XXX信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書題目：數(shù)控機(jī)床的加工學(xué)生姓名系部名稱自動(dòng)控制工程系專業(yè)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師職稱講師一、原始依據(jù)數(shù)控技術(shù)是一種集機(jī)、電、液、光、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制技術(shù)為一體的知識(shí)密集型技術(shù)，它是制造業(yè)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎(chǔ)，同時(shí)也是提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)率必不可少的物質(zhì)手段。日本、美國、德國等工業(yè)發(fā)達(dá)國家采用數(shù)控技術(shù)所獲取經(jīng)濟(jì)效益大致為：操作人員減少50，成本降低60，機(jī)床利用率達(dá)60-80，機(jī)床臺(tái)數(shù)減少50，生產(chǎn)面積減少40。世界制造業(yè)由于數(shù)控技術(shù)的廣泛應(yīng)用，普通機(jī)械逐漸被高效率、高精度的數(shù)控設(shè)備所替代。數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)的廣泛應(yīng)用，已成為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力。在發(fā)達(dá)國家中，數(shù)控機(jī)床已經(jīng)普遍大量使用，而我國數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用及推廣同發(fā)達(dá)國家相比差距很大。目前我國機(jī)床的數(shù)控化率僅為1.9，而日本高達(dá)30，美國超過了40，國家規(guī)劃在2010年前，使數(shù)控化率達(dá)10以上。數(shù)控化率每增加一個(gè)百分點(diǎn)，需要5-6萬臺(tái)數(shù)控機(jī)床。這樣算來，我國數(shù)年內(nèi)將增加40-50萬臺(tái)數(shù)控機(jī)床，相應(yīng)需要60-80萬數(shù)控專業(yè)技術(shù)人才。而且，我國目前不僅僅是數(shù)控化比率低，就是現(xiàn)有的數(shù)控機(jī)床（大部分是進(jìn)口設(shè)備）由于缺乏專門人才而未被充分利用。據(jù)有關(guān)資料顯示，近年來，我國模具企業(yè)大量采購數(shù)控設(shè)備，在有些地區(qū)有數(shù)控知識(shí)的高級技工年薪高達(dá)30萬元。由此可見，數(shù)控專業(yè)人才缺乏到了十分嚴(yán)重的程度，這已經(jīng)引起中央領(lǐng)導(dǎo)及有關(guān)部門的高度重視，也成為全社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)問題。因此，加快數(shù)控技術(shù)人員的培養(yǎng)步伐，培養(yǎng)符合現(xiàn)代化制造要求的各層次的數(shù)控人才已成為當(dāng)務(wù)之急。數(shù)控指令的合理利用有助于提高加工效率，增加國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。我們應(yīng)站在國家安全戰(zhàn)略的高度來重視數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)問題，首先從社會(huì)安全看，因?yàn)橹圃鞓I(yè)是我國就業(yè)人口最多的行業(yè)，制造業(yè)發(fā)展不僅可提高人民的生活水平，而且還可緩解我國就業(yè)的壓力，保障社會(huì)的穩(wěn)定；其次從國防安全看，西方發(fā)達(dá)國家把高精尖數(shù)控產(chǎn)品都列為國家的戰(zhàn)略物質(zhì)，對我國實(shí)現(xiàn)禁運(yùn)和限制，“東芝事件”和“考克斯報(bào)告”就是最好的例證。不過現(xiàn)在在廣東廣州和遼寧大連在數(shù)控發(fā)面也在快速發(fā)展?？沙掷m(xù)發(fā)展的能力上，對競爭前數(shù)控技術(shù)的研究開發(fā)、工程化能力較弱；數(shù)控技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域拓展力度不強(qiáng)；相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的研究、制定滯后。如東北的老工業(yè)區(qū)。不過現(xiàn)在也在從建之中。中國的機(jī)床多從國外進(jìn)口，尤其日本、德國占去近50%。在日本、德國他們有先進(jìn)的操作系統(tǒng)和機(jī)床耐用時(shí)，如日本法那克（FANUC）、德國西門子(SIEMENS)。而在中國你又聽說幾個(gè)，所以現(xiàn)在我們首要做的就是能掌握核心技術(shù)，但這些又何從學(xué)起呢，仿造是先進(jìn)的必經(jīng)之路啊。就象我們學(xué)了課程，還要做習(xí)題一樣.沒有誰能跨越這一步。中國出了個(gè)藍(lán)天數(shù)控，成了圈內(nèi)知名品牌，但真正能做的又有多少呢二、參考文獻(xiàn)1、機(jī)械設(shè)計(jì)，吳克堅(jiān)等主編，高等教育出版社，2002年2、機(jī)械原理，王知行等主編，高等教育出版社，2000年3、Mechanismsandmachinetheory，葉仲和等主編，高等教育出版社，2001年4、機(jī)械原理學(xué)習(xí)指南（第四版），陳作模主編，高等教育出版社，2001年5、機(jī)械原理作業(yè)集（第二版），葛文杰主編，高等教育出版社。2001年6、機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，錢向勇編，浙江大學(xué)出版社，2005年7、機(jī)械原理常見題型解析及模擬題，葛文杰主編，西北工業(yè)大學(xué)出版社，1998年三、設(shè)計(jì)（研究）內(nèi)容和要求（包括設(shè)計(jì)或研究內(nèi)容、主要指標(biāo)與技術(shù)參數(shù)，并根據(jù)課題性質(zhì)對學(xué)生提出具體要求）1、研究內(nèi)容數(shù)控車床，用于對數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)法；數(shù)據(jù)采樣法直線插補(bǔ)；數(shù)據(jù)采樣法圓弧插補(bǔ)。該數(shù)控車床可以用于機(jī)械，汽車，航空航天等領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)加工自動(dòng)化，提高產(chǎn)品質(zhì)量，高生產(chǎn)效率。本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容為：1，數(shù)控車床的總體概述；2，數(shù)控車床的插補(bǔ)原理；3，數(shù)控車床的基本指令；數(shù)控車床的插補(bǔ)原理和基本指令為本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容，同時(shí)也是難點(diǎn)。通過廣泛查閱文獻(xiàn)資料，參觀數(shù)控車床實(shí)物樣機(jī)以及組內(nèi)同學(xué)相互討論等途徑。2、設(shè)計(jì)要求（1）了解數(shù)控機(jī)床的組成、分類、主要性能（2）了解數(shù)控機(jī)床的插補(bǔ)原理（3）學(xué)習(xí)數(shù)控機(jī)床的基本指令3、學(xué)生達(dá)到的目的1，培養(yǎng)綜合運(yùn)用專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)技能來解決工程實(shí)際問題的能力；2，強(qiáng)化工程實(shí)踐能力和意識(shí),提高本人綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力；3，使本人受到從事本專業(yè)工程技術(shù)和科學(xué)研究工作的基本訓(xùn)練,提高工程繪圖、計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、外文資料文獻(xiàn)閱讀、使用計(jì)算機(jī)、使用文獻(xiàn)資和手冊、文字表達(dá)等各方面的能力；4，培養(yǎng)正確的設(shè)計(jì)思想和工程經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)，理論聯(lián)系實(shí)際的工作作風(fēng)，嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度以及積極向上的團(tuán)隊(duì)合作精神。指導(dǎo)教師（簽字）年月日審題小組組長（簽字）年月日黑龍江信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告課題名稱數(shù)控機(jī)床的加工學(xué)院名稱黑龍江信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院專業(yè)名稱計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造學(xué)生姓名王宇辰指導(dǎo)教師艾鐵偉一、課題的背景及意義從年第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床問世后，數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)先后經(jīng)歷了兩個(gè)階段和六代的發(fā)展，其六代是指電子管、晶體管、集成電路、小型計(jì)算機(jī)、微處理器和基于工控機(jī)的通用CNC系統(tǒng)。其中前三代為第一階段，稱作為硬件連接數(shù)控，簡稱系統(tǒng)；后三代為第二階段，乘坐計(jì)算機(jī)軟件數(shù)控，簡稱系統(tǒng)。二、國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r1949年帕森公司正式接受美國空軍委托，在麻省理工學(xué)院伺服機(jī)構(gòu)試驗(yàn)室的協(xié)助下，開始從事數(shù)控機(jī)床的研制工作。經(jīng)過三年時(shí)間的研究，于1952年試制成功世界第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床試驗(yàn)性樣機(jī)，這是一臺(tái)采用脈沖乘法器原理的直線插補(bǔ)三坐標(biāo)連續(xù)控制銑床，這便是數(shù)控機(jī)床的第一代2。1953年，美國空軍與麻省理工學(xué)院協(xié)作，開始從事計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程的研究，這就是創(chuàng)制APT(AutomaticallyProgrammedTools)自動(dòng)編程系統(tǒng)的開始。1955年，美國空軍花費(fèi)巨額經(jīng)費(fèi)訂購了大約100臺(tái)數(shù)控機(jī)床,此后兩年，數(shù)控機(jī)床在美國進(jìn)入迅速發(fā)展階段,市場上出現(xiàn)了商品化數(shù)控機(jī)床。1958年，美國克耐杜列克公司(Keaney&TreckerCo.)在世界上首先研制成功帶自動(dòng)換刀裝置的數(shù)控機(jī)床，稱為”加工中心”。1959年，計(jì)算機(jī)行業(yè)研制出晶體管元器件，因而數(shù)控裝置中廣泛采用晶體管和印制電路板，從而跨入第二代數(shù)控時(shí)代。同時(shí)美國航空工業(yè)協(xié)會(huì)(AIA)和麻省理工學(xué)院發(fā)展了APT程序語言。1960年以后，點(diǎn)位控制機(jī)床在美國得到迅速發(fā)展,數(shù)控技術(shù)不僅在機(jī)床上得到實(shí)際應(yīng)用，而且逐步推廣到?jīng)_壓機(jī)、繞線機(jī)、焊接機(jī)、火焰切割機(jī)、包裝機(jī)和坐標(biāo)測量機(jī)等，在程序編制方面，已由手工編程逐步發(fā)展到采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程。除了APT數(shù)控語言外，又發(fā)展了許多自動(dòng)騙程語言。從1960年開始，德國，日本等先進(jìn)工業(yè)國家都陸續(xù)開發(fā)，生產(chǎn)及使用了數(shù)控機(jī)床，1965年，出現(xiàn)了小規(guī)模集成電路。由于它體積小，功耗低，使用數(shù)控系統(tǒng)的可靠性得以進(jìn)一步提高，數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展到第三代【2】。1967年，英國首先把幾臺(tái)數(shù)控機(jī)床聯(lián)接成具有柔性的加工系統(tǒng)，這就是最初的FMS(FlexibleManufacturingSystem，柔性制造系統(tǒng))。之后，美，歐，日也相繼進(jìn)行開發(fā)與應(yīng)用。1970年前后，美國英特爾公司開發(fā)和使用了微處理器。1974年美，日等國首先研制出以微處理器為核心的數(shù)控系統(tǒng)。近20年來，微處理機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的摟控機(jī)床得到飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，這就是第五代數(shù)控系統(tǒng)(MNC)。20世紀(jì)80年代初，國際上又出現(xiàn)了柔性制造單元FMC(FleibieManufacturingCell)3。我國從1958年開始研究數(shù)控機(jī)床，一直到20世紀(jì)60年代中期還處于研制，開發(fā)時(shí)期。當(dāng)時(shí)，一些高等院校,科研單位研制出試驗(yàn)樣機(jī)，是從電子管起步的。1965年，國內(nèi)開始研制晶體管數(shù)控系統(tǒng)。20世紀(jì)60年代末至70年代初研制成了劈錐數(shù)控銑床，數(shù)控非圓齒輪插齒機(jī)。CIL18晶體管數(shù)控系統(tǒng)及Z53K1G立式數(shù)控銑床。從20世紀(jì)70年代開始,數(shù)控技術(shù)在車，銑，鏜,磨，齒輪加工，電加工等領(lǐng)域全面展開，數(shù)控加工中心在上海，北京研制成功。但由于電子元器件的質(zhì)量和制造工藝水平差，致使數(shù)控系統(tǒng)的可靠性,穩(wěn)定性末行到解決，因此末能廣泛推廣。20世紀(jì)80年代，我國從昌本發(fā)那科公司引進(jìn)了3,5,6,7等系列的數(shù)控系統(tǒng)和直流伺服電機(jī)，直流主軸電機(jī)等制造技術(shù)，以及引進(jìn)美國GE公司的MCI系統(tǒng)和交流伺服系統(tǒng)，德國西門子VS系列可控硅調(diào)速裝置，并進(jìn)行了商品化生產(chǎn).這些系統(tǒng)可靠性高，功能齊全。與此同時(shí)，還自行開發(fā)了3、4、5軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控系統(tǒng)以及雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)的同步數(shù)控系統(tǒng)(用于火焰切割機(jī))和新品種的伺服電機(jī)，推動(dòng)了我國數(shù)控機(jī)床穩(wěn)定發(fā)展，使我國數(shù)控機(jī)床在性能和質(zhì)量上產(chǎn)生了一個(gè)質(zhì)的飛躍。1985年，我國數(shù)控機(jī)床的品種有了新的發(fā)展。數(shù)控機(jī)床品種不斷增多，規(guī)格齊全。許多技術(shù)復(fù)雜的大型數(shù)控機(jī)床，重型數(shù)控機(jī)床都相繼研制出來。為了跟蹤國外現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展，北京機(jī)床研究所研制出了JCS-FMS-1型和2型的柔性制造單元和柔性制造系統(tǒng)。這個(gè)時(shí)期，我國在引進(jìn)，消化國外技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了大量開發(fā)工作。一些較高檔次的數(shù)控系統(tǒng)(5軸聯(lián)動(dòng))，分辨率為0.02m的高精度數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)字仿型數(shù)控系統(tǒng)為柔性單元配套的數(shù)控系統(tǒng)都開發(fā)出來了，并造出樣機(jī)。我國的數(shù)控技術(shù)經(jīng)過“六五”，“七五”，“八五”，到“九五”的近20年的發(fā)展，基本上掌握了關(guān)鍵技術(shù)，建立了數(shù)控開發(fā)，生產(chǎn)基地，培養(yǎng)了一批數(shù)控人才，初步形成了自己的數(shù)控產(chǎn)業(yè)?！笆濉惫リP(guān)開發(fā)的成果：華中號(hào)、中華號(hào)、航天號(hào)和藍(lán)天號(hào)4種基本系統(tǒng)建立了具有中國自主版機(jī)的數(shù)控技術(shù)平臺(tái)。具有中國特色濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)過這些年來的發(fā)展，有了較大的提高。它們逐漸被用戶認(rèn)可，在市場上站住了腳。目前我國數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)廠有100多家，生產(chǎn)數(shù)控機(jī)床配套產(chǎn)品的企業(yè)有300余家，產(chǎn)品品種包括八大類2000種以上。目前已新開發(fā)出數(shù)控系統(tǒng)80余種，分為3種型級，即經(jīng)濟(jì)型，普及型和高級型?！熬盼濉逼陂g數(shù)控機(jī)床發(fā)展已進(jìn)入實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化階段，數(shù)控機(jī)床新開發(fā)品種300余種，已有一定的覆蓋面。新開發(fā)的國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品大部分達(dá)到期際上20世紀(jì)80年代中期水平，部分達(dá)到90年代水平，為國家重點(diǎn)建設(shè)提供了一批高水平數(shù)控機(jī)床。三、研究方法與手段為完成此任務(wù)，首先必須確立符合中國國情的發(fā)展道路。為此，本文從我國數(shù)控系統(tǒng)現(xiàn)狀面臨的問題發(fā)展的條件趨勢估計(jì)新技術(shù)建立基本估計(jì)總體戰(zhàn)略和技術(shù)路線八個(gè)層次及數(shù)控系統(tǒng)、功能部件、數(shù)控整機(jī)等幾個(gè)具體方面探討了新世紀(jì)的發(fā)展途徑制定符合中國國情的總體發(fā)展戰(zhàn)略，確立與國際接軌的發(fā)展道路，對21世紀(jì)我國數(shù)控技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。四、方法可行性及條件以科技創(chuàng)新為先導(dǎo)、在商品化上狠下工夫、將管理和營銷作為產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點(diǎn)大力加強(qiáng)技術(shù)支持和服務(wù)、加大數(shù)控專業(yè)人才的培養(yǎng)力度、堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展道路。七、進(jìn)度安排2010.10.07-2011.02.20收集資料完成2011.03.01-2011.03.06開題報(bào)告完成2011.03.08-2011.03.29正文完成2011.03.29-2011.04.01摘要完成2011.04.02-2011.04.04目錄完成2011.04.05-2011.04.10校對完成選題是否合適：是否課題能否實(shí)現(xiàn)：能不能指導(dǎo)教師（簽字）年月日選題是否合適：是否課題能否實(shí)現(xiàn)：能不能審題小組組長（簽字）年月日摘要世界制造業(yè)轉(zhuǎn)移，中國正在逐步成為世界加工廠。美國、德國、韓國等國家已經(jīng)進(jìn)入工業(yè)化發(fā)展的高技術(shù)密集時(shí)代與微電子時(shí)代，鋼鐵、機(jī)械、化工等重工業(yè)正逐漸向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移。我國目前經(jīng)濟(jì)發(fā)展已經(jīng)過了發(fā)展初期，正處于重化工業(yè)發(fā)展中期。未來10年將是中國機(jī)械行業(yè)發(fā)展最佳