1、 本科毕业设计文献综述 课题名称: 模块化数控机床实验系统设计 学院(系) : 机械工程学院 年级专业: 07 级机械设计制造及其自动化 学生姓名: 指导教师: 完成日期: 2011-3-24 一、一、课题国内外现状课题国内外现状及主要成果及主要成果 自从20世纪中叶数控技术出现以来,数控机床技术得到了长足的发展。 数控铣床是一种加工能力很强的数控机床,目前迅速发展起来的加工中心、 柔性加工单元都是在数控铣床的基础上生产的, 所以对数控铣床及铣削加工 的研究一直是数控机床行业研究工作的重点。 从数控铣床性能角度来看,随着制造业对数控机床的大量需求,汽车、 国防、航空、航天等行业的高速发展以及铝
2、合金等新材料的应用,数控铣床 的发展总体呈现出高速化、高精度化、多轴化、复合化、网络化、智能化等 趋势 1,2。 从数控铣床的设计角度来看, 由于市场已经转向以用户为主导的买方市 场,产品需求呈现多样化和个性化,大规模定制 3,4成为主要的生产模式。 实现大规模定制的关键就是对现代先进设计方法和手段的使用。 这些设计方 法包括模块化设计、柔性化设计、计算机辅助设计,并行设计等。其中,模 块化设计是实现大规模定制的基本设计方法。不同于传统的设计方法,模块 化设计是一种“自上而下”的设计方法,有利于并行设计、协同设计,缩短 设计周期;产品设计的主要任务也转向选用模块,并进行接口和组装设计, 简化了
3、设计,实现了技术和资源共享,使设计人员能将更多的精力和时间投 入到产品的创新发展中。所以为了满足用户和市场的需要,数控铣床设计朝 着模块化设计的方向发展实属必然,并且模块化的程度将越来越高。 模块化设计是一种高度综合、概括、凝练的方法,对其有效的实施离不 开必要的技术手段,计算机辅助设计技术就是其中的关键。通过计算机辅助 设计技术,可以实现模块的重复利用、技术资源的共享等,极大提高设计的 效率。 文献5综合目前国内外在模块化设计方面的应用情况,提出了模块化 设计过程的3个层次,即产品模块化分解、模块系列设计及产品配置与组装。 其中,模块系列设计过程,是对模块进行详细设计的过程,是一个机械结构
4、设计过程,但其设计对象是模块,而非独立的机械零部件;产品模块化分解 过程、产品配置与组装过程,是模块化设计过程与传统机械设计过程之间最 明显的区别之处,其中涉及到的关键技术有模块划分、模块综合等,同时这 些关键技术也是当今模块化设计的研究热点。它们的研究现状如下: (一)模块划分技术的研究现状及成果 模块划分是模块化设计的前提和基础。模块划分是否合理,直接影响模 块化系统的功能、性能和成本。模块划分可以有不同的方法和层次,但一般 主要从功能的角度进行分析和讨论模块的划分问题。在功能分析的基础上, 进行合理的功能分解,实现合理的模块划分,创建出满足特定功能的模块。 文献6-9对模块划分技术进行了研究,分别提出了不同的模块划分算法, 并将这些算法应用于实际的模块化设计工作中。 (二)模块组合技术的研究现状及成果 模块组合就是选择合适的模块进行组合,以得到满足用户需求的产品。 前苏联学者证明,在模块组合时,对所有可能组合的每个方案进行简单枚举 是不可行的, 他们使用有向图来表示机床的布局结构,