【正文】 ............................................................................ 21 參考文獻 ............................................................................................................................. 22 1 第 1章 緒 論 １ .１課題背景 最早的銑床是美國人 1818 年創(chuàng)制的臥式銑床。 1950 年以后，銑床在控制系統(tǒng)方面發(fā)展很快， 數(shù)字控制的應(yīng)用大大提高了銑床的自動化程度。②龍門銑床：包括龍門銑鏜床龍門銑刨床和雙柱銑床，均用于加工大型零件。其垂直方向的運動由銑頭在立柱上升降來完成。按控制方式，銑床又分為仿形銑床、程序控制銑床和數(shù)字控制銑 床。 刀具半徑補償功能 此功能可以根據(jù)零件圖樣的標注尺寸來編程，而不必考慮所用刀具的實 際半徑尺寸，從而減少編程時的復(fù)雜數(shù)值計算。 旋轉(zhuǎn)功能 3 該功能可將編好的加工程序在加工平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)任意角度來執(zhí)行。另外，機床的高速走刀機構(gòu)也是必須的，目前最先進的高速加工中心都采用線性的滾動導(dǎo)軌來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的滑動導(dǎo)軌 ,其移動速度、摩擦阻力動態(tài)響應(yīng)都很優(yōu)秀，并采用雙 V 型結(jié)構(gòu)提高了機床的抗扭能力，使得進給和快速移動速度從 6m/min 提高到 20～ 60m/min 以上。 PCD/CVD 等刀具適合加工鋁 , 鎂 , 銅等有色金屬。 高速銑削對工藝的改進也提出了新的要求，主要體現(xiàn)在：實現(xiàn)加工過程的平穩(wěn)過渡，控制系統(tǒng)支持先進的 NURBS 插補功能。 在拐角走刀處：等圓角半徑連接、圓環(huán)式連接。因此采用的編程軟件是否能夠很好的支持 NURBS 插補至關(guān)重要。銑削的特征是：①銑刀各刀齒周期性地參與間斷切削；②每個刀齒在切削過程中的切削厚度是變化的。銑削切削弧深度 ae(毫米 )是垂直于銑刀軸心線方向測量的銑刀與工件接觸弧的深度。 2 兩種周銑方式 端銑是用刀體端面上的刀齒銑削，周邊刃與端面刃同時起切削作用，銑刀的軸線垂直于一個加工表面。順銑時的情況正相反，所以順銑能提高銑刀壽命和銑削表面質(zhì)量，并能減小機床的功率消耗。 銑床 用銑刀對工件進行銑削加工的機床。銑刀主要用于在銑床上加工平面、臺階、溝槽、成形表面和切斷工件等。螺旋齒粗齒銑刀齒數(shù)少，刀齒強度高，容屑空間大，適用于粗加工；細齒銑刀適用于精加工。當立銑刀上有通過中心的端齒時，可軸向進給。為了減少銑切時的摩擦，刀齒兩側(cè)有 15’ ～ 1176。①整體式：刀體和刀齒制成一體。刀頭裝在刀體上刃磨的銑刀稱為體內(nèi)刃磨式；刀頭在夾具上單獨刃磨的稱為體外刃磨式。尖齒銑刀的齒背有直線曲線和折線 3種形式。開發(fā)出多種中檔數(shù)控機床產(chǎn)品，多軸控制的開放式數(shù)控系統(tǒng)等實現(xiàn)了商品化。該類設(shè)備也可服務(wù)于如透鏡模具、照相機塑料鏡片、條形碼閱讀設(shè)備、激光加工機光路系統(tǒng)用聚焦反射鏡等高技術(shù)產(chǎn)品。 4 大型龍門式五軸聯(lián)動混聯(lián)機床 由齊齊哈爾二機床集團、清華大學(xué)和哈爾濱電機廠有限公司 “ 產(chǎn)學(xué)研用 ” 密切合作開發(fā)的 XNZD2415 大型龍門式五軸聯(lián)動混聯(lián)機床，是我國在并聯(lián)機床研究方面的一個突破。 C 軸連續(xù)轉(zhuǎn)角 0~400176。相比之下，機床重量可降低四分之一，制造周期可以縮短 40%。目前已有 4 臺用于哈爾濱汽輪機廠的葉片加工。機床主軸轉(zhuǎn)速達到 60000r/min，砂輪架軸采用空氣密封冷卻系統(tǒng)，機床長度150mm，砂輪架進給 50mm， 采用最小直徑可達 的金剛石砂輪，可滿足高精度小孔、槽、臺階面的加工，尤其適合小型液壓閥芯的超精密磨削，是目前國內(nèi)生產(chǎn)的精度最高、規(guī)格最小的磨床。通過在濟南四機數(shù)控機床有限 公司研制的 J4K095 數(shù)控內(nèi)外圓復(fù)合磨床上進行磨削實驗，目前磨出的鋼試件內(nèi)孔表面粗糙度為 雖然距工業(yè)應(yīng)用還有一段距離，但為我國跟蹤國際先進技術(shù)發(fā)展打下了初步基礎(chǔ)。 2 高速五軸數(shù)控龍門銑床 濟南二機床集團有限公司通過引進技術(shù)的消化吸收，掌握了銑頭內(nèi)油霧潤滑冷卻、橫梁預(yù)應(yīng)力反變形控制等關(guān)鍵技術(shù)，并利用諧波傳動原理，開發(fā)了 A/C 擺角銑頭，自行研制出高速五軸數(shù)控龍門銑床，主要滿足大型水泵葉片曲面加工精度的需要，提高了生產(chǎn)效率，也可用于大型模具加工。開發(fā)出五軸車銑復(fù)合加工中心并完成了系列化、規(guī)格化產(chǎn)品的設(shè)計和生產(chǎn)。為國防工業(yè)建設(shè)提供各類大型、精密數(shù)控機床，用戶涉及航空、航天、船舶、兵器、核工業(yè)、電子等行業(yè)。 數(shù)控機床的技術(shù)特點及其發(fā)展條件 1948 年美國空軍部門為制造飛機雜零件，提供設(shè)備研經(jīng)費，由 Gamp。數(shù)控機床的發(fā)展條件主要包括： 13 它是機、電、液、氣、光多學(xué)科各種高科技的綜合性組合，特別是以電子、計算機等現(xiàn)代先進技術(shù)為基石，必須具有鞏固的技術(shù)基礎(chǔ)，互相配套，缺一不可。否則，數(shù)控機床難以順利發(fā)展。 美國的特點是，政府重視機床工業(yè)，美國國防部等部門不斷提出機床的發(fā)展方向、科研任務(wù)和提供充足的經(jīng)費，且網(wǎng)羅世界人才，特別講究 “ 效率 ” 和 “ 創(chuàng)新 ” ，注重基礎(chǔ)科研。其存在的教訓(xùn)是，偏重於基礎(chǔ)科研，忽視應(yīng)用技術(shù)，且在上世紀 80 代政府一度放松了引導(dǎo)，致使數(shù)控機床產(chǎn)量增加緩慢，於 1982 年被後進的日本超過，并大量進口。在發(fā)展大量大批生產(chǎn)自動化的基礎(chǔ)上，於 1956 年研制出第一臺數(shù)控機床後，一直堅持實事求是，講求科學(xué)精神，不斷穩(wěn)步前進。尤其是大 型、重型、精密數(shù)控機床。在重視人才及機床元部件配套上學(xué)習(xí)德國，在質(zhì)量管理及數(shù)控機床技術(shù)上學(xué)習(xí)美國，甚至青出於藍而勝於藍。在上世紀 80 年代開始進一步加強科研，向高性能數(shù)控機床發(fā)展。日本FANUC 公司戰(zhàn)略正確，仿創(chuàng)結(jié)合，針對性地發(fā)展市場所需各種低中高檔數(shù)控系統(tǒng)，在技術(shù)上領(lǐng)先，在產(chǎn)量上居世界第一。其中生產(chǎn)數(shù)控金切 15 機床的約 150 家，生產(chǎn)數(shù)控成形機床的約 30 家，共計約 180 家，占廠家總數(shù)的 1/3。 從金額上看， 2021 年數(shù)控機床進口 17,679 臺，計 億美元，出口 2,509 臺，計 億美元，進口額為出口額之 32 倍。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，無法用於生產(chǎn)而停頓。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，基本上處於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。應(yīng)學(xué)習(xí)美、德、日經(jīng)驗，政府高度重視、正確決策、大力扶植。近期重在打基礎(chǔ)，建立信譽，擴大國產(chǎn)數(shù) 控機床的國內(nèi)市場份額，遠期謀求趕超世界先進水平，大步走向世界市場； 必須狠抓根本，堅持 “ 以人為本 ” ，加速提高人員素質(zhì)、培養(yǎng)各種專家人才，從根本上改變目前低效、落後的狀態(tài)。 據(jù)預(yù)測，至 2021 年：汽車市場將達 4400～ 8000 萬輛規(guī)模，其中轎車產(chǎn)量每增加 1%，機械市場可增長 %；交通方面， “ 十五 ” 期間僅西部鐵路開發(fā)就將投入 1000 億元，未來 10 年西部交通則將投資 7000～ 8000 億元，車輪車床、勾舌銑床、 2m 大型鋸床、螺旋焊管擴徑機械等專用設(shè)備大有用武之地；水利工程未來 5 年將投資 5300億元，環(huán)保一期投資 1888 億元，二期投資 2600 億 元，相應(yīng)機械設(shè)備需求巨大； 300家機械廠商將進行技改，求購數(shù)控機床數(shù)量十分可觀； 目前，國內(nèi)有模具廠 萬家，年產(chǎn)值約 220 億元，預(yù)計到 2021 年產(chǎn)值將達到 460 億元，所需的機械偏向于高精度、高效率、高速化銑削設(shè)備、虛擬軸機床、復(fù)合加工機及慢走絲切割機等。加快發(fā)展數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)也是我國裝備制造業(yè)發(fā)展的現(xiàn)實要求。據(jù)了解，《規(guī)劃》施行以后，困擾我國機床工具業(yè)發(fā)展的數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)化和自主開發(fā)能力偏低的問題將得到一定程度的解決，國產(chǎn)數(shù)控機床國內(nèi)市場占有率連年下滑的局面將被扭轉(zhuǎn)。東北地區(qū)增值稅改革以后，全國其他地區(qū)，尤其是中西部地區(qū)增值稅轉(zhuǎn)型的呼聲很高。 吳柏林還談到了進口關(guān)稅問題。 ” 另據(jù)了解，《規(guī)劃》還將對進入產(chǎn)業(yè)化基地的企業(yè)給予國債項目資金的支持。 ” 吳柏林說， “ 不要說跟歐美比，就連中國臺灣我們現(xiàn)在都比不過。 “ 搞機床，尤其是普及型或經(jīng)濟型機床，大而全、小而全的生產(chǎn)方法是不行的。而且，使用進口的東西組裝起來的機床，可靠性和質(zhì)量也會受到影響。 ” 如果說中檔數(shù)控機床我們還能做，只是產(chǎn)業(yè)化水平低的話，那么在高檔數(shù)控機床方面，開發(fā)能力不足的問題就顯得尤為突出。 ” 但是，提高開發(fā)能力并不是一件容易的事情。一但中國企業(yè)開發(fā)出同 19 樣產(chǎn)品，他們就立即大幅降價，甚至降到中國企業(yè)的成本價以下。但是你不能只顧生產(chǎn)那些萬元一臺的小機床。按照《規(guī)劃》的目標，到 “ 十一五 ” 末期，國產(chǎn)數(shù)控機床以銷售額計的國內(nèi)市場占有率將提高到 50%以上，同時，國產(chǎn)全部機床產(chǎn)品的國內(nèi)市場占有率也將提高到 60%以 20 結(jié) 論 銑床是用銑刀對工件進行銑削加工的機床。尤其是 70 年代以后，微處理機 的數(shù)字控制系統(tǒng)和自動換刀系統(tǒng)在銑床上得到應(yīng)用，擴大了銑床的加工范圍，提高了加工精度與效率。 儀表銑床是一種小型的升降臺銑床，用于加工儀器儀表和其他小型零件；工具銑床主要用于模具和工具制造，配有立銑頭、萬能角度工作臺和插頭等多種附件，還可進行鉆削、鏜削和插削等