精密超声铣床的设计—总体方案及超声主轴箱设计
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河南理工大学万方科技学院本科毕业设计(论文)中期检查表指导教师: 职 称: 副教授 所在院(系): 机械与动力工程学院 教研室: 机制教研室 题 目精密超声铣床总体方案及超声主轴箱设计学生姓名专业班级 学号一、选题质量:(主要从以下四个方面填写:1、选题是否符合专业培养目标,能否体现综合训练要求;2、题目难易程度;3、题目工作量;4、题目与生产、科研、经济、社会、文化及实验室建设等实际的结合程度) 本设计为超声铣床总体方案及超声主轴箱的设计,设计的过程中运用到机械设计、机械原理、机械制造基础等大学四年所学的机械专业知识,不但符合专业培养目标的要求,而且对整个知识体系进行了综合性训练。超声铣削为现代先进制造加工技术,其难易程度稍高,但对我们来说这既是一个挑战也是一个很好的锻炼、提高机会。设计内容关系到总体方案、变速主轴箱、超声装置的设计,设计内容较多,故设计的工作量充足。随着材料科学的快速发展,机械制造业迫切的需要先进制造技术金属切削机床的问世,因此精密超声铣床的设计不但在所学的专业知识范围之内,也能紧密的结合生产和实践。二、开题报告完成情况: 大四以前我们主要进行了减速器的简单设计,而对于超声铣床,特别是超声装置的设计尚属首次。在此之前我对这方面的知识也仅处于理论阶段,所以在刚开始时很不顺利,甚至感到无从下手。但是经过指导老师的指导和大量的阅读文献资料,我逐渐找到了设计的切入点,顺利的完成了开题报告,并有了一定的成果和进行了一些前期的工作。目前本设计已经进入了说明书编写阶段,在以后工作的中我将继续努力,认真完成这次毕业设计。三、阶段性成果:1通过大量文献资料的阅读和老师的精心指导,有了清晰的设计目标,并针对性的收集了大量的资料和图册,为设计的顺利完成打下了坚实的基础。2. 完成了开题报告。3. 通过对方案的反复论证和精心的计算,完成了总体方案及关键部件的设计,取得了阶段性的成果。4. 完成英文文献翻译工作。4、 存在主要问题:1. 由于超声铣床目前在国内尚处于试验阶段和资料的不足,因此对于超声铣削机理和超声装置设计还存在一些问题。 2. 本设计用到了二联和三联滑移齿轮,但对其设计尚属首次,因此在一些尺寸的确定上还有不足。 3. 由于对CAD软件的运用不够熟练,画图进度较慢。 4. 设计说明书需要进一步完善。五、指导教师对学生在毕业实习中,劳动、学习纪律及毕业设计(论文)进展等方面的评语指导教师: (签名) 年 月 日2毕业实习报告 学院: 专业: 班级: 姓名: 实习地点: 指导老师: 日期: 目录前言3实习单位简介4一实习目的5二实习要求5三实习内容61.铣床的简介及发展历程62.铣床的主要分类73.铣刀分类114.国内外数控铣床现状与发展趋势135.精密超声铣床的简介176.铣床设计的注意事项21四实习总结22五致谢25六参考文献25前言这次为期2周的毕业实习是我们参与实践活动的很重要的一部分,在经历了大二学年的金工实习,大三学年的煤矿安全认识实习,以及大四上半学年的生产实习,我对机械在生活中的应用及发展前景有了初步的认识,此次的毕业实习在以往所学知识的认识和总结方面显得尤为重要。在这两周之中,我参观见习了焦作农机技术推广中心。通过观察和聆听工人师傅的讲解以及查阅相关书籍资料,我对机械方面的知识有了更进一步的深入了解,可以说我们在这2周的实习中学到了很多在课堂没学到的知识,受益匪浅。毕业实习是我们机械设计制造及其自动化专业知识结构中不可缺少的组成部分,并作为一个独立的项目列入专业教学计划中的。其目的在于通过实习使学生获得基本生产的感性知识,理论联系实际,扩大知识面;同时专业实习又是锻炼和培养学生业务能力及素质的重要渠道,培养当代大学生具有吃苦耐劳的精神,也是学生接触社会、了解产业状况、了解国情的一个重要途径,逐步实现由学生到社会的转变,培养我们初步担任技术工作的能力、初步了解企业管理的基本方法和技能;体验企业工作的内容和方法。这些实际知识,对我们学习后面的课程乃至以后的工作,都是十分必要的基础。实习单位简介焦作神华重型机械制造有限公司(原焦作重型机械制造有责任限公司)是集科技开发、生产经营、技术服务于一体,具有百年历史的国家二级企业,国家二级计量单位,省级 文明单位,中国煤矿机械装备公司及河南省煤矿机械制造公司成员厂。公司现有职工二千多人,其中各类专业技术人员300余人,中、高级专业技术职称人员50余人。拥有固定资产5000万元,年产值7000万元,各种机加工设备300台(套),其中5m立车、5m滚齿机、大型数显落地镗铣床等精良设备50台(套)。公司技术力量雄厚,下设机械加工、铆焊、铸造、热处理、检测及安装等分厂,有先进的理化实验、计量检测、产品检测、信息中心等。本公司面向煤矿、建材、化工、冶金、电力、环保等行业,可承揽年产120万吨煤炭设备、30万吨水泥成套设备、15万千瓦电煤磨设备及20万吨纯碱成套设备、0.630万千瓦燃煤电厂环保设备制造及安装,产品远销全国二十六个省、市、自治区,曾多次为国家重点工程配套。2000年12月获得中国方圆认证委员会质量认证中心ISO9001国际质量体系认证。我们的质量方针是:满足顾客的需要是我们永恒的追求。质量目标是:质量体系按ISO9001标准保持稳定有效运行,产品一次交验合格率95%。以高质量、低成本、优质服务、达到顾客满意为宗旨。本公司面向煤矿、建材、化工、冶金、电力、环保等行业。多次为国家重点工程配套带式输送机,在用户中享有较高声誉。 公司依靠科技进步,坚持走质量效益型道路,形成了从新产品开发、生产制造、销售和服务全过程的质量保证体系。作为国家二级计量合格单位,我公司拥有一套完整的质量检测系统,严格的管理程序,先进的测试设备,检测手段齐全,从原材料进厂到产品出厂,每一个环节都进行严格检查。企业设有质量测试中心,中心有九个实验室:化验室、硬度实验室、金相室、探伤室、力学实验室、热工仪表室、机械性能测试室、计量鉴定室、托辊实验室。各种检测仪器和设备30余台,主要有:大型金相显微镜,布洛维硬度计,长度测试仪、超声波探伤仪、磨损试验机、高频疲劳试验机、X射线探伤仪,各种拖辊性能测试设备等。通过以上测试手段可以对我厂产品的成品,半成品以及材料的物理,化学和机械性能进行测试分析和质量控制。我公司技术力量雄厚,产品设计采用计算机辅助设计和工艺,先后开发出一批具有国内先进水平的新产品,提高了产品的市场竞争力。一实习目的毕业实习是我们机自专业知识结构中不可缺少的组成部分,并作为一个独立的项目列入专业教学计划中的。其目的在于通过实习使学生获得基本生产的感性知识,理论联系实际,扩大知识面;同时专业实习又是锻炼和培养学生业务能力及素质的重要渠道,培养当代大学生具有吃苦耐劳的精神,也是学生接触社会、了解产业状况、了解国情的一个重要途径,逐步实现由学生到社会的转变,培养我们初步担任技术工作的能力、初步了解企业管理的基本方法和技能;体验企业工作的内容和方法。这些实际知识,对我们以后的工作,都是十分必要的基础。1)通过实行加深学生对机械专业在国民经济中所处地位和作用的认识,巩固专业思想,激发学习热情。2)切身了解带式输送机服务市场现状。3)熟悉机械修理环境、修理工具、为将来工作打下基础。4)通过现场维修实习和企业员工的交流指导,理论联系实际,把所学的理论知识加以印证、深化、巩固和充实,培养分析、解决工程实际问题的能力。5)维修实习是对学生的一次综合能力的培养和训练。在整个实习过程中充分调动学生的主观能动性,深入细致地认真观察、实践,使自己的动手能力得到提高。二实习要求(1)验证、加深、巩固和扩大已学过的专业基础理论和部分专业识,了解和掌握本专业的生产实际知识。(2)在生产实际中观察、调查、研究生产过程,善于运用所学知识分析生产中技术问题的方法和能力,提高独立工作能力。(3)了解工厂组织情况、管理方法、车间与有关部门的关系。(4)虚心向工人师傅和工程技术人员学习,了解一名工程技术人员的工作特点和应具备的素质,增强我们热爱劳动、热爱自己专业的兴趣,以适应社会主义市场经济建设的需要。 (5)考察先进制造技术在实际生产中的应用情况,掌握本专业的发展动态。 (6)认识制造业信息化工作的重要性和必要性。三实习内容1.铣床的简介及发展历程1.1定义铣床(millingmachine)系指主要用铣刀在工件上加工各种表面的机床。通常铣刀旋转运动为主运动,工件(和)铣刀的移动为进给运动。它可以加工平面、沟槽,也可以加工各种曲面、齿轮等。铣床是用铣刀对工件进行铣削加工的机床。铣床除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外,还能加工比较复杂的型面,效率较刨床高,在机械制造和修理部门得到广泛应用。(铣床)1.2发展历程铣床最早是由美国人E.惠特尼于1818年创制的卧式铣床。为了铣削麻花钻头的螺旋槽,美国人J.R.布朗于1862年创制了第一台万能铣床,是为升降台铣床的雏形。1884年前后出现了龙门铣床。20世纪20年代出现了半自动铣床,工作台利用挡块可完成“进给-快速”或“快速-进给”的自动转换。 1950年以后,铣床在控制系统方面发展很快,数字控制的应用大大提高了铣床的自动化程度。尤其是70年代以后,微处理机的数字控制系统和自动换刀系统在铣床上得到应用,扩大了铣床的加工范围,提高了加工精度与效率。 随着机械化进程不断加剧,数控编程开始广泛应用与于机床类操作,极大的释放了劳动力。数控编程铣床将逐步取代现在的人工操作。对员工要求也会越来越高,当然带来的效率也会越来越高。2.铣床的主要分类2.1按布局形式和适用范围加以区分 1 升降台铣床:有万能式、卧式和立式等,主要用于加工中小型零件,应用最广。2 龙门铣床:包括龙门铣镗床、龙门铣刨床和双柱铣床,均用于加工大型零件。 3单柱铣床和单臂铣床:前者的水平铣头可沿立柱导轨移动,工作台作纵向进给;后者的立铣头可沿悬臂导轨水平移动,悬臂也可沿立柱导轨调整高度。两者均用于加工大型零件。4 工作台不升降铣床:有矩形工作台式和圆工作台式两种,是介于升降台铣床和龙门铣床之间的一种中等规格的铣床。其垂直方向的运动由铣头在立柱上升降来完成。5 仪表铣床:一种小型的升降台铣床,用于加工仪器仪表和其他小型零件。 6工具铣床:用于模具和工具制造,配有立铣头、万能角度工作台和插头等多种附件,还可进行钻削、镗削和插削等加工。7 其他铣床:如键槽铣床、凸轮铣床、曲轴铣床、轧辊轴颈铣床和方钢锭铣床等,是为加工相应的工件而制造的专用铣床。按控制方式,铣床又分为仿形铣床(见仿形机床)、程序控制铣床和数字控制铣床。(曲轴铣床)8 台式铣床:小型的用于铣削仪器、仪表等小型零件的铣床。9 悬臂式铣床:铣头装在悬臂上的铣床,床身水平布置,悬臂通常可沿床身一侧立柱导轨作垂直移动,铣头沿悬臂导轨移动。10 滑枕式铣床:主轴装在滑枕上的铣床,床身水平布置,滑枕可沿滑鞍导轨作横向移动,滑鞍可沿立柱导轨作垂直移动。11 龙门式铣床:床身水平布置,其两侧的立柱和连接梁构成门架的铣床。铣头装在横梁和立柱上,可沿其导轨移动。通常横梁可沿立柱导轨垂向移动,工作台可沿床身导轨纵向移动,用于大件加工。(龙门式铣床)12 平面铣床:用于铣削平面和成型面的铣床,床身水平布置,通常工作台沿床身导轨纵向移动,主轴可轴向移动。它结构简单,生产效率高。13 仿形铣床:对工件进行仿形加工的铣床。一般用于加工复杂形状工件。14 升降台铣床:具有可沿床身导轨垂直移动的升降台的铣床,通常安装在升降台上的工作台和滑鞍可分别作纵向、横向移动。15 摇臂铣床:摇臂装在床身顶部,铣头装在摇臂一端,摇臂可在水平面内回转和移动,铣头能在摇臂的端面上回转一定角度的铣床。16 床身式铣床:工作台不能升降,可沿床身导轨作纵向移动,铣头或立柱可作垂直移动的铣床。17 专用铣床:例如工具铣床:用于铣削工具模具的铣床,加工精度高,加工形状复杂。 (铣床)2.2按结构分(1) 台式铣床:小型的用于铣削仪器、仪表等小型零件的铣床。(2) 悬臂式铣床:铣头装在悬臂上的铣床,床身水平布置,悬臂通常可沿床身一侧立柱导轨作垂直移动,铣头沿悬臂导轨移动。(3) 滑枕式铣床:主轴装在滑枕上的铣床,床身水平布置,滑枕可沿滑鞍导轨作横向移动,滑鞍可沿立柱导轨作垂直移动。(4) 龙门式铣床:床身水平布置,其两侧的立柱和连接梁构成门架的铣床。铣头装在横梁和立柱上,可沿其导轨移动。通常横梁可沿立柱导轨垂向移动,工作台可沿床身导轨纵向移动,用于大件加工。(5) 平面铣床:用于铣削平面和成型面的铣床,床身水平布置,通常工作台沿床身导轨纵向移动,主轴可轴向移动。它结构简单,生产效率高。(6) 仿形铣床:对工件进行仿形加工的铣床。一般用于加工复杂形状工件。(7) 升降台铣床:具有可沿床身导轨垂直移动的升降台的铣床,通常安装在升降台上的工作台和滑鞍可分别作纵向、横向移动。(8) 摇臂铣床:摇臂装在床身顶部,铣头装在摇臂一端,摇臂可在水平面内回转和移动,铣头能在摇臂的端面上回转一定角度的铣床。(9) 床身式铣床:工作台不能升降,可沿床身导轨作纵向移动,铣头或立柱可作垂直移动的铣床。(10) 专用铣床:例如工具铣床:用于铣削工具模具的铣床,加工精度高,加工形状复杂。 (数控铣床)2.3按控制方式分 铣床又可分为仿形铣床、程序控制铣床和数控铣床等。3.铣刀分类要用于在铣床上加工平面、台阶、沟槽、成形表面和切断工件等。铣刀按用途区分有多种常用的型式。圆柱形铣刀:用于卧式铣床上加工平面。刀齿分布在铣刀的圆周上,按齿形分为直齿和螺旋齿两种。按齿数分粗齿和细齿两种。螺旋齿粗齿铣刀齿数少,刀齿强度高,容屑空间大,适用于粗加工;细齿铣刀适用于精加工。面铣刀:用于立式铣床、端面铣床或、龙门铣床、上加工平面,端面和圆周上均有刀齿,也有粗齿和细齿之分。其结构有整体式、镶齿式和可转位式3种。立铣刀:用于加工沟槽和台阶面等,刀齿在圆周和端面上,工作时不能沿轴向进给。当立铣刀上有通过中心的端齿时,可轴向进给。三面刃铣刀:用于加工各种沟槽和台阶面,其两侧面和圆周上均有刀齿。角度铣刀:用于铣削成一定角度的沟槽,有单角和双角铣刀两种。锯片铣刀:用于加工深槽和切断工件,其圆周上有较多的刀齿。为了减少铣切时的摩擦,刀齿两侧有151的副偏角。此外,还有键槽铣刀 燕尾槽铣刀 T形槽铣刀和各种成形铣刀等。铣刀的结构分为4种。整体式:刀体和刀齿制成一体。整体焊齿式:刀齿用硬质合金或其他耐磨刀具材料制成,并钎焊在刀体上。镶齿式:刀齿用机械夹固的方法紧固在刀体上。这种可换的刀齿可以是整体刀具材料的刀头,也可以是焊接刀具材料的刀头。刀头装在刀体上刃磨的铣刀称为体内刃磨式;刀头在夹具上单独刃磨的称为体外刃磨式。可转位式:这种结构已广泛用于面铣刀、立铣刀和三面刃铣刀等。(铣刀)4.国内外数控铣床现状与发展趋势国外数控铣床的生产厂家主要集中在德国、美国和日本。从机械结构上看,其发展经历了十字架型(轻型)、门型(小型)、龙门型(大型)3个阶段,相应的型号种类繁多。能够代表数控铣床技术最高水平的厂家主要集中在德国,目前,国外已有厂家在龙门式切割机上安装一个专用切割机械手,开发出五轴控制系统的龙门式专用切割工具,该系统可以在空间切割出各种轨迹,利用特殊的跟踪探头,在切割过程中控制切割运行轨迹。相比之下,国内虽然十字架型、门型、龙门型都有所生产,但广度不够,生产厂家产品型号较为单一,尚无龙门式专用型材切割机产品。4.1国内数控铣床的现状 我国工厂的板材下料中应用最为普遍的是数控铣床和等离子切割,所用的设备包括手工下料、仿形机下料、半自动切割机下料及数控切割机下料等。与其他切割方式比较而言,手工下料随意性大、灵活方便,并且不需要专用配套下料设备。但手工切割下料的缺点也是显而易见的,其割缝质量差、尺寸误差大、材料浪费大、后道加工工序的工作量大,同时劳动条件恶劣。用仿形机下料,虽可大大提高下料工件的质量,但必须预先加工与工件相适应的靠模,不适于单件、小批量和大工件下料。半自动切割机虽然降低了工人劳动强度,但其功能简单,只适合一种形状的切割。上述3种切割方式,相对于数控切割来说由于设备成本较低、操作简单,所以在我国的中小企业甚至在一些大型企业中仍在广泛使用。随着国内经济形势的蓬勃发展以及“以焊代铸趋势的加速,数控铣床的优势正在逐渐为人们所认识。数控铣床不仅使板材利用率大幅度提高,产品质量得到改进,而且改善了工人的劳动环境,劳动效率进一步提高。目前,我国金属加工行业使用的数控铣床是以火焰和普通等离子切割机为主,但纯火焰切割,已不能适应现代生产的需要,该类切割机可满足不同材料、不同厚度的金属板材的下料以及金属零件的加工的需要,因此需求量将会越来越大,但与国外的差距仍极为明显,主要表现为:发达国家金属加工行业90%为数控切割机下料,仅10%为手工下料;而我国数控切割机下料仅占下料总量的10%,其中数控铣床下料所占比例更小。我国数控铣床每年市场需求量约在400500台之间。相较而言,仿形切割机每年销售几千台,半自动切割机每年销售达上万台。由此可见,我国数控切割市场,尤其是数控铣床市场的发展潜力是巨大的。4.2数控技术的现状与发展 计算机技术的飞速发展推动了数控技术的更新换代,而这也日益完善了数控铣床的高精、高速、高效功能。代表世界先进水平的欧洲、美国、日本的数控系统生产商利用工控机丰富的软硬件资源开发的新一代数控系统具有开放式体系结构,即数控系统的开发可以在统一的运行平台上,面向最终用户,通过改变、增加或剪裁结构对象(数控功能),形成系列化,并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中,快速实现不同品种、不同档次产品的开发。开放式体系结构使数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、扩展性,并向智能化、网络化方向发展。近几年来,由于对切割质量、劳动环境等的要求越来越高,其相应产品在我国的市场需求量也逐年上升。在我国的数控铣床设备生产行业中,由于缺乏切割理论研究与生产实践相转换的机制,因此新技术运用不广、新产品开发速度不快,制约了数控铣床技术的进一步发展和运用。 我国数控机床行业发展现状及战略分析 一 我国数控机床行业现状:机床数控化率不断提升。 中国经济的持续稳定增长,为数控机床行业的发展提供了广阔的空间。同时在中国积极推进振兴装备制造业战略的大环境中,极大地带动了又被称为装备制造业的“工作母机”的数控机床生产企业的发展。在数控机床的品种看普及型数控机床所占比例从十多年前的1 O 增长到目前的近40。这个结构的变化说明了中国数控机床行业的整体素质有了很大的改善和提高。 我国机床行业已经连续4年在规模和产值上成为世界第三大机床生产国。从行业生命周期来看目前我国机床行业处于成长期表现为行业增长速度较快盈利能力趋于稳定。随着我国机床行业产业升级我国机床行业数控化水平不断提升。截止2009年6月我国机床行业产量数控化率已经达到23。 长期以来国产数控机床始终处于低档迅速膨胀中档进展缓慢高档依靠进口的局面特别是国家重点工程需要的关键设备主要依靠进口技术受制于人。究其原因国内本土数控机床企业大多处于“粗放型”阶段在产品设计水平、质量、精度、性能等方面与国外先进水平相比落后了51 O年;在高、精、尖技术方面的差距则达到了1 O一1 5年。同时中国在应用技术及技术集成方面的能力也还比较低相关的技术规范和标准的研究制定相对滞后国产的数控机床还没有形成品牌 应。同时中国的数控机床产业目前还缺少完善的技术培训、服务网络等支撑体系市场营销能力和经营管理水平也不高。更重要原因是缺乏自主创新能力完全拥有自主知识产权的数控系统少之又少制约了数控机床产业的发展。 4.3数控技术存在的问题级解决法案 1、从拥有量来看,目前我国机床总拥有量超过300万台,但是其中数控机床仅有2万余台,机床数控化率不足1%。我国的数控系统发展还存在以下一些问题: (1)可靠性差,质量问题突出。我国数控系统的平均无故障率时间(MTBF)为3000小时。系统从设计开发、元器件筛选、系统检测、制造工艺、生产管理、质量控制等各个环节度尚未形成稳定的批量生产条件。 (2)厂点分散,没有形成经济规模。高档数控系统仍需靠进口解决。 (3)投资不足,生产数控机床和数控系统装备落后。 (4)科研技术力量薄弱,与国外差一日一句大。 2、机床数控化是80年代以来机床发展的主流。数控机床成为关系国家战略地位和体现国家综合国力水平的基础装备,其水平高低和拥有量成为衡量一个国家综合国力的重要指标,解决我国数控技术现存的问题、提高我国数控技术水平可以从以下几方面着手: (1) VR技术是具有使用前景的高技术,尤其在数控仿真领域更有它的应用价值。因此,国家应该重视VR技术的开发应用,投入人力、物力、财力进行跟踪研究。特别利用VR技术建立仿真环境和训练方针其研究方面下功夫,使国内仿真器研究工作更上一个台阶。 (2)集中有限的资金和统一的组织人力,攻破若干关键技术,争取在应用上取得成果。 (3)引进技术与设备,是研究开发项目具有国际水平和应用价值。 4.4我国数控机床行业发展趋势 1、发展高端数控机床行业发展的必经之路 “高档数控机床与基础制造装备”是国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)确定的1 6个重大专项之一国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见也把发展高档数控机床和基础制造装备作为1 6个重点之一。按目标规划到2020年我国将形成高档数控机床与基础制造装备主要产品的自主开发能力总体技术水平进入国际先进行列部分产品国际领先;建立起完整的功能部件研发和配能力,形成以企业为主体、产学研相结合的技术创新体系:培养和建立一支高素质的研究开发队伍。航空航天、船舶、汽车、发电设备制造所需要的高档数控机床与基础制造装备80 左右立足国内。国家累计将投资80亿元用于专项实施。发展高端数控机床是本轮产业升级的必经之路。随着国内劳动力成本上涨环境压力下的节能减排的迫切需求以及对外人民币长期升值国外需求不足的现状。这将促使中国制造业的新一轮产业升级。新一轮的产业升级必将是高端制造业代替简单制造业技术密集型代替劳动密集型。这种转型将会大大减少简单机械的需求增加更加高效、更加精确的数控机床需求。政府加大投资的领域包括以高速客运专线为主的铁路设施航空制造业等产业尤其对高端的数控机床提出了更高的要求。作为制造业母机的机床行业是产业升级的必经之路 2、 数控机床国产化率提升将增加出口贸易 中国机床出口尽管比例不高总金额也较小但增长速度远高于进口产品增速。目前中国国产数控机床技术水平正在提高在部分领域已经能够替代进口。占据国内高端数控机床主要市场的进El产品即将面临国产产品的冲击。未来高端数控机床对进口产品的替代潜力巨大。而对外出口的市场现在还处于萌芽期未来发展潜力巨大 。4.5我国数控机床行业发展策略分析 高速、高效、高精度、高可靠性是现代数控机床发展的主要趋势。目前国内数控机床的研发主要面向高档次追求高速、精密和多轴联动复合加工等。然而随着复合功能的增多和密集型技术的引入不可靠因素和故障隐患增多在运转和使用过程中发生故障的几率增加系统一旦发生故障其先进性能和功能不能维持降低或失去了使用价值。而由于高档数控装备复合功能密集体积庞大结构复杂加工工况多变等得可靠性问题成为制约国内高档数控机床发展的主要瓶颈。我国数控机床下一步发展的总体思路是“限普压产发展数控”即对普通机床通过法律和行政法规限制其发展不断减少其产量通过大力发展市场急需的数控机床等产品替代普通机床。还应客观地审视我国数控系统当前的形势结合我国当前宏观经济运行的环境和条件正确分析行业特点和产业特性采取正确的方针和措施是我国数控系统产业进一步发展的基础。 5.精密超声铣床的简介 以微机械为代表的微细制造是现代制造技术中的一个重要组成部分, 晶体硅、 光学玻璃、 工程陶瓷等硬脆材料在微机械中的广泛应用, 使硬脆材料的高精度三维微细加工技术成为世界各国制造业的一个重要研究课题。目前可适用于硬脆材料加工的手段主要有光刻加工、 电火花加工、 激光加工、 超声加工等特种加工技术。 超声加工与电火花加工、 电解加工、 激光加工等技术相比, 既不依赖于材料的导电性又没有热物理作用, 与光刻加工相比又可加工高深宽比三维形状, 这决定了超声加工技术在陶瓷、 半导体硅等非金属硬脆材料加工方面有着得天独厚的优势。随着东京大学生产技术研究所增泽研究室对微细工具的成功制作及微细工具装夹、 工具回转精度等问题的合理解决, 采用工件加振的工作方式在工程陶瓷材料上加工出了直径最小为5m 的微孔, 从而使超声加工作为微细加工技术成为可能。超声加工技术在不断完善之中, 正向着高精度、微细化发展, 微细超声加工技术有望成为微电子机械系统 (MEMS ) 技术的有力补充。此外, 超声加工技术在迅猛发展的汽车工业中已有非常广泛的应用, 目前主要用于精密模具的型孔、 型腔加工, 难加工材料的超声电火花和超声电解复合加工, 塑料件的焊接, 以及清洁度要求较高的小孔窄缝零件的清洗。可以推断, 超声加工技术在世界汽车工业中将发挥越来越重要的作用。随着传统加工技术和高新技术的发展,超声钻铣床技术的应用 日益广泛,超声波钻铣床机理的研究日趋深入,随着技术的发展,对零件的加工精度、加工表面粗糙度和加工表面质量提出了很高的要求,因此使超声钻铣床加工向精密与超精密加工方向发展是非常必要的,因此,越来越引起人们的重视而受到世界各国的瞩目。 (超声波钻铣床)超声加工分类超声加工超声磨料加工超声复合加工游离磨料超声加工固结磨料超声加工超声孔加工套料超声研磨抛光超声成型加工超声电化学超声去毛刺超声砂带抛光超声放电研磨超声磨削、铣削旋转超声加工(超声磨、铣、钻等)超声电化学超声振动切削超声塑性加工超声放电加工(磨、铣等)超声波钻铣床的工作原理 超声波加工是利用工具端面作超声频振动,通过磨料悬浮液加工硬脆材料的一种加工方法。 超声波加工是磨料在超声波振动作用下的机械撞击和抛磨作用与超声波空化作用的综合结果,其中磨料的连续冲击是主要的。加工时在工具头与工件之间加入液体与磨料混合的悬浮液,并在工具头振动方向加上一个不大的压力,超声波发生器产生的超声频电振荡通过换能器转变为超声频的机械振动,变幅杆将振幅放大到0.010.15mm,再传给工具,并驱动工具端面作超声振动,迫使悬浮液中的悬浮磨料在工具头的超声振动下以很大速度不断撞击抛磨被加工表面,把加工区域的材料粉碎成很细的微粒,从材料上被打击下来。虽然每次打击下来的材料不多,但由于每秒钟打击16000次以上,所以仍存在一定的加工速度。与此同时,悬浮液受工具端部的超声振动作用而产生的液压冲击和空化现象促使液体钻入被加工材料的隙裂处,加速了破坏作用,而液压冲击也使悬浮工作液在加工间隙中强迫循环,使变钝的磨料及时得到更新。超声波钻铣床的特点 第一、超声钻铣床可以使切削力大幅度降低,使摩擦热减小、刀具寿命提高和已加工表面粗糙度值减少,即有以下特点: 1)在钻铣过程中,刀具前面不是始终与工件保持接触状态,而是处于有规律的接触、分离状态。2)有规律的脉冲冲击切削力取代了连续切削力。3)刀具(或工件)的有规律强迫振动取代了刀具和工件无规律的自激振动。4)切削力大部分来自刀具(或工件)的振动,刀具(或工件)的运动仅是为了满足工件加工几何形状而设置的。 第二、在振动钻铣中,因振动提高了实际的瞬间钻铣速度,并以动态冲击力作用于工件,使得局部变形减少,作用力集中,瞬间切削力增大。从而获得较大的波前切应力,有利于金属的塑性脆化。减小塑性变形,利于切削。在超硬材料的加工方面,这一优点更为突出。 第三、超声钻铣床,在超声波的作用下有利于刀具的冷却。刀具的高速振动对刀具的散热十分有利,同时由于刀具的前面周期性脱离工件,使得切削液更容易进入刀具和工件之间,也增加了系统的散热能力。三、超声波钻铣床的应用范围 超声钻铣床可加工一些普通钻铣床加工不了的材料,难切削材料的加工。如不锈钢、淬硬钢、高速钢、钛合金、高温合金、冷硬铸铁以及陶瓷、玻璃、石材等非金属材料,由于力学、物理、化学等特性而难以加工的材料等。 主要适用行业有航空、汽车零件、电极制作、电子、计算机等相关配件及医疗器材、光学仪器等紧密组件的制造加工业。是机械制造、模具、仪器、仪表、汽车等行业理想加工设备。6.铣床设计的注意事项 1、发挥独立工作能力 设计中发现的问题,应该首先自己考虑,提出自己的看法和意见,与指导教师一同研究,不应向指导教师要答案,对设计中的错误和解决途径,可由教师指出,但具体答案也应该由自己去找。对给出的回转式破碎机结构图,仅供设计时参考,对结构图必须作仔细的研究和比较,以明确优、劣,正、误,取长补短,改进设计,切忌盲目照抄。 2、贯彻三边的设计方法 设计时应贯彻边画、边算、边修改的设计方法。产品的设计总是经过多次的修改才能得到较高的设计质量,因此在设计时应该避免害怕返工或单纯追求图纸的表面美观,而不愿意修改已发现的不合理地方。3及时检查和整理计算结果设计开始时,就应准备一本稿本,把设计过程中所考虑的主要问题及一切计算写在稿本上,这样便于随时检查、修改,并容易保存,不要采用零散稿纸,以免散失而需重新演算,造成时间浪费。要向指导教师提出的问题和解决问题的方法,以及从其它参考书籍中摘录的资料和数据,也应及时记在稿本上,使各力面的问题都做到有根有据,理由充分,这样在最后编写计算说明书时,可以节省很多时间。 四实习总结为了我们能顺利完成实习任务,各位领导和指导老师们做了大量的准备工作,这是一件非常难的事,但老师们知难而上去做了,做好了,做成功了,再一次感谢领导和老师对我们的关心。俗话说,读十年书,不如行万里路。当将这理论性极强的知识应用到实际工作中时,我才发现,专业更讲究实际操作性和实践性。实习过程中,我们学到了很多课堂上学不到的知识,同时也更加深刻地感受到实践对我们专业课程的重要性。虽然我在这家公司实习的时间很短,但是我在这家公司去学到了很多我们想学习到的知识,使我对带式输送机有了更进一步的了解,我知道自己在学校学到的东西很少,还有很多是我们不知道的。在实习期间我认真和师傅们学习机械生产与维修方面的知识,积极动手,培养了我们吃苦耐劳的精神,认真了解带式输送机的构造。完成了实习的目的,达到了我们实习的要求,我在企业里,了解到很多企业文化和企业管理体制。使我不紧在自己的专业有了突破,也在学习到许多关于企业管理方面的知识。总体来说我成功的完成了这次实习,为我以后的工作道路上起着很重要的作用,对我以后人生的发展也起到一定的积极的作用。 我说的受用一生不是说我学到了多少技术,而是我在实习中的感受,在实习中学到的精神和工作的认真态度,还有我对广大劳动群众的尊重,我感觉自己已经不是那个眼高手低的我了,我可以走到基层去,走到人民大众去,来实现我的抱负。大学生实习对我来说已经不是陌生的事情了,因为前一段时间我已经到工厂实习过了,总算是弥补了这么多年想实习的心愿了。在经过了两周的实习后,我感受到了不同的生活,实习中虽然学习到的东西虽然不是很多,但是这足以让我受用一生了。实习的结束,意味十几年的学生生涯将要接近尾声,实习是我跨入社会进行的一个热身运动。毕业后,我们又迈来一新的起点。新的旅程艰难又宽广,我们又 要迎接新的挑战,实习其实就是把自己学到的知识用到平时实际工作中去,在实习中不断磨练自己,增加一些实践经验,从中找出自己不足之处,虚心学习一些实用 知识,在实习工作中不断学习,反复推敲,事事总结,从中积累自己的一些实用经验。刚进入单位的时候我有些担心,经历了一连串的实习之后,我努力调整观念, 正确认识了单位和个人的地位以及发展方向,我相信只要我们立足于现实,改变和调整看问题的角度,锐意进取,在成才的道路上不断攀登,有朝一日,那些成才的 机遇就会纷至沓来,促使我们成为社会公认的人才。 “天下英雄皆我辈,一入江湖立马催。” 从学校到社会的大环境的转变,身边接触的人也完全换了角色,老师变成老板,同学变成同事,相处之道完全不同。在这巨大的转变中,我们可能彷徨,迷茫,无法 马上适应新的环境。我们也许看不惯企业之间残酷的竞争,无法忍受同事之间漠不关心的眼神和言语。很多时候觉得自己没有受到领导重用,所干的只是一些无关重 要的杂活,自己的提议或工作不能得到老板的肯定。做不出成绩时,会有来自各方面的压力,老板的眼色同事的嘲讽。而在学校,有同学老师的关心和支持,每日只 是上上课,很轻松。常言道:工作一两年胜过十多年的读书。四个月的实习时间虽然不长,但是我从中学到了很多知识,关于做人,做事,做学问。 “在 大学里学的不是知识,而是一种叫做自学的能力”。参加实习工作后才能深刻体会这句话的含义。除了英语和计算机操作外,课本上学的理论知识用到的很少很少。 我是一名计算机网络专业的毕业生,但是所从事的工作,几乎没用上自己所学的专业知识,反而更多的用到的是汽车结构制造方面的知识,它们大多是与物理力学和 工程绘图一些方面息息相关的事物,这些方面我在学校几乎也从没有接触过。而同公司的其他人员就大不一样了。技术日新月异,在一个项目中,他们经常被要求在 很短的时间内学会用一种新的制造方法或方式进行设计制造,他们只能在自己以前的基础上努力自学尽快掌握知识。在这个信息爆炸的时代,知识更新太快,靠原有 的一点知识肯定是不行的。我们必须在工作中勤于动手慢慢琢磨,不断学习不断积累。遇到不懂的地方,自己先想方设法解决,实在不行可以虚心请教他人,而没有自学能力的人迟早要被企业和社会所淘汰。每日进行繁重的工作,时间久了容易厌倦。象我这样一名刚出校门毫无技术更无经验的大学生,从事一门从未接触过的工作,实习起来真的很困难,每天要从最基本 的量尺寸,画图件练起,然后再按照一本厚厚的操作指南书本练习焊炬和割炬的操作方法,枯燥乏味。但是工作起来却也一点不能马虎,我的一个小小的错误可能会 给公司带来巨大的麻烦或损失,还是得认真完成。一些员工每天要接待好几名前来咨询的客户,他们需要耐心的向客户讲述我们的一些情况,并了解清楚客户的需 求,每次说的口干舌燥先不说,有时候还要受气,忍受一些客户不友好的语气有些甚至说要投诉。如果哪家客户有意向的还得到处奔 波去商谈。而事实上所有的业务并不是一次就能交易成功的,即使成功定下订单,没到客户验货合格之时他们随时都有再次被投诉撤单的可能。他们必须具备坚忍不 拔的个性,遭遇挫折时绝不能就此放弃,犯错遭领导责骂时不能赌气就辞职。而象同公司的有些员工每天得按照客户定好的尺寸将所需用料下出,然后使用设备将他 们焊接在一起,他们的工作必须认真,不然数十吨重,十几米长货车的质量将难以保证,这将直接导致公司的经济损失。所以与同事的相处与交流以及和公司其他兄 弟部门的协调非常重要。由于一个完整的任务需要大家分工合作来完成,所以同事之间的沟通与交流突显关键。有些同事之间的关系非常微妙,亲近或疏远任何一方 都会给自己带来一些不利的影响,我在这方面的经验是少说话,多做事,这方面的技巧,书本上是学不到的,要在工作中慢慢地学习与积累。一直以来,我们都是依靠父母的收入,而有些人则是大手大脚的花钱。也许工作以后,我们才能体会父母挣钱的来之不易。而且要开始有意识地培养自己的理财能力,我们 刚毕业,工资水平普遍不高,除掉房租餐费和日常的开支,我们常常所剩无几,一不留神可能就入不敷出成为月光一族,但此时我们再也不好意思伸手向父母要,因 此很多时候我们要合理支配我们手中的这笔少的可怜的钱。毕业实习是每个大学生必须拥有的一段经历,它使我们在实践中了解社会,让我们学到了 很多在课堂上根本就学不到的知识,受益匪浅,也打开了视野,增长了见识,使我认识到将所学的知识具体应用到工作中去,为以后进一步走向社会打下坚实的基 础,只有在实习期间尽快调整好自己的学习方式,适应社会,才能被这个社会所接纳,进而生存发展。五致谢 这次意义丰富的实习首先要感谢学校的领导老师帮我们的悉心安排。还要感谢实习场地领导和工作人员对于我们这次实习的大力支持,他们热情的接待,细心的为我们安排食宿,悉心的培训,无私的教导,这一切都让我们深深感动。六参考文献1 曹凤国,张勤俭超声加工技术. 化学工业出版社,2004.2 范国良,陈传梁超声加工概况和未来展望电加工,1994.3 戴向国. 旋转超声加工机床的研究. 中国机械工程, 2003. 4 刘汉塘. 铣床的传动和结构. 机械工业出版社, 1977.5 第一机械工业部编. 金属切削机床产品样本. 机械工业出版社, 1980.6 姚永璞等编. 铣床结构与装备调整. 机械工业出版, 1990.7 机床设计手册编写组编. 机床设计手册. 机械工业出版社, 19868齿轮手册上册,机械工业出版社1990;9机械设计手册第二册(上册),机械工业出版社1978;10金属切削机床挂图雷杭、高学满主编,上海交通大学出版社;11机械原理电算分析设计孟彩芳主编,天津大学出版社。25
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