毕业设计（论文）-数控机床的加工.doc

XXX信息技术职业学院毕业设计（论文）任务书题目：数控机床的加工学生姓名系部名称自动控制工程系专业计算机辅助设计与制造学号指导教师职称讲师一、原始依据数控技术是一种集机、电、液、光、计算机、自动控制技术为一体的知识密集型技术，它是制造业实现现代化、柔性化、集成化生产的基础，同时也是提高产品质量，提高生产率必不可少的物质手段。日本、美国、德国等工业发达国家采用数控技术所获取经济效益大致为：操作人员减少50，成本降低60，机床利用率达60-80，机床台数减少50，生产面积减少40。世界制造业由于数控技术的广泛应用，普通机械逐渐被高效率、高精度的数控设备所替代。数控技术在机械制造业的广泛应用，已成为国民经济发展的强大动力。在发达国家中，数控机床已经普遍大量使用，而我国数控技术的应用及推广同发达国家相比差距很大。目前我国机床的数控化率仅为1.9，而日本高达30，美国超过了40，国家规划在2010年前，使数控化率达10以上。数控化率每增加一个百分点，需要5-6万台数控机床。这样算来，我国数年内将增加40-50万台数控机床，相应需要60-80万数控专业技术人才。而且，我国目前不仅仅是数控化比率低，就是现有的数控机床（大部分是进口设备）由于缺乏专门人才而未被充分利用。据有关资料显示，近年来，我国模具企业大量采购数控设备，在有些地区有数控知识的高级技工年薪高达30万元。由此可见，数控专业人才缺乏到了十分严重的程度，这已经引起中央领导及有关部门的高度重视，也成为全社会关注的热点问题。因此，加快数控技术人员的培养步伐，培养符合现代化制造要求的各层次的数控人才已成为当务之急。数控指令的合理利用有助于提高加工效率，增加国家经济的发展。我们应站在国家安全战略的高度来重视数控技术和产业问题，首先从社会安全看，因为制造业是我国就业人口最多的行业，制造业发展不仅可提高人民的生活水平，而且还可缓解我国就业的压力，保障社会的稳定；其次从国防安全看，西方发达国家把高精尖数控产品都列为国家的战略物质，对我国实现禁运和限制，“东芝事件”和“考克斯报告”就是最好的例证。不过现在在广东广州和辽宁大连在数控发面也在快速发展。可持续发展的能力上，对竞争前数控技术的研究开发、工程化能力较弱；数控技术应用领域拓展力度不强；相关标准规范的研究、制定滞后。如东北的老工业区。不过现在也在从建之中。中国的机床多从国外进口，尤其日本、德国占去近50%。在日本、德国他们有先进的操作系统和机床耐用时，如日本法那克（FANUC）、德国西门子(SIEMENS)。而在中国你又听说几个，所以现在我们首要做的就是能掌握核心技术，但这些又何从学起呢，仿造是先进的必经之路啊。就象我们学了课程，还要做习题一样.没有谁能跨越这一步。中国出了个蓝天数控，成了圈内知名品牌，但真正能做的又有多少呢二、参考文献1、机械设计，吴克坚等主编，高等教育出版社，2002年2、机械原理，王知行等主编，高等教育出版社，2000年3、Mechanismsandmachinetheory，叶仲和等主编，高等教育出版社，2001年4、机械原理学习指南（第四版），陈作模主编，高等教育出版社，2001年5、机械原理作业集（第二版），葛文杰主编，高等教育出版社。2001年6、机械原理与机械设计实验指导书，钱向勇编，浙江大学出版社，2005年7、机械原理常见题型解析及模拟题，葛文杰主编，西北工业大学出版社，1998年三、设计（研究）内容和要求（包括设计或研究内容、主要指标与技术参数，并根据课题性质对学生提出具体要求）1、研究内容数控车床，用于对数据采样插补法；数据采样法直线插补；数据采样法圆弧插补。该数控车床可以用于机械，汽车，航空航天等领域，实现加工自动化，提高产品质量，高生产效率。本次设计的主要内容为：1，数控车床的总体概述；2，数控车床的插补原理；3，数控车床的基本指令；数控车床的插补原理和基本指令为本次毕业设计的重点内容，同时也是难点。通过广泛查阅文献资料，参观数控车床实物样机以及组内同学相互讨论等途径。2、设计要求（1）了解数控机床的组成、分类、主要性能（2）了解数控机床的插补原理（3）学习数控机床的基本指令3、学生达到的目的1，培养综合运用专业基础知识和专业技能来解决工程实际问题的能力；2，强化工程实践能力和意识,提高本人综合素质和创新能力；3，使本人受到从事本专业工程技术和科学研究工作的基本训练,提高工程绘图、计算、数据处理、外文资料文献阅读、使用计算机、使用文献资和手册、文字表达等各方面的能力；4，培养正确的设计思想和工程经济观点，理论联系实际的工作作风，严肃认真的科学态度以及积极向上的团队合作精神。指导教师（签字）年月日审题小组组长（签字）年月日黑龙江信息技术职业学院毕业设计（论文）开题报告课题名称数控机床的加工学院名称黑龙江信息技术职业学院专业名称计算机辅助设计与制造学生姓名王宇辰指导教师艾铁伟一、课题的背景及意义从年第一台数控机床问世后，数控系统已经先后经历了两个阶段和六代的发展，其六代是指电子管、晶体管、集成电路、小型计算机、微处理器和基于工控机的通用CNC系统。其中前三代为第一阶段，称作为硬件连接数控，简称系统；后三代为第二阶段，乘坐计算机软件数控，简称系统。二、国内外发展状况1949年帕森公司正式接受美国空军委托，在麻省理工学院伺服机构试验室的协助下，开始从事数控机床的研制工作。经过三年时间的研究，于1952年试制成功世界第一台数控机床试验性样机，这是一台采用脉冲乘法器原理的直线插补三坐标连续控制铣床，这便是数控机床的第一代2。1953年，美国空军与麻省理工学院协作，开始从事计算机自动编程的研究，这就是创制APT(AutomaticallyProgrammedTools)自动编程系统的开始。1955年，美国空军花费巨额经费订购了大约100台数控机床,此后两年，数控机床在美国进入迅速发展阶段,市场上出现了商品化数控机床。1958年，美国克耐杜列克公司(Keaney&TreckerCo.)在世界上首先研制成功带自动换刀装置的数控机床，称为”加工中心”。1959年，计算机行业研制出晶体管元器件，因而数控装置中广泛采用晶体管和印制电路板，从而跨入第二代数控时代。同时美国航空工业协会(AIA)和麻省理工学院发展了APT程序语言。1960年以后，点位控制机床在美国得到迅速发展,数控技术不仅在机床上得到实际应用，而且逐步推广到冲压机、绕线机、焊接机、火焰切割机、包装机和坐标测量机等，在程序编制方面，已由手工编程逐步发展到采用计算机自动编程。除了APT数控语言外，又发展了许多自动骗程语言。从1960年开始，德国，日本等先进工业国家都陆续开发，生产及使用了数控机床，1965年，出现了小规模集成电路。由于它体积小，功耗低，使用数控系统的可靠性得以进一步提高，数控系统发展到第三代【2】。1967年，英国首先把几台数控机床联接成具有柔性的加工系统，这就是最初的FMS(FlexibleManufacturingSystem，柔性制造系统)。之后，美，欧，日也相继进行开发与应用。1970年前后，美国英特尔公司开发和使用了微处理器。1974年美，日等国首先研制出以微处理器为核心的数控系统。近20年来，微处理机数控系统的搂控机床得到飞速发展和广泛应用，这就是第五代数控系统(MNC)。20世纪80年代初，国际上又出现了柔性制造单元FMC(FleibieManufacturingCell)3。我国从1958年开始研究数控机床，一直到20世纪60年代中期还处于研制，开发时期。当时，一些高等院校,科研单位研制出试验样机，是从电子管起步的。1965年，国内开始研制晶体管数控系统。20世纪60年代末至70年代初研制成了劈锥数控铣床，数控非圆齿轮插齿机。CIL18晶体管数控系统及Z53K1G立式数控铣床。从20世纪70年代开始,数控技术在车，铣，镗,磨，齿轮加工，电加工等领域全面展开，数控加工中心在上海，北京研制成功。但由于电子元器件的质量和制造工艺水平差，致使数控系统的可靠性,稳定性末行到解决，因此末能广泛推广。20世纪80年代，我国从昌本发那科公司引进了3,5,6,7等系列的数控系统和直流伺服电机，直流主轴电机等制造技术，以及引进美国GE公司的MCI系统和交流伺服系统，德国西门子VS系列可控硅调速装置，并进行了商品化生产.这些系统可靠性高，功能齐全。与此同时，还自行开发了3、4、5轴联动的数控系统以及双电机驱动的同步数控系统(用于火焰切割机)和新品种的伺服电机，推动了我国数控机床稳定发展，使我国数控机床在性能和质量上产生了一个质的飞跃。1985年，我国数控机床的品种有了新的发展。数控机床品种不断增多，规格齐全。许多技术复杂的大型数控机床，重型数控机床都相继研制出来。为了跟踪国外现代制造技术的发展，北京机床研究所研制出了JCS-FMS-1型和2型的柔性制造单元和柔性制造系统。这个时期，我国在引进，消化国外技术的基础上，进行了大量开发工作。一些较高档次的数控系统(5轴联动)，分辨率为0.02m的高精度数控系统，数字仿型数控系统为柔性单元配套的数控系统都开发出来了，并造出样机。我国的数控技术经过“六五”，“七五”，“八五”，到“九五”的近20年的发展，基本上掌握了关键技术，建立了数控开发，生产基地，培养了一批数控人才，初步形成了自己的数控产业。“十五”攻关开发的成果：华中号、中华号、航天号和蓝天号4种基本系统建立了具有中国自主版机的数控技术平台。具有中国特色济型数控系统经过这些年来的发展，有了较大的提高。它们逐渐被用户认可，在市场上站住了脚。目前我国数控机床生产厂有100多家，生产数控机床配套产品的企业有300余家，产品品种包括八大类2000种以上。目前已新开发出数控系统80余种，分为3种型级，即经济型，普及型和高级型。“九五”期间数控机床发展已进入实现产业化阶段，数控机床新开发品种300余种，已有一定的覆盖面。新开发的国产数控机床产品大部分达到期际上20世纪80年代中期水平，部分达到90年代水平，为国家重点建设提供了一批高水平数控机床。三、研究方法与手段为完成此任务，首先必须确立符合中国国情的发展道路。为此，本文从我国数控系统现状面临的问题发展的条件趋势估计新技术建立基本估计总体战略和技术路线八个层次及数控系统、功能部件、数控整机等几个具体方面探讨了新世纪的发展途径制定符合中国国情的总体发展战略，确立与国际接轨的发展道路，对21世纪我国数控技术与产业的发展至关重要。四、方法可行性及条件以科技创新为先导、在商品化上狠下工夫、将管理和营销作为产业发展重点大力加强技术支持和服务、加大数控专业人才的培养力度、坚持可持续发展道路。七、进度安排2010.10.07-2011.02.20收集资料完成2011.03.01-2011.03.06开题报告完成2011.03.08-2011.03.29正文完成2011.03.29-2011.04.01摘要完成2011.04.02-2011.04.04目录完成2011.04.05-2011.04.10校对完成选题是否合适：是否课题能否实现：能不能指导教师（签字）年月日选题是否合适：是否课题能否实现：能不能审题小组组长（签字）年月日摘要世界制造业转移，中国正在逐步成为世界加工厂。美国、德国、韩国等国家已经进入工业化发展的高技术密集时代与微电子时代，钢铁、机械、化工等重工业正逐渐向发展中国家转移。我国目前经济发展已经过了发展初期，正处于重化工业发展中期。未来10年将是中国机械行业发展最佳