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05210535

指导教师：

沈贵水

职称：

教授

2014年3月4日

1数控技术的发展趋势

数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，他对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。

从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看，其主要研究热点有以下几个方面〔1～4〕。

1.1高速、高精加工技术及装备的新趋势

效率、质量是先进制造技术的主体。

高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。

为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一，国际生产工程学会（CIRP）将其确定为21世纪的中心研究方向之一。

在轿车工业领域，年产30万辆的生产节拍是40秒/辆，而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一；

在航空和宇航工业领域，其加工的零部件多为薄壁和薄筋，刚度很差，材料为铝或铝合金，只有在高切削速度和切削力很小的情况下，才能对这些筋、壁进行加工。

近来采用大型整体铝合金坯料“掏空”的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装，使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。

这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。

从EMO2001展会情况来看，高速加工中心进给速度可达80m/min，甚至更高，空运行速度可达100m/min左右。

目前世界上许多汽车厂，包括我国的上海通用汽车公司，已经采用以高速加工中心组成的生产线部分替代组合机床。

美国CINCINNATI公司的HyperMach机床进给速度最大达60m/min，快速为100m/min，加速度达2g，主轴转速已达60000r/min。

加工一个薄壁飞机零件，只用30min，而同样的零件在一般高速铣床加工需3h，在普通铣床加工需8h；

德国DMG公司的双主轴车床的主轴速度及加速度分别达120000r/mm和1g。

在加工精度方面，近10年来，普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密级加工中心则从3～5μm，提高到1～1.5μm，并且超精密加工精度已开始进入纳米级（0.01μm）。

在可靠性方面，国外数控装置的MTBF值已达6000h以上，伺服系统的MTBF值达到30000h以上，表现出非常高的可靠性。

为了实现高速、高精加工，与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展，应用领域进一步扩大。

2.回到基础：

重整连杆

你的连杆，考虑把他们送回服务中心，在那里，有很多事情你必须考虑。

Theyareoneofthemostcriticalpiecesoftheenginepuzzleandundergreatstrainwheninoperation,soyoumustpayattentiontothedetailsduringtherebuildingprocess.它们是发动机的拼图中最关键的部分之一，受到很大的压力在运作，所以你一定要在重建过程中注意细节。

Therearemanytimeswhenreconditioningtheconnectingrodsisanecessarypartofenginerebuilding.有些时候重整连杆是发动机多次重建的必要组成部分。

Inmanyapplicationsitisacceptable,andsignificantlylessexpensive,torebuildratherthanreplaceasetofrods.在许多应用中是可以接受的，并大大减少昂贵的维修费用，而不是取代重建一棒集。

Intheheavy-dutymarket,forinstance,manyenginerebuildersprefertoreconditiontheconnectingrodswheneverpossiblebecausethecomponentsaretypicallyexpensivetoreplaceandit'

snotalwaysnecessary.在重型市场，例如，许多发动机重建者宁愿整修连杆，因为昂贵的组件通常取代他们，它并不总是必要的。

However,liketherestoftheengine,thereare"

best"

practicesthatmustbefollowedtoensureaqualityenginebuildandtoavoidcostlycomebacks.然而，像发动机的休息，有“最佳”所必须遵循的发动机，以确保建设质量，避免昂贵的做法。

Expertssayreconditioningconnectingrodsinvolvesthoroughlycleaningthemfirsttocheckforanyvisibledamage.专家们说，重整连杆涉及彻底清洁，他们首先检查是否有明显的损坏。

Aftercleaningandinspectingthem,youmayfindobviouscluesthatdamageexists.经过清洗和检查他们，你会发现存在明显损害线索。

Knicksandburrs,ordiscoloredrodscanoftenbesignsofarodthatwillfaildowntheroad.毛刺或变色往往是一种迹象表明，将无法在道路上使用。

Thenextstepistoputtheconnectingrodsthroughamagneticparticleinspection（MPI）.下一步是通过磁粉探伤（MPI）的连杆。

Thisstepwillrevealanyhiddendamagesuchascracksorotherstressorsandimperfectionsthatcannotbeseen.这一步将发现任何裂缝或其他压力，而无法看到隐藏的缺陷损害。

AftertheMPIhasbeenperformed,iftherodsstilllooktobeingoodshape,theyshouldbecheckedforbendandtwist,whichiftoomuch,maynegatetherestofthereconditioningprocess.之后，目前已进行的MPI，如果棒看起来仍然是在良好的状态，他们应检查弯曲和扭曲，而如果太多，可能会否定翻新过程的其余部分。

Expertssaytoomuchbendortwistmayhavebeentheresultofanover-revvedengineorinsufficientoilclearance,andifnotproperlystraightenedorreplaced,willleadtocertainenginefailure.专家们说太多弯曲或扭曲可能是一种过度或不足的发动机油清理结果，如果没有适当拉直或更换，会导致某些引擎故障。

Carefulinspectionandhandlingisn'

treservedonlyforusedrods,however.认真检查和处理是不保留只用棒。

但是，Oneenginebuildercautionsthatyoushouldalwayschecktheconnectingrodsthoroughlyevenwhenthey'

renew,becauseyouneverknowwhenonewillbeoutofspecandcreateproblemsdowntheroad.一个引擎制造商警告说，你应该经常检查连杆即使他们是新的，因为你永远不知道什么时候会出一个错误，造成了交通事故。

Andneworused,that'

sthelastthingyouwanttohavehappentoyourrebuiltorremanufacturedengine.以及新的或使用的，这是过去的事你想有发生在你的重建或再制造发动机。

Themainpurposeofreconditioningrodsistobuildasetofrodsthatarestraightandofthecorrectlength.翻新棒的主要目的是建立一个集直杆和正确的长度。

Intypicallight-dutyapplications,four-andsix-cylindergasolineanddieselengines,expertssaytherodsshouldbemachinedbacktooriginalspecswithnomorethan.0025"

ofbendand.00425"

oftwist.在典型的轻型应用，4和6缸汽油和柴油发动机，专家说，棒加工后应不超过0.0025的“弯曲和0.00425”扭到原来的规格。

Arodwithtoomuchbendwilllimitoilclearancefromonesidetotheotherandpossiblylockupatthepinendoratthethrustfaceonthecrankshaft.一个多弯杆过多将限制从一个侧面向其他石油清理，并可能锁定在针端或在曲轴上的推力面了。

Furthermore,theymusthaveroundandconcentricbores,andthefastenersmustalsobeabletowithstandthestressesofthatapplication-whetherit'

saperformanceengineorheavy-dutyapplication.此外，他们必须有全面，同心孔，以及紧固件还必须能够承受压力的应用-无论它是一个高性能发动机或重型应用。

Toensurelongenginelife,therodsmustbealignedcorrectlyandthebearingsurfacesmustbesmoothandperfectlyround.为了确保发动机寿命长，棒必须正确对齐，轴承表面必须光滑，浑圆。

Anylobing,chatterormisalignment,particularlyinenginesthatoperateathigherrevs,willaffecttheengine'

sperformance.任何凸角，颤振或不对，特别是在发动机在高转速运作，会影响发动机的性能。

Aftertherodhasbeencleanedandinspectedthoroughly,itshouldbeputbacktogetherwiththerodboltstorqued.杆后已彻底清理和检查，应放回与连杆螺栓一起扭转。

Withastretchgauge,checkeachrodboltforproperstretch.随着拉伸仪，进行适当的延伸检查每个连杆螺栓。

Ifthestretchisoutofspecification,thenreplacethebolt.如果伸出说明的是，然后更换螺栓。

Whilesomeenginebuilderssaythatitissaferandlessexpensivetojustreplacetherodboltsinsteadofmeasuringthestretch,otherssaythatpracticereallydependsontheapplication,becausesomehighperformancerodboltscanbequiteexpensive.虽然一些发动机制造商说是更安全，更便宜，而不是仅仅更换测量拉伸杆螺栓，有人说这种做法实际上取决于应用程序，因为一些高性能连杆螺栓可能相当昂贵。

Afterthecapsaretorquedonwithacceptablerodbolts,measurethebigendbores.盖后，可以接受扭转杆螺栓，测量孔的大底。

Thiswillhelpyoutodeterminehowmuchtotakeoffthecapsandwhatsizeyou'

llneedtohonethemto.这将帮助你确定有多少脱下帽子，你需要什么尺寸磨练他们。

Ingeneral,youwanttotakeoffaslittlematerialaspossibletomaketheboreroundagain.在一般情况下，你想带尽可能少的材料，使孔轮再次关闭。

Expertssayyoushouldnottakeoffmorethan.002"

ofmaterialoffthebig-endatatime.Afteryouhonethebigend,measuretherodtoseewhatsizebushingyouneedtoputinthepinend.专家说，你应该不超过0.002起飞“材​​料过大，在时间的尽头。

磨练后的大底，测量杆，看看大小，你需要把套管针在年底。

Ifduringtheinspectionprocessabentortwistedrodisfound,itmaybepossibletostraighten.如果在检查过程中一杆弯曲或扭曲的发现，它可能会整顿。

Onemethodofcorrectingbendortwistiscalledcoldbending.纠正的方法之一，弯曲或扭曲现象称为冷弯曲。

Thiscanbeachievedusingaspecialholdingfixture.这可以通过使用一种特殊的夹具。

Whenperformingthisprocedure,itisimportantnottonickorscratchtherod,cautionexperts.当执行此过程，重要的是不要尼克或刮伤杆，谨慎的专家。

Nicksandscratchesweakentheconnectingrodandmayleadtopossiblebreakage.尼克斯和划痕减弱，并可能导致连杆断裂可能的。

Expertssayyoumustfirstdeterminethedirectionofbendortwist.专家说，你必须先确定方向弯曲或扭曲。

Mostbendsintherodwillbelocatednearthesmall-endbore.在大多数弯杆将附近的小端位于孔。

Placetheconnectingrodintothestraighteningfixtureusingthecorrectsizebig-endandsmall-endadapters.放入矫直使用正确的尺寸大的高端和小端适配器夹具连杆。

Installthecapandtorquethecapboltstospecifications.安装扭矩帽帽和螺栓规格。

Selecttheappropriatebendingbar.选择适当的弯曲杆。

Itshouldcloselyfittherodtopreventnicksandscratches.它应紧密贴合杆，以​​防止划痕和擦伤。

Usethebartobendtherodinsmallincrements.使用栏小增量弯曲杆。

Measuretheprogressonarodalignmentfixture.测量杆对准夹具上的进步。

Oncetheconnectingrodsarestraightened,boredandhoned,thenyoucanputthepropersizebushinginthesmallend,whichisaveryimportantstepaccordingtosomeenginebuilders.一旦连杆拉直，无聊和磨练，那么你可以把适当大小的小头，这是一个非常重要的一步根据一些发动机制造商套管。

Itisrecommendedthatyoupressouttheoldpiston-pinbushingandinstallnewones.建议您按旧的活塞销衬套，安装新的。

Andtoensurethatthebushingwon'

trotate,youshouldexpandittoconformtothesmallendbore.并保证套管不会旋转，你应该扩大到符合小端孔。

Toexpandthisbushing,pressahardenedsteelballthroughtheIDofthenewbushing.为扩大此套，按通过的新ID的淬火钢套管球。

Thiswilllockinthenewbushingandpreventitfromspinninginthebore.这将锁定在新的套管，防止它从纺纱孔。

Ifyouheattherodtoinstallthenewbushing,youshouldallowittocoolbeforeyouexpandthebushingwiththisbroachingtechnique.如果你热棒安装新的衬套，你应该让它冷却，然后再扩大与本拉床技术套管。

Thengrindthecaptothecorrectcenter-to-centerdimensionandhonethebigendandinstallnewrodbolts.然后磨帽的正确的中心到中心线和磨练的大底，并安装新的连杆螺栓。

Therearemanydifferenttypesofconnectingrodsfromcaststeeltopowdermetal（PM）"

cracked"

rodstoallthevarioustypesofperformancerods.有连接铸钢棒金属粉末许多不同类型的“破解”的所有不同类型的表现平平。

Morethanhalfoftheconnectingrodsusedintoday'

slatemodelenginesarepowdermetalI-beamdesign.超过今天的最新型号的发动机所使用的连杆一半是金属粉末的I-梁的设计。

PMrodsareconstructedbycompressingpowderedsteelintoamoldandheatingittoahighenoughtemperaturewherethepowdermeltsandfusesintoasolidpiece.下午棒构建压缩成一个模具钢和粉末加热到足够高的温度下熔化的粉末到一个坚实的一块保险丝。

Thisprocessallowstherodstobecastwithveryprecisetolerances,thusreducingtheamountmachiningrequiredtofinishthepart,makingitlessexpensivetoproducehigherqualityrods.这个过程允许棒丢在非常精确的公差，从而减少所需的数额加工完成的部分，使其更便宜，生产更高质量的棒。

PMrodsaremadeupofacompositeofalloysthatallowrodcapstobe"

atthepartinglineratherthansplitwithastraightcut.下午棒是由一种合金，使棒盖被“破解”，在分型线，而不是一个分裂复合直切。

ManyPMrodsarenotserviceablebecauseyoucannotgrinddownthecapstobringitbacktooriginalspecifications.许多下午棒不能使用，因为你不能磨下来的上限，以使其恢复到原来的规格。

Insomecases,thereareoversizeODbearingsavailablethatwillallowyoutohonethebig-endandfitalargerbearing.在某些情况下，有特大型轴承外径可用，可以让你磨练的大底，适合较大的影响。

ThebenefittomanufacturersisthatthefracturedPMrodispoppedoutlikeaneggwithverylittlemachiningtomakethecenter-to-centerdistancesright.对制造商的好处是，下午杆断裂弹出很少像一个鸡蛋，使加工中心到中心距离的权利了。

Itcomesoutofthecastingprocessthefinalsizeandisbrokenatascoredlinethatispartofthedesign.它配备了铸造过程的最终尺寸，并在得分线即部分的设计打破。

PMrodscanbemanufacturedforlesscostthantraditionalrodsandisamo