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文獻綜述
我國的機床制造工業(yè)完全是在解放后建立起來的，現(xiàn)在，我國的機床工業(yè)已經從無到有，從小到大的成長起來了，形成了比較完整的機床體系。目前我國的機床產量不斷的上升，完全的可以滿足社會的需求，并有大量的機床出口，但是我國的機床技術水平和世界現(xiàn)進的水平還有一定的差距，主要表現(xiàn)在生產率低，壽命短和質量不穩(wěn)定，此外在掌握某些重型機床，精度高的機床及數(shù)控機床方面，還需要進一步的努力，我國想達到發(fā)達的水平就必須發(fā)奮圖強，努力的工作，還需做進一步的努力，深入廣泛的開展科學的研究技術的革命，要善于吸取國外的先進技術，并和自己的創(chuàng)新結合起來，以加快我們的發(fā)展速度，把我國的機床事業(yè)推向輝煌。
隨著電子技術和自動化技術的發(fā)展，數(shù)控技術的應用越來越廣泛。大地推動了數(shù)控機床的發(fā)展，但是結合我國的國情普遍機床仍占有很突出的地位，普通車床的萬能性大，它適用加工各種軸類，套筒類和盤類零件上的回轉面，如外圓柱面，圓錐面，環(huán)槽類及成型回轉表面；車削端面及加工各類常用的公制，英制，模數(shù)制和節(jié)制螺紋；在普通車床上還能作鉆孔，擴孔，鉸孔，滾花等工作。用處很廣，考慮到我國的勞動力眾多，和一些企業(yè)的資金和技術能力普通機床還是很有市場的，普通機床按照它們的萬能程度分為
(1) 專門化機床，這類機床重要用于加工不同尺寸的一類或幾類零件的特定工序。
(2) 通用機床，這種機床的加工范圍廣，在這種機床上可以加工各種零件的不同工序，例如普通車床，臥式車床，萬能升降臺銑床等，都屬于通用機床，通用機床由于萬能性較大，它的結構往往比較復雜，通用機床主要適用于單量小批生產。
(3) 專用機床，這類機床是加工某一種零件的特定工序，例如：加工汽車后橋蓋的組合鏜床，機床主軸箱專用鏜床等等，都是專用機床，專用機床是根據(jù)工藝要求專門設計的，它的生產率比較高，機床的自動化的程度往往也比較高，所以專用機床主要用于成批及大量生產[1-3]。
數(shù)控技術的應用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著它的發(fā)展和應用領域的擴大，它對國計民生的一些重要行業(yè)（IT、汽車、輕工等）的發(fā)展起著越來越重要的作用，因為這些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢。當前世界上數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展呈現(xiàn)如下發(fā)展趨勢：
(1) 高速度高精度化
速度和精度是數(shù)控系統(tǒng)地兩個重要技術指標，它直接關系到加工效率和產品質量。對于數(shù)控系統(tǒng)，高速度化，首先是要求計算機數(shù)控系統(tǒng)在讀入加工指令數(shù)據(jù)后，能高速度處理并計算出伺服電機的位移量，并要求伺服電機高速度的作出反應；其次，要是下生產系統(tǒng)的高速度化，必須使主軸轉速、進給率、刀具交換、托盤交換等各種關鍵部件實現(xiàn)高速度化。
提高數(shù)控機床的加工精度，一般是通過減少數(shù)控系統(tǒng)的誤差和采用補償技術來達到。在減少數(shù)控系統(tǒng)誤差方面，一般采取三種方法：提高數(shù)控系統(tǒng)的分辨率，以微小程序段實現(xiàn)連續(xù)進給；提高位置檢測精度；位置伺服系統(tǒng)采用前饋控制與非線性控制。在采用補償技術方面，除采用間隙補償、絲杠螺距補償和刀具補償?shù)燃夹g外，還可以采用熱變形補償技術[4]。
(2) 多功能化
一機多能的數(shù)控系統(tǒng)，可以最大限度的提高設備的利用率。數(shù)控加工中心（Machining Center-MC）便是一種能實現(xiàn)多工序加工的數(shù)控機床。這類數(shù)控系統(tǒng)控制的機床，一般配有機械手和刀具庫（可存放16~100把刀具）。工件一經裝夾，數(shù)控系統(tǒng)就能控制機床自動的更換刀具，連續(xù)對工件的各個加工面完成銑削、鉸孔、擴孔及攻螺紋等多工序加工，從而可以避免多次裝夾所造成的定位誤差。這樣減少了設備臺數(shù)、工件夾具和操作人員，節(jié)省了占地面積和輔助時間。為了提高效率，新型數(shù)控機床在控制系統(tǒng)和機床結構上也有所改革。例如，采取多系統(tǒng)混合控制方式，用不同的切削方式（車、鉆、銑、攻螺紋等）同事加工零件的不同部件等?，F(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)控制軸數(shù)多達15軸，同事聯(lián)動的軸數(shù)已達到6軸[5]。
(3) 智能化
數(shù)控系統(tǒng)應用高技術的重要目標是這能化。智能化技術主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
(a) 引進自適應控制技術
引進自適應控制技術（Adaptive Control-AC）的目的是要求在隨機的加工過程中，通過自動調節(jié)加工過程中所測得的工作特征、狀態(tài)，按照給定的評價指標自動校正自身的工作參數(shù)，以達到或接近最佳的工作狀態(tài)。通常數(shù)控機床是按照預先編好的程序進行控制，但隨機因素，如毛坯余量和硬度的不均勻、刀具的磨損等難以預測。為了確保質量，勢必在編程時采用較保守的切削用量，從而降低了加工效率。AC系統(tǒng)可對機床主軸轉矩、切削力、切削溫度、刀具磨損等參數(shù)值進行自動測量，并由CPU進行比較運算后發(fā)出修改主軸轉速和進給量大小的信號，確保AC處于最佳切削用量狀態(tài)，從而在保證質量條件下使加工成本最低或生產率最高[6]。
（b） 附加人機械化自動編程功能
建立切削用量專家系統(tǒng)和示數(shù)系統(tǒng)，從而達到提高編程效率和降低對編程人員技術水平的要求。
（c） 具有設備故障診斷功能
數(shù)控系統(tǒng)出了故障，控制系統(tǒng)能夠進行自診斷，并自動采取排除故障的措施，以適應長時間無人操作環(huán)境的要求。
(4) 小型化
蓬勃發(fā)展的機電一體化設備，對CNC系統(tǒng)提出了小型化的要求，體積小型化便于將機、電裝置糅合為一體。日本新開發(fā)的FS16和FS18都采用了三維安裝方法，使電子元器件得以高精度的安裝，縮小了新型TFT彩色液晶薄型顯示器，使CNC系統(tǒng)進一步小型化，這樣可更方便地將它們裝到機械設備上[7]。
設計的目的與意義
在機床加工中鉆床的加工工作量在總制造工作量中占有很大的比量。鉆床為孔加工機床，按其機構形式不同可以分為搖臂鉆床、立式鉆床、臥式鉆床、深孔鉆床、多軸鉆床等。主要用來進行鉆孔、擴孔、鉸孔、攻絲等。長期以來我國的機械制造工業(yè)中孔類加工多數(shù)由傳統(tǒng)鉆床來完成，但是傳統(tǒng)的鉆床在大批生產時存在許多的不足之處：
(1) 自動化程度不高，難以進行大批量生產；
(2) 工作效率低，且工人的工作環(huán)境惡劣；
(3) 占用人力較多，操作固定不交易出錯；
(4) 精度不高，工件裝夾費時；
(5) 加工產品質量不高。
再生產過程中，手動的操作、繁瑣的裝夾、大量生產力的投入和單一的生產流程導致了鉆床加工的自動化程度低、生產效率低、共作環(huán)境惡劣和產品質量不高，因此，我們需要解決的問題在于如何實現(xiàn)鉆削加工的自動化、減少生產力的投入生產和與其他工藝流程相結合同時也要考慮經濟問題[7]。
針對以上傳統(tǒng)鉆床的不足之處及生產中存在的問題，我們有必要在傳統(tǒng)鉆床的基礎上研究出新型數(shù)控鉆床——立式鉆銷中心。通過對傳統(tǒng)鉆床手動的進給系統(tǒng)、夾緊系統(tǒng)及傳動系統(tǒng)的創(chuàng)新設計，假如新技術，從而提高產品質量和生產效率，實現(xiàn)自動化，降低勞動強度及工作量。
鉆銷中心具有自動換刀功能，可減少工件在機床上的兩次安裝，提高加工精度，穩(wěn)定產品質量，減輕操作者的勞動強度，提高生產率，降低生產成本。鉆銷中心適用于機械制造各行業(yè)中的中小型零件的孔、平面加工，并可加工平面凸輪[8]。
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