数控激光雕刻机机架设计-毕业设计论文

数控激光雕刻机机架设计-毕业设计论文

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时间:2017-07-25

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1、1绪论1.1课题的背景及目的什么是数控机床?在介绍数控机床之前我们先了解一下普通机床。车、铣、刨、磨、镗、钻、电火花、剪板、折弯、激光切割等等都是机械加工方法,所谓机械加工,就是把毛坯零件加工成所需要的形状,它包含尺寸精度和几何精度两个方面,能完成以上功能的设备都称为普通机床。所谓数控机床就是在普通机床上发展过来的,数控的意思就是数字控制,它是一种装有计算机数字控制系统的机床,数控系统能够处理加工程序,控制机床自动完成各种加工运动和辅助运动[1]。随着科学技术的发展,机械产品的结构越来越合理,其性能、精度和效率日益提高,更新换代频繁,生产类型由大批大量生产向多品种小批量生产转化。因此,

2、对机械产品的加工相应地提出了高精度、高柔性与高度自动化要求。由于数控机床综合应用了电子计算机、自动控制、伺服驱动、精密检测与新型机械结构等方面的技术成果,具有高柔性、高精度与高度自动化的特点,因此采用数控加工手段,解决了机械制造业中常规技术难以解决,甚至无法解决的单件、小批量,特别是复杂造型面零件的加工。应用数控加工技术是机械制造业的一次技术革命,特别是数控特种加工的发展,使机械制造业的发展进入了一个新的阶段,提高了机械制造业的制造水平,为社会提供了高质量、多品种及高可靠性的机械产品。同时它可以帮助人类完成很多危险、繁重、重复的体力劳动。人类文明的发展、科技的进步已和数控机床的研究、应

3、用产生了密不可分的关系。由于社会的需求,造就了一批从事设计、开发和使用数控加工机床的高级人才。经过50多年的发展,现代数控技术在工业、农业、国防、航空航天、商业、交通运输、旅游、医药卫生、办公自动化及生活服务等众多领域获得了越来越普遍的应用,并已取得了巨大的经济利益。数控技术,尤其是数控特种加工技术的不断进步与创新,使整个制造业乃至整个社会都发生了和正在发生着翻天覆地的变化。数控技术可以从某个角度折射出一个国家的科学水平和综合国力[1][2]。从上述情况看出,数控技术,特种加工技术是今后机械加工发展的趋势,数控特种加工的应用会越来越广泛,发展数控特种加工技术有着十分重要的意义。1.2国

4、内外数控技术发展的状况数控加工是现代制造技术的基础,这一发明对于制造行业而言,具有划时代的意义和深远的影响。世界上主要工业发达国家都十分重视数控加工技术的研究和发展。美、德、日三国是当今世上在数控机床科研、设计、制造和使用上,技术最先进、经验最多的国家。因其社会条件不同,各有特点。1.美国的数控发展史美国政府重视机床工业,美国国防部等部门因其军事方面的需求而不断提出机床的发展方向、科研任务,并且提供充足的经费,且网罗世界人才,特别讲究“效率”和“创新”,注重基础科研。因而在机床技术上不断创新,如1952年研制出世界第一台数控机床、1958年创制出加工中心、70年代初研制成FMS、198

5、7年首创开放式数控系统等。由于美国首先结合汽车、轴承生产需求,充分发展了大量大批生产自动化所需的自动线,而且电子、计算机技术在世界上领先,因此其数控机床的主机设计、制造及数控系统基础扎实,且一贯重视科研和创新,故其高性能数控机床技术在世界也一直领先。当今美国生产宇航等使用的高性能数控机床,其存在的教训是,偏重於基础科研,忽视应用技术,且在上世纪80代政府一度放松了引导,致使数控机床产量增加缓慢,于1982年被后进的日本超过,并大量进口。从90年代起,纠正过去偏向,数控机床技术上转向实用,产量又逐渐上升[3]。2.德国的数控发展史德国政府一贯重视机床工业的重要战略地位,在多方面大力扶植。

6、于1956年研制出第一台数控机床后,德国特别注重科学试验,理论与实际相结合,基础科研与应用技术科研并重。企业与大学科研部门紧密合作,对数控机床的共性和特性问题进行深入的研究,在质量上精益求精。德国的数控机床质量及性能良好、先进实用、货真价实,出口遍及世界,尤其是大型、重型、精密数控机床。德国特别重视数控机床主机及配套件的先进实用,其机、电、液、气、光、刀具、测量、数控系统、各种功能部件,在质量、性能上居世界前列。如西门子公司的数控系统为世界闻名,竞相采用[3]。3.日本的数控发展史日本政府对机床工业之发展异常重视,通过规划、法规(如“机振法”、“机电法”、“机信法”等)引导发展。在重视

7、人才及机床元部件配套上学习德国,在质量管理及数控机床技术上学习美国,甚至青出于蓝而胜于蓝。自1958年研制出第一台数控机床后,1978年产量(7,342台)超过美国(5,688台),至今产量、出口量一直居世界首位(2001年产量46,604台,出口27,409台,占59%)。战略上先仿后创,先生产量大而广的中档数控机床,大量出口,占去世界广大市场。在上世纪80年代开始进一步加强科研,向高性能数控机床发展。日本FANUC公司战略正确,仿创结合,针

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