一、课题的来源、目的意义(包括应用前景)、国内外现状
(1)课题的来源:随着制造业的发展,人们深刻的感受到数控机床在生产中的地位是越来越重要,虽然近几年我国组合机床的技术在不断的发展,然而组合机床通用部件中的大型滑台,至今仍主要是单坐标的滑台。我们在对一些X-Y工作台的研究调查中发现目前的简易数控控制系统基本上是基于普通单片机,显示为LED数码管的系统,操作很不方便而且通用性不强。为此,本课题此基础上设计了通用的2轴半数控控制器。其基本思想是采用最新的微处理技术和集成电路技术,提高系统集成度,从而提高可靠性,降低成本,减小体积。它具有良好的人-机交互界面,满足一般2轴半数控系统的需要。(X-Y工作台是指能分别沿着X向和Y向移动的工作台)
(2)目的意义:本文通过对X-Y工作台的机械系统、控制系统及接口电路的设计,阐述了机电一体化系统设计中的共性和关键的技术。该数控十字滑台可灵活用于铣床和钻床的数控改造,而且改造简单方便,技术难度不大,可广泛应用。
(3)国内外现状:从上世纪80年代起,机床制造业的发展虽有起伏,但对数控技术和数控机床一直给予较大的关注。经过“九五”数控车床和加工中心(包括数控铣床)的产业化生产基地的形成,所生产的中档普及型数控机床的功能、性能和可靠性方面已具有较强的市场竞争力。但在中、高档数控机床方面,与国外一些先进产品相比,仍存在较大差距,这是由于欧美日等先进工业国家于80年代先后完成了数控机床产业进程,其中一些著名机床公司致力于科技创新和新产品的研发,引导着数控机床技术发展,如美国英格索尔公司和德国惠勒喜乐公司对用于汽车工业和航空工业高速数控铣床的发展,日本牧野公司对高效精密加工中心所作的贡献,德国瓦德里希公司在重型龙门五面加工铣床方面的开发,以及日本马扎克公司研发的车铣中心对高效复合加工的推进等等。相比之下,我国大部分数控机床产品在技术上都处于跟踪阶段。
基于这一现实,为了加速振兴我国的机床制造业,当前宜加强如下五方面的研究和发展工作:(1)以高速化为先导,提高数控机床的综合性能。(2)加快数控机床向高效柔性化和高精化发展的步伐,推进mm级精度机床工程的规划和实施。(3)加强发展多功能复合加工的数控机床来提高单件和中小批量生产的加工精度和高效柔性化。(4)对于中大批量生产、发展快速重组制造系统(Rapidly Reconfigurable Manufacturing System简称RRMS)和可重构机床(Reconfigurable Machine Tool简称RMT)将是一个合理的解决方案。(5)发展网络制造单元以适应数字化企业的构建。
|