机床毕业论文.doc
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1、目录浅谈我国机床工业及数控技术的发展和发展前景1引言1第一章 机床行业经济运行的特点3第二章 中国机床工业的三个阶段3第三章 我国机床工业已跨入世界第一方阵43.1 总量供给能力不凡43.2 产品品种达3500种无重要缺门空白43.3 数控机床进入成熟期5第四章 中国机床工业展望6第五章 什么是数控技术75.1 数控技术的发展历程85.2 我国数控技术的发展及现状8第六章 数控技术的发展趋势96.1 高速、高精加工技术及装备的新趋势106.2 5轴联动加工和复合加工机床快速发展116.3 智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势116.4 重视新技术标准、规范的建立12浅谈我国机床
2、工业及数控技术的发展和发展前景引言机床是机械工业的基本生产设备,机械产品的零件通常都是用机床加工出来的,机床的品种、质量和加工效率直接影响着其他机械产品的生产技术水平,因此,机床工业的现代化水品和规模,是一个国家工业发达的重要表示之一。在公元前两千多年前树木车床可以说是机床最早的雏形了。公元十二世纪和十三世纪后半期,出现了装有绳索擒纵机构的原始钟和天平式钟,表明时钟齿轮系统有了进一步发展。这个时期曲柄连杆机构原理已经用于机械。加工机械方面出现了手动车床。十五世纪由于钟表制造的发展,推动了机械技术的发展,出现了钟表匠用的螺纹车床和齿轮加工机床。十八世纪的工业革命带来了机械工业的大发展,此后各种自
3、动化的机床开始发展起来并且朝着精密化的方向迈进。近几年来,机械加工业大量采用数控机床取代传统的普通机床进行机械加工,普通机械逐渐被数控机械所代替。数控机床综合了微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制、电机与拖动,电子和电力、精密测量、气液压及现代机械制造技术等多种先进技术的机电一体化产品,是数控机床的心脏。具有高精度,高效率,柔性自动化等特点决定了今后发展数控机床是我国机械制造业技术改造的必由之路,是工厂自动化的基础。数控机床在各个机械制造企业已成为大、中型企业的主要技术装备。 机床数控系统,即计算机数字控制(cnc)系统是在传统的硬件数控(nc)的基础上发展起来的。它主要由硬件和软件两
4、大部分组成。通过系统控制软件与硬件的配合,完成对进给坐标控制、主轴控制、刀具控制、辅助功能控制等。cnc系统利用计算机来实现零件程序编辑、坐标系偏移、刀具补偿、插补运算、公英制变换、图形显示和固定循环等,使数控机床按照操作设计要求,加工出需要的零件。The engine bed is the mechanical industry basic production equipment, the mechanical product components usually all are process with the engine bed, the engine bed variety, th
5、e quality and the processing efficiency are directly affecting other mechanical product production technical level, therefore, machine tool industry modernization Shui Pin and the scale, are one of national industry developed important expressions.In the B.C.E. more than 2000 years ago the trees lat
6、he may say was the engine bed earliest embryonic form.A.D. 12 centuries and 13 century second halves of, appeared were loaded with the rope escapement mechanism primitive clock and the balance type clock, indicated the clock gear system had has further developed.This time crank link motion gear prin
7、ciple already used in the machinery.The processing mechanical aspect appeared the manual lathe.Because 15 centuries the clock and watch makes the development, impelled the mechanical technical development, appeared the thread cutting lathe and the gear finishing lathe which the clockmaker uses.The 1
8、8th century Industrial Revolution have brought the mechanical industry big development, and hereafter each kind of automated engine bed starts to develop faces the precision direction to make great strides forwardIn the last few years, the mechanical processing industry uses the numerical control en
9、gine bed substitution tradition the ordinary engine bed to carry on the machine-finishing massively, the ordinary machinery is replaced gradually by the numerical control machinery. The numerical control engine bed synthesized the micro electron, the computer, the information processing, the automat
10、ic detection, the automatic control, the electrical machinery and the dragging. Has the high accuracy, the high efficiency, characteristics and so on flexible automation had decided the next development numerical control engine bed will be our country mechanical manufacturing industry technological
11、transformations way that must be taken, will be the factory automation foundation.The numerical control engine bed has in a big way become in a big way, the medium enterprises main technical equip in each machine manufacture enterprise.Through the systems control software and the hardware coordinati
12、on, completes to feed coordinates control, the main axle control, the cutting tool control, the assistance function control and so on. The cnc system realizes the components procedure edition, the coordinate system displacement, the cutting tool compensation, the interpolation operation, the male Br
13、itish system transformation, the graphical display and the fixed cycle using the computer and so on, causes the numerical control engine bed according to the operation design request, processes components which needs关键词:机床(machine tool) 机床工业(machine toolindustry) 数控技术(Number control of Technology) 发
14、展前景(Prospect of development)第一章 机床行业经济运行的特点1、 市场空前繁荣,较高档次的数控机床需求量不断上升,成套成线的大型项目需求量也不断提高。2、 制造企业增加迅猛,但企业间的规模、水平、质量差距明显。虽然配套日益完善,但高水平的配套件仍以国外为主。3、 进出口总量仍不断增加,但总体上没有质的变化,高端失守,低端混战的局面虽有较大的改观,但高档精加工靠进口、中低档粗加工考过捏的市场心态没有明显的变化第二章 中国机床工业的三个阶段第一阶段,新中国初期,百废待兴,人才缺乏,科技落后。在苏联专家的指导下,机床厂根据他们的图纸逐步生产一些手动普通机床,以供应生产急需。
15、此后,在1950年1957年短短的八年时间里,通过引进先进技术、并合理规划发展,我国陆续建设发展起了机床“十八罗汉”厂、七大综合机床研究所,并成为当时机床工具产业的生产骨干,为中国整个机床工业的布局、生产、管理打下了良好的基础,这可以称得上60年来中国机床工具行业发展的黄金时期。第二阶段,在经历了3年大跃进以及文革时期的惨痛教训后,中国开始走向了改革开放的道路。机床工业也随之逐步走上科学生产、大力发展的道路。在1958年1979年的21年间,由于我国微电子、计算机等基础理论薄弱,机、电、液、气各种元件技术不过关,数控机床的开发一哄而下,经历了三起三落,最终因性能不可靠,无法用于生产。第三阶段,
16、直至1980年改革开放,开始引进日、德、美数控系统、以及各类数控机床、加工中心,进行合作生产。通过边仿、边学、边造、边用,逐步掌握了数控机床的一些技术、特点与发展规律,发展比较迅速。2006年,国家又提出大力加强自主创新,中国的数控机床生产研发开始渐入佳境。第三章 我国机床工业已跨入世界第一方阵机床是装备工业的基本生产手段,机床工业是关系国计民生、国防尖端建设的基础工业和战略性产业,在世界范围内备受各方密切关注。我国机床工业在国家正确方针政策指引下,经历经济恢复时期及十个五年计划阶段,特别是改革开放20年来的艰苦努力,建立起较大的规模、较完整的体系,奠定了有利的技术基础,具备相当的竞争实力。整
17、体上说,我国机床工业已跨入世界行列的第一方阵,现就总量供给能力、产品品种阵营及性能水平、研发实力及技术开拓、企业管理中信息技术应用状况等主要方面,试做某些分析: 3.1 总量供给能力不凡 近年来,随着我国国民经济迅速发展和国防建设的必要强化,国家装备制造业对机床这种基础性、战略性生产制造手段,提出了急迫的大量的需求。特别是2002年,我国机床市场消费额上升到59亿美元,跃居世界第一位。面对这一巨大需求,我国机床工业奋力迎战,2002年市场自我满足率达到48%(世界机床工业发达国家和地区同年相应的本国、本地区市场自我满足率分别是:日本86%、意大利67%、德国59%、中国48%、西班牙44%、瑞
18、士42%、韩国35%、法国33%、中国台湾省32%、美国30%、加拿大19%、英国11%),一定程度体现出我国机床工业在总量供给方面的能力不凡。 回顾我国机械制造业的基础装备供应的历史情况,根据全国工业普查资料,50年来经过更新后的机床拥有量约378万台,其中金切机床294万台,锻压机床84万台,拥有量中我国自供装备占绝大部分;包括重型超重型金属切削机床与锻压设备、高精度精密机床与数控机床、上千条自动半自动生产线。以装备重大工程项目为例,当年在遭受禁运与封锁的环境下,为了装备一个年产10万辆载重汽车(包括军用)的工程项目,机床工业全力以赴,提供了按台数计占96%(按投资金额计占80%)的各种装
19、备包括专机及30条自动生产线共7664台(套、线),受到邓小平同志的赞许,称为“聚宝盆”。 对于我国这样一个泱泱大国,必需从各个方面确保国家的独立自主地位,机床工业作为基础工业过去已为之努力,今后更应继续作出贡献。 3.2 产品品种达3500种无重要缺门空白 随着科学技术发展及人民生活水平提高,制造业面对的是制造对象更新频率加快,加工对象个性化突出,因而对提供加工制造装备的机床工业,同样是要求产品品种多样化,这也成为衡量一个国家(地区)机床工业综合实力的重要标志。近年来,我国机床工业受市场需求的驱动,全行业千方百计研究开发新产品。年开发自主版权新品达400种左右,截至2002年底,全国更新后的
20、机床品种,累计可供近3500种(特别是数控及其他高新技术产品达1500种),就我国产品品种而言,基本上已无重要缺门空白,这在世界范围也是位居前列的;我国的锻压机床、重型与超重型机床、高精度精密机床、电加工与特种加工机床、直齿与弧齿齿轮加工机床(滚、铣、插、剃、珩、拉,特别是磨齿),品种门类齐全,最为突出。 3.3 数控机床进入成熟期 数控机床是当代机械制造业的主流装备,是市场热门商品,部分高档数控机床仍然被当成战略物资在国际市场上受到禁运限制。我国数控机床的发展经历了30年的跌宕起伏,已经由成长期进入成熟期。 我国可供市场的1500种数控机床,覆盖超重型机床、高精度机床、特种加工机床、锻压设备
21、、前沿高技术机床等领域,领域之广,可与美、日、德、意并驾齐驱。 五轴联动数控机床是数控机床技术制高点的重要标志。用于大型螺旋浆空间曲面加工的五轴联动铣床,曾引发轰动一时的美日制裁原苏联的“东芝事件”;8年前美国国会因当时我国进口16台用于飞机制造的此类旧机床而泡制所谓要求制裁的考克斯报告。 这些至今仍受到禁运的数控五轴联动产品的开发技术,我国都已陆续掌握。如属于数控五轴联动的重型落地镗铣床、重型复合车铣床、龙门式铣镗床、加工中心等。10年来已一一推向市场,2001年的第七届国际机床展览会(CIMT)上展出我国五种此类商品陆续供应市场投入生产使用,当时德国某企业因此类商品进入中国市场需经其政府审
22、查,未能如愿展出,坐失商机,事后十分抱怨。而今年4月的第八届CIMT展会上,我国则更进一步展出了18台数控五轴联动机床,包括三种重型龙门移动式五轴联动镗铣床,适合航天航空、造船、冶矿用户使用。 数控超重型机床是水、火、核电电站设备制造,造船、冶金矿山等重大装备制造业,及重兵器制造的关键设备。武汉重型机床集团开发出的加工件直径可达16米的数控立式车床已生产5台,可以代表我国超重型机床生产能力和水平。第一台曾在岩滩水电站水轮发电设备制造中满足了用户急迫需要,此后8年来,在生产使用中屡创佳绩,被用户称之为“功勋设备”,其后几台为电站设备国家关键工程继续发挥重要作用,其中因保证了号称世界最大的三峡电站
23、550吨重巨型水轮机转轮的加工完成,得到用户表扬。已开发成功投入使用的超重型机床还有数控落地镗铣加工中心,数控龙门式、桥式、固定横梁式、复合功能镗铣床,加工工件重300吨、直径4.5米的卧式车床,工件重200吨、直径2200毫米的数控轧辊磨床,国际间只二三家生产,我国自主版权达到世界先进水平,我国成为少数几个超重型机床供应国之一。 立式卧式加工中心,由于汇集了落地镗床、床身式铣床、坐标钻镗床的基本功能,且具备按数控程序自动换刀或自动更换工件托盘的特性,也是组成柔性生产线的基本设备,成为机械制造业中需要量比重最大的一类加工装备(约占数控金切机床需求总量30%左右),是世界机床市场热门商品,我国近
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