【正文】 ..................................................... 錯誤 !未定義書簽。 按齒面疲勞強(qiáng)度計算 .................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 軸承的選擇 .......................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) IV 驗算軸承壽命 ................................................................................ 錯誤 !未定義書簽。 軸 1 的設(shè)計與校核 ........................................................................ 錯誤 !未定義書簽。 齒輪上鍵的選擇與校核 ...................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 數(shù)控的技術(shù)特點 .................................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 數(shù)控技術(shù)未來發(fā)展方向 ...................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 智能數(shù)控系統(tǒng)重要技術(shù)分析與預(yù)測 .................................................. 錯誤 !未定義書簽。 智能數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的突破點： ............................................ 錯誤 !未定義書簽。 智能數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)主要研究內(nèi)容： ............................................ 錯誤 !未定義書簽。 致謝 ................................................................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 1 1 緒論 數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展 數(shù)控技術(shù)起源于美國，起因于軍工發(fā)展的需要。截止到目前數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)經(jīng)歷 了兩個發(fā)展階段，迎來了數(shù)控系統(tǒng)的第六代。包括第四代（ 19701974 年）、第五代（始于 1974 年）和第六代（始于 20 世紀(jì)末）數(shù)控系統(tǒng)的CNC 數(shù)控系統(tǒng)是第二階段數(shù)控系統(tǒng)。采用半導(dǎo)體存儲器芯片、數(shù)控專用電路以及通用或?qū)Ｓ梦⑻幚砥餍酒瑯?gòu)成數(shù)控裝置的微型計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)是第五代數(shù)控系統(tǒng)，基本上是通過計算機(jī)軟件來實現(xiàn)其它的數(shù)控功能?；?PC 的數(shù)控系統(tǒng)的是第六代數(shù)控系統(tǒng)，它的特點是將所采用通用型的微型計算機(jī)系統(tǒng)作為數(shù)控系統(tǒng)的硬件基礎(chǔ)。因此數(shù)控系統(tǒng)的第六代柔性更好，體積更小，操作的界面越來越 適宜，成本更加低廉。截止到目前，不斷升級的數(shù)控系統(tǒng)第五代和更加完善和普及的數(shù)控系統(tǒng)第六代，在數(shù)控系統(tǒng)的功能和性能方面都得到了很大的提高，而且在體積和價格方面的下降幅度也在不斷增大。根據(jù)目前的發(fā)展動態(tài)，數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢主要有以下幾個方面。 向高速化方向發(fā)展的數(shù)控機(jī)床，充分地發(fā)揮了現(xiàn)代刀具材料的性能，不但大幅度提高了零件的表面加工質(zhì)量和精度，而且還降低了加工成本、提高了加工效率，適應(yīng)了制造業(yè)對低成本、優(yōu)質(zhì)、高效生產(chǎn)的需求。目前高性能的數(shù)控和伺服系統(tǒng)、高速的主軸單元（電主軸，轉(zhuǎn)速 15,000100,000r/min） 、高速且高加 /減速度的進(jìn)給運(yùn)動部件（快移速度達(dá) 150m/min 以上，加速度達(dá) 以上，切削徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 2 進(jìn)給速度達(dá) 100m/min 以上）以及數(shù)控工具系統(tǒng)都出現(xiàn)了新的發(fā)現(xiàn)，并且都取得了意想不到的成果，提高了技術(shù)水平。 （ 2）越來越智能化的數(shù)控技術(shù) 。并且具有非常友好的人機(jī)界面，同時具備了讓系統(tǒng)功能更趨于完善的故障診斷專家系統(tǒng)和故障監(jiān)控功能。 (3)越來越網(wǎng)絡(luò)化的數(shù)控技術(shù)。因此，數(shù)控機(jī)床的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足制造企業(yè)、制造系統(tǒng)、生產(chǎn)線對信息集成的需求，同時也是新的制造模式如、虛擬企業(yè)、敏捷制造 的重要基礎(chǔ)。 增加了數(shù)控機(jī)床的復(fù)合加工功能即為數(shù)控機(jī)床的復(fù)合化，并且進(jìn)一步提高了工序的集中度，減少了多工序加工零件的上下料時間，避免了在不同機(jī)床上的零件進(jìn)行的工序轉(zhuǎn)換，從而增加了工序間等待和輸送時間，降低了零件的生產(chǎn)周期，最終滿足了敏捷生產(chǎn)的現(xiàn)代生產(chǎn)模式的需要。典型的復(fù)合化數(shù)控機(jī)床有 5 面加工與 5軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)床。當(dāng)前在電主軸出現(xiàn)的情況下，大為簡化了 5 軸聯(lián)動加工的復(fù)合主軸頭結(jié)構(gòu)，大幅度降低了其制造難度和成本，縮小了數(shù)控系統(tǒng)的價格差距，最終推動了復(fù)合加工機(jī)床（含 5 面加工機(jī)床）和復(fù)合主軸頭類型的 5 軸聯(lián)動機(jī)床的發(fā)展。 基于 PC 的 CNC 系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的是具有開放式體系結(jié)構(gòu)的數(shù)控系統(tǒng)，其對外開放的有硬 件、軟件和總線規(guī)范，并且可以大量采用通用微機(jī)的先進(jìn)技術(shù)（如多媒體技術(shù)等），從而圖形掃描自動編程、實現(xiàn)聲控自動編程等功能。開放式的體系結(jié)構(gòu)不僅可以通過升檔或剪裁使之構(gòu)成各種檔次的數(shù)控系統(tǒng)，而且可以通過擴(kuò)展從而構(gòu)成不同類型的數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)，從而大大縮短了開發(fā)生 產(chǎn)周期。所以近幾年許多國家都在紛紛研究開發(fā)這種系統(tǒng)，如美國的 NGC、歐盟的 OSACA、日本的 OSEC 和中國的 ONC 等。 為了適應(yīng)高新技術(shù)發(fā)展的需要，同時也是為了達(dá)到改善普通機(jī)電產(chǎn)品的質(zhì)量、性能和可靠性的目的，滿足減少其裝配時的工作量從而達(dá)到提高裝配效率的目的，數(shù)控機(jī)床的精密化越來越高。在滿足精密和超精密的需要的方面，世界上的各個工業(yè)強(qiáng)國都在努力發(fā)展高精度的數(shù)控機(jī)床。 先進(jìn)數(shù)控加工技術(shù) 直接數(shù)字控制系統(tǒng) 直接數(shù)字控制（ Direct Numerical Control）又稱為分布式數(shù)字控制（ DNC），其研究始于 20世紀(jì) 60年代。當(dāng)時的研究目的主要是為了解決早期數(shù)控設(shè)備成本高等問題。分布式數(shù)控既具有直接數(shù)字控制的所有功能，也具有系統(tǒng)控制、系統(tǒng)信息收集及系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)視等功能。此時，如果主控計算機(jī)出現(xiàn)故障，系統(tǒng)中的各數(shù)控機(jī)床仍然是可以繼續(xù)工作的。 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 4 圖 DNC 的基本功能是傳送 NC程序。 目前， DNC 技術(shù)的發(fā)展方向主要表現(xiàn)在 DNC 與 CIMS 的集成、 DNC 系統(tǒng)的模塊化與商品化、基于現(xiàn)場總線與計算機(jī)局域網(wǎng)的 DNC產(chǎn)品開發(fā)，以及 DNC 產(chǎn)品與數(shù)控系統(tǒng)的配套開發(fā)和生產(chǎn)等方面。由于工件一次裝夾后可在柔性制造單元中的加工中心上加工， 因此比加工中心具有更高的制造柔性、加工精度和生產(chǎn)效率。它由臥式加工中心、環(huán)形交換工作臺、托盤及托盤交換裝置組成。用于工件的輸送與中間存儲是環(huán)形工作臺，由內(nèi)側(cè)的環(huán)鏈拖動在環(huán)形導(dǎo)軌上回轉(zhuǎn)的是托盤座，并且每個托盤座上都有地址識別碼。 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 5 圖 FMC1型柔性制造系統(tǒng) 1環(huán)形交換工作臺 2托盤座 3托盤 4加工中心機(jī)床 5托盤交換裝置 在車削 FMC 中一般不使用托盤交換工件，而是直接由機(jī)械手將工件安裝在卡盤中，裝卸料由機(jī)械手或機(jī)器人實現(xiàn)。 FMC 具有規(guī)模小，成本低（相對FMS），占地面積小，便于擴(kuò)展等優(yōu)點，它可在單元計算機(jī)的控制下，配以簡單的物料傳送裝置，擴(kuò)展成小型的柔性制造系統(tǒng) ，特別適用于中、小型企業(yè)。一般認(rèn)為，柔性制造系統(tǒng)由加工系統(tǒng)、物料儲運(yùn)系統(tǒng)和信息控制系統(tǒng)組成。 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 6 13 柔性制造系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 （ 1） 加工系統(tǒng)。加工系統(tǒng)中的自動化加工設(shè)備通常由 5～10臺 CNC 機(jī)床、加工中心及其附屬設(shè)備（如工件裝卸系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、切屑處理系統(tǒng)和刀具交換系統(tǒng)等）組成。物料儲運(yùn)系統(tǒng)在計算機(jī)控制下主要實現(xiàn)工件、刀具和夾具的輸送及入庫存放，它由自動化倉庫。在 FMS 中，工件一般通過專用夾具安裝愛托盤上，工件輸送時連同整個托盤一起由自動輸送小車進(jìn)行輸送。 （ 3） 信息系統(tǒng)。它接收來自主計算機(jī)的指令并對整個 FMS 實行監(jiān)控，實現(xiàn)單元層對上級及下層的內(nèi)部通信傳遞，對每一個標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)控機(jī)床或制造單元的加工實行控制，對夾具及刀具等實行集中管理和控制，協(xié)調(diào)各控制裝置之間的動作，從而實現(xiàn)各系統(tǒng)之間的信息聯(lián)系，確保系統(tǒng)的正常工作。 柔性制造系統(tǒng)不僅節(jié)省了上料、下料與調(diào)整時間，而且系 統(tǒng)只需要最低限度的操作人員，并能實現(xiàn)夜班無人作業(yè)，操作人員只負(fù)責(zé)啟停系統(tǒng)和裝卸工作，特別是柔性制造系統(tǒng)中的各工作單元以及整個系統(tǒng)均由計算機(jī)控制。 計算機(jī)集成制造（ Computer Integrated Manufacturing， CIM）的概念是由美國的約瑟夫 .哈林頓（ ）博士于 1973 年提出來的。 CIMS 是在計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù) 、制動化技術(shù)、制造技術(shù)和現(xiàn)代管理科學(xué)的基礎(chǔ)上，將制造工廠的全部生產(chǎn)和經(jīng)營活動 設(shè)計、制造及經(jīng)營管理（包括市場調(diào)研生產(chǎn)決策、生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)管理、產(chǎn)品開發(fā)、產(chǎn)品設(shè)計、加工制造以及銷售經(jīng)營）等與整個生產(chǎn)過程有關(guān)的各種分布的制動化子系統(tǒng)，通過新的生產(chǎn)管理模式、工藝?yán)碚摵陀嬎銠C(jī)網(wǎng)絡(luò)有機(jī)的集成起來，構(gòu)成一個優(yōu)化的完整的全面自動化生產(chǎn)系統(tǒng)，從而獲得更高的整體效益，縮短產(chǎn)品開發(fā)制作周期。它是工廠自動化的發(fā)展方向，未來制造工廠的模式。一般 CIMS 通常又管理信息分系統(tǒng)、設(shè)計自動化系統(tǒng)、制造制動化分系統(tǒng)、質(zhì)量保證分系統(tǒng)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分系統(tǒng)六個部分組成，即 CIMS 由四個功能分系統(tǒng)和兩個支撐系統(tǒng)組成，圖 14所示為 CIMS 的構(gòu)成框圖。主要包括市場預(yù)算、經(jīng)營決策、各級生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備、銷售及售后跟蹤服務(wù)、成本核算、人力資源管理等，通過信息的集成，達(dá)到縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期、減少占用的流動資金、提高企業(yè)的應(yīng)變能力。采用計算機(jī)輔助進(jìn)行產(chǎn)品設(shè) 計、工藝設(shè)計、制造準(zhǔn)備