外文翻譯--認(rèn)識曲柄搖臂機構(gòu)設(shè)計的最優(yōu)傳動方法

1、<p><b>　　附錄 1</b></p><p>　　NOVEL METHOD OF REALIZING THE OPTIMAL TRANSMISSION</p><p>　　OF THE CRANK-AND-ROCKER MECHANISM DESIGN</p><p>　　Abstract: A novel method o

2、f realizing the optimal transmission of the crank-and-rocker mechanism is presented. The optimal combination design is made by finding the related optimal transmission parameters. The diagram of the optimal transmission

3、is drawn. In the diagram, the relation among minimum transmission angle, the coefficient of travel speed variation, the oscillating angle of the rocker and the length of the bars is shown, concisely, conveniently and dir

4、ectly. The method possesses the ma</p><p>　　Keywords：Crank-and-rocker mechanism, Optimal transmission angle, Coefficient of travel speed variation</p><p>　　INTRODUCTION</p><p>　　By

5、conventional method of the crank-and-rocker design, it is very difficult to realize the optimal combination between the various parameters for optimal transmission. The figure-table design method introduced in this paper

6、 can help achieve this goal. With given conditions, we can, by only consulting the designing figures and tables, get the relations between every parameter and another of the designed crank-and-rocker mechanism. Thus the

7、optimal transmission can be realized.</p><p>　　The concerned designing theory and method, as well as the real cases of its application will be introduced later respectively.</p><p>　　ESTABLISHME

8、NT OF DIAGRAM FOR OPTIMAL TRANSMISSION DESIGN </p><p>　　It is always one of the most important indexes that designers pursue to improve the efficiency and property of the transmission. The crank-and-rocker m

9、echanism is widely used in the mechanical transmission. How to improve work ability and reduce unnecessary power losses is directly related to the coefficient of travel speed variation, the oscillating angle of the rocke

10、r and the ratio of the crank and rocker. The reasonable combination of these parameters takes an important effect on the efficien</p><p>　　The aim realizing the optimal transmission of the mechanism is how t

11、o find the maximum of the minimum transmission angle. The design parameters are reasonably combined by the method of lessening constraints gradually and optimizing separately. Consequently, the complete constraint field

12、realizing the optimal transmission is established.</p><p>　　The following steps are taken in the usual design method. Firstly, the initial values of the length of rocker and the oscillating angle of rocker

13、 are given. Then the value of the coefficient of travel speed variation is chosen in the permitted range. Meanwhile, the coordinate of the fixed hinge of crank possibly realized is calculated corresponding to value .<

14、;/p><p>　　Length of bars of crank and rocker mechanism</p><p>　　As shown in Fig.1, left arc is the permitted field of point . The coordinates of point are chosen by small step from point to poin

15、t .</p><p>　　The coordinates of point are</p><p><b>　　(1)</b></p><p><b>　　(2)</b></p><p>　　where , the step, is increased by small increment wi

16、thin range(0,). If the smaller the chosen step is, the higher the computational precision will be. is the radius of the design circle. is the distance from to .</p><p><b>　　(3)</b></p>

17、<p>　　Calculating the length of arc and , the length of the bars of the mechanism corresponding to point is obtained[1,2].</p><p>　　1.2 Minimum transmission angle </p><p>　　Minimum transm

18、ission angle (see Fig.2) is determined by the equations[3]</p><p><b>　　(4)</b></p><p><b>　　(5)</b></p><p><b>　　(6)</b></p><p>　　wher

19、e ——Length of crank(mm)</p><p>　　——Length of connecting bar(mm)</p><p>　　——Length of rocker(mm)</p><p>　　——Length of machine frame(mm)</p><p>　　Firstly, we choose mini

20、mum comparing with . And then we record all values of greater than or equal to and choose the maximum of them.</p><p>　　Secondly, we find the maximum of corresponding to any oscillating angle which is c

21、hosen by small step in the permitted range (maximum of is different oscillating angle and the coefficient of travel speed variation ).</p><p>　　Finally, we change the length of rocker by small step simila

22、rly. Thus we may obtain the maximum of corresponding to the different length of bars, different oscillating angle and the coefficient of travel speed variation .</p><p>　　Fig.3 is accomplished from Table f

23、or the purpose of diagram design.</p><p>　　It is worth pointing out that whatever the length of rocker is evaluated, the location that the maximum of arises is only related to the ratio of the length of ro

24、cker and the length of machine frame /, while independent of .</p><p>　　DESIGN METHOD</p><p>　　Realizing the optimal transmission design given the coefficient of travel speed variation and the m

25、aximum oscillating angle of the rocker</p><p>　　The design procedure is as follows.</p><p>　　(1) According to given and , taken account to the formula the extreme included angle is found. The

26、corresponding ratio of the length of bars / is obtained consulting Fig.3.</p><p><b>　　(7)</b></p><p>　　(2) Choose the length of rocker according to the work requirement, the length

27、of the machine frame is obtained from the ratio /.</p><p>　　(3) Choose the centre of fixed hinge as the vertex arbitrarily, and plot an isosceles triangle, the side of which is equal to the length of rocker

28、 (see Fig.4), and . Then plot , draw , and make angle . Thus the point of intersection of and is gained. Finally, draw the circumcircle of triangle .</p><p>　　(4) Plot an arc with point as the centre of t

29、he circle, as the radius. The arc intersections arc at point . Point is just the centre of the fixed hinge of the crank.</p><p>　　Therefore, from the length of the crank</p><p><b>　　(8)

30、</b></p><p>　　and the length of the connecting bar</p><p><b>　　(9)</b></p><p>　　we will obtain the crank and rocker mechanism consisted of , , , and .Thus the opti

31、mal transmission property is realized under given conditions.</p><p>　　2.2 Realizing the optimal transmission design given the length of the rocker (or the length of the machine frame) and the coefficient of

32、 travel speed variation</p><p>　　We take the following steps.</p><p>　　(1) The appropriate ratio of the bars / can be chosen according to given . Furthermore, we find the length of machine frame

33、 (the length of rocker ).</p><p>　　(2) The corresponding oscillating angle of the rocker can be obtained consulting Fig.3. And we calculate the extreme included angle .</p><p>　　Then repeat (3)

34、and (4) in section 2.1</p><p>　　DESIGN EXAMPLE</p><p>　　The known conditions are that the coefficient of travel speed variation and maximum oscillating angle . The crankandrocker mechanism real

35、izing the optimal transmission is designed by the diagram solution method presented above.</p><p>　　First, with Eq.(7), we can calculate the extreme included angle . Then, we find consulting Fig.3 according

36、 to the values of and .</p><p>　　If evaluate mm, then we will obtain mm.</p><p>　　Next, draw sketch(omitted).</p><p>　　As result, the length of bars is mm, mm, mm, mm.</p>

37、<p>　　The minimum transmission angle is</p><p>　　The results obtained by computer are mm, mm, mm, mm.</p><p>　　Provided that the figure design is carried under the condition of the Au

38、to CAD circumstances, very precise design results can be achieved.</p><p>　　CONCLUSIONS </p><p>　　A novel approach of diagram solution can realize the optimal transmission of the crank-and-rock

39、er mechanism. The method is simple and convenient in the practical use. In conventional design of mechanism, taking 0.1 mm as the value of effective the precision of the component sizes will be enough.</p><p&g

40、t;<b>　　譯文：</b></p><p>　　認(rèn)識曲柄搖臂機構(gòu)設(shè)計的最優(yōu)傳動方法</p><p>　　摘要：一種曲柄搖臂機構(gòu)設(shè)計的最優(yōu)傳動的方法被提出。這種優(yōu)化組合設(shè)計被用來找出最優(yōu)的傳遞參數(shù)。得出最優(yōu)傳遞圖。在圖中，在極小的傳動角度之間, 滑移速度變化系數(shù)，搖臂的擺動角度和桿的長度被直觀地顯示。 這是這種方法擁有的主要特征。根據(jù)指定的要求，它將傳動角度之下的最

41、優(yōu)傳動參數(shù)直接地表達在圖上。通過這種方法，機械傳動的特性能用以獲取最優(yōu)傳動效果。特別是， 這種方法是簡單和實用的。</p><p>　　關(guān)鍵字：曲柄搖臂機構(gòu) 最優(yōu)傳動角度 滑移速度變化系數(shù)</p><p><b>　　0 介紹</b></p><p>　　由曲柄搖臂機構(gòu)設(shè)計的常規(guī)方法, 在各種各樣的參量之間很難找出優(yōu)化組合的最優(yōu)傳動

42、。通過本文介紹的圖面設(shè)計方法可以幫助達到這個目的。在指定的情況下，通過觀查設(shè)計圖面, 我們就能得到每個參量和另外一個曲柄搖臂機構(gòu)設(shè)計之間的聯(lián)系。由因認(rèn)識最優(yōu)傳動。</p><p>　　具體的設(shè)計的理論和方法， 以及它們各自的應(yīng)用事例將在以下介紹。</p><p>　　1 優(yōu)化傳動設(shè)計的建立 </p><p>　　優(yōu)化傳動的設(shè)計一直是設(shè)計師改進傳輸效率和追求產(chǎn)量的最

43、重要的索引的當(dāng)中一個。曲柄搖臂機構(gòu)被廣泛應(yīng)用在機械傳動中。如何改進工作效率和減少多余的功率損失直接地與滑移速度變化系數(shù)，搖臂的擺動角度和曲柄搖臂的比率有關(guān)系。這些參數(shù)的合理組合采用對機械效率和產(chǎn)量有重要作用, 這些主要體現(xiàn)在極小的傳輸角度上。</p><p>　　認(rèn)識機械優(yōu)化傳動目的是找到極小的傳輸角度的最大值。設(shè)計參數(shù)是適度地減少限制而且分開的合理優(yōu)化方法的結(jié)合。因此，完全限制領(lǐng)域的優(yōu)化傳動建立了。</p

44、><p>　　以下步驟被采用在通常的設(shè)計方法。 首先，測量出搖臂的長度和搖臂的擺動角度的初始值。 然后滑移速度變化系數(shù)的值被定在允許的范圍內(nèi)。 同時，曲柄固定的鉸接座標(biāo)可能被認(rèn)為是任意值。</p><p>　　1.1 曲柄搖臂機構(gòu)桿的長度</p><p>　　由圖Fig.1，左弧是點被允許的領(lǐng)域。點的座標(biāo)的選擇從點到點。</p><p><

45、;b>　　點的座標(biāo)是</b></p><p><b>　　(1)</b></p><p><b>　　(2)</b></p><p>　　當(dāng)，高度，在range(0 ，) 被逐漸增加。如果選的越小,計算精度將越高。 是設(shè)計圓的半徑。是從到的距離。</p><p><b>

46、　　(3)</b></p><p>　　計算弧和的長度，機械桿對應(yīng)于點的長度是obtained[1,2 ] 。</p><p>　　1.2 極小的傳動角度 </p><p>　　極小的傳動角度 (參見Fig.2) 由equations[3]確定</p><p><b>　　(4)</b></p>

47、<p><b>　　(5)</b></p><p><b>　　(6)</b></p><p>　　由于——曲柄的長度(毫米)</p><p>　　——連桿的長度（毫米）</p><p>　　——搖臂的長度（毫米）</p><p>　　——機器的長度（毫米）&l

48、t;/p><p>　　首先, 我們比較極小值和。 并且我們記錄所有的值大于或等于，然后選擇他們之間的最大值。</p><p>　　第二, 我們發(fā)現(xiàn)最大值對應(yīng)于一個逐漸變小的范圍的任一個擺動的角度 (最大值是不同于擺動的角度和滑移速度變化系數(shù)) 。</p><p>　　最后, 我們相似地慢慢縮小搖臂的長度。 因而我們能獲得最大值對應(yīng)于桿的不同長度, 另外擺動的角度和滑移速

49、度變化系數(shù)。</p><p>　　Fig.3成功的表達設(shè)計的目的。</p><p>　　它確定了無論是搖臂的長度,最大值出現(xiàn)的地點，只與搖臂的長度和機械的長度的比率/有關(guān), 當(dāng)確定時。</p><p>　　2 設(shè)計方法</p><p>　　2.1 認(rèn)識最優(yōu)傳動設(shè)計下滑移速度變化系數(shù)和搖臂的最大擺動的角度</p>&l

50、t;p><b>　　設(shè)計步驟如下。</b></p><p>　　(1) 根據(jù)所給的和， 通常采取對發(fā)現(xiàn)極限角度的解釋。 桿的長度的對應(yīng)的比率/是從圖Fig.3獲得的 。</p><p><b>　　(7)</b></p><p>　　(2) 根據(jù)工作要求選擇搖臂的長度， 機械的長度是從比率/獲得的。</p>

51、;<p>　　(3) 任意地選擇固定的鉸接的中心作為端點，并且做一個等腰三角形,令一條邊與搖臂的長度相等 (參見Fig.4)，令。 然后做， 連接，并且做角度。 因而增加了交點和。 最后， 畫三角形。</p><p>　　(4)以點作為圓的中心，為半徑畫圓弧。 弧交點在點。 點是曲柄的固定鉸接的中心。</p><p>　　所以, 從曲柄的長度</p><p

52、><b>　　(8)</b></p><p><b>　　并且連桿的長度</b></p><p><b>　　(9)</b></p><p>　　我們將獲得曲柄搖臂機構(gòu)包括，，和。因而優(yōu)化傳動加工會在指定的情況下進行。</p><p>　　2.2 認(rèn)識優(yōu)化傳動設(shè)計下?lián)u臂的

53、長度(或機械的長度) 和滑移速度變化系數(shù)</p><p><b>　　我們采取以下步驟。</b></p><p>　　(1)根據(jù)選擇的確定桿的適當(dāng)比率/。 此外，我們得出機械 (搖臂的長度) 。</p><p>　　(2) 搖臂對應(yīng)的擺動的角度可以從圖Fig.3 獲得。 并且我們計算出極限角度。</p><p>　　然

54、后根據(jù)2.1重覆(3) 和(4)</p><p><b>　　3 設(shè)計例子</b></p><p>　　已知的條件是, 滑移速度變化系數(shù)和最大擺動角度。 提出曲柄搖臂機械優(yōu)化傳動圖方法設(shè)計方案。</p><p>　　首先， 通過公式(7)，我們能計算出極限角度。 然后，我們通過表格Fig.3 查出以及和的值。</p><p

55、>　　假設(shè)mm, 然后我們將得出mm。</p><p>　　然后, 做sketch(omitted) 。</p><p>　　最后, 算出桿的長度分別是 mm, mm, mm, mm.</p><p><b>　　極小傳動角度是</b></p><p>　　結(jié)果由計算可得 mm， mm， mm， mm。<

56、;/p><p>　　在運用Auto CAD 制圖設(shè)計的情況, 可達到非常精確設(shè)計結(jié)果。</p><p><b>　　4結(jié)論</b></p><p>　　認(rèn)識圖解法解答曲柄搖臂機構(gòu)的最優(yōu)傳動。這種方法是簡單和實用的。通常在機械設(shè)計中, 將0.1 毫米作為最小有效精度是足夠的。</p><p><b>　　附錄 2&

57、lt;/b></p><p>　　數(shù)控技術(shù)和裝備發(fā)展趨勢及對策</p><p>　　摘要：裝備工業(yè)的技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度決定著整個國民經(jīng)濟的水平和現(xiàn)代化程度，數(shù)控技術(shù)及裝備是發(fā)展新興高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)技術(shù)和最基本的裝備。制造技術(shù)和裝備就是人類生產(chǎn)活動的最基本的生產(chǎn)資料，而數(shù)控技術(shù)又是當(dāng)今先進制造技術(shù)和裝備最核心的技術(shù)。當(dāng)今世界各國制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術(shù)，以提高制造能力和水平，提高

58、對動態(tài)多變市場的適應(yīng)能力和競爭能力。此外世界上各工業(yè)發(fā)達國家還將數(shù)控技術(shù)及數(shù)控裝備列為國家的戰(zhàn)略物資，不僅采取重大措施來發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)，而且在“高精尖”數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)和裝備方面對我國實行封鎖和限制政策?？傊罅Πl(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進制造技術(shù)已成為世界各發(fā)達國家加速經(jīng)濟發(fā)展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。</p><p>　　關(guān)鍵字：數(shù)控技術(shù) 精度 智能化 開放式

59、 網(wǎng)絡(luò)化</p><p><b>　　正文：</b></p><p>　　數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對機械運動和工作過程進行控制的技術(shù)，數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的機電一體化產(chǎn)品，即所謂的數(shù)字化裝備，其技術(shù)范圍覆蓋很多領(lǐng)域：(1)機械制造技術(shù)；(2)信息處理、加工、傳輸技術(shù)；(3)自動控制技術(shù)；(4)伺服驅(qū)動技術(shù)；(5)傳感

60、器技術(shù)；(6)軟件技術(shù)等。 </p><p>　　1 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢 </p><p>　　數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴大，他對國計民生的一些重要行業(yè)（IT、汽車、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來越重要的作用，因為這些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢。從目前世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展

61、的趨勢來看，其主要研究熱點有以下幾個方面［1～4］。 </p><p>　　1．1 高速、高精加工技術(shù)及裝備的新趨勢 </p><p>　　效率、質(zhì)量是先進制造技術(shù)的主體。高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場競爭能力。為此日本先端技術(shù)研究會將其列為5大現(xiàn)代制造技術(shù)之一，國際生產(chǎn)工程學(xué)會（CIRP）將其確定為21世紀(jì)的中心研究方向之一。

62、 </p><p>　　在轎車工業(yè)領(lǐng)域，年產(chǎn)30萬輛的生產(chǎn)節(jié)拍是40秒/輛，而且多品種加工是轎車裝備必須解決的重點問題之一；在航空和宇航工業(yè)領(lǐng)域，其加工的零部件多為薄壁和薄筋，剛度很差，材料為鋁或鋁合金，只有在高切削速度和切削力很小的情況下，才能對這些筋、壁進行加工。近來采用大型整體鋁合金坯料“掏空”的方法來制造機翼、機身等大型零件來替代多個零件通過眾多的鉚釘、螺釘和其他聯(lián)結(jié)方式拼裝，使構(gòu)件的強度、剛度和可靠

63、性得到提高。這些都對加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。 </p><p>　　從EMO2001展會情況來看，高速加工中心進給速度可達80m/min，甚至更高，空運行速度可達100m/min左右。目前世界上許多汽車廠，包括我國的上海通用汽車公司，已經(jīng)采用以高速加工中心組成的生產(chǎn)線部分替代組合機床。美國CINCINNATI公司的HyperMach機床進給速度最大達60m/min，快速為100m/min，加

64、速度達2g，主軸轉(zhuǎn)速已達60 000r/min。加工一薄壁飛機零件，只用30min，而同樣的零件在一般高速銑床加工需3h，在普通銑床加工需8h；德國DMG公司的雙主軸車床的主軸速度及加速度分別達12*!000r/mm和1g。 </p><p>　　在加工精度方面，近10年來，普通級數(shù)控機床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密級加工中心則從3～5μm，提高到1～1.5μm，并且超精密加工精度已開始進入納米

65、級(0.01μm)。 </p><p>　　在可靠性方面，國外數(shù)控裝置的MTBF值已達6 000h以上，伺服系統(tǒng)的MTBF值達到30000h以上，表現(xiàn)出非常高的可靠性。為了實現(xiàn)高速、高精加工，與之配套的功能部件如電主軸、直線電機得到了快速的發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域進一步擴大。 </p><p>　　1.2 5軸聯(lián)動加工和復(fù)合加工機床快速發(fā)展 </p><p>

66、　　采用5軸聯(lián)動對三維曲面零件的加工，可用刀具最佳幾何形狀進行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。一般認(rèn)為，1臺5軸聯(lián)動機床的效率可以等于2臺3軸聯(lián)動機床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進行高速銑削淬硬鋼零件時，5軸聯(lián)動加工可比3軸聯(lián)動加工發(fā)揮更高的效益。但過去因5軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)、主機結(jié)構(gòu)復(fù)雜等原因，其價格要比3軸聯(lián)動數(shù)控機床高出數(shù)倍，加之編程技術(shù)難度較大，制約了5軸聯(lián)動機床的發(fā)展。 </p><p&g

67、t;　　當(dāng)前由于電主軸的出現(xiàn)，使得實現(xiàn)5軸聯(lián)動加工的復(fù)合主軸頭結(jié)構(gòu)大為簡化，其制造難度和成本大幅度降低，數(shù)控系統(tǒng)的價格差距縮小。因此促進了復(fù)合主軸頭類型5軸聯(lián)動機床和復(fù)合加工機床（含5面加工機床）的發(fā)展。 </p><p>　　在EMO2001展會上，新日本工機的5面加工機床采用復(fù)合主軸頭，可實現(xiàn)4個垂直平面的加工和任意角度的加工，使得5面加工和5軸加工可在同一臺機床上實現(xiàn)，還可實現(xiàn)傾斜面和倒錐孔的加工。德

68、國DMG公司展出DMUVoution系列加工中心，可在一次裝夾下5面加工和5軸聯(lián)動加工，可由CNC系統(tǒng)控制或CAD/CAM直接或間接控制。 </p><p>　　1.3 智能化、開放式、網(wǎng)絡(luò)化成為當(dāng)代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢 </p><p>　　21世紀(jì)的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng)，智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個方面：為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化，如加工過程的

69、自適應(yīng)控制，工藝參數(shù)自動生成；為提高驅(qū)動性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電機參數(shù)的自適應(yīng)運算、自動識別負(fù)載自動選定模型、自整定等；簡化編程、簡化操作方面的智能化，如智能化的自動編程、智能化的人機界面等；還有智能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。 </p><p>　　為解決傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)封閉性和數(shù)控應(yīng)用軟件的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)存在的問題。目前許多國家對開放式數(shù)控系統(tǒng)進行研究，如美國的NGC(

70、The Next Generation Work-Station/Machine Control)、歐共體的OSACA(Open System Architecture for Control within Automation Systems)、日本的OSEC(Open System Environment for Controller)，中國的ONC(Open Numerical Control System)等。數(shù)控系統(tǒng)開放化已經(jīng)

71、成為數(shù)控系統(tǒng)的未來之路。所謂開放式數(shù)控系統(tǒng)就是數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)可以在統(tǒng)一的運行平臺上，面向機床廠家和最終用戶，通過改變、增加或剪裁結(jié)構(gòu)對象（數(shù)控功能），形成系列化，并可方便地將用戶的特殊應(yīng)用和技術(shù)訣竅集成到控制系統(tǒng)中，快速實現(xiàn)不同品種、不同檔次的開放式數(shù)控系統(tǒng)，形成具有鮮明個性的名牌產(chǎn)品。目前開放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)規(guī)范、通信規(guī)范、配置規(guī)范、運行平臺、數(shù)控系統(tǒng)功能庫以及數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開發(fā)工具等是當(dāng)前研究的核心。 </p>

72、<p>　　網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控裝備是近兩年國際著名機床博覽會的一個新亮點。數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對信息集成的需求，也是實現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎(chǔ)單元。國內(nèi)外一些著名數(shù)控機床和數(shù)控系統(tǒng)制造公司都在近兩年推出了相關(guān)的新概念和樣機，如在EMO2001展中，日本山崎馬扎克（Mazak）公司展出的“CyberProduction Center”（智能生產(chǎn)控制中心，簡稱CPC）；日本大

73、隈（Okuma）機床公司展出“IT plaza”（信息技術(shù)廣場，簡稱IT廣場）；德國西門子(Siemens)公司展出的Open Manufacturing Environment（開放制造環(huán)境，簡稱OME）等，反映了數(shù)控機床加工向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展的趨勢。 </p><p>　　1.4 重視新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的建立 </p><p>　　1.4.1 關(guān)于數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)規(guī)范 &

74、lt;/p><p>　　如前所述，開放式數(shù)控系統(tǒng)有更好的通用性、柔性、適應(yīng)性、擴展性，美國、歐共體和日本等國紛紛實施戰(zhàn)略發(fā)展計劃，并進行開放式體系結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)規(guī)范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定，世界3個最大的經(jīng)濟體在短期內(nèi)進行了幾乎相同的科學(xué)計劃和規(guī)范的制定，預(yù)示了數(shù)控技術(shù)的一個新的變革時期的來臨。我國在2000年也開始進行中國的ONC數(shù)控系統(tǒng)的規(guī)范框架的研究和制定。 </p>&l

75、t;p>　　1.4.2 關(guān)于數(shù)控標(biāo)準(zhǔn) </p><p>　　數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)是制造業(yè)信息化發(fā)展的一種趨勢。數(shù)控技術(shù)誕生后的50年間的信息交換都是基于ISO6983標(biāo)準(zhǔn)，即采用G，M代碼描述如何（how）加工，其本質(zhì)特征是面向加工過程，顯然，他已越來越不能滿足現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)高速發(fā)展的需要。為此，國際上正在研究和制定一種新的CNC系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)ISO14649（STEP－NC），其目的是提供一種不依賴于具體系統(tǒng)的中性機制

76、，能夠描述產(chǎn)品整個生命周期內(nèi)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型，從而實現(xiàn)整個制造過程，乃至各個工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)品信息的標(biāo)準(zhǔn)化。 </p><p>　　STEP-NC的出現(xiàn)可能是數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域的一次革命，對于數(shù)控技術(shù)的發(fā)展乃至整個制造業(yè)，將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。首先，STEP-NC提出一種嶄新的制造理念，傳統(tǒng)的制造理念中，NC加工程序都集中在單個計算機上。而在新標(biāo)準(zhǔn)下，NC程序可以分散在互聯(lián)網(wǎng)上，這正是數(shù)控技術(shù)開放式、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的方向。其次，

77、STEP-NC數(shù)控系統(tǒng)還可大大減少加工圖紙（約75％）、加工程序編制時間（約35％）和加工時間（約50％）。 </p><p>　　目前，歐美國家非常重視STEP-NC的研究，歐洲發(fā)起了STEP-NC的IMS計劃(1999.1.1～2001.12.31)。參加這項計劃的有來自歐洲和日本的20個CAD/CAM/CAPP/CNC用戶、廠商和學(xué)術(shù)機構(gòu)。美國的STEP Tools公司是全球范圍內(nèi)制造業(yè)數(shù)據(jù)交換軟件的

78、開發(fā)者，他已經(jīng)開發(fā)了用作數(shù)控機床加工信息交換的超級模型(Super Model)，其目標(biāo)是用統(tǒng)一的規(guī)范描述所有加工過程。目前這種新的數(shù)據(jù)交換格式已經(jīng)在配備了SIEMENS、FIDIA以及歐洲OSACA-NC數(shù)控系統(tǒng)的原型樣機上進行了驗證。 </p><p>　　2 對我國數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本估計 </p><p>　　我國數(shù)控技術(shù)起步于1958年，近50年的發(fā)展歷程大致可

79、分為3個階段：第一階段從1958年到1979年，即封閉式發(fā)展階段。在此階段，由于國外的技術(shù)封鎖和我國的基礎(chǔ)條件的限制，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展較為緩慢。第二階段是在國家的“六五”、“七五”期間以及“八五”的前期，即引進技術(shù)，消化吸收，初步建立起國產(chǎn)化體系階段。在此階段，由于改革開放和國家的重視，以及研究開發(fā)環(huán)境和國際環(huán)境的改善，我國數(shù)控技術(shù)的研究、開發(fā)以及在產(chǎn)品的國產(chǎn)化方面都取得了長足的進步。第三階段是在國家的“八五”的后期和“九五”期間，即實施

80、產(chǎn)業(yè)化的研究，進入市場競爭階段。在此階段，我國國產(chǎn)數(shù)控裝備的產(chǎn)業(yè)化取得了實質(zhì)性進步。在“九五”末期，國產(chǎn)數(shù)控機床的國內(nèi)市場占有率達50％，配國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)（普及型）也達到了10％。 </p><p>　　縱觀我國數(shù)控技術(shù)近50年的發(fā)展歷程，特別是經(jīng)過4個5年計劃的攻關(guān)，總體來看取得了以下成績。 </p><p>　　a.奠定了數(shù)控技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，基本掌握了現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)。我國現(xiàn)在已

81、基本掌握了從數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動、數(shù)控主機、專機及其配套件的基礎(chǔ)技術(shù)，其中大部分技術(shù)已具備進行商品化開發(fā)的基礎(chǔ)，部分技術(shù)已商品化、產(chǎn)業(yè)化。 </p><p>　　b.初步形成了數(shù)控產(chǎn)業(yè)基地。在攻關(guān)成果和部分技術(shù)商品化的基礎(chǔ)上，建立了諸如華中數(shù)控、航天數(shù)控等具有批量生產(chǎn)能力的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠。蘭州電機廠、華中數(shù)控等一批伺服系統(tǒng)和伺服電機生產(chǎn)廠以及北京第一機床廠、濟南第一機床廠等若干數(shù)控主機生產(chǎn)廠。這些生產(chǎn)廠基本形

82、成了我國的數(shù)控產(chǎn)業(yè)基地。 </p><p>　　c.建立了一支數(shù)控研究、開發(fā)、管理人才的基本隊伍。雖然在數(shù)控技術(shù)的研究開發(fā)以及產(chǎn)業(yè)化方面取得了長足的進步，但我們也要清醒地認(rèn)識到，我國高端數(shù)控技術(shù)的研究開發(fā)，尤其是在產(chǎn)業(yè)化方面的技術(shù)水平現(xiàn)狀與我國的現(xiàn)實需求還有較大的差距。雖然從縱向看我國的發(fā)展速度很快，但橫向比（與國外對比）不僅技術(shù)水平有差距，在某些方面發(fā)展速度也有差距，即一些高精尖的數(shù)控裝備的技術(shù)水平差距有

83、擴大趨勢。從國際上來看，對我國數(shù)控技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)化水平估計大致如下。 </p><p>　　a.技術(shù)水平上，與國外先進水平大約落后10～15年，在高精尖技術(shù)方面則更大。 </p><p>　　b.產(chǎn)業(yè)化水平上，市場占有率低，品種覆蓋率小，還沒有形成規(guī)模生產(chǎn)；功能部件專業(yè)化生產(chǎn)水平及成套能力較低；外觀質(zhì)量相對差；可靠性不高，商品化程度不足；國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)尚未建立自己的品牌效應(yīng)，用戶

84、信心不足。 </p><p>　　c.可持續(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；相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的研究、制定滯后。 分析存在上述差距的主要原因有以下幾個方面。 </p><p>　　a.認(rèn)識方面。對國產(chǎn)數(shù)控產(chǎn)業(yè)進程艱巨性、復(fù)雜性和長期性的特點認(rèn)識不足；對市場的不規(guī)范、國外的封鎖加扼殺、體制等困難估計不足；對我國數(shù)控技術(shù)應(yīng)用水

85、平及能力分析不夠。 </p><p>　　b.體系方面。從技術(shù)的角度關(guān)注數(shù)控產(chǎn)業(yè)化問題的時候多，從系統(tǒng)的、產(chǎn)業(yè)鏈的角度綜合考慮數(shù)控產(chǎn)業(yè)化問題的時候少；沒有建立完整的高質(zhì)量的配套體系、完善的培訓(xùn)、服務(wù)網(wǎng)絡(luò)等支撐體系。 </p><p>　　c.機制方面。不良機制造成人才流失，又制約了技術(shù)及技術(shù)路線創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新，且制約了規(guī)劃的有效實施，往往規(guī)劃理想，實施困難。 d.技術(shù)方面

86、。企業(yè)在技術(shù)方面自主創(chuàng)新能力不強，核心技術(shù)的工程化能力不強。機床標(biāo)準(zhǔn)落后，水平較低，數(shù)控系統(tǒng)新標(biāo)準(zhǔn)研究不夠。 </p><p>　　3 對我國數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的戰(zhàn)略思考 </p><p>　　3.1 戰(zhàn)略考慮 我國是制造大國，在世界產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移中要盡量接受前端而不是后端的轉(zhuǎn)移，即要掌握先進制造核心技術(shù)，否則在新一輪國際產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中，我國制造業(yè)將進一步“空芯”。我們以資源

87、、環(huán)境、市場為代價，交換得到的可能僅僅是世界新經(jīng)濟格局中的國際“加工中心”和“組裝中心”，而非掌握核心技術(shù)的制造中心的地位，這樣將會嚴(yán)重影響我國現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展進程。 </p><p>　　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，首先從社會安全看，因為制造業(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，保障社會的穩(wěn)定；其次從國防安全看，西方發(fā)達國家把

88、高精尖數(shù)控產(chǎn)品都列為國家的戰(zhàn)略物質(zhì)，對我國實現(xiàn)禁運和限制，“東芝事件”和“考克斯報告”就是最好的例證。 </p><p>　　3.2 發(fā)展策略 </p><p>　　從我國基本國情的角度出發(fā)，以國家的戰(zhàn)略需求和國民經(jīng)濟的市場需求為導(dǎo)向，以提高我國制造裝備業(yè)綜合競爭能力和產(chǎn)業(yè)化水平為目標(biāo)，用系統(tǒng)的方法，選擇能夠主導(dǎo)21世紀(jì)初期我國制造裝備業(yè)發(fā)展升級的關(guān)鍵技術(shù)以及支持產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的支

89、撐技術(shù)、配套技術(shù)作為研究開發(fā)的內(nèi)容，實現(xiàn)制造裝備業(yè)的跨躍式發(fā)展。 </p><p>　　強調(diào)市場需求為導(dǎo)向，即以數(shù)控終端產(chǎn)品為主，以整機（如量大面廣的數(shù)控車床、銑床、高速高精高性能數(shù)控機床、典型數(shù)字化機械、重點行業(yè)關(guān)鍵設(shè)備等）帶動數(shù)控產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。重點解決數(shù)控系統(tǒng)和相關(guān)功能部件（數(shù)字化伺服系統(tǒng)與電機、高速電主軸系統(tǒng)和新型裝備的附件等）的可靠性和生產(chǎn)規(guī)模問題。沒有規(guī)模就不會有高可靠性的產(chǎn)品；沒有規(guī)模就不會有價格

90、低廉而富有競爭力的產(chǎn)品；當(dāng)然，沒有規(guī)模中國的數(shù)控裝備最終難以有出頭之日。 </p><p>　　在高精尖裝備研發(fā)方面，要強調(diào)產(chǎn)、學(xué)、研以及最終用戶的緊密結(jié)合，以“做得出、用得上、賣得掉”為目標(biāo)，按國家意志實施攻關(guān)，以解決國家之急需。 </p><p>　　在競爭前數(shù)控技術(shù)方面，強調(diào)創(chuàng)新，強調(diào)研究開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和產(chǎn)品，為我國數(shù)控產(chǎn)業(yè)、裝備制造業(yè)乃至整個制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)

91、展奠定基礎(chǔ)。</p><p><b>　　參考文獻：</b></p><p>　?。?］ 中國機床工具工業(yè)協(xié)會 行業(yè)發(fā)展部.CIMT2001巡禮［J］.世界制造技術(shù)與裝備市場，2001(3)：18-20.</p><p>　?。?］ 梁訓(xùn)王宣 ,周延佑.機床技術(shù)發(fā)展的新動向［J］.世界制造技術(shù)與裝備市場，2001(3)：21-28.</p