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本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))開題報(bào)告
論 文 題 目： 小 型 機(jī) 床 的 數(shù) 控 改 造學(xué) 院：專 業(yè) 、班 級：學(xué) 生 姓 名：指導(dǎo)教師（職稱）
畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開題報(bào)告要求
開題報(bào)告既是規(guī)范本科生畢業(yè)論文工作的重要環(huán)節(jié)，又是完成高質(zhì)量畢業(yè)論文
（設(shè)計(jì)）的有效保證。為了使這項(xiàng)工作規(guī)范化和制度化，特制定本要求。一、選題依據(jù)
1. 論文（設(shè)計(jì)）題目及研究領(lǐng)域；
2. 論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值；
3. 目前研究的概況和發(fā)展趨勢。二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容1.重點(diǎn)解決的問題；
2. 擬開展研究的幾個(gè)主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計(jì)思路）；
3. 本論文（設(shè)計(jì)）預(yù)期取得的成果。三、論文（設(shè)計(jì)）工作安排
1. 擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù)）；
2. 論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃。四、文獻(xiàn)查閱及文獻(xiàn)綜述
學(xué)生應(yīng)根據(jù)所在學(xué)院及指導(dǎo)教師的要求閱讀一定量的文獻(xiàn)資料，并在此基礎(chǔ)上通過分析、研究、綜合，形成文獻(xiàn)綜述。必要時(shí)應(yīng)在調(diào)研、實(shí)驗(yàn)或?qū)嵙?xí)的基礎(chǔ)上遞交相關(guān)的報(bào)告。綜述或報(bào)告作為開題報(bào)告的一部分附在后面，要求思路清晰，文理通順， 較全面地反映出本課題的研究背景或前期工作基礎(chǔ)。
五、其他要求
1. 開題報(bào)告應(yīng)在畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作開始后的前四周內(nèi)完成；
2. 開題報(bào)告必須經(jīng)學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會審查通過；
3. 開題報(bào)告不合格或沒有做開題報(bào)告的學(xué)生，須重做或補(bǔ)做合格后，方能繼續(xù)論文（設(shè)計(jì)）工作，否則不允許參加答辯；
4. 開題報(bào)告通過后，原則上不允許更換論文題目或指導(dǎo)教師；
5. 開題報(bào)告的內(nèi)容，要求打印并裝訂成冊（部分專業(yè)可根據(jù)需要手寫在統(tǒng)一紙張上，但封面需按統(tǒng)一格式打?。?
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一、選題依據(jù)
1. 研究領(lǐng)域
機(jī)械設(shè)計(jì)-小型機(jī)床數(shù)控改造
2. 論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值
數(shù)控機(jī)床比傳統(tǒng)機(jī)床有以下突出的優(yōu)越性，而且這些優(yōu)越性均來自數(shù)控系統(tǒng)所包含的計(jì)算機(jī)的威力。可以加工出傳統(tǒng)機(jī)床加工不出來的曲線、曲面等復(fù)雜的零件。由于計(jì)算機(jī)有高超的運(yùn)算能力，可以瞬時(shí)準(zhǔn)確地計(jì)算出每個(gè)坐標(biāo)軸瞬時(shí)應(yīng)該運(yùn)動的運(yùn)動量，因此可以復(fù)合成復(fù)雜的曲線或曲面?？梢詫?shí)現(xiàn)加工的自動化，而且是柔性自動化， 從而效率可比傳統(tǒng)機(jī)床提高 3～7 倍。由于計(jì)算機(jī)有記憶和存儲能力，可以將輸入的程序記住和存儲下來，然后按程序規(guī)定的順序自動去執(zhí)行，從而實(shí)現(xiàn)自動化。數(shù)控機(jī)床只要更換一個(gè)程序，就可實(shí)現(xiàn)另一工件加工的自動化，從而使單件和小批生產(chǎn)得以自動化，故被稱為實(shí)現(xiàn)了"柔性自動化"。
加工零件的精度高，尺寸分散度小，使裝配容易，不再需要"修配"。可實(shí)現(xiàn)多工序的集中，減少零件在機(jī)床間的頻繁搬運(yùn)。擁有自動報(bào)警、自動監(jiān)控、自動補(bǔ)償?shù)榷喾N自律功能，因而可實(shí)現(xiàn)長時(shí)間無人看管加工。由以上派生的好處。如：降低了工人的勞動強(qiáng)度，節(jié)省了勞動力（一個(gè)人可以看管多臺機(jī)床），減少了工裝，縮短了新產(chǎn)品試制周期和生產(chǎn)周期，可對市場需求作出快速反應(yīng)等等。
3. 目前研究的概況和發(fā)展趨勢
近年來我國企業(yè)的數(shù)控機(jī)床占有率逐年上升，在大中企業(yè)已有較多的使用，在中小企業(yè)甚至個(gè)體企業(yè)中也普遍開始使用。在這些數(shù)控機(jī)床中，除少量機(jī)床以 FMS 模式集成使用外，大都處于單機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，并且相當(dāng)部分處于使用效率不高，管理方式落后的狀態(tài)。我國機(jī)床工業(yè)產(chǎn)值已進(jìn)入世界第 5 名，機(jī)床消費(fèi)額在世界排名上升到第
3 位，達(dá) 47.39 億美元，僅次于美國的 53.67 億美元，消費(fèi)額比上一年增長 25%。但由于國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床不能滿足市場的需求，使我國機(jī)床的進(jìn)口額呈逐年上升態(tài)勢，進(jìn)口機(jī)床躍升至世界第 2 位，達(dá) 24.06 億美元，比上年增長 27.3%。 近年來我國出口額增幅較大的數(shù)控機(jī)床有數(shù)控車床、數(shù)控磨床、數(shù)控特種加工機(jī)床、數(shù)控剪板機(jī)、數(shù)控成形折彎機(jī)、數(shù)控壓鑄機(jī)等，普通機(jī)床有鉆床、鋸床、插床、拉床、組合機(jī)床、液壓壓力機(jī)、木工機(jī)床等。出口的數(shù)控機(jī)床品種以中低檔為主。
國內(nèi)數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn) ： (1) 新產(chǎn)品開發(fā)有了很大突破，技術(shù)含量高的產(chǎn)品占據(jù)主導(dǎo)地位。(2) 數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量大幅度增長，數(shù)控化率顯著提高。 (3) 數(shù)控機(jī)床發(fā)展的關(guān)鍵配套產(chǎn)品有了突破。
數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢繼續(xù)向(1)開放式、基于 PC 的第六代方向發(fā)展基于 PC 所具有的開放性、低成本、高可靠性、軟硬件資源豐富等特點(diǎn)，更多的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家會走上這條道路。至少采用 PC 機(jī)作為它的前端機(jī)，來處理人機(jī)界面、編程、聯(lián)網(wǎng)通信等問題，由原有的系統(tǒng)承擔(dān)數(shù)控的任務(wù)。PC 機(jī)所具有的友好的人機(jī)界面，將普及
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到所有的數(shù)控系統(tǒng)。遠(yuǎn)程通訊，遠(yuǎn)程診斷和維修將更加普遍。(2)向高速化和高精度化發(fā)展這是適應(yīng)機(jī)床向高速和高精度方向發(fā)展的需要。 (3)向智能化方向發(fā)展隨著人工智能在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的不斷滲透和發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)的智能化程度將不斷提高。
數(shù)控機(jī)床以其獨(dú)特卓越的柔性自動化的性能、優(yōu)異穩(wěn)定的精度、靈活敏捷多樣化的功能引起廣泛的關(guān)注，它開創(chuàng)了機(jī)械產(chǎn)品并向機(jī)電一體化發(fā)展的開始，成為先進(jìn)制造技術(shù)當(dāng)中的一門核心技術(shù)。數(shù)字控制系統(tǒng)技術(shù)的快速發(fā)展為數(shù)控機(jī)床的技術(shù)進(jìn)步提供了條件。目前我國的數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在，高速、精密、復(fù)合、智能和綠色等幾個(gè)方面。
1、高速、高效，數(shù)控機(jī)床逐漸向高速化方向發(fā)展，它大大的提高加工效率、降低加工生產(chǎn)成本，并且還達(dá)到了提高零件的表面質(zhì)量及其加工精度。高速化的加工技術(shù)對一些企業(yè)制造業(yè)提供了更高效，優(yōu)質(zhì)，成本低生產(chǎn)比較廣泛適用性。 目前在一些發(fā)達(dá)的國家數(shù)控機(jī)床的高速運(yùn)行，其高速主軸單元，電主軸轉(zhuǎn)速可達(dá) 15000 － 100000r/min，快移速度在 60～120m/min 范圍之內(nèi)，切削進(jìn)給速度高達(dá) 60m/min、一系列高性能控制伺服系統(tǒng)以及數(shù)控工具系統(tǒng)都有新的突破，數(shù)控機(jī)床發(fā)展到了更高的水平。
2、現(xiàn)在的數(shù)控機(jī)床比以前的普通車床加工的零件更加的精密，精密加工技術(shù)有了相當(dāng)大的提高，加工精度已從原來的絲級(0.01mm)提升到目前的微米級(0.001mm)， 甚至有些品種已達(dá)到 0.05μm 左右。超精密數(shù)控機(jī)床的微細(xì)切削和磨削加工，精度可穩(wěn)定達(dá)到 0.05μm 左右，形狀精度可達(dá) 0.01μm 左右。通過機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化、機(jī)床零部件的超精加工和精密裝配、采用高精度的全閉環(huán)控制及溫度、振動等動態(tài)誤差補(bǔ)償技術(shù)，提高機(jī)床加工的幾何精度，降低形位誤差、表面粗糙度等，從而進(jìn)入亞微米、納米級超精加工時(shí)代
3、智能化，數(shù)控機(jī)床的智能化現(xiàn)在又有了新的突破，在數(shù)控系統(tǒng)的性能上得到了充分的體現(xiàn)。比如說：自動調(diào)整干涉防碰撞功能、高精度加工零件智能化參數(shù)選用功能、加工過程自動消除機(jī)床震動等功能進(jìn)入了實(shí)用化階段等等，數(shù)控機(jī)床的智能化提升了機(jī)床的功能及其品質(zhì)。
4、現(xiàn)代的數(shù)控機(jī)床在還有較高的可靠性，，而且復(fù)合化，多軸化，網(wǎng)絡(luò)化等方面都得到了大大的提高。
二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容
1. 重點(diǎn)解決的問題
XZ50C 機(jī)床數(shù)控改造總體方案設(shè)計(jì)機(jī)械傳動方式的設(shè)計(jì)
2. 擬開展研究的幾個(gè)主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計(jì)思路）
（1） 系統(tǒng)的運(yùn)動方式與伺服系統(tǒng)的選擇
（2） 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
（3） 機(jī)械傳動方式的設(shè)計(jì)
3. 本論文（設(shè)計(jì)）預(yù)期取得的成果
（1） 機(jī)床數(shù)控改造設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)圖紙一份，
（2） 總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖紙和部分部件圖紙，
（3） 編寫出改造設(shè)計(jì)說明書一份。
（4） 對普通車床的改為數(shù)控車床后，這樣提高經(jīng)濟(jì)效益，提高了工廠的競爭的能力。
三、論文（設(shè)計(jì)）工作安排
1. 擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù)）； 技術(shù)參數(shù)：
為適應(yīng)當(dāng)代生活中的家庭需求和針對一些修配廠的部分小型，臨時(shí)生產(chǎn)所需，
特別設(shè)計(jì)這種小型機(jī)床。主要實(shí)現(xiàn)功能為鉆，磨，銑，鏜。
主要技術(shù)性能參數(shù)鉆削能力：φ32 平磨能力：φ120 立銑能力：φ25 鏜孔能力：φ100
主軸鉆孔：3 M.T.N 主軸轉(zhuǎn)數(shù)：160～3000
rpm 工作臺尺寸： mm 電機(jī)功能：1.1 kw 轉(zhuǎn)數(shù)級數(shù)：9～12
2. 論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃
2017 年 11 月初——2017 年 11 月底，擬定論文題目，與指導(dǎo)老師進(jìn)行交流，撰寫論文開題報(bào)告。
2017 年 12 月——2018 年 1 月，根據(jù)導(dǎo)師意見修改開題報(bào)告，再次提交給導(dǎo)師， 待導(dǎo)師同意后，準(zhǔn)備開始小型機(jī)床控制系統(tǒng)改造分析。
2018 年 2 月——2018 年 3 月，完成小型機(jī)床控制系統(tǒng)改造。
2018 年 4 月——2018 年 5 月，根據(jù)導(dǎo)師意見，撰寫說明書。
2018 年 5 月，根據(jù)導(dǎo)師意見再次對設(shè)計(jì)及說明書進(jìn)行修改完善，并做好答辯準(zhǔn)備。
四、需要閱讀的參考文獻(xiàn)
[1] 楊元凱.基于 PLC 控制技術(shù)的 C650 機(jī)床電器控制系統(tǒng)改造設(shè)計(jì) .《自動化與儀器儀表》.2017-06-21
[2] 張琳.數(shù)控機(jī)床改造中的電氣設(shè)計(jì)分析.《現(xiàn)代裝飾(理論)》.2016.10.15
[3] 馬中輦.普通機(jī)床數(shù)控化改造設(shè)計(jì)中關(guān)鍵問題的研究. 《自動化應(yīng)用》.2016-08-25
[4] 黎佐興.初探數(shù)控機(jī)床的關(guān)鍵設(shè)計(jì)技術(shù)與改造方法 《中國高新技術(shù)企業(yè)》.2016.3.16
[5] 李建國.普通機(jī)床數(shù)控改造關(guān)鍵技術(shù)的設(shè)計(jì)研究.《科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)》 2015-06-09 10:58
[6] 張愛紅.應(yīng)用于自動生產(chǎn)線的數(shù)控機(jī)床改造設(shè)計(jì)《制造業(yè)自動化》.2014-08-25
[7] 蒙斌.普通機(jī)床數(shù)控化改造中的設(shè)計(jì)問題《蘭州石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)》.2013-06-15
[8] 韓瑞寶.普通機(jī)床數(shù)控改造方法與設(shè)計(jì)探討.《科技創(chuàng)新與應(yīng)用》.2012-12-18
[9] 金捷.基于單片機(jī)普通機(jī)床的數(shù)控化改造設(shè)計(jì) 《全國先進(jìn)制造技術(shù)高層論壇暨第九屆制造業(yè)自動化與信息化技術(shù)研討會論文集》.2010-10-28
[10] 金建偉，王俊，田美霞.淺談機(jī)床的設(shè)計(jì)與改造;《科技技資訊》.2010-08-23
[11] 楊芳.企業(yè)數(shù)控機(jī)床的改造設(shè)計(jì).《黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)》 2008-12-28
[12] 李勇輝.機(jī)床的數(shù)控化電氣改造設(shè)計(jì).《中國科技信息》.2008-4-1
[13] 劉曉宇; 劉德平.普通機(jī)床數(shù)控化改造關(guān)鍵技術(shù)的設(shè)計(jì)及計(jì)算.《機(jī)械設(shè)計(jì)與制造》.2007-09-08
[14] 萬勝前.小型機(jī)床數(shù)控化改造設(shè)計(jì)金捷;《機(jī)械研究與應(yīng)用》2005-04-30
[15] 蔡靜之; 盧勝利; 王福平; 趙虎; 祝玲.機(jī)床改造中的可靠性設(shè)計(jì).《機(jī)床與液壓》.2004-08-30
[16] Des Gardara. Optimized Design of Machine Tool Configuration and Modification.
《Elsevierjournal》China Knowledge Net,2009.
[17] Jocelyn Reg "NC Design Method for Machine Tools." 《Elsevierjournal》.China Knowledge Net,2013.
[18] Martin Franck "Upgrading and Rebuilding of Machine Tools for Enterprises."Elsevierjournal. China Knowledge Net,2007.
附：文獻(xiàn)綜述或報(bào)告
文獻(xiàn)綜述
通過參考文獻(xiàn)[3][5]可知數(shù)控系統(tǒng)基于 PC 所具有的開放性、低成本、高可靠性、軟硬件資源豐富等特點(diǎn),更多的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家繼續(xù)向開放式、基于 PC 的第六代方向發(fā)展。至少采用 PC 機(jī)作為它的前端機(jī),來處理人機(jī)界面、編程、聯(lián)網(wǎng)通信等問題, 由原有的系統(tǒng)承擔(dān)數(shù)控的任務(wù)。PC 機(jī)所具有的友好的人機(jī)界面,將普及到所有的數(shù)控系統(tǒng)。遠(yuǎn)程通信,遠(yuǎn)程診斷和維修將更加普遍。為適應(yīng)機(jī)床向高速和高精度方向發(fā)展的需要,數(shù)控系統(tǒng)也向高速化和高精度化發(fā)展。隨著人工智能在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的不斷滲透和發(fā)展,數(shù)控系統(tǒng)的智能化程度將不斷提高。①應(yīng)用自適應(yīng)控制技術(shù)達(dá)到改進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的目的②引入專家系統(tǒng)指導(dǎo)加工③引入故障診斷專家系統(tǒng)④智能化數(shù)字伺服驅(qū)動裝置,可以通過自動識別負(fù)載,調(diào)整參數(shù),使驅(qū)動系統(tǒng)獲得最佳的運(yùn)行。
通過文獻(xiàn)[2]可知該系統(tǒng)的伺服驅(qū)動裝置主要是步進(jìn)電機(jī)、功率步進(jìn)電機(jī)、電液脈沖馬達(dá)等。由數(shù)控系統(tǒng)送出的進(jìn)給指令脈沖,經(jīng)驅(qū)動電路控制和功率放大后,使步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動,通過齒輪副與滾珠絲杠副驅(qū)動執(zhí)行部件。只要控制指令脈沖的數(shù)量、頻率以及通電順序,便可控制執(zhí)行部件運(yùn)動的位移量、速度和運(yùn)動方向,不需要將所測得的實(shí)際位置和速度反饋到輸入端。系統(tǒng)的位移精度主要決定于步進(jìn)電機(jī)的角位移精度, 齒輪絲杠等傳動元件的節(jié)距精度,所以系統(tǒng)的位移精度較低。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,調(diào)試維修方便,工作可靠,成本低,易改裝成功。
通過文獻(xiàn)[1][2][4]可知由光柵、感應(yīng)同步器等位置檢測裝置測得的實(shí)際位置反饋信號,隨時(shí)與給定值進(jìn)行比較,將兩者的差值放大和變換,驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu),以給定的速度向著消除偏差的方向運(yùn)動,直到給定位置與反饋的實(shí)際位置的差值等于零為止。在結(jié)構(gòu)上比開環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)復(fù)雜,成本也高,對環(huán)境室溫要求嚴(yán),設(shè)計(jì)和調(diào)試都比開環(huán)系統(tǒng)難。但可以獲得更高的精度,更快的速度,驅(qū)動功率更大的特性指標(biāo)。半閉環(huán)系統(tǒng)檢測元件安裝在中間傳動件上,間接測量執(zhí)行部件的位置。它只能補(bǔ)償系統(tǒng)環(huán)路內(nèi)部部分元件的誤差,因此,它的精度低于閉環(huán)系統(tǒng),但結(jié)構(gòu)與調(diào)試都較閉環(huán)系統(tǒng)簡單。在將角位移檢測元件與速度檢測元件和伺服電機(jī)作成一個(gè)整體時(shí)則無需考慮位置檢測裝置的安裝問題。當(dāng)前生產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的公司廠家較多,國外如德國SIEMENS公司、日本FANUC公司;國內(nèi)如中國珠峰公司、北京航天機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)集團(tuán)公司、華中數(shù)控公司和沈陽高檔數(shù)控國家工程研究中心。據(jù)悉,我國高性能數(shù)控系統(tǒng)基本依賴進(jìn)口。自上世紀(jì)90年代以來,我國對數(shù)控裝備的市場需求急劇增加,到2003年已成為世界第一大消費(fèi)國。統(tǒng)計(jì)資料顯示,2004年FANUC公司和SIEMENS公司在中國的數(shù)控系統(tǒng)銷售量分別為 12000 臺 和 7000 臺 , 基 本 上 壟 斷 了 中 國 中 高 檔 數(shù) 控 系 統(tǒng) 市 場 。SIMODRIVE611A,611D,6RA24用于老系統(tǒng)的改造,它們能滿足各種要求。FANUC數(shù)控系統(tǒng)是最暢銷的機(jī)床控制系統(tǒng)之一,目前在國內(nèi)使用的FANUC數(shù)控系統(tǒng)主要有0系統(tǒng)和0i系統(tǒng)。選擇數(shù)控系統(tǒng)時(shí)主要是根據(jù)數(shù)控改造后機(jī)床要達(dá)到的各種精度、驅(qū)動電機(jī)的功率和用戶的要求。
通過文獻(xiàn)[6][7]可知對數(shù)控車床來說,導(dǎo)軌除應(yīng)具有普通車床導(dǎo)向精度和工藝性
外,還要有良好的耐摩擦、磨損特性,并減少因摩擦阻力而致死區(qū)。同時(shí)要有足夠的剛
度,以減少導(dǎo)軌變形對加工精度的影響,要有合理的導(dǎo)軌防護(hù)和潤滑。一般機(jī)床的齒輪主要集中在主軸箱和變速箱中。為了保證傳動精度,數(shù)控機(jī)床上使用的齒輪精度等級都比普通機(jī)床高。在結(jié)構(gòu)上要能達(dá)到無間隙傳動,因而改造時(shí),機(jī)床主要齒輪必須滿足數(shù)控機(jī)床的要求,以保證機(jī)床加工精度。絲杠傳動直接關(guān)系到傳動鏈精度。絲杠的選用主要取決于加工件的精度要求和拖動扭矩要求。被加工件精度要求不高時(shí)可采用滑動絲杠,但應(yīng)檢查原絲杠磨損情況,如螺距誤差及螺距累計(jì)誤差以及相配螺母間隙。般情況滑動絲杠應(yīng)不低于6級,螺母間隙過大則更換螺母。采用滑動絲杠相對滾珠絲杠價(jià)格較低但難以滿足精度較高零件的加工。滾珠絲杠摩擦損失小,效率高,其傳動效率可在90%以上，精度高,壽命長，啟動力矩和運(yùn)動時(shí)力矩相接近,可以降低電機(jī)啟動力矩。因此可滿足較高精度零件加工要求。
通過文獻(xiàn)[9][13]可知為了獲得具有高精度、高剛度和高靈敏度的進(jìn)給系統(tǒng)，不僅應(yīng)選用高精度高剛度的滾珠絲杠副,而且必須十分重視滾珠絲杠支承的設(shè)計(jì),應(yīng)選用運(yùn)轉(zhuǎn)精度高、軸向剛度高、摩擦力矩小的滾動軸承。因滾珠絲杠主要承受軸向載荷, 除絲杠自重外,一般無徑向外載荷,因此,滾珠絲杠的軸向精度和剛度要求較高。進(jìn)給系統(tǒng)要求運(yùn)動靈活,對微小位移( 絲杠微小轉(zhuǎn)角)響應(yīng)要靈敏,因此,軸承的摩擦力矩應(yīng)盡量小。目前,國內(nèi)外的數(shù)控機(jī)床和加工中心進(jìn)給絲杠支撐軸承用得最多的是60b接觸角推力角接觸球軸承,該軸承具有承載能力大、剛度大、回轉(zhuǎn)精度高、啟動摩擦力矩小等特點(diǎn)。通過合理的選擇軸承的組配方式,就可以獲得良好的進(jìn)給系統(tǒng)性能。數(shù)控機(jī)床選用這種角接觸球軸承,通常需要把2個(gè)以上的軸承組合起來,且施加預(yù)緊力。其組合形式有背靠背組配、面對面組配、串聯(lián)組配等方式,在數(shù)控機(jī)床上選用此種軸承時(shí),為了易于吸收滾珠螺母與軸承之間的不同軸度,一般采用面對面組配方式。
通過文獻(xiàn)[5][8][10]可知目前車床和車削中心主軸轉(zhuǎn)速達(dá)到8000r/min,加工中心的主軸轉(zhuǎn)速一般都在15000r/min~20000r/min, 高的達(dá)到60000r/min,切削進(jìn)給速度一般達(dá)到20m/min, 高的甚至達(dá)到60m /min,為充分發(fā)揮刀具材料性能、提高加工效率、降低加工成本,并且提高加工精度和表面加工品質(zhì),數(shù)控裝備將進(jìn)一步向更高速度或超高速方向發(fā)展。國外數(shù)控裝置MTBF己達(dá)6000h以上,伺服系統(tǒng)MTBF達(dá)到30000h以上, 表現(xiàn)出非常高的可靠性。為適應(yīng)制造自動化的發(fā)展, 向FMC、FMS和CIMS提供基礎(chǔ)設(shè)備, 要求數(shù)控系統(tǒng)不僅能完成通常的加工功能,而且還能夠具備自動測量、自動上下料、自動換刀、自動更換主軸頭(有時(shí)帶坐標(biāo)變換)、自動誤差補(bǔ)償、自動診斷、進(jìn)線和聯(lián)網(wǎng)功能,特別是依據(jù)用戶的不同要求,可方便靈活地配置和集成。智能化（1） 為追求加工效率和加工品質(zhì)方面的智能化,設(shè)備有自適應(yīng)控制、工藝參數(shù)自動生成的功能。（2） 為提高驅(qū)動性能及使用連接方便的智能化,具有前饋控制、電機(jī)參數(shù)自適應(yīng)運(yùn)算、自動識別負(fù)載自動選定模型和自整定等功能。（3） 簡化編程和簡化
操作方面的智能化,有智能化的自動編程和智能化的人機(jī)界面等功能。（4） 具有
智能診斷和智能監(jiān)控方面的內(nèi)容,方便系統(tǒng)的診斷及維修。（5） 此外,還具有許多特別的智能功能,如加工運(yùn)動規(guī)劃、推理和決策能力,以及加工環(huán)境的感知能力、制造網(wǎng)絡(luò)通信能力(包括與人的交互)、智能編程、智能數(shù)據(jù)庫和智能監(jiān)控等。
通過文獻(xiàn)[8][10]可知以減少工序輔助時(shí)間為主要目的的復(fù)合加工,正朝著多軸和多系列控制功能方向發(fā)展。數(shù)控機(jī)床的工藝復(fù)合化是指工件在一臺機(jī)床上一次裝夾后,通過自動換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭或轉(zhuǎn)臺等各種措施, 完成多工序、多表面的復(fù)合加工, 以減少非加工時(shí)間。因?yàn)樵诹慵庸み^程中有大量的無用時(shí)間消耗在工件搬運(yùn)、上下料、安裝調(diào)整、換刀和主軸的升降速上。因此,復(fù)合功能的機(jī)床是近年來發(fā)展很快的機(jī)種, 其核心是在一臺機(jī)床上要完成車、銑、鉆、鏜、攻絲、鉸孔和擴(kuò)孔等多種操作工序。隨著全世界對環(huán)境問題的關(guān)注,“綠色制造”在全球興起,相應(yīng)的數(shù)控裝備及其相關(guān)工藝的綠色、無公害化和更好的安全性受到人們的重視。
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