1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写

2000字左右的文献综述：

文 献 综 述

一.本课题研究背景及介绍

1.传统机床的局限性

目前工厂所使用的机床主要是人工操纵和CNC编程的，一类机床组装放置后难以拆卸，只能专用于一条生产线，当生产的产品发生变化时不能进行重构以适应新的加工需求，只能够重新购入新的机床。比如用这类机床加工一级减速器时，就需要购入所有用到的六种机床，以进行更替加工，这就会造成成本花费的升高及占地面积的增加，不符合高经济效益的原则；另一类机床是组合机床，例如现在的加工中心等。它具有镗铣车机床的全部功能，能够满足加工的多种需求，但由于加工中心在一段加工过程中只使用了机床的部分功能，这就造成了功能和资源的浪费，也让用户承担了冗余的费用，缺乏经济性。相对而言传统机床的投入成本比较高，并且由于自身的设计问题导致不方便维修，经济效益较差，限制了大规模的使用。所以，需要进行改进，以适应我国的工业化进程。

2.可重构机床介绍及其特点

重构机床比传统机床更加的方便，可重构性更强，为了使其更大众化，制作成本大幅度降低，所以在设计上满足基本上无冗余功能。可重构机床主要以模块化设计为基础，这样的设计便于功能化部件的改变，使重构更完美。

可重构机床比普通机床而言有很大的改进，不仅具备了模块化结构，功能更加的完善，通过对机床组件以及模块的变换，就可以满足不同零件的加工需求。还具备了可重构能力，使得可重构机床的操作更高效更及时。这样的改进还改善了可重构机床的耐用性，实现了机床的节约化。相对于传统的机床，可重构机床不仅在上述方面进行了创新性的改变，还在传统机床的基础上对各方面的性能进行了改进，使得使用范围更加的广泛，不再局限于加工一些特定的零件，而是面向了一类或者是几类一族的零件，更受大众的喜爱，更具竞争力。

二．国内外可重构机床研究现状

1.国外相关研究及其技术

随着可重构制造机床的问世，引起了工业各界的广泛关注。自2000年起，先后在世界顶级大学召开了各种维度的研讨会，最为出名的是三届可重构制造系统国际会议在密歇根大学连续召开，请来了世界各国的著名学者对这种构造的机床进行了全方位的分析和优化，并发表了大量研究论文，并向外界展示了其研究成果，这一举措大力推动了可重构机床的完善和优化。这种可重构机床实物样机突破了传统的机床，首次制作出五轴联动机床，这种机床的优势在于将加工过程动态化，会随着零件的需求进行自动调整。

可重构机床的技术基础就是模块化结构设计。国外在这一领域已经研究出来了大量，具有创造性地理论成果。比如德国的卡斯鲁尔研究所着重研究在这种机床的实用，他们发现如果对各部分进行模块化划分，且使每一处接口都采用同一个标准，可以达到进给轴及机床各配件实现互换的效果。还有很多的研究者在其他的方面进行了更深入的研究，并取得了让人为之赞叹的成就。比如D.M.Tilbury等研究者在可重构机床的基础上提出了一种更完备的策略#8212;#8212;将各系统的硬件集成设计，这样的创新性研究让可重构机床的性能更佳；再比如YKoren和S.Kota严谨的研究提出了将主轴动态化的设计理念，使这种机床的应用范围更广，不再仅限于单一的零件加工。但是遗憾的是大部分奇妙的创新性设计因为存在各种现实的问题还不能大量应用于生产过程中，不过他们对于可重构机床发展具有不可磨灭的贡献。

2.国内研究现状及存在问题

1980年，在我国北京机床研究所和知名高校清华大学的共同研究下对可重构系统已经掌握了最先进的核心技术，在传统的FMS柔性制造系统及CIM的基础上，进行了全方位的深入研究。进行了长达10年的探索和实验，在国家的大力帮扶与鼓励下，对于可重构机床的研究有了创新性的突破，发表了大量的研究论文，推动了国内对于可重构系统的发展。比如，刘阶萍等学者为了使可重构系统更加的人性化，实用性更高，他们建立了一种创新性的矩阵模型和概率模型，用于对可重构机床运行过程出现的问题进行快速诊断。梁福军等人对于可重构制造系统的研究也有突破性的贡献，他们给可重构系统设置了一套成本模型，对于可重构机床的投资成本有了更直观的判断标准，通过他们的模型我们可以对周期成本，生产周期的成本，以及重构的成本进行较准确的估算。再如，张鸣等人为了使系统在运行过程中获得最佳的性能而进行了一系列的研究和演算，最终得出了一套在系统重组后不同构成时的最优运送策略。还有很多的研究者对可重构机床的完善贡献巨大，正是因为我国的研究者们这种敬业严谨的态度，让我国对于可重构机床的研究进步巨大。

虽然我国的可重构技术进步迅速，但是由于国内起步迟，相比于国外，我们在很多方面都存中差距。比如机床的性能指标以及各种部件的精度等参数普遍比国外的厂家低，最为严重的是我国可重构机床的故障率很高，这导致我国的可重构机床在使用上的投资成本较大，盈利率较差，不利于用户的普遍使用。可重构机床绝对是具有划时代意义的一项研究，我们必须要克服以上苦难，后来居上。中国是制造业大国，但中国更应该成为制造业强国。要想在制造业获得优势和地位，可重构机床的研究与发展具有举足轻重的作用。国家要大力支持企业和研究所进行这方面的研究，不断挑战苦难，研究理论技术，大力推动我国可重构机床行业的进步，这也是推动我国制造业大步向前发展的必要条件。

三．可重构机床的关键技术

虽然可重构机床的研究已经有了很大的进步，但是仍然存在着很多长期未解决的难题，这些难题成为了可重构机床推广的障碍。可重构机床的设计和一般的金属切削机床的模块化设计类似，但在关键性的技术和研究手段上存在明显的区别，可重构机床的对于技术的要求比一般的机床更高，所以攻克关键技术有着里程碑的意义。

1.可重构机床的模块化设计

硬件模块化设计主要有功能模块划分以及模块的标准化设计。合理的模块化的划分可以使可重构机床的设备结构更加简洁，外观更加的好看，最重要的是降低重构的频率，减少工作人员重构的操作量，使得部件之间的配合更完美。使模块标准化，方能使可重构机床大众化，普遍化，不同的厂家才能通过交换模块进行技术的交流和改进，避免局限于只生产一类产品，使可重构机床的使用更广泛，达到大规模生产的目的。同时还能降低投资成本，提高资本回利的速度。

2.信息平台重构集成技术

机床的可重构性要求信息平台的结构是灵活的，灵活的信息平台结构可使重构机床可以根据零件加工的需要进行快速的重组，这样的要求可以使得资源运用达到最大化。除此之外还要求可以对生产信息进行科学而全面的描述，以保证产品快速安全的生产。

.3.重构策略研究

虽然可重构性是重机床的特点，但是重构的次数不是越多越好，合理的重构次数对于重构机床各方面性能的提升有着非常重要的作用。为了避免繁重的重构对机床的精度和灵敏度造成不必要的影响，所以对于重构的次数要求越少越好，过多的重构操作还会费时费力，加大对于机床不必要的资金投入。不仅如此，还要求避免过多的对于主要功能的重构。所以对可构策略的研究也具有重要意义

1.3.4.可重构机床的功能设计

可重构机床的主要特征是结构简化且操作简便，无过多的功能冗余。但是为了使可重构机床的应用普遍化，成为一种万能型机床，配置了非常齐全的设备，虽然功能大大增加，但是因为对机床功能研究还不完善，造成了大量的功能冗余，增加了系统的复杂度。所以可重构机床的功能性设计还任重而道远，需突破传统的数控系统大全面地思想，通过合理的模块划分，对机床的结构进行简化，保留可重构机床的特征，从而大幅度的提升机床的灵敏度和工作效率。

四．总结

可重构机床的优点以及生产能力显著，可重构系统是今后机械制造业快速发展的关键性技术，世界各国都在争先恐后的去研究和发展可重构技术，力求能把可重构机床进行推广，以获得本国制造上的优势地位。目前为了使可重构机床的精度和效率有大幅度的提升，最有效地办法是采用模块化的结构替换掉传统的数控系统大全面的思想，从而达到降低成本，提高精度和效率的目的。但是与国外相比，我国对于可重构系统的研究起步太晚，差距甚大，因此我们必须大力推进可重构机床的研制，积极应对可重构研制过程中出现的问题，对可重构机床的关键技术进行不断的革新，使我国的机床的制造科技水平赶超世界一流水平。

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２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：

研究问题：

本课题针对用于教学的桌面级智能制造系统特点，设计可用于示教、实际切削加工的可重构龙门铣床，要求机床具备以下特征：机械部件模块化、模块接口友善，可实现多类机床的重构。并使用三维建模和有限元分析等方法对初步设计的机床进行分析，修改不合理的地方。

研究的手段：

1. 大量查找阅读中外关于可重构方面的文献，了解可重构铣床的结构及制造工程中面临的困难，与同学，老师探讨，学习有限元分析软件及三维建模软件，去工厂实习参观可重构式龙门铣床的功能模块及其控制元件，了解其各部分的拼接原理。

2. 进行机床主要机械部件设计：选取伺服电机作为主轴驱动电机，根据条件选择合适的气压或液压控制系统，并进行阀的选择，进行机床机身的总体设计，并进行硬度刚度和表面加工质量的计算，进行辅助系统设计满足用户方便的需求，选取所用型号的元器件进行机床电气控制系统设计，使用PLC编程模块进行机床的电器控制；

3. 对设计的机床画出二维零件图和装配图，根据二维图纸画出三维图，用ansys进行有限元分析，包括应力应变、位移、模态、谐振响应等方面。

4. 对于不满足要求的地方进行修改，再进行分析和重新设计。

5.绘图并打印毕业论文和机械图纸。

指导教师意见：

1．对”文献综述”的评语：

2．对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：

指导教师：

年 月 日

所在专业审查意见：

负责人：

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