢就這樣形成了:
(1)在特殊的物理領(lǐng)域里制造原料加工機(jī)械,是為了能有特殊的質(zhì)地結(jié)構(gòu)和輔助性的加工功能。例如:運(yùn)用熱能和機(jī)械能能夠突破科學(xué)技術(shù)的極限,將一些不常用的能量,例如:微波、化學(xué)能、生物能等等,一個(gè)接一個(gè)的被引入到材料加工中來,因此一些加工特殊能量原材料的加工設(shè)備就被制造出來了。
(2)突破傳統(tǒng)的物質(zhì)限制,將溶化、凝固、造型一體化,然后加熱得到具有特殊功能的原料,這樣就可以降低加工費(fèi)用。例如:材料加工整形技術(shù),比如像快速翻滾,噴霧處理、塑膠成型、噴射造型法、高能量射束等等被應(yīng)用。
(3)原料加工處理正在向高速、重載和高精度在線控制方向上邁進(jìn)。例如:軋制速度達(dá)到130m/s,壓力變形已達(dá)到300MPa,尺寸精度達(dá)到了0.1um,成型精度已達(dá)到0.1i;濃度精度已達(dá)到0.1MPa。由于這些原因,原料加工機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)理論將科學(xué)與技術(shù)相關(guān)聯(lián)的領(lǐng)域有機(jī)的結(jié)合起來設(shè)計(jì)生產(chǎn)一中新概念材料加工設(shè)備是可能的。
2.對于新概念材料加工設(shè)備的期望功能
(1)要有能力生產(chǎn)具有特殊物質(zhì)的領(lǐng)域;能傳送那些對于新概念材料加工在特定的物質(zhì)環(huán)境下是非常必要的特殊能流。例如:在高溫環(huán)境下能使那些高溫波或者脈沖以超過104~106K/s的速度冷卻下來;將外表面的凝固、變形合成一體,然后在將超強(qiáng)接觸面應(yīng)力重新組合成新的分界面;融化的大金屬薄片的湍流;隨機(jī)的低頻率磁場用于金屬末加熱的微波、用于大量凝固的超聲波等等都已經(jīng)被應(yīng)用了。
(2)有能力在臨界狀態(tài)下工作,因此高穩(wěn)定性和理想性能的處理設(shè)備是在加強(qiáng)技術(shù)條件和室外操作的保證。例如:禁止在潤滑狀態(tài)下邊界上的搖晃;在特有的摩擦狀態(tài)下的抗震能力;有韌性的連接管的合力穩(wěn)定性和干擾穩(wěn)定性與軸相比更易驅(qū)動系統(tǒng)。
(3)有能力精確的控制原料加工而獲得低損耗、高功率、高性能的原料加工。例如:精確的在線監(jiān)測產(chǎn)品成型;在線監(jiān)測和在線調(diào)整產(chǎn)品品質(zhì)和器具還有在線控制金屬、塑膠成型的程序。產(chǎn)品的精確度指數(shù)可以列舉如下:宏觀上精確度可達(dá)到0.1um,微觀上的晶狀體結(jié)構(gòu)非常均勻,濃度誤差在0.1MPa 。簡而言之,擁有特別功能的新概念原料加工設(shè)備應(yīng)該被設(shè)計(jì)和生產(chǎn)出來。這樣的話,那些特別性能的原料就能被處理加工了。
3.在特殊的物理領(lǐng)域和環(huán)境下金屬材料加工設(shè)備的問題和需要學(xué)習(xí)的內(nèi)容
由于這些原因和以上提到的背景,如下的一些新的研究主題應(yīng)該被改進(jìn):
3.1 連接傳熱裝置和溫度應(yīng)力場的相界面
當(dāng)融化金屬處于液體和固體的臨界狀態(tài)時(shí)通過連續(xù)的變形和快速凝固,一種全新的微觀結(jié)構(gòu)可以被獲得。在這個(gè)非常時(shí)刻,高濃度的熱流和動態(tài)的熱阻力在材料加工處理中成了主要事項(xiàng)。關(guān)于設(shè)計(jì)這個(gè)設(shè)備的基本理論問題是要學(xué)習(xí)核心傳動系統(tǒng)合能量轉(zhuǎn)化和建立數(shù)學(xué)模型。
3.2 材料加工設(shè)備表面粘流摩擦力的抑制
操作裝置和工件的連接是相當(dāng)復(fù)雜的因?yàn)檎沉髯钃趿思庸け砻娼缑鎽B(tài)由周轉(zhuǎn)速度、熱力學(xué)處理工作量、操作裝置的彈性、工件的可塑性、滑性界面的動態(tài)行為、局部水力的潤滑油等等來決定。它們影響著材料加工設(shè)備抗摩擦裝置的成型。因?yàn)樗鼈儠?qiáng)制其產(chǎn)生很大的非線性,這種強(qiáng)制會在瞬間被損壞或者是失諧,最后會導(dǎo)致動態(tài)不穩(wěn)定性。因此提出了以下的問題:機(jī)械裝置的噪聲可能在晃動的界面引起滑動摩擦、不穩(wěn)定狀態(tài);在高速、重載和邊界潤滑狀態(tài)下在光滑表面和旋轉(zhuǎn)式噴灌器之間的裝置抑制。潤滑油薄膜吸收裝置和不斷再生的表面的物理化學(xué)行為;流變學(xué)的特征和操作參數(shù)之間的關(guān)系。
3.3 在高壓場條件下非線性接觸式機(jī)械裝置
在大范圍內(nèi)組建一個(gè)超強(qiáng)力壓力場是材料加工設(shè)備的一個(gè)基本功能。當(dāng)然形成一個(gè)大結(jié)構(gòu)的元素也是可能的(例如太空船、大陸洲際間的交通工具、汽車、飛機(jī))。組建一個(gè)超強(qiáng)壓力場是最重要的特征之一,也是保衛(wèi)國家獨(dú)立最基本的裝備。在強(qiáng)壓力場環(huán)境下,接觸式和非線性摩擦將會產(chǎn)生;因此將會導(dǎo)致局部的永久的變形和不好的因素。在強(qiáng)壓力場下設(shè)計(jì)過程中,將會涉及到設(shè)備的設(shè)計(jì)新理論,例如:非接觸式、非線性摩擦機(jī)構(gòu)。
3.4 負(fù)荷分配規(guī)律
關(guān)于超靜定結(jié)構(gòu),抑制點(diǎn)的負(fù)荷分配規(guī)律由相容性條件決定。雖然,關(guān)于那些大尺寸的、不定的、靜止的結(jié)構(gòu)在真實(shí)空間中是自由變化的,但負(fù)荷分配規(guī)律是不能決定相容性條件。因此新的基礎(chǔ)理論由分析接觸行為和變形裝置獲得(例如:摩擦力、變形相容性條件,等等)。
3.5 耦合裝置和在材料加工系統(tǒng)中物理領(lǐng)域內(nèi)的穩(wěn)定性
隨著系統(tǒng)的功能越來越多元化;許多限制材料加工進(jìn)度的傳統(tǒng)技術(shù)正在不斷的被改善;系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也逐漸變得越來越復(fù)雜,系統(tǒng)性能變得越來越好。例如:鋼扎廠的快速瞬間反轉(zhuǎn)受彈性形變、粘流、散熱處理、水動力潤滑處理的,物理化學(xué)分子狀態(tài)的影響。另外,機(jī)電的耦合在處理系統(tǒng)中已經(jīng)超出了傳統(tǒng)的概念;例如,一些奇特的現(xiàn)象(微小的變化可以引起很大的變化)已經(jīng)出現(xiàn);因此,滾筒操作的不穩(wěn)定性可能會導(dǎo)致混亂。所以,這個(gè)主題將會在機(jī)械裝置的物理領(lǐng)域中,在處理系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響和加工助劑質(zhì)量上被提及和充分關(guān)注;
3.6 技術(shù)綜合和合并精準(zhǔn)的控制
在特定的物理?xiàng)l件下進(jìn)行操作的材料加工設(shè)備是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜系統(tǒng),一些系統(tǒng)的參數(shù)在領(lǐng)域的邊界上也是可以改變的;因此在領(lǐng)域環(huán)境下精確的控制與調(diào)整,調(diào)和尺寸,能量轉(zhuǎn)換,信息傳遞,界面耦合等等是非常重要的。因?yàn)樵诳刂颇P椭卸喾N交互作用的存在,根據(jù)退耦控制模型而建立綜合框架是必要的;精確的控制基于綜合技術(shù)。
3.7 優(yōu)化的和創(chuàng)新的設(shè)計(jì)基于創(chuàng)新的知識
材料加工技術(shù)能促進(jìn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量的提高。最優(yōu)化的材料加工技術(shù)和材料加工設(shè)備意味著實(shí)現(xiàn)實(shí)質(zhì)的仿真通過類似的設(shè)計(jì)和一致的設(shè)計(jì)是我們學(xué)習(xí)的主題。
3.8 在特殊的領(lǐng)域里機(jī)械裝置的特殊功能和應(yīng)用
一些重要的元素和部分在材料加工設(shè)備中常常在強(qiáng)力場、溫度場、電磁場和流場中工作,有建造特別物理界面的功能;雖然對那些普通單一的物質(zhì)象金屬、陶瓷等擁有單一的高指數(shù)和卓越的總質(zhì)量是很困難的。因此我們需要在重要部位采用具有新功能的原料;例如:尺度功能有傾向的材料是想當(dāng)可貴的。由于這些原因,學(xué)習(xí)基本法律和以上提到的具有這些功能的機(jī)械裝置;例如:強(qiáng)調(diào)分配功能、破壞機(jī)理和在特定領(lǐng)域中的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),靜態(tài)(動態(tài))的硬度和阻尼,模糊設(shè)計(jì)和明朗設(shè)計(jì)處理系統(tǒng)構(gòu)成了有斜度的材料,等等。
今天,材料加工科學(xué)和技術(shù)正在快速的向前發(fā)展;把學(xué)習(xí)的目標(biāo)瞄準(zhǔn)材料加工設(shè)備的技術(shù)問題將會為21世紀(jì)的制造業(yè)提供技術(shù)支持。
組合機(jī)床行業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展思考
摘要: 我國組合機(jī)床技術(shù)裝備的現(xiàn)狀和行業(yè)的發(fā)展,并提出了本人的一些觀點(diǎn)
關(guān)鍵詞:組合機(jī)床 發(fā)展思路 技術(shù)創(chuàng)新
我國加入WTO以后,制造業(yè)所面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)適時(shí)調(diào)整戰(zhàn)略,采取了積極的應(yīng)對策略,出現(xiàn)了產(chǎn)、銷兩旺的良好勢頭,截至2002年9月份,組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)僅組合機(jī)床產(chǎn)品一項(xiàng),據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量已達(dá)800余臺,產(chǎn)值達(dá)3個(gè)億以上,較2001年同比增長了10%以上,另外組合機(jī)床行業(yè)工業(yè)增加值、產(chǎn)品銷售率、全員工資總額、出口交貨值等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均有不同程度的增長,新產(chǎn)品、新技術(shù)較去年均有大幅度提高,可見行業(yè)企業(yè)運(yùn)營狀況良好”
1 組合機(jī)床技術(shù)裝備現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
組合機(jī)床及其自動線是集機(jī)電于一體的綜合自動化程度較高的制造技術(shù)和成套工藝裝備,它的特征是高效、高質(zhì)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用,因而被廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械、交通、能源、軍工、輕工、家電等行業(yè).我國傳統(tǒng)的組合機(jī)床及組合機(jī)床自動線主要采用機(jī)、電、氣、液壓控制,它的加工對象主要是生產(chǎn)批量比較大的大中型箱體類和軸類零件(近年研制的組合機(jī)床加工連桿、板件等也占一定份額),完成鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔,加工各種螺紋、鏜孔、車端面和凸臺,在孔內(nèi)鏜各種形狀槽,以及銑削平面和成形面等.組合機(jī)床的分類繁多,有大型組合機(jī)床和小型組合機(jī)床,有單面、雙面、三面、臥式、立式、傾斜式、復(fù)合式,還有多工位回轉(zhuǎn)臺式組合機(jī)床等;隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,一種新型的組合機(jī)床,柔性組合機(jī)床越來越受到人們的青睞,它應(yīng)用多位主軸箱!可換主軸箱!編碼隨行夾具和刀具的自動更換,配以可編程序控制器(PLC) 、數(shù)字控制(NC)等,隨著市場競爭的加劇和對產(chǎn)品需求的,高精度、高生產(chǎn)率、柔性化、多品種、短周期、數(shù)控機(jī)床及其自動線正在沖擊著傳統(tǒng)的組合機(jī)床行業(yè),因此組合機(jī)床裝備的發(fā)展思路必須是以提高組床加工精度、組合機(jī)床柔性、組合機(jī)床工作可靠性合機(jī)床技術(shù)的成套性為主攻方向。一方面,加強(qiáng)技術(shù)的應(yīng)用,提高組合機(jī)床產(chǎn)品數(shù)控化率;另一方面進(jìn)一步發(fā)展新型部件,尤其是多坐標(biāo)部件,使其模塊化、柔性化,適應(yīng)可調(diào)可變、多品種加工的市場需求。超高速和超高精度加工技術(shù)裝備與復(fù)合、多功能、多軸化控制設(shè)備等深受歡迎。然而更關(guān)鍵的是現(xiàn)代通信技術(shù)在機(jī)床裝備中的應(yīng)用,信息通信技術(shù)的引進(jìn)使得現(xiàn)代機(jī)床的自動化程度進(jìn)一步提高,在這些方面我國組合機(jī)床裝備還有相當(dāng)大的差距,因此我國組合機(jī)床技術(shù)裝備高速度、高精度、柔性化、模塊化、可調(diào)可變、任意加工性以及通信技術(shù)的應(yīng)用將是今后的發(fā)展方向”
2 組合機(jī)床行業(yè)的發(fā)展思考
近兩年雖然組合機(jī)床行業(yè)產(chǎn)銷呈現(xiàn)上升趨勢,但行業(yè)內(nèi)一些企業(yè)同樣存在負(fù)債經(jīng)營的情況,主要原因是傳統(tǒng)的組合機(jī)床產(chǎn)品不能滿足用戶柔性化、高精度、短周期的市場需求,同時(shí)組合機(jī)床行業(yè)一些企業(yè)存在現(xiàn)代化管理水平低、人才流失嚴(yán)重、科研成果不能迅速轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力等缺陷。為此提出如下建議:
(1) 提高現(xiàn)代化管理水平,中國加入WTO后,迫切要求企業(yè)提高現(xiàn)代化管理水平,進(jìn)一步深化企業(yè)內(nèi)部改革,建立健全適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行機(jī)制,建立企業(yè)的科學(xué)的管理體制,做到集權(quán)有道、分權(quán)有序、授權(quán)有章、用權(quán)有度的責(zé)權(quán)利內(nèi)在統(tǒng)一的有機(jī)結(jié)合,是提高企業(yè)控制力所必須的“要徹底改變落后的體制,必須樹立全球化經(jīng)營理念,提高國際市場競爭能力,建立市場快速反應(yīng)機(jī)制,以適應(yīng)日趨發(fā)展的市場需求”
(2) 亟待提高企業(yè)創(chuàng)新能力“企業(yè)的生存,關(guān)鍵在于產(chǎn)品的生命力”已步入電子時(shí)代的今天,傳統(tǒng)的組合機(jī)床已經(jīng)不能適應(yīng)高速發(fā)展的國內(nèi)外市場需要,這就要求企業(yè)必須適應(yīng)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,建立技術(shù)創(chuàng)新體系,推進(jìn)企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步,加速向柔性化、數(shù)控化、高精度、短周期方向發(fā)展,提高組合機(jī)床適用范圍和市場覆蓋面;同時(shí)實(shí)施名牌戰(zhàn)略,爭創(chuàng)世界品牌,加速我國組合機(jī)床的發(fā)展進(jìn)程,使我國組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)在世界制造領(lǐng)域里立于不敗之地。
綜上所述,組合機(jī)床行業(yè)要開展科技攻關(guān)攻克當(dāng)前行業(yè)企業(yè)技術(shù)發(fā)展上的難題;二要加強(qiáng)與國外的合資合作,利用和學(xué)習(xí)國外的先進(jìn)技術(shù),提高企業(yè)的現(xiàn)代化管理水平和技術(shù)水平;三要通過對引進(jìn)技術(shù)的消化吸收進(jìn)行再創(chuàng)新,發(fā)展自己的產(chǎn)品“通過我們的努力,使我國真
正由制造大國變成制造強(qiáng)國”。
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