ZX32專用機(jī)床銑削頭的設(shè)計(jì)【優(yōu)秀含8張CAD圖紙、說(shuō)明書(shū)、開(kāi)題報(bào)告、外文翻譯、文獻(xiàn)綜述】

文獻(xiàn)綜述一個(gè)國(guó)家要繁榮富強(qiáng)，必須實(shí)現(xiàn)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防和科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)代化，這就需要一個(gè)強(qiáng)大的機(jī)械制造業(yè)為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)提供現(xiàn)代化的先進(jìn)技術(shù)設(shè)備與裝備，即各種機(jī)器、儀器和工具等。然而，一個(gè)現(xiàn)代化的機(jī)械制造業(yè)必須要有一個(gè)現(xiàn)代化的機(jī)床制造業(yè)做后盾。機(jī)床工業(yè)是機(jī)械制造業(yè)的“裝備部” 、 “總工藝師” ，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著重大作用。因此，許多國(guó)家都十分重視本國(guó)機(jī)床工業(yè)的發(fā)展和機(jī)床技術(shù)水平的提高，使本國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展建立在堅(jiān)實(shí)可靠的基礎(chǔ)上。機(jī)床是人類在長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐中，不斷改進(jìn)生產(chǎn)工具的基礎(chǔ)上生產(chǎn)的，并隨著社會(huì)生產(chǎn)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而漸趨完善。然而木制機(jī)床是最原始的，一般都是由人力或畜力驅(qū)動(dòng)來(lái)所有運(yùn)動(dòng)，主要包括陶瓷制品的泥坯、石料和加工木料，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)它們并不是一種完整機(jī)器。從 18 世紀(jì)中葉才開(kāi)始發(fā)展起來(lái)現(xiàn)代意義上的可用來(lái)加工金屬機(jī)械零件的機(jī)床。當(dāng)時(shí)，一些工業(yè)最發(fā)達(dá)的歐美國(guó)家，開(kāi)始了從工場(chǎng)手工業(yè)向機(jī)器大工業(yè)生產(chǎn)方式的過(guò)度，這就需要更多的各種機(jī)器，從而推動(dòng)了機(jī)床的迅速發(fā)展。為使發(fā)明的蒸汽機(jī)實(shí)現(xiàn)實(shí)用，1770 年前后創(chuàng)制了鏜床來(lái)鏜削蒸汽機(jī)汽缸內(nèi)孔。1797 年發(fā)明了車床并能帶有機(jī)動(dòng)刀架的，開(kāi)創(chuàng)了由機(jī)械代替人手控制刀具運(yùn)動(dòng)的先聲，不僅人的雙手被解放了，起了一個(gè)飛躍的是機(jī)床的加工精度和工效，現(xiàn)代機(jī)床的雛型從而初步形成了。續(xù)車床之后，隨著機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，也陸續(xù)被創(chuàng)制出來(lái)了其他各種機(jī)床。至 19 世紀(jì)末，已先后形成了銑床、鉆床、拉床、車床、鏜床、刨床、磨床、齒輪加工機(jī)床等基本類型的機(jī)床。上世紀(jì)初以來(lái)，由于相繼出現(xiàn)了硬質(zhì)合金和高速鋼等新型刀具材料，不斷提高了刀具切削性能，促使機(jī)床沿著增強(qiáng)結(jié)構(gòu)剛度、加大驅(qū)動(dòng)功率和提高主軸轉(zhuǎn)速的方向發(fā)展。與此同時(shí)，由于液壓、齒輪、電動(dòng)機(jī)、電氣和軸承等技術(shù)有了很大的發(fā)展，也相應(yīng)的改進(jìn)了機(jī)床的控制、結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)動(dòng)等方面，顯著提高了加工精度和生產(chǎn)率。此外，為了使機(jī)械制造業(yè)越來(lái)越多的各種使用要求得到滿足，也與日俱增發(fā)展了機(jī)床的品種，例如，各種高效率精密機(jī)床、重型機(jī)床、自動(dòng)化機(jī)床以及特殊材料需要和適應(yīng)加工特殊形狀的特種加工機(jī)床相繼問(wèn)世。50 年代，數(shù)控機(jī)床是在綜合應(yīng)用機(jī)床設(shè)計(jì)、自動(dòng)控制、計(jì)算技術(shù)、電子技術(shù)和檢測(cè)技術(shù)等各個(gè)領(lǐng)域最新研究成果的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，與早期發(fā)展的僅適用在大批量生產(chǎn)的繼電器接觸器控制和純機(jī)械控制的自動(dòng)化相比，機(jī)床自動(dòng)化具有很高柔性，即使在小批量和單件生產(chǎn)中也能得到經(jīng)濟(jì)的使用，從而使機(jī)床自動(dòng)化進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段?？偟目礄C(jī)床的發(fā)展史，它總是隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和機(jī)械工業(yè)的擴(kuò)大而發(fā)展，并始終圍繞著不斷提高擴(kuò)大產(chǎn)品品種、自動(dòng)化程度、加工精度和生產(chǎn)效率而進(jìn)行的，現(xiàn)代機(jī)床總的趨勢(shì)仍然是繼續(xù)沿著這一方向發(fā)展。一 機(jī)床的行業(yè)現(xiàn)狀我國(guó)的機(jī)床工業(yè)是在 1949 年新中國(guó)成立后才開(kāi)始建立起來(lái)的。我國(guó)既沒(méi)有獨(dú)立的機(jī)械制造業(yè)，更談不上機(jī)床制造業(yè)使得我國(guó)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)非常落后是由于 19 世紀(jì)中葉以后帝國(guó)主義的侵略和掠奪和解放前長(zhǎng)期的封鎖統(tǒng)治的原因。到解放前夕，一些規(guī)模比較小的機(jī)械廠在全國(guó)只有少數(shù)城市中制造少量簡(jiǎn)單的砂輪、牛頭刨床和皮帶車間等；1949 年全國(guó)的機(jī)床產(chǎn)量?jī)H 1000 多臺(tái)，品種不到10 個(gè)。解放后，機(jī)床工業(yè)的發(fā)展受到黨和人民政府的十分重視。在解放初期的三年經(jīng)濟(jì)恢復(fù)時(shí)期，專業(yè)廠就是就把一些原來(lái)的機(jī)械修配廠改建的；隨后又陸續(xù)擴(kuò)建、新建了一系列機(jī)床廠是在開(kāi)始的幾個(gè)五年計(jì)劃期間。我國(guó)機(jī)床工業(yè)從小到大，從無(wú)到有的過(guò)程是經(jīng)過(guò)了 50 多年的建設(shè)，現(xiàn)在已經(jīng)具有一定實(shí)力的機(jī)床工業(yè)體系，且門(mén)類比較齊全，能生產(chǎn) 5000 多種機(jī)床通用品種，數(shù)控機(jī)床 1500多種；不僅每年還有一定數(shù)量的機(jī)床出口，而且裝備了國(guó)內(nèi)的工業(yè)。我國(guó)機(jī)床行業(yè)的成就是巨大的，發(fā)展也是迅速的。但起步晚、底子薄的原因?qū)е铝伺c世界先進(jìn)水平相比，還有很大的差距。為了適應(yīng)我國(guó)國(guó)防、農(nóng)業(yè)、科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化和工業(yè)的需要，在國(guó)際市場(chǎng)上為了提高機(jī)床產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力，必須加強(qiáng)工藝試驗(yàn)研究，深入開(kāi)展機(jī)床基礎(chǔ)理論研究，大力開(kāi)發(fā)重型、精密數(shù)控機(jī)床，使我國(guó)的機(jī)床工業(yè)盡早進(jìn)入世界先進(jìn)行列?，F(xiàn)代制造工程從各個(gè)角度對(duì)組合機(jī)床提出了愈來(lái)愈高的要求，而組合機(jī)床也在不斷吸取新技術(shù)成果而完善和發(fā)展。我國(guó)加入 WTO 以后，制造業(yè)所面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存、組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)適時(shí)調(diào)整戰(zhàn)略，采取了積極的應(yīng)對(duì)策略，出現(xiàn)了產(chǎn)、銷兩旺的良好勢(shì)頭，截至 2005 年 4 月份，組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)僅組合機(jī)床一項(xiàng)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量已達(dá)1000 余臺(tái)，產(chǎn)值達(dá) 3.9 個(gè)億以上，較 2004 年同比增長(zhǎng)了 10%以上，另外組合機(jī)床行業(yè)增加值、產(chǎn)品銷售率、全員工資總額、出口交費(fèi)值等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均有不同程度的增長(zhǎng)，新產(chǎn)品、新技術(shù)較去年年均有大幅度提高，可見(jiàn)行業(yè)企業(yè)運(yùn)營(yíng)狀況良好二 組合機(jī)床的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀世界上第一臺(tái)組合機(jī)床于 1908 年在美國(guó)問(wèn)世，30 年代后在世界各國(guó)得到迅速發(fā)展的是組合機(jī)床。至今，成為它的關(guān)鍵設(shè)備之一是現(xiàn)代制造工程（尤其是箱體零件加工） 。從各個(gè)角度來(lái)看現(xiàn)代制造工程對(duì)組合機(jī)床提出了愈來(lái)愈高的要求，而組合機(jī)床也在不斷吸取新技術(shù)成果而完善和發(fā)展 1。1 國(guó)內(nèi)組合機(jī)床現(xiàn)狀我國(guó)加入 WTO 以后，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)如全員工資總額、產(chǎn)品銷售率、出口交費(fèi)值、組合機(jī)床行業(yè)增加值等均有不同程度的增長(zhǎng)，新技術(shù)、新產(chǎn)品較去年年均有大幅度提高，可判斷行業(yè)企業(yè)運(yùn)營(yíng)狀況良好。（1）行業(yè)企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的變化組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)主要針對(duì)內(nèi)燃機(jī)、摩托車、汽車、化工機(jī)械、工程機(jī)械、農(nóng)機(jī)、軍工、家電、輕工及能源行業(yè)提供專用設(shè)備，與世界機(jī)床進(jìn)一步接軌是隨著我國(guó)加入 WTO 后，產(chǎn)品開(kāi)始向柔性化、數(shù)控化轉(zhuǎn)變?cè)诮M合機(jī)床行業(yè)企業(yè)。從企業(yè)生產(chǎn)近兩年的情況來(lái)看，加工中心與數(shù)控機(jī)床的市場(chǎng)需求量在上升，有下降趨勢(shì)的為傳統(tǒng)的銑、鏜、鉆組合機(jī)床，中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)學(xué)會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，僅從幾個(gè)全國(guó)大型重點(diǎn)企業(yè)生產(chǎn)情況看，截至 2005 年 4 月份，加工中心、數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)值已接近 2003 年全年水平，故市場(chǎng)在向成套工藝裝備、高精制造技術(shù)和數(shù)控方面發(fā)展。（2）行業(yè)企業(yè)的快速轉(zhuǎn)變“九五”后期，在組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)的機(jī)床分會(huì)會(huì)員中，只有兩家企業(yè)實(shí)行了股份改造。而從 2001 至 2002 年不到兩年的時(shí)間，有十幾家企業(yè)實(shí)行股份制就先后進(jìn)行了改造，幾乎全部退出國(guó)有轉(zhuǎn)為民營(yíng)的是一些小廠，現(xiàn)在也在醞釀股份制改造的是一些國(guó)家重點(diǎn)國(guó)有企業(yè)，轉(zhuǎn)制已勢(shì)不可檔， “民營(yíng)經(jīng)濟(jì)在經(jīng)歷了 4 個(gè)階段后分別從被歧視，被藐視到不可小視和現(xiàn)在高度重視，煥發(fā)勃勃生機(jī)。 ”組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)正在以民營(yíng)化、股份制等多種形式快速發(fā)展。（3）組合機(jī)床技術(shù)裝備現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)綜合自動(dòng)化度較高且集機(jī)電于一體的成套工藝裝備和制造技術(shù)的為組合機(jī)床及其自動(dòng)線。它的特征是經(jīng)濟(jì)實(shí)用、高質(zhì)、高效，因而被廣泛應(yīng)用在家電行業(yè)、工程機(jī)械、軍工、能源、輕工、交通。傳統(tǒng)的組合機(jī)床及組合機(jī)床自動(dòng)線在我國(guó)主要采用液壓控制、機(jī)、電、氣，生產(chǎn)批量比較大的大中型的軸類零件和箱體類是它的加工對(duì)象主要（近年也占一定份額的為研制的組合機(jī)床加工連桿、板件等） ，完成鉆、擴(kuò)、鉸孔后接著加工各種鏜孔、螺紋、車凸臺(tái)和端面，在孔內(nèi)鏜各種形狀槽，以及銑削成型面和平面等。組合機(jī)床的分類繁多，有小型組合機(jī)床和大型組合機(jī)床，有傾斜式、復(fù)合式、單面、雙面、三面、立式、臥式，還有多工位回轉(zhuǎn)臺(tái)組合機(jī)床等；隨著不斷進(jìn)步的技術(shù)，一種新型的柔性組合機(jī)床組合機(jī)床越來(lái)越受人們的青睞，它應(yīng)用可換主軸箱、多位主軸箱、刀具的自動(dòng)更換和編碼隨行夾具，配以數(shù)字控制（NC） 、可編程序控制器（PLC）等，能任意改變驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和工作循環(huán)控制，可調(diào)可變的組合機(jī)床能靈活適應(yīng)多種加工。另外，近年來(lái)，在組合機(jī)床行業(yè)中所占份額也越來(lái)越大的是機(jī)床輔機(jī)、數(shù)控組合機(jī)床、組合機(jī)床加工中心等。由于技術(shù)綜合性很高的高技術(shù)專用產(chǎn)品的組合機(jī)床及其自動(dòng)線，是根據(jù)用戶特殊需求而設(shè)計(jì)的，它涉及到測(cè)量、控制、加工工藝、刀具、診斷監(jiān)控、清洗、試漏和裝配等技術(shù)。我國(guó)在組合機(jī)床及其組合機(jī)床自動(dòng)線方面總體水平比發(fā)達(dá)國(guó)家相對(duì)落后，國(guó)內(nèi)所需的一些比較高水平組合機(jī)床及自動(dòng)線幾乎都依靠國(guó)外進(jìn)口。產(chǎn)品生產(chǎn)成本提高是由于工藝裝備的大量進(jìn)口以致投資規(guī)模的擴(kuò)大的原因。因此，市場(chǎng)要求我們不斷研制新產(chǎn)品、開(kāi)發(fā)新技術(shù)、新工藝，由過(guò)去的“剛性”機(jī)床結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向“柔性”化方向發(fā)展來(lái)滿足用戶需要，成為柔性高的自動(dòng)化裝備。2 國(guó)外組合機(jī)床現(xiàn)狀80 年代以來(lái)，在滿足效率和精度要求的基礎(chǔ)上，國(guó)外組合機(jī)床技術(shù)正朝著具備柔性和綜合成套的方向發(fā)展。組合機(jī)床的機(jī)床配置的靈活多樣方面、多品種加工的柔性以及加工精度均有突破性的新進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)了機(jī)床工作程序軟件化、多功能監(jiān)控、高效短節(jié)拍和工序高度集中。三 組合機(jī)床技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)（1）數(shù)控技術(shù)廣泛應(yīng)用系列化完整的數(shù)控組合機(jī)床通用部件在國(guó)外主要的組合機(jī)床生產(chǎn)廠家很通用，在組合機(jī)床上應(yīng)用數(shù)控技術(shù)的不僅是一般動(dòng)力部件，而且?jiàn)A具的轉(zhuǎn)位或轉(zhuǎn)角、換箱裝置的定位與自動(dòng)分度也是，從而進(jìn)一步提高了組合機(jī)床的工作加工精度和可靠性。廣州標(biāo)致汽車公司的就是由三臺(tái)自動(dòng)換箱組合機(jī)床組成的缸蓋加工生產(chǎn)線，其全部動(dòng)作均為數(shù)控，包括環(huán)形主軸箱庫(kù)、自動(dòng)上下料的交換工作臺(tái)、夾具的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力部件。(2)柔性技術(shù)發(fā)展80 年代以來(lái)，國(guó)外采取了一系列的可換、可變、可調(diào)措施對(duì)于中大批量生產(chǎn)，多品種加工裝備，使加工裝備具備了一定的柔性。如先后發(fā)展了可換主軸箱、轉(zhuǎn)塔動(dòng)力頭等組成的組合機(jī)床；同時(shí)開(kāi)發(fā)了二坐標(biāo)、三坐標(biāo)模塊化的加工單元是根據(jù)加工中心的發(fā)展來(lái)做的，并在此基礎(chǔ)上組成了柔性加工自動(dòng)線(FTL)。這種結(jié)構(gòu)的變化，既可以使機(jī)床配置更加靈活多樣，又可以實(shí)現(xiàn)多品種加工要求的調(diào)整快速靈敏變化。(3)綜合自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展對(duì)自動(dòng)化制造技術(shù)提出了很多新的需求是隨著汽車工業(yè)的大發(fā)展來(lái)進(jìn)行的，由于大批量生產(chǎn)高效率，這就要求制造系統(tǒng)不但能完成一般的機(jī)械加工工序，而且能完成從毛坯進(jìn)線到成品下線的零件加工全部工序，以及下線后的自動(dòng)碼垛、裝箱等。綜合自動(dòng)化制造系統(tǒng)的典范是 1987 年德國(guó)大眾汽車公司的KASSEL 變速箱廠投入使用的離合器殼和齒輪箱生產(chǎn)線。一批專門(mén)從事檢測(cè)、試驗(yàn)、裝配、清洗等裝備的專業(yè)生產(chǎn)廠家是隨著綜合自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展而出現(xiàn)的，制造系統(tǒng)的配套水平進(jìn)一步提高了。(4)工序集中程度進(jìn)一步提高國(guó)外對(duì)組合機(jī)床這種工序集中程度高的產(chǎn)品，繼續(xù)采取各種措施是為了節(jié)省占地面積，減少機(jī)床數(shù)量，進(jìn)一步提高工序集中程度。如采用雙頭鏜孔車端面頭、十字滑臺(tái)、移動(dòng)主軸箱、多坐標(biāo)通用部件等組成機(jī)床或在夾具部位設(shè)置刀庫(kù)，可最大限度地發(fā)揮設(shè)備的效能可以通過(guò)換刀加工實(shí)現(xiàn)工序集中，獲取更好的經(jīng)濟(jì)效益。四、參考文獻(xiàn)1數(shù)控銑床設(shè)計(jì) 機(jī)械工業(yè)出版社2金屬切削機(jī)床概論 機(jī)械工業(yè)出版社3機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè) 高等教育出版社4機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊(cè) 國(guó)防工業(yè)出版社5金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 6機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè) （第二版） （上冊(cè)） 冶金工業(yè)出版社7機(jī)械設(shè)計(jì) 濮良貴 主編 （第七版） 高等教育出版社 8數(shù)控技術(shù) 王永章、杜君文主編 高等教育出版社9機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè) （1-3 冊(cè)） 機(jī)械工業(yè)出版社 1980 年10異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)及其應(yīng)用鄧想珍主編 華中理工大學(xué)出版社11幾何量公差與檢測(cè) 甘永立主編 （第七版）上海科學(xué)技術(shù)出版社12 Hsieh C C, Jabir S. Arora. Design Sensitivity Analysis and Optimization of Dynamic Response, Computer, meths Applied mechanical. engineer, 1984，43(2)13S. M，Sim，Parametric Quadratic Programming Method For Dynamic Contact Problems with Friction, AIAA Journal. Vol 32 No. 2 1994 371-378 14M S SANDERS，et al. Human Factors in Engineering and DesignM. New York： Mc Graw-Hill, 1985