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課題的研究目的意義及主要內(nèi)容
1.3.1課題的研究目的
數(shù)控機(jī)床技術(shù)的發(fā)展將直接影響到國民的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和a代國防的工業(yè)發(fā)展，隨著世界經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和制造業(yè)技術(shù)的大步伐進(jìn)步，高性能的數(shù)控機(jī)床已經(jīng)成為各國裝備制造業(yè)的重要工具。在大批量、多品種、_精度的機(jī)械生廣中，數(shù)控機(jī)床已經(jīng)成為關(guān)鍵的技術(shù)裝備，其關(guān)乎著國防安全和國家的戰(zhàn)略保障，是工業(yè)技術(shù)發(fā)展的重要支撐，將是減少產(chǎn)品生產(chǎn)成本、確保產(chǎn)品質(zhì)量、提升產(chǎn)品生產(chǎn)效率的重要手段，從而提高產(chǎn)品的市場競爭力。在衡量一個(gè)國家的綜合國力與工業(yè)化水平時(shí)，數(shù)控機(jī)床的加工性能、品質(zhì)和數(shù)量已經(jīng)成為重要的標(biāo)志。
目前世界上數(shù)控加工設(shè)備的格局已發(fā)生巨大的改變，精密數(shù)控機(jī)床呈現(xiàn)出多方向發(fā)展趨勢，復(fù)合式加工設(shè)備越來越占據(jù)著主導(dǎo)地位。復(fù)合式機(jī)床可劃分成工藝件復(fù)合和功能件復(fù)合兩類，通過工藝件與功能件相結(jié)合的復(fù)合方式，開發(fā)出具有國內(nèi)領(lǐng)先的，世界先進(jìn)的精密復(fù)合式鏜銑加工中心產(chǎn)品，以滿足國內(nèi)國防領(lǐng)域對(duì)于高檔精密復(fù)合式鏜銑加工中心的需求，提高軍用車輛的制造精度和可靠性，實(shí)現(xiàn)高柔性化生產(chǎn)以及較高的生產(chǎn)效率。
1.3.2課題的研究意義
機(jī)械制造行業(yè)中重要的復(fù)雜箱體類零件，在航空、航天、船舶、汽車、發(fā)電裝置、軍工等重要行業(yè)占據(jù)不可替代的位置，復(fù)雜箱體類零件的制造精度和加工效率會(huì)間接的影響到終端零件的品質(zhì)和成本。在該類產(chǎn)品中，軍用特種車輛、飛行器和自動(dòng)化武器裝備，如坦克車、裝甲運(yùn)兵車、自行火炮、登陸車和各類發(fā)射裝備等的箱體類零件是非常復(fù)雜、精度高，是對(duì)火力配備系統(tǒng)精確打擊和機(jī)動(dòng)性影響最大的零件，其制造保障除了要有特定的工藝之外，適應(yīng)于該類對(duì)象的制造設(shè)備是技術(shù)的關(guān)鍵。特別是面對(duì)我國四代坦克和無人化武器裝備的研發(fā)與生產(chǎn)，研發(fā)適應(yīng)于該類產(chǎn)品的箱體類零件的加工技術(shù)裝備也是目前行業(yè)必須解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。
2013年8月30 口，習(xí)近平總書記在考察沈陽機(jī)床集團(tuán)時(shí)說：“技術(shù)和糧食一樣，靠別人靠不住，要端自己的飯碗，自立才能自強(qiáng)。實(shí)體經(jīng)濟(jì)是國家的本錢，要發(fā)展制造業(yè)尤其是先進(jìn)制造業(yè)，加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，加快信息化、工業(yè)化融合。”
目前，我國由于對(duì)數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用和研究較晚，在技術(shù)方面和那些發(fā)達(dá)國家相比存在巨大的差距，在國防領(lǐng)域用于特種武器裝備生產(chǎn)的專用機(jī)床，世界上的發(fā)達(dá)國家已經(jīng)對(duì)我國進(jìn)行了技術(shù)封鎖，精密復(fù)合式鏜銑加工中心機(jī)床正是發(fā)達(dá)國家對(duì)我國進(jìn)行技術(shù)封鎖的關(guān)鍵設(shè)備之一，為沖破發(fā)達(dá)國家技術(shù)封鎖、提高我國用于武器裝備制造領(lǐng)域高檔數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)、制造能力，開展精密復(fù)合式鏜銑加工中心的研制及關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，已成為我國武器裝備制造行業(yè)亟待解決的重大課題之〇
1.3.3研究的主要內(nèi)容
本課題的研究內(nèi)容是復(fù)合鏜銑加工中心結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中關(guān)鍵技術(shù)問題研究及大型部件優(yōu)化改進(jìn)，其最終目標(biāo)是保障復(fù)合鏜銑加工中心的技術(shù)要求，本文主要從加工中心結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的多個(gè)問題進(jìn)行研究。
本論文共分七章，各章節(jié)所進(jìn)行研究的主要內(nèi)容如下：
第1章在明確所研究的精密復(fù)合鏜銑加工中心的基礎(chǔ)上，介紹國內(nèi)外復(fù)合式加工中心產(chǎn)品及其關(guān)鍵技術(shù)，比較國內(nèi)、外先進(jìn)技術(shù)水平的差異，闡述了研究高精密復(fù)合式鏜銑加工中心產(chǎn)品和關(guān)鍵技術(shù)的意義及重要性，且提出本論文的主要研究內(nèi)容。
弟2章在綜合分析國內(nèi)外的立、臥式加工中心總體布局的基礎(chǔ)上，闡述了精密復(fù)合式鏜銑加工中心結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求，并總結(jié)了各種機(jī)床運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)分配形式的優(yōu)缺點(diǎn)，提出了將龍門式銑削加工中心和臥式鏜削加工中心相結(jié)合的復(fù)合化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。
第3章分析了精密復(fù)合鏜銑加工中心主要功能部件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，研究國內(nèi)外鏜銑床的先進(jìn)技術(shù)，結(jié)合計(jì)算與分析，提出復(fù)合鏜銑加工中心主要功能部件的結(jié) 構(gòu)形式，如重心驅(qū)動(dòng)技術(shù)在鏜削系統(tǒng)中的應(yīng)用、高速與高精度進(jìn)給系統(tǒng)、精密回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的設(shè)計(jì)。
第4章分析了主軸滑枕的工作過程，同時(shí)對(duì)其工作狀態(tài)進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模，以材料力學(xué)的理論為基礎(chǔ)，結(jié)合有限元的分析驗(yàn)證，得到了復(fù)合式鏜銑加工中心鏜削主軸滑枕撓曲變形隨工作行程的變化規(guī)律。
第5章針對(duì)鏜削主軸滑枕撓曲變形誤差，提出一種“液壓一拉桿”的補(bǔ)償方法，通過有限元仿真分析和數(shù)值計(jì)算相結(jié)合的研究方法，較好地解決了復(fù)合式鏜銑加工中心主軸滑枕的撓曲變形問題。
第6章針對(duì)復(fù)合式鏜銑加工中心的床身結(jié)構(gòu)，運(yùn)用有限元分析方法，研究不同筋板分布型式對(duì)床身靜動(dòng)態(tài)性能的影響，最后，以筋板的厚度為參數(shù)化變量，優(yōu)選出合理的尺寸值，以期對(duì)床身筋板設(shè)計(jì)提供理論指導(dǎo)。
第7章總結(jié)了全文所研究的主要內(nèi)容，以及研究出的成果和論文創(chuàng)新點(diǎn)，最后指出復(fù)合式鏜銑加工中心進(jìn)一步研究開發(fā)的方向。
1.4本章小結(jié)
本章介紹了“精密復(fù)合式鏜銑加工中心的開發(fā)與研究”課題來源與研究背景，在明確本文所研究的復(fù)合式鏜銑加工中心的基礎(chǔ)上，介紹國內(nèi)外復(fù)合式加工中心產(chǎn)品和其關(guān)鍵技術(shù)，比較國內(nèi)、外先進(jìn)技術(shù)水平的差距，闡述了研究高精密復(fù)合式鏜銑加工中心產(chǎn)品和關(guān)鍵技術(shù)的意義及重要性，且提出本論文的主要研究內(nèi)容。