數(shù)控技術(shù)畢業(yè)設(shè)計論文數(shù)控銑床加工技術(shù)數(shù)控銑床的應(yīng)用及要求

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1、 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計） 評定成績： 題 目 數(shù)控銑床加工技術(shù) 副標(biāo)題 數(shù)控銑床的應(yīng)用及要求 性 質(zhì)： 畢業(yè)論文 畢業(yè)設(shè)計 學(xué)生姓名 年 級 數(shù)控08（一）班 系 別 機(jī)電工程系 專 業(yè) 數(shù)控專業(yè) 指導(dǎo)教師 黑龍江林業(yè)職業(yè)技術(shù)

2、學(xué)院 摘 要 本論文介紹的是數(shù)控銑床加工技術(shù)特點和發(fā)展?fàn)顩r，還介紹了數(shù)控銑床在加工過程中銑刀和銑削的特點，并由點帶面充分的論述我國數(shù)控技術(shù)遇到的發(fā)展問題和世界機(jī)床行業(yè)的現(xiàn)狀．?dāng)?shù)控銑床加工技術(shù)是數(shù)控加工技術(shù)中很重要的一個方面。本文通過對數(shù)控銑床加工技術(shù)的從無到有，從有到優(yōu)，從優(yōu)到精做了充分的闡述。并通過詳細(xì)的舉例和解釋說明讓大家更深入的了解這門技術(shù)！現(xiàn)在的數(shù)控銑床加工技術(shù)還在不斷的發(fā)展和完善，這需要們不斷的總結(jié)和學(xué)習(xí)。讓數(shù)控銑床加工技術(shù)在未來的工業(yè)制造中發(fā)揮其應(yīng)有的重要作用，但是更要調(diào)動人的主觀能動性，這樣變被動為主動的學(xué)習(xí)，數(shù)控銑床加工技術(shù)才會得到長遠(yuǎn)的進(jìn)步和發(fā)展！總結(jié)經(jīng)驗，發(fā)揮自己

3、學(xué)習(xí)的優(yōu)勢，讓數(shù)控銑床加工技術(shù)登上一個新的臺階！ 關(guān)鍵詞：數(shù)控銑床 銑刀 銑削 機(jī)床發(fā)展 目 錄 摘 要 I 第1章 緒 論 1 １.１課題背景 1 １.２數(shù)控銑床的類型 1 第2章 數(shù)控加工技術(shù) 2 ２.１數(shù)控銑床的主要功能 2 ２.２高速銑削對加工前準(zhǔn)備及工藝新要求 3 2.2.1加工前的準(zhǔn)備 3 ２.３銑削銑床和銑刀 5 2.3.1銑削 5 2.3.2銑床 6 2.3.3銑刀 6 第3章 數(shù)控銑床的延伸 8 ３.１由數(shù)控銑床的發(fā)展技術(shù)看我國數(shù)控技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r及走向 8 3.1.1 科技創(chuàng)新取得了一批

4、原創(chuàng)性技術(shù)成果 8 3.1.2 高性能數(shù)控機(jī)床的技術(shù)創(chuàng)新取得突破 10 ３.２由數(shù)控銑床的發(fā)展看世界機(jī)床發(fā)展特點 12 3.2.1數(shù)控機(jī)床的發(fā)展特點及其發(fā)展條件 12 3.2.2數(shù)控機(jī)床的技術(shù)特點及其發(fā)展條件 12 3.2.3 數(shù)控機(jī)床發(fā)展的條件 12 3.2.4 工業(yè)發(fā)達(dá)國家發(fā)展數(shù)控機(jī)床的主要經(jīng)驗 13 3.2.5中國數(shù)控機(jī)床現(xiàn)狀及發(fā)展中的主要問題 14 結(jié) 論 20 致謝 21 參考文獻(xiàn) 22 22 第1章 緒 論 １.１課題背景 　 最早的銑床是美國人E.惠特尼于1818年創(chuàng)制的臥式銑床。為了銑削麻花鉆頭的螺旋槽，美國人布朗，J.R.于18

5、62年創(chuàng)制了第一臺萬能銑床，是為升降臺銑床的雛形。1884年前后出現(xiàn)了龍門銑床。20世紀(jì)20年代出現(xiàn)了半自動銑床，工作臺利用擋塊可完成“進(jìn)給-快速”或“快速-進(jìn)給”的自動轉(zhuǎn)換。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。尤其是70年代以后，微處理機(jī)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(kuò)大了銑床的加工范圍，提高了加工精度與效率。 ? １.２數(shù)控銑床的類型 ? 銑床種類很多，一般按布局形式和適用范圍加以區(qū)分。①升降臺銑床：有萬能式、臥式和立式等，主要用于加工中小型零件，應(yīng)用最廣。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

6、大型零件。③單柱銑床和單臂銑床：前者的水平銑頭可沿立柱導(dǎo)軌移動，工作臺作縱向進(jìn)給；后者的立銑頭可沿懸臂導(dǎo)軌水平移動，懸臂也可沿立柱導(dǎo)軌調(diào)整高度。兩者均用于加工大型零件。④工作臺不升降銑床：有榘形工作臺式和圓工作臺式兩種，是介于升降臺銑床和龍門銑床之間的一種中等規(guī)格的銑床。其垂直方向的運(yùn)動由銑頭在立柱上升降來完成。⑤儀表銑床：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。⑥工具銑床：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(jìn)行鉆削、鏜削和插削等加工。⑦其他銑床：如鍵槽銑床、凸輪銑床、曲軸銑床、軋輥軸頸銑床和方鋼錠銑床等，是為加工相應(yīng)的工件而制造的專用銑床。按控

7、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。 　　　　　　　　 第2章 數(shù)控加工技術(shù) ２.１數(shù)控銑床的主要功能 ? 各種類型數(shù)控銑床所配置的數(shù)控系統(tǒng)雖然各有不同，但各種數(shù)控系統(tǒng)的功能，除一些特殊功能不盡相同外，其主要功能基本相同。 1、 點位控制功能 此功能可以實現(xiàn)對相互位置精度要求很高的孔系加工。 2、 連續(xù)輪廓控制功能 此功能可以實現(xiàn)直線、圓弧的插補(bǔ)功能及非圓曲線的加工。 3、 刀具半徑補(bǔ)償功能 此功能可以根據(jù)零件圖樣的標(biāo)注尺寸來編程，而不必考慮所用刀

8、具的實際半徑尺寸，從而減少編程時的復(fù)雜數(shù)值計算。 4、 刀具度補(bǔ)償功能 此功能可以自動補(bǔ)償?shù)毒叩拈L短，以適應(yīng)加工中對刀具長度尺寸調(diào)整的要求。 5、 比例及鏡像加工功能 比例功能可將編好的加工程序按指定比例改變坐標(biāo)值來執(zhí)行。鏡像加工又稱軸對稱加工，如果一個零件的形狀關(guān)于坐標(biāo)軸對稱，那么只要編出一個或兩個象限的程序，而其余象限的輪廓就可以通過鏡像加工來實現(xiàn)。 6、 旋轉(zhuǎn)功能 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。 7、 子程序調(diào)用功能 有些零件需要在不同

9、的位置上重復(fù)加工同樣的輪廓形狀，將一輪廓形狀的加工程序作為子程序，在需要的位置上重復(fù)調(diào)用，就可以完成對該零件的加工。 8、 宏程序功能 該功能可用一個總指令代表實現(xiàn)某一功能的一系列指令，并能對變量進(jìn)行運(yùn)算，使程序更具靈活性和方便性。 　　　　　　 ２.２高速銑削對加工前準(zhǔn)備及工藝新要求 2.2.1加工前的準(zhǔn)備 在實現(xiàn)高速銑削后，對加工前的準(zhǔn)備提出了新的要求，主要在機(jī)床、刀具及網(wǎng)絡(luò)方面提出了新的要求： 一、機(jī)床 對于機(jī)床必須實現(xiàn)其高速化，為此采用了高動平衡的機(jī)電一體化主軸結(jié)構(gòu)、油霧潤滑的混合陶瓷軸承、電子傳感器

10、控制及水冷或油冷循環(huán)系統(tǒng)以其保持恒溫等措施，以可以使主軸轉(zhuǎn)速達(dá)到0～10，000r/min。另外，機(jī)床的高速走刀機(jī)構(gòu)也是必須的，目前最先進(jìn)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(jī)床的抗扭能力，使得進(jìn)給和快速移動速度從6m/min提高到20～60m/min以上。 二、刀具 高速銑對刀具提出了更高的要求：首先刀柄需采用短圓柄,即HSK刀柄。其次要有較高的動平衡性,常加上動平衡環(huán),在刀具裝卡后,利用動平衡儀進(jìn)行平衡。另外在材料上刀具多采用通體硬質(zhì)合金刀或在硬質(zhì)合金上采用涂層CBN, Tic等,

11、或采用人造金剛石PCD等, 使得線速度可達(dá)300~500m/min，一般來說陶瓷(Alo, SiN)/金屬陶瓷和PCBN刀具等適合加工鋼；鐵等黑色金屬; PCD/CVD等刀具適合加工鋁, 鎂, 銅等有色金屬。在刀具性能方面要求徑向跳動很?。ㄐ∮?.015mm）；刀長與刀具直徑比小于4。 三、網(wǎng)絡(luò) 在數(shù)據(jù)處理能力方面，機(jī)床需配備多個CPU,達(dá)到每數(shù)據(jù)塊處理不多于4ms，線性插補(bǔ)達(dá)到5～20Microns/Nurbs插補(bǔ)，使線性移動加速度達(dá)1～2g，并要求機(jī)床具備程序的"預(yù)覽"/"前視"功能。而對于網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，傳統(tǒng)的RS323接口已經(jīng)不適合高速加工對數(shù)據(jù)傳輸速度的

12、要求，RS232接口的處理速度基本為8,600～9,200Bit/min，而高速銑機(jī)床上要求外接插口的數(shù)據(jù)傳輸速度快,現(xiàn)多配以太網(wǎng)卡，網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸速度可達(dá)10MB/min～100MB/min。 2.2.2.工藝改進(jìn) 高速銑削對工藝的改進(jìn)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(jìn)的NURBS插補(bǔ)功能。 一、加工過程的平穩(wěn)過渡。保證加工過程中拐角處以及尖角處通過圓角過渡。CimatronE軟件能夠很好的實現(xiàn)這方面有很多的策略: 在進(jìn)退刀的方式多種多樣：輪廓的切向、圓弧進(jìn)退刀，曲面的切向進(jìn)退刀，Z向的螺旋式

13、進(jìn)刀。 在拐角走刀處：等圓角半徑連接、圓環(huán)式連接。 在行間有向內(nèi)空間圓環(huán)式、向外空間圓環(huán)式以及高爾夫球棒式連接。 在層間及環(huán)向的側(cè)向移動有空間螺旋式移刀 二、NURBS表示的曲線/曲面可以方便地實現(xiàn)曲線/曲面的局部變更：在修改曲線（或曲面）的一部分時不會對其他部分帶來影響。用NURBS曲線表達(dá)的NC后置程序小，產(chǎn)生的加工精度高、加工時間比普通插補(bǔ)方法的時間短，也更適合于高速銑削。因此采用的編程軟件是否能夠很好的支持NURBS插補(bǔ)至關(guān)重要。CimatronE軟件不僅支持標(biāo)準(zhǔn)的直線和圓弧插補(bǔ)，而且具有NURBS插補(bǔ)功能。 ? ２.３銑削　銑

14、床和銑刀 2.3.1銑削 ? 用旋轉(zhuǎn)的銑刀作為刀具的切削加工。銑削一般在銑床或鏜床上進(jìn)行，適于加工平面、溝槽、各種成形面(如花鍵、齒輪和螺紋)和模具的特殊形面等。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。 1幾種常見的銑削方式 ? 切削速度v(米/分)是銑刀刃的圓周速度。銑削進(jìn)給量有3種表示方式：①每分鐘進(jìn)給量vf(毫米/分)，表示工件每分鐘相對于銑刀的位移量；②每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f(毫米/轉(zhuǎn))，表示在銑刀每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時與工件的相對位移量；③每齒進(jìn)給量af(毫米/齒)，表示銑刀每轉(zhuǎn)過一個刀齒的時間內(nèi)工件的相對位移量。銑削深度ap(毫米)是在

15、平行于銑刀軸心線方向測量的銑刀與工件的接觸長度。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。用高速鋼銑刀銑削中碳鋼的切削速度一般為20～30米/分；用硬質(zhì)合金銑刀可達(dá)60～90米/分。 ? 銑削一般分周銑和端銑兩種方式。周銑是用刀體圓周上的刀齒銑削，其周邊刃起切削作用，銑刀的軸線平行于工件的加工表面。 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。 3三種端銑方式 ? 周銑和某些不對稱的端銑又有逆銑和順銑之分。凡刀刃切削方向與工件的進(jìn)給運(yùn)動方向相反的稱為逆銑；

16、方向相同的稱為順銑。逆銑時，銑刀每齒的切削厚度是從零逐漸增大，所以刀齒在開始切入時，將與切削表面發(fā)生擠壓和滑擦，這對銑刀壽命和銑削工件的表面質(zhì)量都有不利影響。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(jī)床的功率消耗。但順銑時銑刀所受的切削沖擊力較大，當(dāng)機(jī)床的進(jìn)給傳動機(jī)構(gòu)有間隙或鑄鍛毛坯有硬皮時不宜采用順銑，以免引起振動和損壞刀具。 ? 銑刀是一種多齒刀具，同時參與切削的切削刃總長度較長，并可使用較高的切削速度，又無空行程，故在一般情況下銑削的生產(chǎn)率比用單刃刀具的切削加工(如刨削、插削)為高，但銑刀的制造和刃磨較為困難。 ? 普通銑削的加工精度不高，一般粗銑精

17、度為IT11～10，表面粗糙度為Ra20～2.5微米；精銑精度可達(dá)IT9～7，表面粗糙度為Ra2.5～0.16微米。 ? 2.3.2銑床 ? 用銑刀對工件進(jìn)行銑削加工的機(jī)床。銑床除能銑削平面、溝槽、輪齒、螺紋和花鍵軸外，還能加工比較復(fù)雜的型面，效率較刨床高，在機(jī)械制造和修理部門得到廣泛應(yīng)用。 ? 2.3.3銑刀 用于銑削加工的、具有一個或多個刀齒的旋轉(zhuǎn)刀具。工作時各刀齒依次間歇地切去工件的余量。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。 ? 銑刀按用途區(qū)分有多種常用的型式 各種銑刀 ? ①圓柱形銑刀：用于臥式銑床上加工平面

18、。刀齒分布在銑刀的圓周上，按齒形分為直齒和螺旋齒兩種。按齒數(shù)分粗齒和細(xì)齒兩種。螺旋齒粗齒銑刀齒數(shù)少，刀齒強(qiáng)度高，容屑空間大，適用于粗加工；細(xì)齒銑刀適用于精加工。②面銑刀：用于立式銑床、端面銑床或、龍門銑床、上加工平面，端面和圓周上均有刀齒，也有粗齒和細(xì)齒之分。其結(jié)構(gòu)有整體式、鑲齒式和可轉(zhuǎn)位式3種。③立銑刀：用于加工溝槽和臺階面等，刀齒在圓周和端面上，工作時不能沿軸向進(jìn)給。當(dāng)立銑刀上有通過中心的端齒時，可軸向進(jìn)給。④三面刃銑刀：用于加工各種溝槽和臺階面，其兩側(cè)面和圓周上均有刀齒。⑤角度銑刀：用于銑削成一定角度的溝槽，有單角和雙角銑刀兩種。⑥鋸片銑刀：用于加工深槽和切斷工件，其圓周上有較多的刀齒。

19、為了減少銑切時的摩擦，刀齒兩側(cè)有15’～1°的副偏角。此外，還有鍵槽銑刀 燕尾槽銑刀 T形槽銑刀和各種成形銑刀等。 ? 銑刀的結(jié)構(gòu)分為4種。①整體式：刀體和刀齒制成一體。②整體焊齒式：刀齒用硬質(zhì)合金或其他耐磨刀具材料制成，并釬焊在刀體上。③鑲齒式：刀齒用機(jī)械夾固的方法緊固在刀體上。這種可換的刀齒可以是整體刀具材料的刀頭，也可以是焊接刀具材料的刀頭。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。④可轉(zhuǎn)位式：這種結(jié)構(gòu)已廣泛用于面銑刀、立銑刀和三面刃銑刀等。 a.硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片端面銑刀 b.苞米棒型硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片立銑刀 可轉(zhuǎn)位銑刀 ?

20、 銑刀按齒背的加工方式分為兩類。①尖齒銑刀：在后面上磨出一條窄的刃帶以形成后角，由于切削角度合理，其壽命較高。尖齒銑刀的齒背有直線曲線和折線3種形式。 尖齒銑刀的齒背形狀 ? 直線齒背常用于細(xì)齒的精加工銑刀。曲線和折線齒背的刀齒強(qiáng)度較好，能承受較重的切削負(fù)荷，常用于粗齒銑刀。②鏟齒銑刀：其后面用鏟削(或鏟磨)方法加工成阿基米德螺旋線的齒背，銑刀用鈍后只須重磨前面，能保持原有齒形不變，用于制造齒輪銑刀等各種成形銑刀 ? 第3章 數(shù)控銑床的延伸 ３.１由數(shù)控銑床的發(fā)展技術(shù)看我國數(shù)控技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r及走向 ? ? 我國數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展與展望

21、“十五”期間，通過國家相關(guān)計劃的支持，我國在中高檔數(shù)控機(jī)床關(guān)鍵技術(shù)研究方面有了較大突破，創(chuàng)造了一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的研究成果和核心技術(shù)，打破國外的技術(shù)封鎖，在五軸聯(lián)動加工機(jī)床、車銑復(fù)合加工機(jī)床、高速加工機(jī)床、納米級分辨率數(shù)控車床等重大數(shù)控裝備上均有突破。開發(fā)出多種中檔數(shù)控機(jī)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。各類功能部件，如轉(zhuǎn)塔刀架、電主軸、刀庫、滾珠絲杠等發(fā)展迅速，數(shù)控機(jī)床的技術(shù)水平、質(zhì)量水平、可靠性、外觀及工藝水平等取得了長足進(jìn)步，促進(jìn)了數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)升級和產(chǎn)業(yè)化。 ? 3.1.1 科技創(chuàng)新取得了一批原創(chuàng)性技術(shù)成果 ? “ 十五” 期間， 通過科技創(chuàng)新，在數(shù)控

22、機(jī)床領(lǐng)域取得了一批原創(chuàng)性科技成果，其中具有代表性的產(chǎn)品有： ? 1 超精密球面加工機(jī)床 ? 北京機(jī)床所自主研制的超精密球面加工設(shè)備， 采用整體減震結(jié)構(gòu)、超精密氣浮主軸和回轉(zhuǎn)工作臺、精密的兩軸氣浮導(dǎo)軌，可滿足薄壁易變形、表面粗糙度要求高的球面和整球零件的超精密加工，加工超精密半球時，表面粗糙度Ra0.025μm。同時，通過大量有針對性的工藝試驗，摸索出了較完整的球體超精密加工的工藝技術(shù)，為批量生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。該類設(shè)備也可服務(wù)于如透鏡模具、照相機(jī)塑料鏡片、條形碼閱讀設(shè)備、激光加工機(jī)光路系統(tǒng)用聚焦反射鏡等高技術(shù)產(chǎn)品。 ? 2 數(shù)控砂帶凸輪軸磨床 ? 上海機(jī)床廠有限公司在周勤之

23、院士的帶領(lǐng)下，研制的采用共扼原理的數(shù)控砂帶凸輪軸成形磨床，可同時加工所有的凸輪型面。 ? 3 金屬板料無模成型制造系統(tǒng) ? 由吉林工業(yè)大學(xué)研制成功的金屬板料無模成型制造系統(tǒng)，以多點成形技術(shù)為核心，利用計算機(jī)控制一系列規(guī)則排列的沖頭點陣，通過調(diào)整沖頭高度形成所需的成形曲面，代替模具實現(xiàn)金屬板殼類件的無模、快速、數(shù)字化成形。通過攻克快速調(diào)形機(jī)構(gòu)及其控制系統(tǒng)、柔性壓邊、起皺與壓痕控制及回彈補(bǔ)償?shù)汝P(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)出分段成形、反復(fù)成形、多道成形、閉環(huán)成形以及薄板多點成形等新工藝，研制出3150kN、2000kN、630kN和200kN四種規(guī)格的無模多點成形集成系統(tǒng)及配套的CAD/CAM專用軟件

24、，并在長春軌道客車股份有限公司使用多點成形系統(tǒng)首次實現(xiàn)了流線形火車頭覆蓋件的無模多點成形。 ? 4 大型龍門式五軸聯(lián)動混聯(lián)機(jī)床 ? 由齊齊哈爾二機(jī)床集團(tuán)、清華大學(xué)和哈爾濱電機(jī)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(jī)床，是我國在并聯(lián)機(jī)床研究方面的一個突破。該機(jī)床取得了/項國家發(fā)明專利，結(jié)合串聯(lián)結(jié)構(gòu)與并聯(lián)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，采用雙柱龍門工作臺移動式，用直線驅(qū)動實現(xiàn)虛擬空間坐標(biāo)位置變換，結(jié)構(gòu)簡單，多自由度運(yùn)動能力強(qiáng)，具有較高的柔性和工藝集成度。并聯(lián)運(yùn)動采用兩組平行四邊形機(jī)構(gòu)，A/C擺角銑頭采用雙蝸桿消隙機(jī)構(gòu)驅(qū)動，交叉滾柱軸承支撐，剛度高，保證了主軸進(jìn)給剛度及

25、精度，實現(xiàn)A軸轉(zhuǎn)角±105°，C軸連續(xù)轉(zhuǎn)角0~400°，可實現(xiàn)葉片、導(dǎo)葉等復(fù)雜空間曲面的加工。由清華大學(xué)開發(fā)的基于RT-Linux的數(shù)控系統(tǒng)采用高精度控制算法，應(yīng)用數(shù)控后置處理系統(tǒng)將標(biāo)準(zhǔn)刀位文件轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)加工代碼。 ? 由于混聯(lián)機(jī)床的主運(yùn)動集中在并聯(lián)構(gòu)件上，運(yùn)動部件質(zhì)量輕，運(yùn)動速度快， 可以完成高速切削加工。相比之下，機(jī)床重量可降低四分之一，制造周期可以縮短40%。XNZD2415型數(shù)控龍門混聯(lián)機(jī)床通過在哈爾濱電機(jī)廠水電分廠近兩年時間的生產(chǎn)應(yīng)用，在加工水輪機(jī)葉片和導(dǎo)葉曲面中，表明該機(jī)床性能可以滿足加工要求。 ? 由哈爾濱量具刃具集團(tuán)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)聯(lián)合開發(fā)的并聯(lián)機(jī)床采用典型的并聯(lián)機(jī)

26、構(gòu)加一臥置（或立置）數(shù)控轉(zhuǎn)臺，形成并、串聯(lián)的七軸聯(lián)動機(jī)床，能實現(xiàn)五坐標(biāo)聯(lián)動。在并聯(lián)機(jī)床裝自動刀庫，在機(jī)床上可自動標(biāo)定及在線檢測。目前已有4臺用于哈爾濱汽輪機(jī)廠的葉片加工。 ? 上述新型結(jié)構(gòu)機(jī)床在生產(chǎn)實際中的應(yīng)用，標(biāo)志著我國自主開發(fā)的混并聯(lián)結(jié)構(gòu)機(jī)床開始步入實用階段。 ? 5 納米精度微型數(shù)控磨床 ? 納米精度微型數(shù)控磨床是上海機(jī)床廠有限公司與國外合作開發(fā)的具有國際水平的外圓磨床。該機(jī)床的床身采用整體式大理石結(jié)構(gòu)，具有精度高、抗震性好的特點。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速達(dá)到60000r/min，砂輪架軸采用空氣密封冷卻系統(tǒng)，機(jī)床長度150mm，砂輪架進(jìn)給50mm， 采用最小直徑可達(dá)0.2mm的金

27、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。 ? 6 磁懸浮軸承高速主軸單元 ? 山東大學(xué)研制了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的內(nèi)裝式電機(jī)驅(qū)動磁懸浮軸承高速主軸單元樣機(jī)。山東大學(xué)通過采用遺傳算法對電磁軸承進(jìn)行了多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計，開展了磁懸浮軸承的仿真研究、磁懸浮軸承起浮試驗、轉(zhuǎn)速試驗、軸承剛度測試以及工業(yè)磨削試驗，該主軸單元樣機(jī)的最高轉(zhuǎn)速達(dá)到34,000/min，剛度達(dá)到645.9N/μm， 回轉(zhuǎn)精度達(dá)到0.0015mm。數(shù)字控制器采用DSPTMS320系列負(fù)責(zé)控制算法，采用TMS320VC33為系統(tǒng)硬件平臺，基于G(H

28、I的功率放大器設(shè)計，PC機(jī)監(jiān)視狀態(tài)實時顯示。通過在濟(jì)南四機(jī)數(shù)控機(jī)床有限公司研制的J4K-095數(shù)控內(nèi)外圓復(fù)合磨床上進(jìn)行磨削實驗，目前磨出的鋼試件內(nèi)孔表面粗糙度為Ra0.89μm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(jìn)技術(shù)發(fā)展打下了初步基礎(chǔ)。磁懸浮軸承如應(yīng)用到風(fēng)力發(fā)電機(jī)、腐蝕液體電鍍系統(tǒng)及其他高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械和潔凈環(huán)境等領(lǐng)域，可發(fā)揮磁軸承高轉(zhuǎn)速、無摩擦、長壽命、不用潤滑、無污染、低功耗等優(yōu)點。 ? 3.1.2 高性能數(shù)控機(jī)床的技術(shù)創(chuàng)新取得突破 ? 1 直線電機(jī)驅(qū)動高速立式加工中心 ? 北京機(jī)電院高技術(shù)股份有限公司研究開發(fā)的直線電機(jī)驅(qū)動高速立式加工中心，通過對具有高加速度和高

29、速度性能的直線電機(jī)驅(qū)動的進(jìn)給部件及其防護(hù)裝置的合理設(shè)計，攻克了相關(guān)控制系統(tǒng)和軟件的匹配及調(diào)試、關(guān)鍵零部件的加工工藝及直線電機(jī)部件的裝配調(diào)試等關(guān)鍵技術(shù)，解決了在高加速及高速運(yùn)動條件下保證機(jī)床剛性和精度的機(jī)床結(jié)構(gòu)布局問題，研制出了我國第一臺直線電機(jī)驅(qū)動的高速加工中心。主要參數(shù)：工作臺尺寸1400mm×630mm，主軸轉(zhuǎn)速10~15000r/min；直線電機(jī)驅(qū)動軸X、Y軸，最大快移速度分別為100m/min和120m/min，最大加速度分別為0.8g和1.5g；Y、Z軸重復(fù)定位精度分別為0.0056、0.0030 和0.0021， 主軸軸端徑向跳動≤0.0008mm。 ? 2 高速五軸數(shù)控龍門

30、銑床 ? 濟(jì)南二機(jī)床集團(tuán)有限公司通過引進(jìn)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。桂林機(jī)床股份有限公司通過與大專院校合作，自主開發(fā)了五軸聯(lián)動數(shù)控龍門銑床，已實現(xiàn)銷售十余臺。 ? 此外，濟(jì)南二機(jī)床集團(tuán)公司、江蘇多棱數(shù)控機(jī)床公司、中捷機(jī)床有限公司、北京航空制造工程研究所等單位還研制開發(fā)了橫梁移動式高速五軸數(shù)控龍門銑床，特別適合航空大型板類結(jié)構(gòu)件及大型模具的高速加工。 ? 3五軸車銑復(fù)合加工中心

31、? 沈陽機(jī)床集團(tuán)通過與國外聯(lián)合設(shè)計，攻克了動力驅(qū)動單元、大直徑大通孔的高速強(qiáng)力主軸、刀架、機(jī)床熱平衡、精度補(bǔ)償?shù)榷囗楆P(guān)鍵技術(shù)，主傳動兼顧了大扭矩輸出和高速輸出，動力刀具主軸的設(shè)計也實現(xiàn)了高轉(zhuǎn)速與大扭矩的兼顧，Y/B軸部分的設(shè)計功能更完善，剛性更高，尾臺的設(shè)計充分考慮剛性及高的自動化和安全性，高性能車銑復(fù)合機(jī)床的刀庫及機(jī)械手換刀裝置為完全自主知識產(chǎn)權(quán)。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)。主軸最高轉(zhuǎn)速700r/min，可滿足形狀復(fù)雜的大型回轉(zhuǎn)體零件加工要求，如飛機(jī)發(fā)動機(jī)主軸、起落架、船用發(fā)動機(jī)活塞、增壓器蝸桿差速換向器、螺旋葉片合裝的高速高效加工等。 ? 大連

32、機(jī)床集團(tuán)公司、北京北一數(shù)控有限公司等通過與國外技術(shù)合作，也研制成功了五軸車銑復(fù)合加工中心并投入使用。 ? 此外，國內(nèi)部分機(jī)床企業(yè)還先后為國家重點建設(shè)工程和裝備制造業(yè)提供了一大批各類數(shù)控機(jī)床，包括用于鐵路提速機(jī)車車軸及零部件、磁懸浮列車軌道梁、高速電力機(jī)車及零部件；大型發(fā)電機(jī)組和輸變電設(shè)備；萬噸級輪船尾軸、大型船用柴油機(jī)及零部件；壓力機(jī)部件；大型鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子，大型閥門和大型水泵；連鑄連軋設(shè)備及零部件等的制造。為國防工業(yè)建設(shè)提供各類大型、精密數(shù)控機(jī)床，用戶涉及航空、航天、船舶、兵器、核工業(yè)、電子等行業(yè)。 ? ３.２由數(shù)控銑床的發(fā)展看世界機(jī)床發(fā)展特點 ? ? 3.2.1數(shù)控機(jī)床

33、的發(fā)展特點及其發(fā)展條件 當(dāng)今世界，工業(yè)發(fā)達(dá)國家對機(jī)床工業(yè)高度重視，競相發(fā)展機(jī)電一體化、高精、高效、高自動化先進(jìn)機(jī)床，以加速工業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。長期以來，歐、美、亞在國際市場上相互展開激烈競爭，已形成一條無形戰(zhàn)線，特別是隨微電子、計算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，數(shù)控機(jī)床在20世紀(jì)80年代以後加速發(fā)展，各方用戶提出更多需求，早已成為四大國際機(jī)床展上各國機(jī)床制造商競相展示先進(jìn)技術(shù)、爭奪用戶、擴(kuò)大市場的焦點。中國加入WTO后，正式參與世界市場激烈競爭，今後如何加強(qiáng)機(jī)床工業(yè)實力、加速數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展，實是緊迫而又艱巨的任務(wù)。 ? 3.2.2數(shù)控機(jī)床的技術(shù)特點及其發(fā)展條件 ? 1948年美國空軍

34、部門為制造飛機(jī)雜零件，提供設(shè)備研經(jīng)費，由G&L公司與MIT合作研究四年，於1952年試制出世界第一臺數(shù)控銑床，立即生產(chǎn)100臺交付軍工使用。在成果上顯示了它是社會需求、科技水平、人員素質(zhì)三者的結(jié)晶；在技術(shù)上則顯示出機(jī)電一體化機(jī)床在控制方面的巨大創(chuàng)新。 3.2.3 數(shù)控機(jī)床發(fā)展的條件 ? 任何事物都有其特點與發(fā)展條件，人們掌握後才能加速其發(fā)展。數(shù)控機(jī)床的發(fā)展條件主要包括： 它是機(jī)、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(jī)等現(xiàn)代先進(jìn)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。如不齊備，則數(shù)控機(jī)床難以順利發(fā)展. ? 數(shù)控機(jī)床是由主機(jī)、各種元

35、部件(功能部件)和數(shù)控系統(tǒng)三大部分組成，還需先進(jìn)的自動化刀具配合，才能實現(xiàn)加工，各個環(huán)節(jié)在技術(shù)上、質(zhì)量上必須切實過關(guān)，確保工作可靠、穩(wěn)定，才能保數(shù)控機(jī)床工作的精度、效率和自動化，否則，難以在生產(chǎn)實際中使用； ? 它是社會需求、科技水平和人員素質(zhì)三者的結(jié)合，缺一不成。如果人員素質(zhì)差、科技水平達(dá)不到，則難以滿足社會需求。人是一切活動的主體，需要各種精通業(yè)務(wù)的專家、人才和熟練技術(shù)工人，互相配合，共同完成。否則，數(shù)控機(jī)床難以順利發(fā)展。 ? 3.2.4 工業(yè)發(fā)達(dá)國家發(fā)展數(shù)控機(jī)床的主要經(jīng)驗 ? 數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)至今的50年，隨科技、特別是微電子、計算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步而不斷發(fā)展。美、德、日三國是當(dāng)

36、今世上在數(shù)控機(jī)床科研、設(shè)計、制造和使用上，技術(shù)最先進(jìn)、經(jīng)驗最多的國家。因其社會條件不同，各有特點。 ? 美國的特點是，政府重視機(jī)床工業(yè)，美國國防部等部門不斷提出機(jī)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。因而在機(jī)床技術(shù)上不斷創(chuàng)新，如1952年研制出世界第一臺數(shù)控機(jī)床、1958年創(chuàng)制出加工中心、70年代初研制成FMS、1987年首創(chuàng)開放式數(shù)控系統(tǒng)等。由於美國首先結(jié)合汽車、軸承生產(chǎn)需求，充分發(fā)展了大量大批生產(chǎn)自動化所需的自動線，而且電子、計算機(jī)技術(shù)在世界上領(lǐng)先，因此其數(shù)控機(jī)床的主機(jī)設(shè)計、制造及數(shù)控系統(tǒng)基礎(chǔ)扎實，且一貫重視科研和創(chuàng)新，故其

37、高性能數(shù)控機(jī)床技術(shù)在世界也一直領(lǐng)先。當(dāng)今美國不僅生產(chǎn)宇航等使用的高性能數(shù)控機(jī)床，也為中小企業(yè)生產(chǎn)廉價實用的數(shù)控機(jī)床(如Haas、Fadal公司等)。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(jì)80代政府一度放松了引導(dǎo)，致使數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量增加緩慢，於1982年被後進(jìn)的日本超過，并大量進(jìn)口。從90年代起，糾正過去偏向，數(shù)控機(jī)床技術(shù)上轉(zhuǎn)向?qū)嵱茫a(chǎn)量又逐漸上升。 ? 德國政府一貫重視機(jī)床工業(yè)的重要戰(zhàn)略地位，在多方面大力扶植。特別講究“實際”與“實效”，堅持“以人為本”，師徒相傳，不斷提高人員素質(zhì)。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(jī)床後，一直堅持實事求是，講

38、求科學(xué)精神，不斷穩(wěn)步前進(jìn)。德國特別注重科學(xué)試驗，理論與實際相結(jié)合，基礎(chǔ)科研與應(yīng)用技術(shù)科研并重。企業(yè)與大學(xué)科研部門緊密合作，對用戶產(chǎn)品、加工工藝、機(jī)床布局結(jié)構(gòu)、數(shù)控機(jī)床的共性和特性問題進(jìn)行深入的研究，在質(zhì)量上精益求精。德國的數(shù)控機(jī)床質(zhì)量及性能良好、先進(jìn)實用、貨真價實，出口遍及世界。尤其是大型、重型、精密數(shù)控機(jī)床。德國特別重視數(shù)控機(jī)床主機(jī)及配套件之先進(jìn)實用，其機(jī)、電、液、氣、光、刀具、測量、數(shù)控系統(tǒng)、各種功能部件，在質(zhì)量、性能上居世界前列。如西門子公司之?dāng)?shù)控系統(tǒng)和Heidenhain公司之精密光柵，均為世界聞名，競相采用。 ? 日本政府對機(jī)床工業(yè)之發(fā)展異常重視，通過規(guī)劃、法規(guī)(如“機(jī)振法”、

39、“機(jī)電法”、“機(jī)信法”等)引導(dǎo)發(fā)展。在重視人才及機(jī)床元部件配套上學(xué)習(xí)德國，在質(zhì)量管理及數(shù)控機(jī)床技術(shù)上學(xué)習(xí)美國，甚至青出於藍(lán)而勝於藍(lán)。日本也和美、德兩國相似，充分發(fā)展大量大批生產(chǎn)自動化，繼而全力發(fā)展中小批柔性生產(chǎn)自動化的數(shù)控機(jī)床。自1958年研制出第一臺數(shù)控機(jī)床後，1978年產(chǎn)量(7,342臺)超過美國(5,688臺)，至今產(chǎn)量、出口量一直居世界首位(2001年產(chǎn)量46,604臺，出口27,409臺，占59%)。戰(zhàn)略上先仿後創(chuàng)，先生產(chǎn)量大而廣的中檔數(shù)控機(jī)床，大量出口，占去世界廣大市場。在上世紀(jì)80年代開始進(jìn)一步加強(qiáng)科研，向高性能數(shù)控機(jī)床發(fā)展。在策略上，首先通過學(xué)習(xí)美國全面質(zhì)量管理(TQC)，變?yōu)?/p>

40、職工自覺群體活動，保產(chǎn)品質(zhì)量。進(jìn)而加速發(fā)展電子、計算機(jī)技術(shù)，進(jìn)入世界前列，為發(fā)展機(jī)電一體化的數(shù)控機(jī)床開道。日本在發(fā)展數(shù)控機(jī)床的過程中，狠抓關(guān)鍵，突出發(fā)展數(shù)控系統(tǒng)。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。該公司現(xiàn)有職工3,674人，科研人員超過600人，月產(chǎn)能力7,000套，銷售額在世界市場上占50%，在國內(nèi)約占70%，對加速日本和世界數(shù)控機(jī)床的發(fā)展起了重大促進(jìn)作用。 ? 3.2.5中國數(shù)控機(jī)床現(xiàn)狀及發(fā)展中的主要問題 ? 1.數(shù)控機(jī)床的現(xiàn)狀 ? 目前，中國機(jī)床工業(yè)廠多人眾。2000年，金切機(jī)床制造廠約358

41、家(20.6萬人)，成形機(jī)床制造廠191家(約6.5萬人)，共計549家(27.1萬人)。其中生產(chǎn)數(shù)控金切機(jī)床的約150家，生產(chǎn)數(shù)控成形機(jī)床的約30家，共計約180家，占廠家總數(shù)的1/3。2001年金切機(jī)床產(chǎn)量19.2萬臺，內(nèi)數(shù)控金切機(jī)床17,521臺，約占9%。 ? 總的來說：數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量不斷增長，2001年為1991年的3.6倍；進(jìn)口量增長較快，達(dá)29倍，出口量有所增加，但數(shù)目較小，為4.8倍；數(shù)控機(jī)床消費量增加較快，達(dá)7.9倍。產(chǎn)量滿足不了社會發(fā)展的需求。 ? 從金額上看，2001年數(shù)控機(jī)床進(jìn)口17,679臺，計14.1億美元，出口2,509臺，計0.44億美元，進(jìn)口額為出口

42、額之32倍。進(jìn)口大、出口小。 ? 2.發(fā)展數(shù)控機(jī)床存在的主要問題 ? 中國於1958年研制出第一臺數(shù)控機(jī)床，發(fā)展過程大致可分為兩大階段。在1958～1979年間為第一階段，從1979年至今為第二階段。第一階段中對數(shù)控機(jī)床特點、發(fā)展條件缺乏認(rèn)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。主要存在的問題是盲目性大，缺乏實事求是的科學(xué)精神。在第二階段從日、德、美、西班牙先後引進(jìn)數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)，從日、美、德、意、英、法、瑞士、匈、奧、韓國、臺灣省共11國(地區(qū))引進(jìn)數(shù)控機(jī)床先進(jìn)技術(shù)和合作、合資生產(chǎn)，解決了可靠性、穩(wěn)定性問題

43、，數(shù)控機(jī)床開始正式生產(chǎn)和使用，并逐步向前發(fā)展。 ? 在20余年間，數(shù)控機(jī)床的設(shè)計和制造技術(shù)有較大提高，主要表現(xiàn)在三大方面：培訓(xùn)一批設(shè)計、制造、使用和維護(hù)的人才；通過合作生產(chǎn)先進(jìn)數(shù)控機(jī)床，使設(shè)計、制造、使用水平大大提高，縮小了與世界先進(jìn)技術(shù)的差距；通過利用國外先進(jìn)元部件、數(shù)控系統(tǒng)配套，開始能自行設(shè)計及制造高速、高性能、五面或五軸聯(lián)動加工的數(shù)控機(jī)床，供應(yīng)國內(nèi)市場的需求，但對關(guān)鍵技術(shù)的試驗、消化、掌握及創(chuàng)新卻較差。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(jī)床的水平差距很大。存在的主要問題包括：缺乏象日本“機(jī)電法”、“

44、機(jī)信法”那樣的指引；嚴(yán)重缺乏各方面專家人才和熟練技術(shù)工人；缺少深入系統(tǒng)的科研工作；元部件和數(shù)控系統(tǒng)不配套；企業(yè)和專業(yè)間缺乏合作，基本上孤軍作戰(zhàn)，雖然廠多人眾，但形成不了合力。 ? 3.加速數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展之路 中國今後要加速發(fā)展數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)，既要深入總結(jié)過往的經(jīng)驗教訓(xùn)，切實改善存在的問題，又要認(rèn)真學(xué)習(xí)國外的先進(jìn)經(jīng)驗，沿正確的道路前進(jìn)。建議切實做好以下幾點： ? 中國廠多人眾，極需正確的方針、政策對數(shù)控機(jī)床的發(fā)展進(jìn)行有力的指引。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。在方針政策上，應(yīng)講究科學(xué)精神、經(jīng)濟(jì)實效，以切實提高生產(chǎn)率、勞動生產(chǎn)率為原則。在方法上，深入

45、用戶，精通工藝，低中高檔并舉，學(xué)習(xí)日本，首先解決量大而廣的中檔數(shù)控機(jī)床，批量生產(chǎn)，占領(lǐng)市場，減少進(jìn)口，擴(kuò)大出口。在步驟措施上，必須使國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)先進(jìn)、可靠，狠抓產(chǎn)品質(zhì)量與配套件過關(guān)，打好技術(shù)基礎(chǔ)。近期重在打基礎(chǔ)，建立信譽(yù)，擴(kuò)大國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的國內(nèi)市場份額，遠(yuǎn)期謀求趕超世界先進(jìn)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)。人是一切事業(yè)成敗的根本，層層都要重視“培才、選才、用才”，建立學(xué)習(xí)型企業(yè)，樹立企業(yè)文化，加速培育新人，培訓(xùn)在職人員，建立師徒相傳制度，舉辦各種技術(shù)講座、訓(xùn)練班和專題討論會，甚至聘請外國專家

46、、顧問等，盡力提高數(shù)控。300家機(jī)械廠技術(shù)改進(jìn)數(shù)控機(jī)床需求高. ? 根國家計委投資研究所預(yù)測：“十五”期間，我國固定資產(chǎn)總投資額達(dá)到22萬億元，年平均增長幅度為37%。按以往固定資產(chǎn)投資與機(jī)械市場消費之間的互動關(guān)系推斷，“十五”期間，我國機(jī)械市場所孕育的商機(jī)高達(dá)320～400億元。 據(jù)預(yù)測，至2010年：汽車市場將達(dá)4400～8000萬輛規(guī)模，其中轎車產(chǎn)量每增加1%，機(jī)械市場可增長0.54%；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(kuò)徑機(jī)械等專用設(shè)備大有用武之地；水利工程未來5

47、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(jī)械設(shè)備需求巨大；300家機(jī)械廠商將進(jìn)行技改，求購數(shù)控機(jī)床數(shù)量十分可觀； ? 目前，國內(nèi)有模具廠1.7萬家，年產(chǎn)值約220億元，預(yù)計到2005年產(chǎn)值將達(dá)到460億元，所需的機(jī)械偏向于高精度、高效率、高速化銑削設(shè)備、虛擬軸機(jī)床、復(fù)合加工機(jī)及慢走絲切割機(jī)等。國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床市場占有率下滑即將有轉(zhuǎn)機(jī)。 ? 隨著世界科技進(jìn)步和機(jī)床工業(yè)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床作為機(jī)床工業(yè)的主流產(chǎn)品，已成為實現(xiàn)裝備制造業(yè)現(xiàn)代化的關(guān)鍵設(shè)備，是國防軍工裝備發(fā)展的戰(zhàn)略物資。數(shù)控機(jī)床的擁有量及其性能水平的高低，是衡量一個國家綜合實力的重要標(biāo)志。加快發(fā)展數(shù)控

48、機(jī)床產(chǎn)業(yè)也是我國裝備制造業(yè)發(fā)展的現(xiàn)實要求。 ? 根據(jù)中國機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會組織用戶調(diào)查表明，航天航空、國防軍工制造業(yè)需要大型、高速、精密、多軸、高效數(shù)控機(jī)床；汽車、摩托車、家電制造業(yè)需求高效、高可靠性、高自動化的數(shù)控機(jī)床和成套柔性生產(chǎn)線；電站設(shè)備、造船、冶金石化設(shè)備、軌道交通設(shè)備制造業(yè)需求高精度、重型為特征的數(shù)控機(jī)床；IT業(yè)、生物工程等高技術(shù)產(chǎn)業(yè)需求納米級亞微米級超精密加工數(shù)控機(jī)床；工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械等傳統(tǒng)制造行業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級，特別是民營企業(yè)的蓬勃發(fā)展，需要大量數(shù)控機(jī)床進(jìn)行裝備。 ? 目前我國數(shù)控機(jī)床的數(shù)量和品種，尚不能完全滿足國內(nèi)市場需求。據(jù)中國機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會總干事長吳柏林(右圖)

49、近日透露，《國家數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項規(guī)劃》草案已經(jīng)制訂完成，目前正由國家發(fā)改委修改，修改完成后，將報國務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)審閱批準(zhǔn)，然后正式施行。據(jù)了解，《規(guī)劃》施行以后，困擾我國機(jī)床工具業(yè)發(fā)展的數(shù)控機(jī)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(jī)床國內(nèi)市場占有率連年下滑的局面將被扭轉(zhuǎn)。 ? 4. 國家政策扶持?jǐn)?shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)化基地建設(shè) 按照《規(guī)劃》，未來5年機(jī)床工具行業(yè)將營造20個數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)化基地和為之配套的10個基礎(chǔ)功能零部件產(chǎn)業(yè)基地，基地企業(yè)將享受國家政策和資金上的支持?！兑?guī)劃》中明確指出，數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)化基地企業(yè)所開發(fā)生產(chǎn)的新產(chǎn)品和高檔數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品實行增值稅返還政策

50、。當(dāng)問及在東北老工業(yè)基地改造中已經(jīng)實行了消費型增值稅的大連和沈陽的企業(yè)是否會因此享受雙重稅收優(yōu)惠時，吳柏林給予了肯定的回答。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。《規(guī)劃》實施后，東北以外地區(qū)的數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)化基地企業(yè)很可能率先實行消費型增值稅，從而也得到雙重稅收優(yōu)惠。 ? 事實上，國家已經(jīng)對機(jī)床工具行業(yè)的部分企業(yè)給予了增值稅返還政策，只是力度太小，新政策有望加大力度。但是吳柏林認(rèn)為，應(yīng)該按照企業(yè)生產(chǎn)新產(chǎn)品和高檔數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品銷售額的比例進(jìn)行返還，并且返還比例在3%~5%。 ? 吳柏林還談到了進(jìn)口關(guān)稅問題。“做功能部件，需要進(jìn)口一些零件和散件，目前零

51、件和散件的進(jìn)口關(guān)稅還是很高，這就增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本。但是另一方面，整機(jī)進(jìn)口關(guān)稅卻可以大幅度地往下降，甚至可以免稅?！彼f，“在若干關(guān)稅政策方面還有待調(diào)整?！?另據(jù)了解，《規(guī)劃》還將對進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化基地的企業(yè)給予國債項目資金的支持。對企業(yè)技術(shù)開發(fā)中心和技術(shù)工程研究中心的初期建設(shè)，以及首臺、首套新產(chǎn)品，也將給予一定的風(fēng)險補(bǔ)貼。 ? 5. 調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu) 加強(qiáng)功能部件開發(fā)制造能力 ? 中檔數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)化程度低是《規(guī)劃》要解決的問題之一。“中檔數(shù)控機(jī)床我們能做，但是我們做出來的東西，從質(zhì)量、交貨期，到售后服務(wù)，都缺乏市場競爭力。”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。他以中

52、檔數(shù)控機(jī)床中典型的普通立式加工中心作例子：2004年內(nèi)地約消耗了1萬臺，但是大陸所有企業(yè)加起來共生產(chǎn)2000臺左右，而只有八九個生產(chǎn)加工中心工廠的臺灣竟向大陸銷售了3300臺。這說明我們的競爭能力差，產(chǎn)業(yè)化水平低。” ? 在發(fā)展專業(yè)化生產(chǎn)方面，吳柏林認(rèn)為，提高產(chǎn)業(yè)化水平，從政府導(dǎo)向來說，還是要大力提倡專業(yè)化生產(chǎn)?！案銠C(jī)床，尤其是普及型或經(jīng)濟(jì)型機(jī)床，大而全、小而全的生產(chǎn)方法是不行的。” 他還特別提到我國機(jī)床產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中的一個問題，就是主機(jī)廠多，關(guān)鍵功能部件專業(yè)生產(chǎn)廠少且弱。以數(shù)控系統(tǒng)來說，我們的數(shù)控系統(tǒng)80%以上是進(jìn)口的。不僅價格高，進(jìn)口周期也不能滿足主機(jī)廠的要求。而且，使用進(jìn)口的東西組裝起

53、來的機(jī)床，可靠性和質(zhì)量也會受到影響。 ? 吳柏林因此認(rèn)為，提高產(chǎn)業(yè)化水平，首先要調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)功能部件的開發(fā)和制造能力。其次，企業(yè)的技術(shù)改造也要加強(qiáng)，而這方面過去企業(yè)欠賬太多?！爸圃旄呔鹊臋C(jī)床，用低精度的普通機(jī)床去做，難度是很大的?！? ? 6.提升高檔數(shù)控機(jī)床開發(fā)能力 ? 如果說中檔數(shù)控機(jī)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(jī)床方面，開發(fā)能力不足的問題就顯得尤為突出。《規(guī)劃》明確了以企業(yè)為主體提高開發(fā)能力的方針。吳柏林提到有希望進(jìn)入國家數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)化基地的企業(yè)，像大連、沈陽、北京、上海、濟(jì)南、秦川、齊齊哈爾的幾家企業(yè)，都具備一定的水平，而且這幾年發(fā)展勢頭很

54、好?！叭绻麌以俜龀忠幌?，它們可能很快就能上來。” ? 但是，提高開發(fā)能力并不是一件容易的事情。就拿數(shù)控系統(tǒng)來說，現(xiàn)在西方大的公司對我們采取封鎖加傾銷的市場戰(zhàn)略。首先是封鎖，封鎖不成就傾銷。其數(shù)控系統(tǒng)在中國市場以十分昂貴的價格出售，獲取了高額利潤。一但中國企業(yè)開發(fā)出同樣產(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。在這種情況下，國家就更要給國內(nèi)企業(yè)以扶持，就像當(dāng)初美、德、日等扶持本國企業(yè)那樣。 ? 另一方面，吳柏林提醒企業(yè)也要從主觀上重視開發(fā)的投入?！扒皫啄陣鴥?nèi)機(jī)床企業(yè)多數(shù)處于虧損狀態(tài)，無力進(jìn)行科研和技術(shù)開發(fā)，現(xiàn)在過上了紅紅火火的好日子。但是你不能只顧生產(chǎn)那些萬元一臺的小

55、機(jī)床。那樣的話，幾百萬美元、幾百萬歐元一臺的機(jī)床你永遠(yuǎn)都開發(fā)不出來?！? ? 專家指出，機(jī)床企業(yè)如欲進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化基地，其技術(shù)開發(fā)投入不得低于產(chǎn)品銷售收入的5%。如果達(dá)到了這個指標(biāo)，將可每年享受國家給予的一定程度的補(bǔ)貼。按照《規(guī)劃》的目標(biāo)，到“十一五”末期，國產(chǎn)數(shù)控機(jī)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(jī)床產(chǎn)品的國內(nèi)市場占有率也將提高到60%以 ? 結(jié) 論 銑床是用銑刀對工件進(jìn)行銑削加工的機(jī)床。銑床除能銑削平面、溝槽、輪齒、螺紋和花鍵軸外，還能加工比較復(fù)雜的型面，效率較刨床高，在機(jī)械制造和修理部門得到廣泛應(yīng)用。

56、? 最早的銑床是美國人惠特尼于1818年創(chuàng)制的臥式銑床；為了銑削麻花鉆頭的螺旋槽，美國人布朗于1862年創(chuàng)制了第一臺萬能銑床，這是升降臺銑床的雛形；1884年前后又出現(xiàn)了龍門銑床；二十世紀(jì)20年代出現(xiàn)了半自動銑床，工作臺利用擋塊可完成“進(jìn)給-決速”或“決速-進(jìn)給”的自動轉(zhuǎn)換。 ? 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。尤其是70年代以后，微處理機(jī)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(kuò)大了銑床的加工范圍，提高了加工精度與效率。 ? 銑床種類很多，一般是按布局形式和適用范圍加以區(qū)分，主要的有升降臺銑床、龍門銑床、單柱銑床和單臂銑床

57、、儀表銑床、工具銑床等。 ? 升降臺銑床有萬能式、臥式和立式幾種，主要用于加工中小型零件，應(yīng)用最廣；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；單柱銑床的水平銑頭可沿立柱導(dǎo)軌移動，工作臺作縱向進(jìn)給；單臂銑床的立銑頭可沿懸臂導(dǎo)軌水平移動，懸臂也可沿立柱導(dǎo)軌調(diào)整高度。單柱銑床和單臂銑床均用于加工大型零件。 ? 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(jìn)行鉆削、鏜削和插削等加工。其他銑床還有鍵槽銑床、凸輪銑床、曲軸銑床、軋輥軸頸銑床和方鋼錠銑床等，它們都是為加工相應(yīng)的

58、工件而制造的專用銑床。 ? 另外，按控制方式，銑床又可分為仿形銑床、程序控制銑床和數(shù)控銑床等。 ? 致謝 在我撰寫論文的過程的中專業(yè)老師給了我非常多的指導(dǎo)和支持.寫論文是個漫長的過程,這中間遇到了許多難題,這個時候老師給了我許多建議,并幫助我搜集了許多的專業(yè)的例證,特別是包老師指出了我許多不足和需要改進(jìn)的地方,讓自己能夠及時的發(fā)現(xiàn)錯誤并盡快的改正!所以在這里要向幫助我的包老師說一聲謝謝!希望通過自己積極的努力,可以順利通過自己的論文!都說一份努力,一份收獲,老師的指導(dǎo)和自己的信心一定能夠保證自己的論文順利的通過!.

59、 參考文獻(xiàn) [1] 吳宗澤,羅圣國.機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊第二版[M].北京:高等教育出版社,1999. [3]陳錦昌,劉就女,劉林.計算機(jī)工程制圖[M].廣州:華南理工大學(xué)出版社,1999. [4]馮辛安,黃玉美,杜君文.機(jī)械制造裝備設(shè)計[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004. [5]熊光華.數(shù)控機(jī)床[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001. [6]李峻勤,費仁元.數(shù)控機(jī)床及其使用與維修[M].北京:國防工業(yè)出版社,2000. [7]張柱銀,陳思義,明興祖.數(shù)控原理與數(shù)控機(jī)床[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003. [8]林東.數(shù)控技術(shù)[M].北京:北京理工大學(xué)出版社,1995. ? ? ? ? ? ?