1、抽油机的游梁支撑装置的 CAD/CAM 的造型设计与加工 1 第一章第一章 绪论绪论 1.11.1 抽油机抽油机 规型抽油机，是机械采油设备中问世最早，应用最广泛，结构最简单的 设备。抽油机是石油工业中的一项重要组成部分，在抽油机驱动下，带动其 他设备运转，实现油井的机械式开采。主要分为游梁式和无梁式两大类。游 梁式抽油机主要由发动机、三角带、曲柄、连杆、横梁、游梁、驴头、悬绳 器、支架、撬座、制动系统及平衡重组成。随着时代的发展，对环保节能要 求的不断提高，在理论与实践相结合的基础之上，目前国内外抽油机的总的 发展趋势是向着超大载荷，长冲程，低冲次，精确平衡，自动化，智能化， 节能化，高适应
2、性，无游梁长冲程方向发展。本设计主要根据抽油机的四杆 机构（曲柄连杆横梁游梁）的工作原理。 1.21.2 数控机床发展史数控机床发展史 20 世纪中期，随着电子技术的发展，自动信息处理、数据处理以及电子 计算机的出现，给自动化技术带来了新的概念，用数字化信号对机床运动及 其加工过程进行控制，推动了机床自动化的发展。 采用数字技术进行机械加工，最早是在 40 年代初，由美国北密支安的 一个小型飞机工业承包商派尔逊斯公司（ParsonsCorporation）实现的。他 们在制造飞机的框架及直升飞机的转动机翼时，利用全数字电子计算机对机 翼加工路径进行数据处理，并考虑到刀具直径对加工路线的影响，使
3、得加工 精度达到0.0381mm（0.0015in） ，达到了当时的最高水平。 1952 年，麻省理工学院在一台立式铣床上，装上了一套试验性的数控系 统，成功地实现了同时控制三轴的运动。这台数控机床被大家称为世界上第 一台数控机床。 这台机床是一台试验性机床，到了 1954 年 11 月，在派尔逊斯专利的基 抽油机的游梁支撑装置的 CAD/CAM 的造型设计与加工 2 础上，第一台工业用的数控机床由美国本迪克斯公司（Bendix-Cooperation） 正式生产出来。 在此以后，从 1960 年开始，其他一些工业国家，如德国、日本都陆续 开发、生产及使用了数控机床。 数控机床中最初出现并获得
4、使用的是数控铣床，因为数控机床能够解决 普通机床难于胜任的、需要进行轮廓加工的曲线或曲面零件。 然而，由于当时的数控系统采用的是电子管，体积庞大，功耗高，因此 除了在军事部门使用外，在其他行业没有得到推广使用。 到了 1960 年以后，点位控制的数控机床得到了迅速的发展。因为点位 控制的数控系统比起轮廓控制的数控系统要简单得多。因此，数控铣床、冲 床、 坐标 镗床大量发展， 据统计资料表明， 到 1966 年实际使用的约 6000 台数控机床中，85%是点位控制的机床。 数控机床的发展中，值得一提的是加工中心。这是一种具有自动换刀装 置的数控机床，它能实现工件一次装卡而进行多工序的加工。这种产
5、品最初 是在 1959 年 3 月，由美国卡耐&特雷克公司（Keaney&TreckerCorp.）开发 出来的。这种机床在刀库中装有丝锥、钻头、铰刀、铣刀等刀具，根据穿孔 带的指令自动选择刀具，并通过机械手将刀具装在主轴上，对工件进行加工。 它可缩短机床上零件的装卸时间和更换刀具的时间。加工中心现在已经成为 数控机床中一种非常重要的品种，不仅有立式、卧式等用于箱体零件加工的 镗铣类加工中心，还有用于回转整体零件加工的车削中心、磨削中心等。 1967 年，英国首先把几台数控机床连接成具有柔性的加工系统，这就是 所谓的柔性制造系统（Flexible Manufacturing System&md
6、ashFMS）之 后，美、欧、日等也相继进行开发及应用。 1974 年以后，随着微电子技术 的迅速发展，微处理器直接用于数控机床，使数控的软件功能加强，发展成 计算机数字控制机床（简称为 CNC 机床） ，进一步推动了数控机床的普及应 用和大力发展。 80 年代，国际上出现了 14 台加工中心或车削中心为主体，再配上工 件自动装卸和监控检验装置的柔性制造单元 （FlexibleManufacturingCellFMC） 。这种单元投资少，见效快，既可单 抽油机的游梁支撑装置的 CAD/CAM 的造型设计与加工 3 独长时间少人看管运行，也可集成到 FMS 或更高级的集成制造系统中使用。 目前，FMS 也从切削加工向板材冷作、焊接、装配等领域扩展，从中小 批量加工向大批量加工发展。 所以机床数控技术，被认为是现代机械自动化的基础技术。 1.3 1.3 数控机床数控机床的特点的特点： 1）加工精度高，具有稳定的加工质量； 2）可进行多坐标的联动，能
