毕业设计----数控车床纵向进给系统和横向进给系统的设计

1、 1 绪论 1.1 数控系统的发展简史及国外发展现状 1949 年美国帕森公司首先提出了机床数字控制的概念。1952 年第一代数控系统 电子管数控系统的诞生。20 世纪 50 年代末，完全由固定布线的晶休管元器件电路所 组成的第二代数控系统晶体管数控系统被研制成功，取代了昂贵的、易坏的、难以 推广的电子管控制装置。随着集成电路技术的发展，1965 年出现了第三代数控系统 集成电路数控系统。1970 年，在美国芝加哥国际机床展览会上，首次展出了第四代 数控系统小型计算机数控系统， 然后， 随着微型计算机以其无法比拟的性能价格比 渗透各个行业，1974 年，第五代数控系统微型计算机数控系统也出现了

2、。应用一 个或多个计算机作为数控系统的核心组件的数控系统统称为计算机数控系统(CNC)。综 上所述， 由于微电子技术和计算机技术的不断发展， 数控机床的数控系统也随着不断更 新，发展非常迅速，几乎 5 年左右时间就更新换代一次 1。 数控机床是先进制造业的基础机械，是最典型的多品种、小批量、高科技含量的机 电一体化产品。欧、美、日等工业化国家已先后完成了数控机床产品进程，1990 年日 本机床产值数控化率达 75，美国达 701，德国达 57。目前世界数控机床年产 量超过 15 万台，品种超过 1500 多种 2。 1.2 我国数控系统的发展现状及趋势 1.2.1 数控技术状况 目前， 我国数

3、控系统正处在由研究开发阶段向推广应用阶段过渡的关键时期， 也是 由封闭型向开放型过渡的时期。 我国数控系统在技术上已趋于成熟， 在重大关键技术(包括核心技术)， 已达到国际 先进水平。自“七五”以来，国家一直把数控系统的发展作为重中之重来支持，现已开 发出具有中国版权的数控系统，掌握了国外一直对我国封锁的一些关键技术。例如，曾 长期困扰我国、 并受到西方国家封锁的多坐标联动技术对我们已不再是难题， 0.1m当 量的超精密数控系统、数控仿型系统、非圆齿轮加工系统、高速进给数控系统、实时多 任务操作系统都已研制成功。尤其是基于 PC 机的开放式智能化数控系统，可实施多轴 控制，具备联网进线等功能既

4、可作为独立产品，又是一代开放式的开发平台，为机床厂 及软件开发商二次开发创造了条件。 特别重要的是， 我国数控系统的可靠性已有很大提 高，MPBF 值可以在 15000h 以上。同时大部分数控机床配套产品已能国内生产，自我配 套率超过 60%。这些成功为中国数控系统的自行开发和生产奠定了基础 1。 我国进行改革开放后， 由于政策的开放， 使得金属切削行业得以和世界上先进的机 床制造国家进行技术交流，并通过引进技术，到 80 年代初，国产数控机床进入实用化 阶段，1991 年数控机床的产值数控化率为 143，到 1997 年数控机床产值数控化率 为 245。目前，我国数控机床(包括经济型机床)品种约有 500 个 2。 但是，与国外数控车床相比，在性能、质量 设计、制造等各方面存在较大差异， 并存在许多不足：机械件的材质、加工精度、加工工艺存在较大差距，装配工艺也存在 一定差距； 主轴及卡盘刚性差， 主轴定位准停不好； 安全性较差， 软硬件保护功能不够； 刀片磨损快，生产成本高，效率低；硬件设计方面不规范，不符合国标，比如使用电压