CK6150数控车床X向驱动装置设计开题报告 .doc

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1、毕业设计(论文)开题报告学 生 姓 名：学 号：专 业：机械工程及自动化设计(论文)题目：CK6150数控车床X向驱动装置设计（国产航天数控系统）指 导 教 师: 开题报告填写要求1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开

2、题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇科技论文的信息量，一般一本参考书最多相当于三篇科技论文的信息量（不包括辞典、手册）；4有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2009年3月15日”或“2009-03-15”。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：文 献 综 述摘要 本文主要叙述了国内外数控系统的发展概况，现状，特点等。随着计算机技术的高速发展，传统的制造业开始了根本性变革，各工业发达

3、国家投入巨资，对现代制造技术进行研究开发，提出了全新的制造模式。在现代制造系统中，数控技术是关键技术，它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。关键词 数控技术 柔性自动化 集成化 智能化 1 数控系统发展概况随着计算机技术的高速发展，传统的制造业开始了根本性变革，各工业发达国家投入巨资，对现代制造技术进行研究开发，提出了全新的制造模式。在现代制造系统中，数控技术是关键技术，它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点

4、，对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。目前，数控技术正在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上，数控系统实现了超薄型、超小型化；在智能化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数，实现了在线诊断和智能化故障处理；在网络化基础上，CAD/CAM与数控系统集成为一体，机床联网，实现了中央集中控制的群控加工1 .2。长期以来，我国的数控系统为传统的封闭式体系结构，CNC只能作为非智能的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以

5、固定参数形式事先设定，加工程序在实际加工前用手工方式或通过CAD/CAM及自动编程系统进行编制。CAD/CAM和CNC之间没有反馈控制环节，整个制造过程中CNC只是一个封闭式的开环执行机构。在复杂环境以及多变条件下，加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数，无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整，更无法通过反馈控制环节随机修正CAD/CAM中的设定量，因而影响CNC的工作效率和产品加工质量。由此可见，传统CNC系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构，限制了CNC向多变量智能化控制发展，已不适应日益复杂的制造过程，因此，对数

6、控技术实行变革势在必行3。2 国内数控机床现状 近年来我国企业的数控机床占有率逐年上升，在大中企业已有较多的使用，在中小企业甚至个体企业中也普遍开始使用。在这些数控机床中，除少量机床以FMS模式集成使用外，大都处于单机运行状态，并且相当部分处于使用效率不高，管理方式落后的状态 。 年，我国机床工业产值已进入世界第名，机床消费额在世界排名上升到第位，达亿美元，仅次于美国的亿美元，消费额比上一年增长。但由于国产数控机床不能满足市场的需求，使我国机床的进口额呈逐年上升态势，年进口机床跃升至世界第位，达亿美元，比上年增长。近年来我国出口额增幅较大的数控机床有数控车床、数控磨床、数控特种加工机床、数控剪

7、板机、数控成形折弯机、数控压铸机等，普通机床有钻床、锯床、插床、拉床、组合机床、液压压力机、木工机床等。出口的数控机床品种以中低档为主4.5。 3 国内数控机床的特点3.1 新产品开发有了很大突破，技术含量高的产品占据主导地位 例如：全长公里的上海磁悬浮快速列车线，是“十五”期间国家重点建设项目，其中组成列车线的根轨道梁是整个工程的最关键部分，对加工轨道梁的精度提出了相当高的要求。去年年初，沈阳机床集团机床股份有限公司中捷友谊厂以工期个月、标的万元在磁悬浮轨道专用数控机床项目公开招标中折桂，并于月底将一次性验收合格的台数控镗铣床组成的轨道梁生产线一次试车成功，目前这套铣镗加工中心已加工出轨道梁

8、根，确保了轨道梁的加工精度和速度，为实现今年年底试车打下了良好的基础6。3.2 数控机床产量大幅度增长，数控化率显著提高 年国内数控金切机床产量已达万台，比上年增长。金切机床行业产值数控化率从年的提高到年的7。3.3 数控机床发展的关键配套产品有了突破 近年来通过政府的支持，数控机床套餐开始摆上“餐桌”。如北京航天机床数控系统集团公司建立了具有自主知识产权的新一代开放式数控系统平台；烟台第二机床附件厂开发了为数控机床配套的多种动力卡盘和过滤排屑装置；济南第二机床集团公司的数控龙门镗铣床、数控落地镗铣床及数控锻压设备等多个系列多个品种的数控套餐，吸引了人们广泛关注8。4 国外数控机床现状4.1

9、国际机床市场的消费主流是数控机床 如1998年世界机床进口额中大部分是数控机床，美国进口机床的数控化率达70%，我国为60%。目前世界数控机床消费趋势已从初期以数控电加工机床、数控车床、数控铣床为主转向以加工中心、专用数控机床、成套设备为主9。 4.2 国外数控机床的网络化 随着计算机技术、网络技术日益普遍运用，数控机床走向网络化、集成化已成为必然的趋势和方向，互联网进入制造工厂的车间只是时间的问题。从另一角度来看，目前流行的ERP即工厂信息化对于制造业来说，仅仅局限于通常的管理部门(人、财、物、产、供、销)或设计、开发等等上层部分的信息化是远远不够的，工厂、车间的最底层加工设备-数控机床不能

10、够连成网络或信息化就必然成为制造业工厂信息化的制约瓶颈，所谓的ERP就比较“虚”没有能够真正地解决制造工厂的最关键的问题。所以，对于面临日益全球化竞争的现代制造工厂来说，第一是要大大提高机床的数控化率，即数控机床必须达到起码的数量或比例；第二就是所拥有的数控机床必须具有双向、高速的联网通讯功能，以保证信息流在工厂、车间的底层之间及底层与上层之间通讯的畅通无阻。 以FANVC和西门子为代表的数控系统生产厂商已在几年前推出了具有网络功能的数控系统。在这些系统中，除了传统的RS232接口外，还备有以太网接口，为数控机床联网提供了基本条件。由于国外企业的发展水平，数控机床的网络接口功能被定义为用于远程

11、监控、远程诊断10。5 专家分析预测5.1 数控机床推广应用逐步由经济型为主向普及型为主转变 据预测分析，到2005年我国机床的数控化率为9.5%10.36%，到2010年将达到16.5%19.27%。在20012010年，经济型所占比重继续减少，普及型所占比重继续增长，高级型的需求缓慢增长11。 5.2 数控金切机床的构成比逐渐趋于合理 数控机床工序集中的加工特点，将使具有复合功能的高效数控机床的需求增长，这将导致数控机床拥有量和市场消费量中各类数控机床的构成比不同于传统的机床构成比12。 5.3 数控机床的应用由单机向单元(系统)方向发展 目前欧、美、日等国应用DNC已很普遍，柔性制造单元

12、已占数控机床销售量的30%以上。而我国FMC、FMS和FML的拥有量不足50套，相当于日本80年代的水平，占数控机床消费额不到5% 13。5.4 出口前景良好 1998年及前几年我国机床工具的出口额徘徊在5亿美元左右，2000年上升到7.85亿美元，随着东南亚经济复苏和我国出口多极化市场的形成和巩固，以及我国加入WTO，今后几年我国机床出口将实现平稳、持续增长。预计到2005年出口创汇可达到12亿美元14。 6 结束语数控机床体现了当前世界机床技术进步的主流, 是衡量机械制造工艺水平的重要指标, 在柔性生产和计算机集成制造等先进制造技术中起着重要的基础核心作用, 因此, 如何更好的使用数控机床

13、是一个很重要的问题, 只有掌握正确的使用方法, 才能保证数控机床的优越性得以实现15。参 考 文 献 1 中国机床工具工业协会行业发展部.CIMT2001巡礼J.世界制造技术与装备 市场, 2001(3)：18-20. 2 中国机床工具工业协会数控系统分会.CIMT2001巡礼J.世界制造技术与装 备市场, 2001(5)：13-17. 3 周德俭. 使用PC的开放式计算机数控系统CNC的发展方向J.机电一体化, 1997(7). 4 梁训,王宣 ,周延佑. 机床技术发展的新动向J.世界制造技术与装备市场， 2001(3)：21-28. 5 杨学桐，李冬茹，何文立等.距世纪数控机床技术发展战略

14、研究M.北京： 国家机械工业局，2000. 6 黄金秋. 基于开放式结构的高性能数控系统的研制M.制造技术与机床，1998(8). 7 张俊生金属切削机床与数控机床M北京：机械工业出版社，2005. 8 夏风芳. 数控机床，数控技术应用专业领域M. 高等教育出版社，2005-11. 9 李善术主编. 数控机床及其应用M. 北京：机械工业出版社，2001， 316. 10 张超英. 数控车床M. 北京：化学工业出版社，2003-9. 11 王爱玲主编. 现代数控编程技术及应用M. 北京：国防工业出版社，2002， 363. 12 全国数控培训网络天津分中心编. 数控编程J. 北京：机械工业出版社

15、，1997，197. 13 潘滨,韩松. 如何正确理解与选定组合机床的柔性J . 组合机床与自动化 工技术,1999,(12) :1 - 4 . 14 李秀敏. 组合机床行业现状与发展思考J . 航空制造技术, 2003 , (4) :4 1- 43. 15 付书明 ,李明. 柔性组合机床及其生产线的发展探讨J.成组技术与生代 化2006 年第23 卷第1 期：45-47. 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：本课题要求在对卧式车床的改造任务和功能需求作出认真分析的基础上，做好总体改造方案设计及横向进给系统的详细设计。1 本课题要研究或解决

16、的问题： 横向进给系统由步进电机减速后驱动滚珠丝杠，使刀架横向运动。步进电动机安装在大拖板后端，用法兰盘将步进电动机与大拖板连接起来，以保证其同轴度和提高传动精度。（1）尽量采用低摩擦的传动，以减少摩擦力； （2）采用预紧的办法提高传动系统的刚度； （3）采用消隙装置以消除传动间隙，减少反向死区误差。2 拟采用的研究手段（途径）（1）调查研究、查阅及翻译文献资料，撰写开题报告； （2）改造任务及功能需求分析； （3）总体改造方案的确定； （4）横向进给系统机械部分和控制部分的详细设计； （5）文档整理、撰写毕业设计说明书及使用说明书。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告指导教师意见：1对“

17、文献综述”的评语：阅读了大量关于数控机床方面的书籍，对数控机床的数控系统发展概况、国内数控机床现状、国内数控机床的特点、国外数控机床现状、专家分析预测等有了初步的认识，为数控车床的设计做了一些基础工作。2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：通过对本课题的研究使学生的基础理论与专业知识、技术水平以及实际应用能力和文字、语言表达能力得到锻炼，是学生综合运用所学理论技能知识与生产实践相结合的重要阶段，是培养和提高学生综合应用能力的重要环节。通过本课题的研究使学生对数控机床的设计有一个初步的认识，学会如何查找文献、如何进行方案的设计、校核、定稿等等。综合应用机械设计、工艺、公差、机械制图CAD等知识进行经济型的数控机床部件的设计。完成3张0号图纸，1.2万字的条理清楚的说明书。 指导教师： 所在专业审查意见： 负责人： 年 月 日