专用组合机床的发展概况文献综述

附录A专用组合机床的发展概况江苏大学机械学院机械设计制造及其自动化0301班 3030301022戴忠林摘要：概述组合机床综合自动化技术的发展新动向，分析组合机床柔性化的几个主要方面，简介通用部件、加工精度、应用范围等现状及发展，介绍现代组合机床技术发展的主流。关键词：组合机床、机床技术、自动线、发展一组合机床概述组合机床是对一种或若干种工件按预先确定的工序进行加工的机床。在组合机床上可以完成钻孔、扩孔、铰孔、樘孔、攻丝、车削、铣削、磨削及滚压等工序，它能够对工件进行多刀、多轴、多面、多工位同时加工。随着组合机床技术的发展，它能完成的工艺范围日益扩大。许多大型、形状复杂的工件，需要的加工工序很多，不可能在一台组合机床上全部加工完成，这就需要用多台组合机床加工，按工件加工顺序依次排列，组成组合机床流水线，在组合机床流水线的基础上，发展成组合机床自动线。组合机床及自动线所使用的通用部件是具有特定功能，按标准化、系列化、通用化原则设计、制造的组合机床基础部件。每种通用部件有合理的规格尺寸系列，有适用的技术参数和完善的配套关系。组合机床与通用机床、其它专用机床比较，具有以下特点：（1）由于组合机床采用多刀加工，机床自动化程度高，因此比通用机床生产率高，产品质量稳定，劳动强度低。（2）组合机床上的通用部件和标准零件约占全部机床零、部件总量的70%80%，因此，设计和制造周期短，经济效益好。（3）当机床被加工的产品更新时，专用机床的大部分部件要作废。组合机床的通用部件是根据国家标准设计的，并等效于国家标准，因此其通用部件可以重复使用，不必另行设计和制造。（4）组合机床加工工件，由于采用专用夹具、组合刀具和导向装置等，产品加工质量靠工艺装备保证，对操作工人的技术要求不高。（5）组合机床的通用部件是经过周密设计和长期生产实践考验的，又有专门厂家成批生产，它与一般专用机床比较，其结构稳定，工作可靠，使用和维修方便。二组合机床配套部件的发展随着直流伺服驱动滑台、数控滑台、数控三坐标加工模块、多轴箱储存和多轴箱更换装置等新一代通用部件相继出现。采用模块化设计原则将常规组合机床的通用部件和加工中心的组成模块统筹设计，组成新的型谱，也是一种新的趋势。为了适应组合机床制造厂发展柔性制造系统等综合自动化的需要，诞生了像可编程伺服驱动位置控制装置、计算机数控滑台、机器人装卸料系统、带误差信息屏幕显示的诊断装置、数据库系统等配套性通用部件模块。三组合机床加工性能的新发展现阶段在组合机床上加工大平面的平面度已达到1m长上0.020.04mm。粗糙度达到Ra0.40.8um；孔径精度达到0.00150.055mm。定位销孔的中心距精度达到0.013mm；一般孔位置精度达到0.020.025mm；单向镗孔的同轴度达到0.005 0.01mm。双向镗孔的同轴度达到0.0150.02mm；一些特种加工工艺的精度：如止口精度可达到0.0150.02mm。缸盖阀座及导管孔的同轴度达到0.007500.01mm。由于采用了新的结构、新刀具、新工艺方法、刀具自动补偿系统、专用刀具的复合工艺，直接利用软件进行误差补偿方法，组合机床加工精度正在不断提高。四自动化技术在组合机床上的新应用组合机床自动线主要用于大批量生产。虽然技术已很成熟，但一般利用率低、缺乏柔性，难以适应现代中批量轮番生产的需要，现代柔性自动化技术给组合机床综合自动化技术的发展，带来根本性的变革。其中，自动装配机也得到了发展。现代自动装配机广泛采用了组合机床原理及相关技术，现代机电产品的生产规模不断扩大，装配工作量占据愈来愈大的比重。为此，装配作业自动化技术得到了迅速发展。目前，国外自动化装配工艺、已从零件紧固连接、压入、扭合、铆接、粘接、焊接等基本作业方式，发展到去毛刺、清洗、检测及产品总装后的试车、检验、注油、喷漆、包装等工序，一些综合自动化加工系统内通常设有自动装配工序。一个现代化自动装配系统。由装配元件及装配主体件的供料及输送系统，装配装置及控制和检测装置所组成。这些系统装置的设计原则和组合机床及其相似：结构典型，部件和组件通用，形式统一。用于不同装配对象时只是夹具不同。自动装配机的通用部件中也有装配工作头、装配机主体、供料装置及检测装置等。目前，世界各国都大力发展通用化程度较高的直线或回转型间歇输送式装配机来替代连续输送式装配机，发展具有柔性及可进行多品种装配的自动装配线。该种装配线广泛采用：“功能模块式结构技术”，采用柔性连接的输送方式。工业机器人由于可在一次动作循环中灵活完成各种动作，可代替装配机许多复杂部件的动作，从而大大简化装配机自身的复杂结构。工业机器人有固定程序的，也有计算机控制的，其采用大大增加了自动装配线的柔性。五组合机床的优势现代组合机床已经逐渐打破了通常认为只适用于箱体类零件加工的模式，其功能和应用范围正在不断地延伸和扩展。组合机床加工旋转体零件的情况下，采用组合机床加工轴类和盘类零件具有明显的优越性。一些轴件，尤其是大型轴件，可以用旋转夹具夹持中部，在组合机床或专用机床上进行两端同时加工，其优点是工序集中，省去调头加工，增加了刀具及其驱动部件的布置空间。现代成批大量生产的仪表、精密机械、家用电器、钟表等工业部门，常有小型箱体类、盖罩类、连杆拨叉类、杂件等小型异形零件。这类零件由于广泛采用先进高效的毛坯制造工艺，金属切除量较小，且大部分零件的材质是铝合金或铜合金，加工时，切削力较小。由于生产节拍短，要求有极高的生产率。用组合机床加工这类零件时，要作专门的设计，以适应这类零件构造和加工上的特殊性。通常加工这类零件的组合机床称为小型组合机床，自成体系，发展迅速。参考文献 1金振华，组合机床与自动线，北京，机械工业出版社，1990。2黑龙江