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型材专用机床形状及发展趋势

摘要：随着机床行业进入新的高速发展期，通用机床已经不能很好的满足企业生产要求了，对于特殊零件的加工必须用到专用钻床。本设计旨在设计一种型材专用数控钻床，期望能在较低的成本下提高槽钢、工字钢等型材孔加工的高效率和高质量，提高生产的高效性、稳定性、智能性。

关键词：型材、数控、钻床、设计

1、引言

机床是发展机器制造业乃至整个工业必不可少的复杂生产工具，作为先进制造技术和制造信息集成的重要元素，机床既是强大的生产力要素，同时也是重要商品^[1]。数控机床经历了半个多世纪的发展，以其高精度、高效率和高自动化的特点，使制造业成为衡量一个国家T业发展水平的标志。随着企业的产品产量越来越大，精度要求越.来越高，机床在发展的过程中其专业化程度也在不断提高，数控机床正朝着高速、高精、高效、高复合和模块化的方向发展^[2]。我国白2001年加入WTO后，机床行业所面临的机遇与挑战并存^[2]。据相关组织统计，自2010年起，中国已成为世界上最大的机床生产国和购买国。随着德国“工业4.0”的提出和“中国制造2025”的战略部署，在我国制造业面临转型升级的背景下，我国机床行业也进入新的高速发展期。随着加工工艺的不断发展，工件的加工精度、机床的加工效率和低成本成为越来越大的挑战。在此背景下，通用机床已经不能很好的满足其生产要求了，首先通用机床加上时，同时参与工作的刀县少，限制了机床生产效率的提高。如工件需要加工多个表面时，则需要对工件进行多次定位和装夹，这样就会使零件的加工精度和生产效率降低:当杲些机床重复加工种工件时，通用机床的很多部件和机构变得亳无作用，造成设计上的浪费。因此，对专用数控机床的开发与研究，是未来有待突破的难题。当前，我国机械加工领域在孔加工方面的技术水平和国外差距依旧很大。从零件加工特点角度出发，专用数控钻床可以在较低的成本下可以实现槽钢、工字钢等孔加工的高效率和高质量，因此，对专用数控机床的设计与研究对提高生产效率，提升经济效益有重要意义。

2、组合机床

据统计，由于通用机床加工内容单一，造成数控加工装备和自动化生产线的成本浪费高达 30%^[3]，使其不能完全发挥出全部效能。因此，在生产实践中产生了一种新型机床，组合机床。相较于加工单一的传统数控机床，组合机床在精度、效率和成本上都有着明显的优势。

组合机床是以通用部件为基础，配以少量专用部件，对一种或多种工件按预先确定的工序进行半自动或自动化加工的专用机床^[4]。组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方式^[5]，不但具有通用机床可以重新调整、适应新加工对象的特点，同时具有专用机床生产效率高、结构简单的特点^[6]。当加工对象发生改变时，仍然可以利用原有的通用部件，与少量新的满足于加工对象工艺要求的专用配件组合，完成新的加工任务。用通用机床相比，组合机床能够执行不止一种工序，也可以用多把道具对一个工序同时加工，效率大大提高。在企业进行大规模批量生产时，组合机床能够有效地代替加工中心对某种零件或类似零件进行一道或多道工序的加工。