【正文】 參考文獻(xiàn) [1] 杜家熙 .數(shù)控機(jī)床編程與結(jié) 構(gòu) [M]. 中國(guó)國(guó)際商務(wù)出版社 2021. [2] 孫德茂 .數(shù)控機(jī)床銑削加工直接編程技術(shù) [M].機(jī)械工業(yè)出版 . [3] 張超英 ,謝富春 .數(shù)控編程技術(shù) [M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2021． [4] 張華 .數(shù)控設(shè)備與編程 [M]．電子工業(yè)出版社， 2021. [5] 孫德茂 .機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)編程能力的現(xiàn)狀與展望 39。在此向代老師表示衷心的感謝！代老師辛苦了。在每一次論文遇到問(wèn)題的時(shí)候，是代老師不辭辛苦的講解才是我的論文順利的進(jìn)行。同時(shí)也使自己認(rèn)識(shí)到自己在現(xiàn)代科學(xué)方面認(rèn)識(shí)的不足。 總結(jié)與體會(huì) 本論文主要闡述了數(shù)控機(jī)床的發(fā)展 ，并從數(shù)控機(jī)床技術(shù)的應(yīng)用等方面闡述了數(shù)控機(jī)床技術(shù)在工業(yè)制造中的應(yīng)用和重要性。 昆明冶金高等專科學(xué)校機(jī)電 1020班 陶興健畢業(yè)論文 17 5 結(jié)束語(yǔ) 目前數(shù)控機(jī)床技術(shù)已被推廣應(yīng)用于工業(yè)制造，軍用武器航天技術(shù)等多個(gè)領(lǐng)域，帶來(lái)了巨大效益。把某一類型的虛擬機(jī)床作為該類型數(shù)控機(jī)床的附件，提高數(shù)控機(jī)床的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力、增加機(jī)床產(chǎn)品的附加值。虛擬機(jī)床是虛擬加工技術(shù)的核心，網(wǎng)絡(luò)化、智能化、集成化是虛擬制造技術(shù)的發(fā)展方向。 虛擬數(shù)控技術(shù)是由許多先進(jìn)學(xué)科、先進(jìn)知識(shí)形成的綜合技術(shù)系統(tǒng)，是一個(gè)極具潛力的前沿研究領(lǐng)域。為制造業(yè)提供最佳的發(fā)展以及為加工過(guò)程的優(yōu)化提供決策依據(jù)。還可以利用虛擬機(jī)床優(yōu)化切削參數(shù)，優(yōu)化刀具路徑，提高機(jī)床設(shè)備的生產(chǎn)效率。由于虛擬數(shù)控機(jī)床是數(shù)字模型，所以容易實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字模型進(jìn)行顯示、分析、傳遞和迭代更新，為設(shè)計(jì)提供并行作業(yè)的可能，用經(jīng)濟(jì)快捷的方式提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)品質(zhì)，縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期。虛擬機(jī)床的結(jié)論是需要由真實(shí)機(jī)床來(lái)檢驗(yàn)的，只有與真實(shí)機(jī)床相一致的結(jié)論才是正確的結(jié)論。 e)機(jī)床場(chǎng)景模塊：建立虛擬機(jī)床的工作環(huán)境。 c)操作面板模塊：操作面板模塊包括真實(shí)數(shù)控機(jī)床的操作面板按鈕功能和虛擬數(shù)控機(jī)床的菜單 。根據(jù)虛擬數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)與功能，可以將虛擬數(shù)控機(jī)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(jī)床能夠識(shí)別 NC 程序，開(kāi)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(jī)床部件、刀具等運(yùn)動(dòng)的信息 。因?yàn)闄C(jī)床的類型各式各樣，品種千變?nèi)f化，要想能夠表達(dá)各種機(jī)床，就需要采用模塊化的原理，定制各種標(biāo)準(zhǔn)的模塊，這樣經(jīng)過(guò)少量的修改就可以建立各種機(jī)床的模型 。 d)加工過(guò)程的監(jiān)控：監(jiān)控加工過(guò)程的各個(gè)方面。 b)評(píng)估工 件品質(zhì)：顯示工件 3D 實(shí)體表面的拓?fù)潢P(guān)系、尺寸、公差和表面品質(zhì) 。 2. 虛擬數(shù)控機(jī)床的功能 虛擬數(shù)控機(jī)床應(yīng)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(jī)床的各項(xiàng)操作，逼真地顯示數(shù)控機(jī)床的各種動(dòng)作，并且能夠顯示和評(píng)估加工結(jié)果。 d)強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)支持功能：強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)支持功能能使虛擬機(jī)床為各種真正的制 造資源服務(wù)，從而在連接意義上提供與外界制造資源的相互操作性 。 c)完全的符號(hào)數(shù)據(jù)接口：完全的符號(hào)數(shù)據(jù)接口能使虛擬機(jī)床的各種靜止和運(yùn)行狀態(tài)以符號(hào)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(wú)縫鏈接。虛擬機(jī)床各模塊顆粒度的合適與否取決于每個(gè)模塊的抽象度是否定義合適，以便使虛擬機(jī)床既是一個(gè)能概括各種類型數(shù)控 機(jī)床的抽象框架，又能方便的掛接具體的模塊來(lái)仿真某種特定類型的數(shù)控機(jī)床 。虛擬機(jī)床各模塊的顆粒性使每個(gè)模塊數(shù)控機(jī)床的發(fā)展及應(yīng)用研究 14 能彼此獨(dú)立的被開(kāi)發(fā)和工作，從而增強(qiáng)了虛擬機(jī)床的可操作性和可管理性 。具有與真實(shí)機(jī)床相似的結(jié)構(gòu)使虛擬機(jī)床能模仿真實(shí)機(jī)床的任何功能而不致因?yàn)椴捎媚撤N近似代替而導(dǎo)致某種結(jié)構(gòu)的失真或丟失 。通過(guò)虛擬機(jī)床不僅可以全面、逼真地反映現(xiàn)實(shí)的加工環(huán)境和加工過(guò)程，還能對(duì)加工中出現(xiàn)的碰撞、干涉提供報(bào)警信息，對(duì)產(chǎn)品的可加工性、工藝規(guī)程的合理性和加工精度進(jìn)行評(píng)估、預(yù)測(cè)，達(dá)到節(jié)省資源、避免風(fēng)險(xiǎn) 的目的。虛擬數(shù)控機(jī)床 (VirtualMachineTool， VMT)是虛擬制造的執(zhí)行單元，是虛擬制造的一個(gè)底層關(guān)鍵技術(shù)和前提條件。德國(guó) 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(dòng)加工，可由CNC 系統(tǒng)控制或 CAD/CAM 直接或間接控。 昆明冶金高等專科學(xué)校機(jī)電 1020班 陶興健畢業(yè)論文 13 復(fù)合化發(fā)展新趨勢(shì) 產(chǎn)品外觀曲線的復(fù)雜化致使模具加工技術(shù)必須不斷升級(jí)，機(jī)床五軸加工、六軸加工已日益普及，機(jī)床加工的復(fù)合化已是不可避免的發(fā)展趨勢(shì)。美國(guó)、歐共體和日本等國(guó)紛紛實(shí)施戰(zhàn)略發(fā)展計(jì)劃，并進(jìn)行開(kāi)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(gè)最大的經(jīng)濟(jì)體在短期內(nèi)進(jìn)行了幾乎相同的科學(xué)計(jì)劃和技術(shù)規(guī)范的制定，預(yù)示了數(shù)控技術(shù)的一個(gè)新的變革時(shí)期的來(lái)臨。現(xiàn)在可以用一臺(tái)電腦控制一條生產(chǎn)線的作業(yè)，不但可縮短產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)時(shí)間，還可以提高產(chǎn)品的加工精度和產(chǎn)品質(zhì)量。對(duì)制造速度的要求致使加工模具的機(jī)床朝著高效能專業(yè)化機(jī)種發(fā)展。 高效能發(fā)展新趨勢(shì) 對(duì)機(jī)床高速及精密化要求的提高導(dǎo)致了對(duì)加工工件制造速度的要求提高。以電腦輔助生產(chǎn) (CAM)系 統(tǒng)的發(fā)展帶動(dòng)數(shù)控控制器的功能越來(lái)越多。過(guò)去只用于汽車(chē)工業(yè)高速化的機(jī)種 (每分鐘 萬(wàn)轉(zhuǎn)以上的機(jī)種 )，現(xiàn)在已成為必備的機(jī)械產(chǎn)品要件。加工一薄壁飛機(jī)零件，只用 30min，而同樣的零件在一般高速銑床加工需 3 小時(shí)，在普通銑床加工需 8 小時(shí)。目前世界上許多汽車(chē)廠，包括我國(guó)的上海通用汽車(chē)公司，已經(jīng)采用以高速加工中心組成的生產(chǎn)線部分替代組合機(jī)床。 數(shù)控技術(shù)及裝備的發(fā)展趨勢(shì) 數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來(lái)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(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，對(duì)國(guó)計(jì)民生的一些重要行業(yè)國(guó)防、汽車(chē)等的發(fā)展起著越來(lái)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(shì)，如：橋式三、五坐標(biāo)高速數(shù)控龍門(mén)銑床、龍門(mén)移動(dòng)式五座標(biāo) AC 擺角數(shù)控龍門(mén)銑床、龍門(mén)移動(dòng)式三座標(biāo)數(shù)控龍門(mén)銑床等。數(shù)控機(jī)床的擁有量及其性能水平的高低，是衡量一個(gè)國(guó)家綜合實(shí)力的重要標(biāo)志。我國(guó)應(yīng)根據(jù)需要有目標(biāo)的加大人才培養(yǎng)力度，為我國(guó)的數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)提供強(qiáng)大的技術(shù)人才支撐。制造商的服務(wù)應(yīng)從研究用戶的加工產(chǎn)品、工藝、生產(chǎn)類型、質(zhì)量要求入手，幫助用戶進(jìn)行設(shè)備選型，推薦先進(jìn)工藝與工輔具，配備專業(yè)的培訓(xùn)人員和良好的培訓(xùn)環(huán)境，幫助用戶發(fā)揮機(jī)床的最大效益、加工出高質(zhì)量的最終產(chǎn)品，這樣才能 逐步得到用戶的認(rèn)同，提高國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的市場(chǎng)占有率。 （ 3） 服務(wù)水平與能力欠缺也是影響國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床占有率的一個(gè)重要因素 由于數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速， 一部分企業(yè)不顧長(zhǎng)遠(yuǎn)利益，對(duì)提高自身的綜合服務(wù)水平不夠重視，甚至對(duì)服務(wù)缺乏真正的理解，只注重推銷而不注重售前與售后服務(wù)。如國(guó)外機(jī)床制造商能做到每周裝調(diào)出產(chǎn)品，而國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)周期過(guò)長(zhǎng)且很難控制。 （ 2） 制造水平與管理手段依然落后 一 些國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)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(jī)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(jìn)度的緊逼下不能得到穩(wěn)定與提高。 對(duì)我國(guó)數(shù)控機(jī)床的思考 從我國(guó)基本國(guó)情的角度出發(fā)，以國(guó)家的戰(zhàn)略需求和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，以提高我國(guó)制造裝備業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)能力和產(chǎn)業(yè)化水平為目標(biāo)，用系統(tǒng)的方法，選擇能夠數(shù)控機(jī)床的發(fā)展及應(yīng)用研究 10 主導(dǎo) 21 世紀(jì)初期我國(guó)制造裝備業(yè)發(fā)展升級(jí)的關(guān)鍵技術(shù)以及支持產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的支撐技術(shù)、配套技術(shù)作為研究開(kāi)發(fā)的內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)制造裝備業(yè)的跨躍式發(fā)展 （ 1） 不斷加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng) 新是提高國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床水平的關(guān)鍵 國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床缺乏核心技術(shù)，從高性能數(shù)控系統(tǒng)到關(guān)鍵功能部件基本都依賴進(jìn)口，即使近幾年有些國(guó)內(nèi)制造商艱難地創(chuàng)出了自己的品牌，但其產(chǎn)品的功能、性能的可靠性仍然與國(guó)外產(chǎn)品有一定差距。 在輕工行業(yè)，采用多軸伺服控制 (最多可達(dá) 50 個(gè)運(yùn)動(dòng)軸 )的印刷機(jī)械、紡織機(jī)械、包裝機(jī)械以及木工機(jī)械等；在建材行業(yè)，用于石材加工的數(shù)控水刀切割機(jī)；用于玻璃加工的數(shù)控玻璃雕花機(jī)；用于席夢(mèng)思加工的數(shù)控行縫機(jī)和用于服裝加工的數(shù)控繡花機(jī)等。 數(shù)控機(jī)床技術(shù)在其他行業(yè)的應(yīng)用 在信息產(chǎn)業(yè)中，從計(jì)算機(jī)到網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)通信、遙測(cè)、遙控等設(shè)備，都需要采用基于超精技術(shù)、納米技術(shù)的制造裝備，如芯片制造的引線鍵合機(jī)、晶片鍵合機(jī)和光刻機(jī)等，這些裝備的控制都需要采用 數(shù)控技術(shù)。采用這種方案的伺服系統(tǒng)稱為精測(cè)粗測(cè)系統(tǒng)或雙通道系統(tǒng)。因此，在伺服系統(tǒng)中必須采用高精度的測(cè)量元件，如精密電位器、自整角 機(jī)和旋轉(zhuǎn)變壓器等。自 20 世紀(jì) 70 年代以來(lái)，由于發(fā)展了力矩電機(jī)及高靈敏度測(cè)速機(jī)，使伺服系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了直接驅(qū)動(dòng)，革除或減小了齒隙和彈性變形等非線性因素，使帶寬達(dá)到 50 赫，并成功應(yīng)用在遠(yuǎn)程導(dǎo)彈、人造衛(wèi)星、精密指揮儀等場(chǎng)所。慣性越大，帶寬越窄。帶寬越大，快速性越好。 衡量伺服控制系統(tǒng)性能的主要指標(biāo)有頻帶寬度和精度。② 在沒(méi)有機(jī)械連接的情況下，由輸入軸控制位于遠(yuǎn)處的輸出軸，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距同步傳動(dòng)。采用伺服系統(tǒng)主要是為了達(dá)到下面幾個(gè)目的：① 以小功率指令信號(hào)去控制大功率負(fù)載。 數(shù)控機(jī)床技術(shù)在軍事的應(yīng)用 現(xiàn)代的許多軍事裝備，都大量采用伺服運(yùn)動(dòng)控制技 術(shù)，如火炮的自動(dòng)瞄準(zhǔn)控制、雷達(dá)的跟蹤控制和導(dǎo)彈的自動(dòng)跟蹤控制等。 數(shù)控機(jī)床在汽車(chē)工業(yè)中的應(yīng)用前景 隨著汽車(chē)工業(yè)和數(shù)控技術(shù)的快速發(fā)展，我深信：數(shù)控機(jī)床會(huì)更加深入地應(yīng)用到汽車(chē)生產(chǎn)中，加速汽車(chē)工業(yè)發(fā)展，為汽車(chē)工業(yè)服務(wù)。在汽車(chē)中還有許多難加工的零部件，它們用普通機(jī)床往往無(wú)法加工，只能用數(shù)控機(jī) 床加工。同時(shí)為了獲得更好的空氣動(dòng)力學(xué)以及碰撞安全，以減少行車(chē)阻力和提高安數(shù)控機(jī)床的發(fā)展及應(yīng)用研究 8 全性，使得汽車(chē)車(chē)身形狀越來(lái)越復(fù)雜，曲面高次方程越來(lái)越多。橋殼在鑄造后還有銑端面及孔，端面上的幾個(gè)螺栓孔由專用機(jī)床一次加工完成。驅(qū)動(dòng)橋中的主減速器兩個(gè)準(zhǔn)雙曲面齒輪必須由數(shù)控機(jī)床加工。就連凸 緣的淬火也是在淬火機(jī)長(zhǎng)完成。這些都大大提高了配合精度。數(shù)控機(jī)床在加工齒輪時(shí)有很大的優(yōu)勢(shì)，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。發(fā)動(dòng)機(jī)的油底殼采用薄鋼板沖壓而成，看似與數(shù)控機(jī)床無(wú)關(guān)，但是你可曾想過(guò)沖壓用的模具也是由數(shù)控機(jī)床加工出來(lái)的呢？ 變速箱最為汽車(chē)中最重要的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，擁有大量的齒輪和軸類零件。曲軸的動(dòng)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?；钊彩窍辱T造，再數(shù)控加工，最后精磨。氣缸體是發(fā)動(dòng)機(jī)中的最大零件，也是