cnc控制軟件的研制及其在五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控工具磨床上的應(yīng)用可行性報(bào)告(已修改)
2025-05-25 18:40 本頁面
【正文】 CNC控制軟件的研制及其在五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控工具磨床上的應(yīng)用可行性報(bào)告CNC控制軟件的研制及其在五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控工具磨床上的應(yīng)用可行性報(bào)告一、 總論概述 項(xiàng)目名稱：CNC控制軟件的研制及其在五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控工具磨床上的應(yīng)用 項(xiàng)目的主要內(nèi)容：我廠研制的MKW6014五軸聯(lián)動(dòng)CNC工具磨床，利用“刃點(diǎn)跟蹤法”計(jì)算軟件，實(shí)現(xiàn)了五軸聯(lián)動(dòng)，目前國內(nèi)尚無其他廠家生產(chǎn)，填補(bǔ)了國內(nèi)空白。磨床采用工控機(jī)控制，廣泛應(yīng)用于航空、航天、機(jī)械、模具等行業(yè)，編程加工一次磨削完成曲面復(fù)雜的精密特型刀具。屬于本年度創(chuàng)新基金重點(diǎn)支持項(xiàng)目（見《2001年度科技型中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新基金若干重點(diǎn)項(xiàng)目指南》Ｐ44：“數(shù)控系統(tǒng)高性能、結(jié)構(gòu)化、商品化軟件包”）。項(xiàng)目的社會(huì)經(jīng)濟(jì)意義、目前進(jìn)展情況、申請創(chuàng)新基金的必要性 項(xiàng)目的社會(huì)經(jīng)濟(jì)意義 數(shù)控技術(shù)及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（CAD/CAM）技術(shù)的迅速發(fā)展，使傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)與制造進(jìn)入現(xiàn)代制造技術(shù)的行列。特別是CNC機(jī)床、加工中心和柔性制造單元的普及應(yīng)用，大幅度縮短了產(chǎn)品制造周期，提高了產(chǎn)品競爭力，同時(shí)對所需要刀具的形狀、尺寸、精度及性能一致性提出更高的要求。由于飛機(jī)、模具、汽車和機(jī)電一體化等精密制造業(yè)采用數(shù)控加工，出現(xiàn)了一大批輪廓復(fù)雜的特型數(shù)控刀具。有關(guān)資料顯示，在發(fā)達(dá)國家，特型刀具實(shí)現(xiàn)了不經(jīng)銑削直接采用數(shù)控磨削一次加工成形的工藝，并生產(chǎn)出相應(yīng)的強(qiáng)力磨削數(shù)控工具磨床，實(shí)現(xiàn)了加工各種特型刀具的功能轉(zhuǎn)換，為刀具制造工藝帶來大變革、大突破。 在國內(nèi)，由于國產(chǎn)五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控工具磨床制造為一空白，影響了特型刀具的生產(chǎn)制造，使國產(chǎn)特型刀具性能差，質(zhì)量不穩(wěn)定，使用壽命低，眾多企業(yè)在數(shù)控加工中為了解決生產(chǎn)急需，只好花巨資購買德國Walter公司的五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控工具磨床。該機(jī)床每臺(tái)售價(jià)30萬美元（合人民幣240萬元），價(jià)格昂貴，由于國內(nèi)沒有替代產(chǎn)品，所以Walter公司的五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控工具磨床售價(jià)一直居高不下，這對我國大力發(fā)展和促進(jìn)數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用非常不利。為了振興民族工業(yè)，用自己生產(chǎn)的數(shù)控磨床替代進(jìn)口設(shè)備，使國產(chǎn)刀具早日走出國門邁向世界，我們和西安交通大學(xué)機(jī)械制造及自動(dòng)化研究所聯(lián)合開發(fā)了五軸聯(lián)動(dòng)CNC數(shù)控工具磨床。 項(xiàng)目的進(jìn)展情況我廠在1999年初提出項(xiàng)目設(shè)想，然后收集各方面資料，向有關(guān)大專院校和研究所咨詢，查閱資料，獲取國內(nèi)外動(dòng)態(tài)，然后詳細(xì)確定方案并請專家論證，在得到肯定的情況下，1999年下半年開始試制， 2000年3月制成樣機(jī)，五月份在上海機(jī)床博覽會(huì)上展出并進(jìn)行現(xiàn)場加工表演，得到國內(nèi)外同行的一致好評(píng)和國外專家的贊賞。后來我們進(jìn)一步完善了軟件功能，調(diào)試更換了部分硬件，使機(jī)床的機(jī)械性能和軟硬件性能完全接近國外同行企業(yè)德國Walter公司的工具磨床Helit Romi Mini Power的水準(zhǔn)。 申請創(chuàng)新基金的必要性兩年來為了研制該設(shè)備，企業(yè)“以副養(yǎng)主”自籌資金45萬元，全部用于開發(fā)研制，生產(chǎn)出樣機(jī)才使這朵高科技奇葩含苞待放?，F(xiàn)在我們集中人力、物力、財(cái)力，正在全力以赴加快軟件的開發(fā)提高機(jī)床性能的步伐，力爭一年左右時(shí)間形成小批量生產(chǎn)能力，但需補(bǔ)充資金，故申請科技創(chuàng)新基金。項(xiàng)目實(shí)施的優(yōu)勢及風(fēng)險(xiǎn) 項(xiàng)目實(shí)施的優(yōu)勢某臺(tái)式機(jī)床廠始建于1991年，其前身為某中山通用機(jī)械廠，主導(dǎo)產(chǎn)品為臺(tái)式鉆銑機(jī)床，萬能刀具刃具磨床。多年來，廠領(lǐng)導(dǎo)始終把技術(shù)進(jìn)步和新產(chǎn)品開發(fā)放在首位，每年用于高新技術(shù)研究的經(jīng)費(fèi)約占銷售額的10% 。從1997年開始，我廠投入大量人力、物力與天津大學(xué)進(jìn)行廠校合作開發(fā)單片機(jī)控制的五軸四聯(lián)動(dòng)數(shù)控工具磨床，過度到今天的工控機(jī)五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控工具磨床，對數(shù)控工具磨床的制造積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)我們和西安交通大學(xué)進(jìn)行了產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合，轉(zhuǎn)化科研成果，使項(xiàng)目實(shí)施的優(yōu)勢更加明顯。更重要的是國家對高科技產(chǎn)業(yè)的扶持和西部開發(fā)的政策增強(qiáng)了我們把該項(xiàng)目進(jìn)行到底的決心和信心。 項(xiàng)目實(shí)施的風(fēng)險(xiǎn)投資大，科技含量高，市場營銷網(wǎng)絡(luò)不完善是該項(xiàng)目實(shí)施的風(fēng)險(xiǎn)。我們投入大量資金經(jīng)過兩年的努力，生產(chǎn)出功能齊全的樣機(jī)，已經(jīng)將大部分風(fēng)險(xiǎn)化解。下一步，準(zhǔn)備充實(shí)完善原有的西北地區(qū)、江蘇、上海、深圳營銷網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)增設(shè)四川、華北、東北營銷網(wǎng)，擴(kuò)大宣傳，拓展銷路。我們深信，經(jīng)過不懈的努力，終將化險(xiǎn)為夷，這項(xiàng)高科技產(chǎn)品一定會(huì)占領(lǐng)市場。項(xiàng)目計(jì)劃目標(biāo) 總體目標(biāo)： 在項(xiàng)目執(zhí)行期間計(jì)劃投資235萬元，截止目前已完成投資45萬元，需新增投資190萬元。項(xiàng)目完成后可年產(chǎn)五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控工具磨床10臺(tái)，企業(yè)資產(chǎn)將達(dá)到400萬元，企業(yè)人員達(dá)到60人左右（項(xiàng)目產(chǎn)品需55人，其它產(chǎn)品需5人），新增就業(yè)人員30人左右。 經(jīng)濟(jì)目標(biāo)：本項(xiàng)目完成后，累計(jì)實(shí)現(xiàn)的經(jīng)濟(jì)目標(biāo)如下：年工業(yè)總產(chǎn)值600萬元工業(yè)增加值450萬元銷售收入項(xiàng)目產(chǎn)品：400萬元其它產(chǎn)品：100萬元繳稅總額凈利潤創(chuàng)匯額 技術(shù)、質(zhì)量指標(biāo)：公差（mm）軸線測量行程ISO107914標(biāo)準(zhǔn)（163。 500mm）檢測結(jié)果雙向定位精度AX軸 Y軸 Z軸 單向定位精度A 和A175。X軸 X軸175。Y軸 Y軸175。Z軸 Z軸175。雙向重復(fù)定位精度RX軸 Y軸 Z軸 單向重復(fù)定位精度R 和R 175。X軸 X軸175。Y軸 Y軸175。Z軸 Z軸175。反向差值BX軸 Y軸 Z軸 雙向定位系統(tǒng)偏差E單向定位系統(tǒng)偏差雙向平均偏差范圍公差（弧秒）行程至360176。的回轉(zhuǎn)線的定位公差I(lǐng)SO107914標(biāo)準(zhǔn)檢測結(jié)果雙向定位精度A28A軸 25C軸 28單向定位精度A 和A175。22A軸 22A軸175。25C軸 28C軸175。26雙向重復(fù)定位精度R16A軸 16C軸 18單向重復(fù)定位精度R 和R175。8A軸 6A軸175。8C軸 9C軸175。9反向差值B12A軸 12C軸 14雙向定位系統(tǒng)偏差E2018單向定位系統(tǒng)偏差1412雙向平均偏差范圍1212精密鏜床標(biāo)準(zhǔn)工作臺(tái)面對工作臺(tái)縱向移動(dòng)的平行度磨頭主軸徑向跳動(dòng)砂輪軸的軸向竄動(dòng)X軸對工作臺(tái)面橫向移動(dòng)的平行度Y軸對工作臺(tái)面橫向移動(dòng)的平行度Z軸對工作臺(tái)面的垂直度 引用標(biāo)準(zhǔn)及參考資料： 檢測依據(jù)ISO107914：1998加工中心檢驗(yàn)條件《第4部分：線形和回轉(zhuǎn)軸線的定位精度和重復(fù)定位精度檢驗(yàn)》國際標(biāo)準(zhǔn)最新版本。參考資料選取德國WALTER公司生產(chǎn)的
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