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机械加工论文3000字

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①标题(Title)②署名(Authors)(包括单位及合作者)③摘要(Abstract)(包括中、英文摘要及关键词等)④引言(Introduction)⑤材料与方法(Materials and Methods)⑥结果(Results)(包括图表及其注解等)⑦讨论(Discussion)(包括结论)⑧致谢(Acknowledgements)⑨参考文献(References)摘 要为方便读者概略了解论文内容,在论文的正文之前,用醒目字体刊印约200~250字左右的摘要,简述研究工作的目的、方法、结果及结论等摘要力求精练,应反映全文的主要内容在摘要之下,根据内容选写3~8个关键词(Keywords),主要目的是为了方便编制或纳入电子计算机检索,尽可能用标准的 “主题词表”中的术语引 言亦称前言、导言或序言,是文章开头的一段短文,简要说明本研究的目的和意义,指出研究方法和途径,亦包括这一研究的历史、现状、前人的方法、结果及见解,对自己的启发等引言对读者起到一定的定向作用,写引言切忌离题或公式化。在正文内首次出现不常用的英语术语缩写词时,应写明全称,并要有中文注释材料与方法材料部分应说明具体的实验观察对象,所用仪器和试剂的产地、型号及规格等,实验动物的来源、名称、种系、性别、体重及健康状况等在方法部分要着重介绍研究的对象与数据如何获得,使读者了解样本的代表性、组间可比性、指标与观测方法的精确性。详细写明实验步骤的细节,以便他人重复验证。生物学实验必须设立对照组结 果结果部分是论文的实质和精华,描述必须如实、具体和准确。把经过审核以后用统计学处理过的实验检测数据资料按照逻辑顺序在正文及图表中表达科学研究论文的结果多用3种形式,即表格、图及文字说明。表格应做到有表序和表题。图下应有图号图注,图中重要部位应有标志,应用原始的实验记录图或照片,不宜用复印件或影印件文字、数据和符号是表达科研成果和结论的重要手段。文字应简明、清楚和明确,多用数学式表达成果,正确运用各种符号,对不符合主观设想的数据和结论,应作客观的分析,不宜作过多的文字说明讨 论是文章的重要组成部分,是从理论上对实验和观察结果进行分析比较、解释、推论或预测等,或者应用自己和定论的实验根据进行讨论,阐述实验结果的理论和实际意义。与国内外先进水平的比较,指出今后的研究方向。讨论中要避免与实验结果无关的主观推断或不成熟的结论谢 词一部论著的写成,必然要得到多方面的帮助。对于在工作中给予帮助的人员(如参加过部分工作,承担过某些任务、提出过有益的建议或给予过某些指导的同志与集体等)。应在文章的开始或结尾部分书面致谢。致谢的言辞应该恳切,实事求是,而不是单纯的客套参考文献列出参考文献的作用:①论证作者的论点,启发作者的思维;②同作者的实验结果相比较;③反映严肃的科学研究工作态度,亦为读者深入研究提供有关文献的线索所引用的参考文献篇数不宜过多,论著类论文要求在10篇左右,综述类文章以20篇左右为宜所引文献均应是作者亲自查阅过的,并注意多引用权威性、专业性杂志近年发表的相关论文参考文献列出时要按文献在文章中出现的先后,编数码,依次列出完整的参考文献(书籍)写法应列出文献的作者(译文注明译者)、书名、页数、出版者、出版时间、版次等完整的参考文献(论文)写法应列出文献的作者、文章标题、期刊名称、年/卷/期、起讫页数等、毕业论文格式的写作顺序是:标题、作者班级、作者姓名、指导教师姓名、中文摘要及关键词、英文摘要及英文关键词、正文、参考文献。 2、毕业论文中附表的表头应写在表的上面,居中;论文附图的图题应写在图的下面,居中。按表、图、公式在论文中出现的先后顺序分别编号。 3、毕业论文中参考文献的书写格式严格按以下顺序:序号、作者姓名、书名(或文章名)、出版社(或期刊名)、出版或发表时间。 4、论文格式的字体:各类标题(包括“参考文献”标题)用粗宋体;作者姓名、指导教师姓名、摘要、关键词、图表名、参考文献内容用楷体;正文、图表、页眉、页脚中的文字用宋体;英文用Times New Roman字体。 5、论文格式的字号:论文题目用三号字体,居中;一级标题用四号字体;二级标题、三级标题用小四号字体;页眉、页脚用小五号字体;其它用五号字体;图、表名居中。 6、格式正文打印页码,下面居中。 7、论文打印纸张规格:A4 210×297毫米。 8、在文件选项下的页面设置选项中,“字符数/行数”选使用默认字符数;页边距设为 上:3厘米;下:5厘米;左:8厘米;右:8厘米;装订线:8厘米;装订线位置:左侧;页眉:8厘米;页脚8厘米。 9、在格式选项下的段落设置选项中,“缩进”选0厘米,“间距”选0磅,“行距”选5倍,“特殊格式”选(无),“调整右缩进”选项为空,“根据页面设置确定行高格线”选项为空。 10、页眉用小五号字体打印“xx大学xx学院xx级XX专业学年论文”字样,并左对齐。

数控技术和装备发展趋势及对策 装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度,数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业(如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业)的使能技术和最基本的装备。马克思曾经说过“各种经济时代的区别,不在于生产什么,而在于怎样生产,用什么劳动资料生产”。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料,而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术,以提高制造能力和水平,提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资,不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业,而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。总之,大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品,即所谓的数字化装备,其技术范围覆盖很多领域:(1)机械制造技术;(2)信息处理、加工、传输技术;(3)自动控制技术;(4)伺服驱动技术;(5)传感器技术;(6)软件技术等。1 数控技术的发展趋势数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,他对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用,因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看,其主要研究热点有以下几个方面[1~4]。1.1 高速、高精加工技术及装备的新趋势效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一,国际生产工程学会(CIRP)将其确定为21世纪的中心研究方向之一。在轿车工业领域,年产30万辆的生产节拍是40秒/辆,而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一;在航空和宇航工业领域,其加工的零部件多为薄壁和薄筋,刚度很差,材料为铝或铝合金,只有在高切削速度和切削力很小的情况下,才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料“掏空”的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装,使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。从EMO2001展会情况来看,高速加工中心进给速度可达80m/min,甚至更高,空运行速度可达100m/min左右。目前世界上许多汽车厂,包括我国的上海通用汽车公司,已经采用以高速加工中心组成的生产线部分替代组合机床。美国CINCINNATI公司的HyperMach机床进给速度最大达60m/min,快速为100m/min,加速度达2g,主轴转速已达60 000r/min。加工一薄壁飞机零件,只用30min,而同样的零件在一般高速铣床加工需3h,在普通铣床加工需8h;德国DMG公司的双主轴车床的主轴速度及加速度分别达12*!000r/mm和1g。在加工精度方面,近10年来,普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密级加工中心则从3~5μm,提高到1~5μm,并且超精密加工精度已开始进入纳米级(01μm)。在可靠性方面,国外数控装置的MTBF值已达6 000h以上,伺服系统的MTBF值达到30000h以上,表现出非常高的可靠性。为了实现高速、高精加工,与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展,应用领域进一步扩大。2 5轴联动加工和复合加工机床快速发展采用5轴联动对三维曲面零件的加工,可用刀具最佳几何形状进行切削,不仅光洁度高,而且效率也大幅度提高。一般认为,1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床,特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时,5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因,其价格要比3轴联动数控机床高出数倍,加之编程技术难度较大,制约了5轴联动机床的发展。当前由于电主轴的出现,使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化,其制造难度和成本大幅度降低,数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床(含5面加工机床)的发展。在EMO2001展会上,新日本工机的5面加工机床采用复合主轴头,可实现4个垂直平面的加工和任意角度的加工,使得5面加工和5轴加工可在同一台机床上实现,还可实现倾斜面和倒锥孔的加工。德国DMG公司展出DMUVoution系列加工中心,可在一次装夹下5面加工和5轴联动加工,可由CNC系统控制或CAD/CAM直接或间接控制。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21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统,智能化的内容包括在数控系统中的各个方面:为追求加工效率和加工质量方面的智能化,如加工过程的自适应控制,工艺参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化,如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等;简化编程、简化操作方面的智能化,如智能化的自动编程、智能化的人机界面等;还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。目前许多国家对开放式数控系统进行研究,如美国的NGC(The Next Generation Work-Station/Machine Control)、欧共体的OSACA(Open System Architecture for Control within Automation Systems)、日本的OSEC(Open System Environment for Controller),中国的ONC(Open Numerical Control System)等。数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上,面向机床厂家和最终用户,通过改变、增加或剪裁结构对象(数控功能),形成系列化,并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中,快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统,形成具有鲜明个性的名牌产品。目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求,也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机,如在EMO2001展中,日本山崎马扎克(Mazak)公司展出的“CyberProduction Center”(智能生产控制中心,简称CPC);日本大隈(Okuma)机床公司展出“IT plaza”(信息技术广场,简称IT广场);德国西门子(Siemens)公司展出的Open Manufacturing Environment(开放制造环境,简称OME)等,反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。4 重视新技术标准、规范的建立1 关于数控系统设计开发规范如前所述,开放式数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、扩展性,美国、欧共体和日本等国纷纷实施战略发展计划,并进行开放式体系结构数控系统规范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定,世界3个最大的经济体在短期内进行了几乎相同的科学计划和规范的制定,预示了数控技术的一个新的变革时期的来临。我国在2000年也开始进行中国的ONC数控系统的规范框架的研究和制定。

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以模具专业学生的毕业设计模式的改革为例,探讨计算机技术在模具专业学生毕业设计中的应用范围、步骤及结果,明确指出了模具设计理论同先进设计方法相结合在模具专业学生毕业设计教学环节的重要性和必然性。 关键词:模具设计 毕业设计 计算机技术 1 引言 模具是一种技术密集、资金密集型产品,在我国国民经济巾的地位也非常重要。模具工业已被我国正式确定为基础产业,并在“十五”中列为重点扶持产业。由于新技术、新材料、新工艺的不断发展,促使模具技术不断进步,对人才的知识、能力、素质的要求也在不断提高。 根据社会发展对模具专业学生的新要求以教学生的实际情况,探圳大学工程技术学院对99级模具设计方向学生的毕业设计的进行了较大的改节,并取得了较好的效果。 2 模具专业学生培养目标 深圳大学模具设计专业隶属于深圳大学工程技术学院机械制造及其自动化专业,主要是从事注射模的设计与制造。为了明确本方向的培养目标,我们对珠江三角洲,特别是深圳周边地区模具企业进行了比较广泛的社会调查,调查结果表明,用人单位要求毕业生有较高的思想品质和道德修养,爱岗敬业和较好的与人协调共事能力,要求毕业生基础理论扎实,着重基本技能的掌握和再学习能力,要求毕业生熟练掌握外语,有一定的计算机软件应用和开发能力。 根据调查结果分析,我们把模具专业人才培养的规格定位于:面向各类型企业,培养爱岗敬业,具备机械及各类模具设计与制造基础知识,具有较强的再学习能力和创造能力,能在模具生产第一线从事模具设计制造、技术开发、应用研究和经营销售的应用型工程技术和管理人才。据此把拓宽专业口径,课程体系合理,教学内容优化、实验研究能力强,社会适应面宽,作为本方向教学的基本指导思想,将模具设计理论、实践与及计算机应用融合为一体。 3 计算机技术在注射模中的应用领域 塑料产品从设计到成型生产是一个十分复杂的过程,它包括塑料制品设计、模具结构设计、模具加工制造和塑件生产等几个工要方面。它需要产品设计师.模具设计师、模具加工工艺师及熟练操作工人协同努力来完成,它是一个设计、修改、再设计的反复迭代、不断优化的过程。传统的手工设计已越来越难以满足市场激烈竞争的需要。计算机技术的运用,正在各方面取代传统的手工设计方式,并取得了显著的经济效益。计算机技术在注射模中的应用主要表现在以下几个方面: (1)塑料制品的设计:基于特征的三维造型软件为设计者提供了方便的设计平台,而且制品的质量、体积等各种物理参数为后续的模具设计和分析打下了良妤的基础。 (2)结构分析:利用有限元分析软件可以对制品的强度、应力等进行分析,改善制品的结构设计。 (3)模具结构设计:根据塑料制品的形状、精度、大小、工艺要求和生产批量,模具设计软件会提供相应的设计步骤、参数选择.计算公式以及标准模架等,最后给出全套模几结构设计图。 (4)模具开合模运动仿真:运用CAD技术可对模具开模、合模以及制品被推出的全过程进行仿真,从而检查出模具结构设计的不合理处,并及时更正,以减少修模时间。 (5)注射过程数值分析:采用CAE方法可以模拟塑料熔体在模腔中的流动与保压过程,其结果对改进模具浇注系统及调整注塑工艺参数有着重要的指导意义,同时还可检验模具的刚度和强度、制品的翘曲性、模壁的冷却过程等。 (6)数控加工:利用数控编程软件可模拟刀具在三维曲面上的实时加工过程并显示有关曲面的形状数据,同时还可自动生成数控线切割指令、曲面的三轴,五轴数控铣削刀具轨迹等。 目前,国际上占主流地位的注射模CAD软件有Pro/E、I-DEAS、UGⅡ、SolidWorks等;结构分析软件有MSC、Analysis等;注射过程数值分析软件有MoldFlow等;数控加工软件有MasterCAM、Cimatron等。 4 模具专业毕业设计模式 模具专业的学生要求综合知识和实践能力较强,它既是学生大学四年所学的机械制图、工程材料、公差配合与技术测量、塑料成型工艺与设备等技术基础课、专业课的综合应用,又需要学生了解大量的实践经验。 通过毕业设计,应使学生在下述基本能力上得到培养和锻炼:①塑料制品的设计及成型工艺的选择;②一般塑料制品成型模具的设计能力;③塑料制品的质量分析及工艺改进、塑料模具结构改进设计的能力;④了解模具设计的常用商业软件以及同实际设计的结合, 以往的毕业设计严格来说只能算是模具设计这门课的课程设计;老师指定一个塑料产品,有时甚至连产品模型图都交给学生,学生按照谍本上的模具设计步骤一步步做下去

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学术堂整理了一份2000字的大学机械论文范文,希望对你的写作能所有帮助。  论文范文题目:农业机械设计与机械制造的技术分析  [摘 要] 因农业经济的快速发展,机械设计及制造技术也得到了全面推广和应用。我国作为农业大国,对农业机械的需求量比较大,改进其设计和制造技术,能够使我国农业发展更具智能化和现代性,提高农业生产质量及效率。本文分别对农业机械设计与制造技术进行分析,为现代化农业发展提供良好的机械设备条件。  [关键词] 农业 机械设计 制造 技术  [中图分类号] S23 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 (2017)01-0236-01  1 前言  农业是我国的基础性产业,农业机械设计与制造主要是为了满足农业发展要求。由于受传统观念的制约,使农业机械发展过程中仍然存在诸多问题。要依据专业背景,采用正确的方法,对农业机械进行合理设计和制造,提高农业生产质量及效率,推进我国农业朝向整体化和机械化方向发展。现代农业机械制造为农业生产提供了技术支持,使其更加便利。  2 农业机械设计技术分析  1 初期计划设计  农业机械设计初期,要采用正确的方式,明确分析机械部件设计要求,并以此为基础,对农业机械进行科学、合理的设计,以提高农业机械的整体性能,为农业生产及发展提供良好的外部条件,使机械设计适应我国农业发展及农产品生产要求,达到良好的机械设计效果,为农业生产提供良好的设备基础。  2 分析设计方案  农业机械加工之初,要优选机械设计方案,使设计过程更加科学、合理,以推进农业机械制造工作的顺利进行,达到良好的应用效果,实现农产品生产效益。具体设计实践中,要明确机械设计原理,并加以阐释;依据实际生产需求,对农业机械结构进行合理设计,使其外观与性能兼备。与此同时,也要对农业机械的运作方式进行兼顾,使其与产品结构相符合,适应农产品生产及发展需求。机械设计过程中,要明确具体设计思路,使机械零部件的选择和设计更加科学合理。设计人员要采用正确的方式,绘制农业机械产品设计图纸。完成农业机械设计工作之后,依照正确的流程,对它进行全面检查,确保产品结构与性能能够满足农业及农产品生产需要[1]  3 主要技术设计分析  机械设计技术是农业机械设计中的关键内容,创新农业机械设计技术和方法,能够使农业机械具备较高的性能,也有助于推进农业机械制造行业的快速发展。参照设计背景及具体设计要求,采用正确的方式,核对和计算设计图纸,分析对比草图及最终设计图纸,使农业机械具备优良的性能。与此同时,也要对农业机械进行定型设计,确保其科学性和合理性,达到良好的设计效果。  3 农业机械制造技术分析  1 数控机床技术  数控机床技术属于基础类技术,它在现代农业机械制造中得到了广泛应用。为适应数控机床技术的发展需要,国家要加强数控机床人才培养力度,为数控机床技术发展提供人才助力。当前,我国农业机械制造中,采用的多为国外数控技术,国内该领域技术缺乏核心性,而农业机械零件生产厂家的选择空间比较小,不利于我国农业机械制造技术的快速发展。采用正确的方法,对数控机床技术进行创新,将核心技术应用到农业机械制造中,提高农业机械生产质量。依据农业机械制造及运行效率,对数控技术进行发展和应用,不断提高农业生产水平及农业机械性能,实现农业机械生产目标[2]  2 虚拟现实技术  虚拟现实技术在农业机械制造中应用比较广泛。可将虚拟现实技术应用到机械设计和质量检测中,为其提供开阔的发展空间。虚拟制造技术极具应用范围和空间,在农业机械生产制造过程中很适用。采用虚拟现实技术,进行设备及模具生产,可以模型方式,修改工艺和结构,明确了解机械设备的具体运行状态,对它的运行情况具备充分的认识,一旦发现问题,要予以更正,充分发挥系统的优越性。可在农业机械测试中,对虚拟现实技术加以应用。因系统庞大,测试过程复杂,采用虚拟方式,实现程序简化,使模块的增加、修改和减少等更加便利。  农业机械制造中,离不开虚拟现实技术。具体实施方法是采用计算机对设计及生产过程进行模拟,实现数字化和自动化,并在农业机械设计和制造过程中,对其进行充分应用。当前,因发展水平的限制,在农业机械制造中,我国并未对虚拟现实技术进行充分开发和应用,也没有形成完整的理论框架,它是实现农业机械制造技术变革的主要突破口。  3 计算机集成制造系统  计算机集成制造系统简称CIMS,以计算机为载体,实现现代管理技术、制造技术、自动化技术及信息技术的综合,并采用正确的方法,对人员、技术、管理等各要素进行有效统筹,使农业机械生产过程更加完整。计算机集成制造系统具备信息化、数字化和集成化特点,在农业机械制造中极具适用性。  农业机械制造技术与其他类别的机器制造没有太大差别。因农业具备区域性差异,其个性特征明显。而计算机集成制造系统专业性强,设计过程复杂,涵盖的学科领域比较广,需要以先进的计算机技术为依托。近年来,我国农业生产水平不断提高,多采用新型生产模式和方法。依据农业机械行业基本特点,将高新技术用以农产品研究中,并在该过程中,对计算机集成制造系统进行充分应用,改变传统生产模式,实现农业机械制造技术的优化,降低农业机械设备制造及生产过程中的风险和成本,充分发挥农业机械制造效益。将计算机集成制造系统用以农业机械制造中,极具可开拓性[3]  4 结语  综上所述,农业机械设计与机械制造技术是农业发展过程中的主要内容,直接关乎我国农产品竞争力。农业机械设计和制造中,要采用先进的生产技术,提高农业机械的技术含量,实现信息化、智能化发展目标,使其在农业生产和发展中得到充分应用,提高我国农业生产效率,及农产品市场竞争力,推进其快速、稳定发展。  参考文献  [1]徐勇,李平安。现代制造技术在农业机械制造业中的应用研究[J/OL]农机使用与维修,2015,(07):  [2]毕经毅,崔海军。现代农业机械制造技术及发展[J]黑龙江科技信息,2016,(25):  [3]王晓晨。浅析机械设计与机械制造技术[J]科技创新与应用,2014,(23):

数控技术和装备发展趋势及对策 装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度,数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业(如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业)的使能技术和最基本的装备。马克思曾经说过“各种经济时代的区别,不在于生产什么,而在于怎样生产,用什么劳动资料生产”。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料,而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术,以提高制造能力和水平,提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资,不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业,而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。总之,大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品,即所谓的数字化装备,其技术范围覆盖很多领域:(1)机械制造技术;(2)信息处理、加工、传输技术;(3)自动控制技术;(4)伺服驱动技术;(5)传感器技术;(6)软件技术等。1 数控技术的发展趋势数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,他对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用,因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看,其主要研究热点有以下几个方面[1~4]。1.1 高速、高精加工技术及装备的新趋势效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一,国际生产工程学会(CIRP)将其确定为21世纪的中心研究方向之一。在轿车工业领域,年产30万辆的生产节拍是40秒/辆,而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一;在航空和宇航工业领域,其加工的零部件多为薄壁和薄筋,刚度很差,材料为铝或铝合金,只有在高切削速度和切削力很小的情况下,才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料“掏空”的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装,使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。从EMO2001展会情况来看,高速加工中心进给速度可达80m/min,甚至更高,空运行速度可达100m/min左右。目前世界上许多汽车厂,包括我国的上海通用汽车公司,已经采用以高速加工中心组成的生产线部分替代组合机床。美国CINCINNATI公司的HyperMach机床进给速度最大达60m/min,快速为100m/min,加速度达2g,主轴转速已达60 000r/min。加工一薄壁飞机零件,只用30min,而同样的零件在一般高速铣床加工需3h,在普通铣床加工需8h;德国DMG公司的双主轴车床的主轴速度及加速度分别达12*!000r/mm和1g。在加工精度方面,近10年来,普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密级加工中心则从3~5μm,提高到1~5μm,并且超精密加工精度已开始进入纳米级(01μm)。在可靠性方面,国外数控装置的MTBF值已达6 000h以上,伺服系统的MTBF值达到30000h以上,表现出非常高的可靠性。为了实现高速、高精加工,与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展,应用领域进一步扩大。2 5轴联动加工和复合加工机床快速发展采用5轴联动对三维曲面零件的加工,可用刀具最佳几何形状进行切削,不仅光洁度高,而且效率也大幅度提高。一般认为,1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床,特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时,5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因,其价格要比3轴联动数控机床高出数倍,加之编程技术难度较大,制约了5轴联动机床的发展。当前由于电主轴的出现,使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化,其制造难度和成本大幅度降低,数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床(含5面加工机床)的发展。在EMO2001展会上,新日本工机的5面加工机床采用复合主轴头,可实现4个垂直平面的加工和任意角度的加工,使得5面加工和5轴加工可在同一台机床上实现,还可实现倾斜面和倒锥孔的加工。德国DMG公司展出DMUVoution系列加工中心,可在一次装夹下5面加工和5轴联动加工,可由CNC系统控制或CAD/CAM直接或间接控制。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21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统,智能化的内容包括在数控系统中的各个方面:为追求加工效率和加工质量方面的智能化,如加工过程的自适应控制,工艺参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化,如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等;简化编程、简化操作方面的智能化,如智能化的自动编程、智能化的人机界面等;还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。目前许多国家对开放式数控系统进行研究,如美国的NGC(The Next Generation Work-Station/Machine Control)、欧共体的OSACA(Open System Architecture for Control within Automation Systems)、日本的OSEC(Open System Environment for Controller),中国的ONC(Open Numerical Control System)等。数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上,面向机床厂家和最终用户,通过改变、增加或剪裁结构对象(数控功能),形成系列化,并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中,快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统,形成具有鲜明个性的名牌产品。目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求,也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机,如在EMO2001展中,日本山崎马扎克(Mazak)公司展出的“CyberProduction Center”(智能生产控制中心,简称CPC);日本大隈(Okuma)机床公司展出“IT plaza”(信息技术广场,简称IT广场);德国西门子(Siemens)公司展出的Open Manufacturing Environment(开放制造环境,简称OME)等,反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。4 重视新技术标准、规范的建立1 关于数控系统设计开发规范如前所述,开放式数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、扩展性,美国、欧共体和日本等国纷纷实施战略发展计划,并进行开放式体系结构数控系统规范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定,世界3个最大的经济体在短期内进行了几乎相同的科学计划和规范的制定,预示了数控技术的一个新的变革时期的来临。我国在2000年也开始进行中国的ONC数控系统的规范框架的研究和制定。

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