【正文】 了。同時也使自己認識到自己在現(xiàn)代科學方面認識的不足。 昆明冶金高等?？茖W校機電 1020班 陶興健畢業(yè)論文 17 5 結(jié)束語 目前數(shù)控機床技術(shù)已被推廣應用于工業(yè)制造，軍用武器航天技術(shù)等多個領(lǐng)域，帶來了巨大效益。虛擬機床是虛擬加工技術(shù)的核心，網(wǎng)絡化、智能化、集成化是虛擬制造技術(shù)的發(fā)展方向。為制造業(yè)提供最佳的發(fā)展以及為加工過程的優(yōu)化提供決策依據(jù)。由于虛擬數(shù)控機床是數(shù)字模型，所以容易實現(xiàn)對數(shù)字模型進行顯示、分析、傳遞和迭代更新，為設(shè)計提供并行作業(yè)的可能，用經(jīng)濟快捷的方式提高產(chǎn)品設(shè)計品質(zhì)，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。 e)機床場景模塊：建立虛擬機床的工作環(huán)境。根據(jù)虛擬數(shù)控機床的特點與功能，可以將虛擬數(shù)控機床系統(tǒng)的功能模塊作如下劃分 (圖 1)： a)NC 編譯模塊：為了使虛擬數(shù)控機床能夠識別 NC 程序，開發(fā)了 NC 編譯模塊，它 的功能是接受數(shù)控代碼并將其翻譯為機床部件、刀具等運動的信息 。 d)加工過程的監(jiān)控：監(jiān)控加工過程的各個方面。 2. 虛擬數(shù)控機床的功能 虛擬數(shù)控機床應該能夠仿真不同的加工方法和不同的加工材料，能夠完成數(shù)控機床的各項操作，逼真地顯示數(shù)控機床的各種動作，并且能夠顯示和評估加工結(jié)果。 c)完全的符號數(shù)據(jù)接口：完全的符號數(shù)據(jù)接口能使虛擬機床的各種靜止和運行狀態(tài)以符號數(shù)據(jù)的形式被外界感知，從而提供了與其他制造軟件的無縫鏈接。虛擬機床各模塊的顆粒性使每個模塊數(shù)控機床的發(fā)展及應用研究 14 能彼此獨立的被開發(fā)和工作，從而增強了虛擬機床的可操作性和可管理性 。通過虛擬機床不僅可以全面、逼真地反映現(xiàn)實的加工環(huán)境和加工過程，還能對加工中出現(xiàn)的碰撞、干涉提供報警信息，對產(chǎn)品的可加工性、工藝規(guī)程的合理性和加工精度進行評估、預測，達到節(jié)省資源、避免風險 的目的。德國 DMG 公司展出 DMUVoution 系列加工中心，可在一次裝夾下 5 面加工和 5 軸聯(lián)動加工，可由CNC 系統(tǒng)控制或 CAD/CAM 直接或間接控。美國、歐共體和日本等國紛紛實施戰(zhàn)略發(fā)展計劃，并進行開放式體系結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)規(guī)范 (OMAC、 OSACA、OSEC)的研究和制定，世界 3 個最大的經(jīng)濟體在短期內(nèi)進行了幾乎相同的科學計劃和技術(shù)規(guī)范的制定，預示了數(shù)控技術(shù)的一個新的變革時期的來臨。對制造速度的要求致使加工模具的機床朝著高效能專業(yè)化機種發(fā)展。以電腦輔助生產(chǎn) (CAM)系 統(tǒng)的發(fā)展帶動數(shù)控控制器的功能越來越多。加工一薄壁飛機零件，只用 30min，而同樣的零件在一般高速銑床加工需 3 小時，在普通銑床加工需 8 小時。 數(shù)控技術(shù)及裝備的發(fā)展趨勢 數(shù)控技術(shù)的應用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象 征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應用領(lǐng)域的擴大，對國計民生的一些重要行業(yè)國防、汽車等的發(fā)展起著越來越重要的作用，這些行業(yè)裝備數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢，如：橋式三、五坐標高速數(shù)控龍門銑床、龍門移動式五座標 AC 擺角數(shù)控龍門銑床、龍門移動式三座標數(shù)控龍門銑床等。我國應根據(jù)需要有目標的加大人才培養(yǎng)力度，為我國的數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)提供強大的技術(shù)人才支撐。 （ 3） 服務水平與能力欠缺也是影響國產(chǎn)數(shù)控機床占有率的一個重要因素 由于數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速， 一部分企業(yè)不顧長遠利益，對提高自身的綜合服務水平不夠重視，甚至對服務缺乏真正的理解，只注重推銷而不注重售前與售后服務。 （ 2） 制造水平與管理手段依然落后 一 些國產(chǎn)數(shù)控機床制造商不夠重視整體工藝與制造水平的提高，加工手段基本以普通機床與低效刀具為主，裝配調(diào)試完全靠手工，加工質(zhì)量在生產(chǎn)進度的緊逼下不能得到穩(wěn)定與提高。 在輕工行業(yè)，采用多軸伺服控制 (最多可達 50 個運動軸 )的印刷機械、紡織機械、包裝機械以及木工機械等；在建材行業(yè)，用于石材加工的數(shù)控水刀切割機；用于玻璃加工的數(shù)控玻璃雕花機；用于席夢思加工的數(shù)控行縫機和用于服裝加工的數(shù)控繡花機等。采用這種方案的伺服系統(tǒng)稱為精測粗測系統(tǒng)或雙通道系統(tǒng)。自 20 世紀 70 年代以來，由于發(fā)展了力矩電機及高靈敏度測速機，使伺服系統(tǒng)實現(xiàn)了直接驅(qū)動，革除或減小了齒隙和彈性變形等非線性因素，使帶寬達到 50 赫，并成功應用在遠程導彈、人造衛(wèi)星、精密指揮儀等場所。帶寬越大，快速性越好。② 在沒有機械連接的情況下，由輸入軸控制位于遠處的輸出軸，實現(xiàn)遠距同步傳動。 數(shù)控機床技術(shù)在軍事的應用 現(xiàn)代的許多軍事裝備，都大量采用伺服運動控制技 術(shù)，如火炮的自動瞄準控制、雷達的跟蹤控制和導彈的自動跟蹤控制等。在汽車中還有許多難加工的零部件，它們用普通機床往往無法加工，只能用數(shù)控機 床加工。橋殼在鑄造后還有銑端面及孔，端面上的幾個螺栓孔由專用機床一次加工完成。就連凸 緣的淬火也是在淬火機長完成。數(shù)控機床在加工齒輪時有很大的優(yōu)勢，現(xiàn)在常采用插齒、剃齒、滾齒等工藝加工齒輪，加工精度高，生產(chǎn)效率高。曲軸的動平衡要求很高，凸輪軸的凸輪型線精度要求很高，必須數(shù)控加工。氣缸體是發(fā)動機中的最大零件，也是其他零部件的支撐體。當然，還有自動化焊接機器人，在焊接車身時，焊接質(zhì)量高，而且焊接速度是人工焊接的百倍以上。數(shù)控機床在汽車工 業(yè)中的廣泛應用不僅提高了生產(chǎn)效率，保證了加工精度，而且降低了生產(chǎn)成本。汽車生產(chǎn)量非常大，而且迫切要求降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。汽車工業(yè)已成為機床消費的主體，其比例已經(jīng)占到機床消費總量的 40%左右。數(shù)控機床的發(fā)展推動了汽車工業(yè)革命的進程。 同樣，其他制造業(yè)中由于本身投入的便不如汽車和飛機制造業(yè)的資金充裕，高素質(zhì)的人才不能與之配套，機床的養(yǎng)護以及使用不夠規(guī)范，使其效率遠遠不能發(fā)揮。 自從 1952 年美國 麻省理工學院 研制出世界上第一臺數(shù)控機床以來，數(shù)控機床在制造工業(yè)，特別是在汽車、航空航天、以及軍事工業(yè)中被廣泛地應用，數(shù)控技術(shù)無論在硬件和軟件 方面，都有飛速發(fā)展。當幾個進給聯(lián)動時，可以完成定位、直線、平面曲線和空間曲線的加工。他是用于完成各種切削加工的機械部件。該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規(guī)定的程序，并將其譯碼，從而使機床動作并加工零件。機械加工工藝歷程主動是和智能化適應上述開展特征的最重要手腕。至今許多重要功能部件、自動化刀具、數(shù)控系統(tǒng)依靠國外技術(shù)支撐，不能獨立發(fā)展，基本上處于從仿制走向自行開發(fā)階段，與日本數(shù)控機床的水平差距很大。第一階段中對數(shù)控機床特點、發(fā)展條件缺乏認識，在人員素質(zhì)差、基礎(chǔ)薄弱、配套件不過關(guān)的情況 下，一哄而上又一哄而下，曾三起三落、終因表現(xiàn)欠佳，無法用于生產(chǎn)而停頓。國內(nèi)數(shù)控機床制造企業(yè)在中高檔與大型數(shù)控機床的研究開發(fā)方面與國 外的差距更加明顯，70%以上的此類設(shè)備和絕大多數(shù)的功能部件均依賴進口。 昆明冶金高等?？茖W校機電 1020班 陶興健畢業(yè)論文 3 我國數(shù)控機床的發(fā)展現(xiàn)狀 我國數(shù)控技術(shù)的發(fā)展起步于二十世紀五十年代，通過 “六五 ”期間引進數(shù)控技術(shù)，“七五 ”期間組織消化吸收 “科技攻關(guān) ”，我國數(shù)控技術(shù)和數(shù)控產(chǎn)業(yè)取得了相當大的成績。 總之，計算機數(shù)控階段也經(jīng)歷了三代。早期的微處理器速度和功能雖還不夠高，但可以通過多處理器結(jié)構(gòu)來解決。到 1971 年，美國 INTEL 公司在世界上第一次將計算機的兩個最核心的部件－－運算器和控制器，采用大規(guī)模集成電路技術(shù)集成在一塊芯片上，稱之為微處理器（ MICROPROCESSOR），又可稱為中央處理單元（簡稱 CPU）。人們不得不采用數(shù)字邏輯電路“搭”成一臺機床專用計算機作為數(shù)控系統(tǒng)，被稱為硬件連接數(shù)控（ HARDWIRED NC），簡稱為數(shù)控（ NC）。 6 年后，即在 1952 年，計算機技術(shù)應用到了機床上，在美國誕生了第一臺數(shù)控機床。 本文簡要分析了數(shù)控機床的發(fā)展簡史及趨勢，并簡要說明數(shù)控機床在在工業(yè)制造中的應用 ，并提出了我國數(shù)控機床發(fā)展中存在的一些問題。數(shù)控機床的特點及其應用范圍使其成為國民經(jīng)濟和國防建設(shè)發(fā)展的重要裝備。 Developing 。應用 The Devel Opment and Application of CNC Machine Tools (Kunming Metallurgy College School of Electrical Engineering, Kunming 650033，China) Abstract： CNC technology is a mechanical movement and work process control technology with digital information. This article briefly analyzes the brief history and trends of CNC machine tools, CNC machine tools in industrial manufacturing, and some of the problems that exist in the development of China39?，F(xiàn)代制造技術(shù)正朝著高效率、高速度、高精度、高集成和高智能方向發(fā)展，加工智能化和虛擬制造已成為現(xiàn)代制造業(yè)中最重要的組成部分和發(fā)展方向，并成為提高產(chǎn)品國際競爭力的關(guān)鍵技術(shù)。同意開題。 在我國，數(shù)控技術(shù)與裝備的發(fā)展亦得到了高度重視，近年來取得了相當大的進步。 1952 年第一臺數(shù)控機床問世（三坐標數(shù)控銑床） ； 1965 年出現(xiàn) 第三代集成電路數(shù)控裝置； 1974 年研制成功使用微處理器和和半導體存儲器的微型計算機數(shù)控裝置，可靠性得到極大提高。特別是加入世貿(mào)組織以后，中國正在逐步成為 “世界制造中心”，機械行業(yè)為增強競爭力已開始廣泛使用先進的數(shù)控技術(shù) 。 2 畢業(yè)設(shè)計（論文） 預期目標： 根據(jù)論文題目完成相關(guān)資料查閱； 完成論文開題報告； 完成課題研究和論文撰寫； 完成論文匯報 PPT。 畢業(yè)論文 數(shù)控機床的發(fā)展及應用研究 學 生 姓 名 指 導 教 師 （副教授 ） 專 業(yè) 名 稱 機電一體化技術(shù) 班 級 名 稱 機電 。根據(jù)本次畢業(yè)論文所給題目，畢業(yè)論文參考資料主要查閱所需題目研究領(lǐng)域的發(fā)展歷 史、國內(nèi)外研究情況、在各行業(yè)的應用情況、發(fā)展趨勢及需要解決的主要技術(shù)難題、進一步研究的工作重點等； 確定論文具體研究