2506 地下升降式自動(dòng)化立體車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì),地下,升降,自動(dòng)化,立體車(chē)庫(kù),設(shè)計(jì) I地下升降式自動(dòng)化立體車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)摘 要本設(shè)計(jì)是根據(jù)我國(guó)近幾年來(lái)房地產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展和老百姓私家車(chē)的急劇增多，私家車(chē)數(shù)量的急劇增加與車(chē)（位）庫(kù)設(shè)置嚴(yán)重滯后的矛盾應(yīng)運(yùn)而生的自動(dòng)化車(chē)庫(kù)。地下升降式自動(dòng)化立體車(chē)庫(kù)，是充分利用小區(qū)地下空間設(shè)置的新型車(chē)庫(kù)，其型號(hào)為單層 2 個(gè)車(chē)位。車(chē)庫(kù)下降后可完全居于地面之下，車(chē)庫(kù)表面能與周邊完全融為一體。并且每個(gè)車(chē)庫(kù)均屬獨(dú)立空間，升降自如，停（?。┸?chē)極為方便，快捷，是充分利用地下空間改造或興建的安全、新型、便捷式車(chē)庫(kù)。該車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)新穎、獨(dú)特、巧妙，實(shí)用性強(qiáng)，可以大大緩解小區(qū)車(chē)庫(kù)（位）嚴(yán)重不足的矛盾。 本說(shuō)明書(shū)共分五章，著重設(shè)計(jì)計(jì)算了鋼絲繩及滑輪組機(jī)構(gòu)、載車(chē)板、升降機(jī)構(gòu)、橫移入庫(kù)機(jī)構(gòu)以及庫(kù)架等主要系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算。關(guān)鍵詞：載車(chē)板 升降系統(tǒng) 橫移 機(jī)構(gòu)IIAbstractThe design is based on the developmrnt according to our country in the last few years real estate industry vigorous development and the common people private vehicle, the private vehicle quantity sharp growth and the vehicle (position) the storehouse establishment serious lag contradiction arises at the historic moment automated garage. The underground elevating automation three-dimensional garage, is the full use plot underground space establishment new garage, its model for single-layer 2 berth. After the garage drops may reside in under completely the ground, the garage surface energy and peripheral merges into one organic whole completely. And each garage is the space-independent, the fluctuation freely, stops (takes) the vehicle to be extremely convenient, quick, is the full use underground space transformation or the constructing security, new, the convenient -like garage. This garage design novel, is unique, is ingenious, usable, may alleviate the plot garage greatly (position) the serious insufficient contradiction. This instruction booklet altogether divides five chapters, the emphatically design calculation steel wire and the block and tackle organization, carried the template, the elevating mechanism, move horizontally the warehousing organization as well as storehouse and so on the main system design calculation. Key words: carries jacking system moves horizontally organizationIII目 錄摘 要………………………………………………………………………………IAbstract ……………………………………………………………………………II第 1 章 緒論 ………………………………………………………………………1第 2 章 車(chē)庫(kù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算和零件選 …………………………………………22.1 鋼材的選用…………………………………………………………………22.1.1 庫(kù)上邊框鋼材的選擇 ………………………………………22.1.2 庫(kù)架支撐鋼的選擇 …………………………………………22.1.3 上下層支撐鋼的選擇 ………………………………………32.1.4 升降臺(tái)輔助支鋼的選擇 ……………………………………32.1.5 鏈輪支撐鋼的選擇 …………………………………………32.1.6 鏈輪輔助支撐鋼的選擇 ……………………………………32.1.7 滑輪支撐鋼的選擇 …………………………………………32.1.8 滑輪輔助支撐鋼的選擇 ……………………………………42.1.9 上下層支撐鋼橫向連接鋼的選擇……………………………42.1.10 滑輪支撐鋼橫向連接鋼的選擇 ……………………………42.1.11 鏈輪支撐鋼橫向連接鋼的選擇 ……………………………42.1.12 載車(chē)板橫向邊緣鋼 ………………………………………… 52.2 載車(chē)板的結(jié)構(gòu)和尺寸的設(shè)計(jì)算 ………………………………5 2.3 升降系統(tǒng)各零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和尺寸確定…………………………72.3.1 升降臺(tái)結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計(jì) ……………………………………72.3.2 鋼絲繩的設(shè)計(jì)計(jì)算 ………………………………………82.3.3 鋼絲繩夾的選擇…………………………………………… 112.3.4 滑輪及其組件的設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………… 122.3.5 卷筒的設(shè)計(jì)計(jì)算和尺寸確定……………………………… 172.3.6 升降鏈及鏈輪的選擇 ……………………………………… 212.3.7 升降用電動(dòng)機(jī)及變速器的設(shè)計(jì)計(jì)算及型號(hào)選擇……………242.3.8 升降電動(dòng)傳動(dòng)鏈及連輪的連輪的設(shè)計(jì)計(jì)算…………………25IV2.4 橫移機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和各零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算以及選擇……………282.4.1 軌道和導(dǎo)輪的設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………………292.4.2 橫移電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算及型號(hào)選擇…………………………322.4.3 帶及帶輪的選擇………………………………………………342.4.4 聯(lián)軸器的選擇…………………………………………………372.5 庫(kù)鋼架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)……………………………………………………38第 3 章 車(chē)庫(kù)其它配備要求………………………………………………………403.1 電控系統(tǒng)………………………………………………………………403.1.1 控制系統(tǒng)組成…………………………………………………403.1.2 控制系統(tǒng)的運(yùn)行方式…………………………………………413.1.3 控制系統(tǒng)的故障檢測(cè)…………………………………………413.2 安全設(shè)置………………………………………………………………413.3 照明…………………………………………………………………… 423.4 通風(fēng)…………………………………………………………………… 423.5 排水…………………………………………………………………… 423.6 消防…………………………………………………………………… 42第 4 章 經(jīng)濟(jì)可行性分析………………………………………………………… 444.1 市場(chǎng)需求……………………………………………………………… 444.2 初步可行性研究……………………………………………………… 454.2.1 投資機(jī)會(huì)調(diào)查統(tǒng)計(jì)…………………………………………… 454.2.2 經(jīng)濟(jì)成本核算………………………………………………… 45第 5 章 專題論文………………………………………………………………… 465.1 除雪工作裝置的概述………………………………………………… 465.2 多段式可越障除雪工作裝置（改進(jìn)型除雪工作裝置）………………475.2.1 多段式可越障除雪工作裝置優(yōu)點(diǎn)………………………… 475.2.2 多段式可越障除雪工作裝置的結(jié)構(gòu)組成……………………485.2.3 工作裝置的工作原理…………………………………………495.2.4 多段式樣可越障除雪工作裝置的使用要求…………………495.3 其它形式的除雪工作裝置……………………………………………505.3.1 轉(zhuǎn)子式除雪裝置………………………………………………505.3.2 犁式除雪裝置…………………………………………………50V5.3.3 多功能除雪裝置………………………………………………515.4 除雪工作裝置與車(chē)輛的匹配…………………………………………525.4.1 專用車(chē)…………………………………………………………525.4.2 兼用型牽引車(chē)輛………………………………………………53總 結(jié)………………………………………………………………………………55致 謝………………………………………………………………………………56參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………57附錄 1 外文譯文…………………………………………………………………58附錄 2 外文原文…………………………………………………………………670第 1 章 緒論本設(shè)計(jì)是為適應(yīng)現(xiàn)代化進(jìn)程和解決小區(qū)車(chē)庫(kù)（位）嚴(yán)重不足而設(shè)計(jì)研制的一種新型家庭用自動(dòng)化立體車(chē)庫(kù)。該車(chē)庫(kù)結(jié)構(gòu)主要由鋼絲繩及滑輪組機(jī)構(gòu)、載車(chē)板、升降機(jī)構(gòu)、橫移入庫(kù)機(jī)構(gòu)以及庫(kù)架等部分組成。其工作原理為：1 車(chē)輛入庫(kù)：操作控制系統(tǒng)，升降臺(tái)載著載車(chē)板通過(guò)升降系統(tǒng)以 4mm/min的速度提升到達(dá)與地面相平處停止，車(chē)輛通過(guò)車(chē)庫(kù)進(jìn)口端開(kāi)進(jìn)，經(jīng)升降臺(tái)到達(dá)載車(chē)板定位處。車(chē)輛停好位后，司機(jī)從庫(kù)側(cè)面走出。操作控制系統(tǒng)，升降臺(tái)提升著載車(chē)板和車(chē)輛向地下以 4mm/min 的速度垂直下降。當(dāng)載車(chē)板的導(dǎo)輪與地下軌道相吻合時(shí)，升降系統(tǒng)停止運(yùn)作，此時(shí)車(chē)庫(kù)頂蓋（附帶與兩側(cè)升降臺(tái)上）蓋住庫(kù)頂且?guī)祉斉c地面相平。隨后通過(guò)電磁閥傳感橫移系統(tǒng)，載車(chē)板上的電機(jī)通過(guò)帶傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)導(dǎo)輪沿著導(dǎo)軌橫向移動(dòng)，而導(dǎo)輪與載車(chē)板是一體的，所以載車(chē)板載著車(chē)輛和導(dǎo)輪同步向左或向右移入庫(kù)中兩側(cè)中的一個(gè)庫(kù)中，通過(guò)傳感系統(tǒng)找正位置，橫移停止運(yùn)作。車(chē)輛入庫(kù)結(jié)束?？偣灿脮r(shí)一分中左右。2 車(chē)輛出庫(kù)：操作控制系統(tǒng)，橫移機(jī)構(gòu)帶動(dòng)對(duì)應(yīng)的載車(chē)板及上面的車(chē)輛橫向從小車(chē)庫(kù)移出，沿軌道到達(dá)升降臺(tái)指正位置，升降系統(tǒng)運(yùn)作，升降臺(tái)載著載車(chē)板和車(chē)輛向上移動(dòng)，同時(shí)車(chē)庫(kù)蓋打開(kāi)。當(dāng)升降臺(tái)上面與地面相平時(shí)，上升停止。司機(jī)從庫(kù)口的左右兩側(cè)進(jìn)到車(chē)內(nèi)，開(kāi)走。隨后操作控制系統(tǒng)，車(chē)輛入庫(kù)，入庫(kù)過(guò)程同上。在不使用車(chē)庫(kù)的情況下，車(chē)庫(kù)頂蓋蓋住庫(kù)頂，從上面看去與地面相平，并且與附近路面和諧一致，既可以走人也可以通車(chē)輛。另外升降系統(tǒng)采用鋼絲繩傳動(dòng)，由鏈起升降平衡的作用。 1第 2 章 車(chē)庫(kù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算和零件選擇2.1 鋼材的選用〈〈機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)１〉 〉2.1.1 車(chē)庫(kù)上邊框鋼材的選擇選擇冷彎等邊槽鋼（GB/T6728-2002） 。通過(guò)查表 3.1-158 根據(jù)實(shí)際物理需求，選擇 H×B×t=300×200×10。理論質(zhì)量為 10.221kg/m.橫截面面積S=13.021 ,重心 X。=1.517. 材料選擇優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 20 鋼。2cm圖 2—1 矩形冷彎空心型鋼結(jié)構(gòu)2.1.2 庫(kù)架支撐鋼的選擇選擇矩形冷彎空心型鋼結(jié)構(gòu)（GB/T6723-1986） 。通過(guò)查表 3.1-165，根據(jù)實(shí)際需求選擇尺寸 H×B×t=300×200×10。理論重量為 72.7kg/m 橫截面面積S=92.6 .材料選擇優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 20 鋼。確定長(zhǎng)度為 3500mm,數(shù)量為 4 根。2cm2得質(zhì)量為 。1472.35107.8mkg???2.1.3 上下層支撐鋼的選擇選擇矩形冷彎空心型鋼結(jié)構(gòu)（GB/T6723-1986） 。通過(guò)查表 3.1-165，根據(jù)實(shí)際需求選擇尺寸 H×B×t=160×80×8。理論重量為 26.81kg/m 橫截面面積S=33.64 . 材料選擇優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 20 鋼。確定長(zhǎng)度為 3000mm,數(shù)量為 42cm根。得質(zhì)量為 246.8132.7kg??2.1.4 升降臺(tái)輔助支撐鋼的選擇選擇矩形冷彎空心型鋼結(jié)構(gòu)（GB/T6723-1986） 。通過(guò)查表 3.1-165，根據(jù)實(shí)際需求選擇尺寸 H×B×t=100×50×5。理論重量為 10.484kg/m 橫截面面積S=13.365 . 材料選擇優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 20 鋼。確定長(zhǎng)度為 1000mm,數(shù)量為2cm4 根。得質(zhì)量為 3410.841.936kg???2.1.5 鏈輪支撐鋼的選擇選擇矩形冷彎空心型鋼結(jié)構(gòu)（GB/T6723-1986） 。通過(guò)查表 3.1-165，根據(jù)實(shí)際需求選擇尺寸 H×B×t=120×50×6。理論重量為 15.097kg/m 橫截面面積S=19.232 . 材料選擇優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 20 鋼。確定長(zhǎng)度為 500mm,數(shù)量為 42cm根。得質(zhì)量為 415.097.3.194kg???2.1.6 鏈輪輔助支撐鋼的選擇選擇矩形冷彎空心型鋼結(jié)構(gòu)（GB/T6723-1986） 。通過(guò)查表 3.1-165，根據(jù)實(shí)際需求選擇尺寸 H×B×t=120×50×6。理論重量為 15.097kg/m 橫截面面積3S=19.232 . 材料選擇優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 20 鋼。確定長(zhǎng)度為 750mm,數(shù)量為 42cm根。得質(zhì)量為 6415.097.45.291kg???2.1.7 滑輪支撐鋼的選擇選擇矩形冷彎空心型鋼結(jié)構(gòu)（GB/T6723-1986） 。通過(guò)查表 3.1-165，根據(jù)實(shí)際需求選擇尺寸 H×B×t=120×50×6。理論重量為 15.097kg/m 橫截面面積S=19.232 . 材料選擇優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 20 鋼。確定長(zhǎng)度為 750mm,數(shù)量為 42cm根。得質(zhì)量為 。6415.097.45.291kg???2.1.8 滑輪輔助支撐鋼的選擇選擇矩形冷彎空心型鋼結(jié)構(gòu)（GB/T6723-1986） 。通過(guò)查表 3.1-165，根據(jù)實(shí)際需求選擇尺寸 H×B×t=60×30×4。理論重量為 4.826kg/m 橫截面面積S=6.147 . 材料選擇優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 20 鋼。確定長(zhǎng)度為 750mm,數(shù)量為 42cm根。得質(zhì)量為 74.8260.75.39kg???2.1.9 上下層支撐鋼橫向連接鋼的選擇選擇矩形冷彎空心型鋼結(jié)構(gòu)（GB/T6723-1986） 。通過(guò)查表 3.1-165，根據(jù)實(shí)際需求選擇尺寸 H×B×t=100×50×5。理論重量為 10.484kg/m 橫截面面積S=13.365 . 材料選擇優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 20 鋼。確定長(zhǎng)度為 1850mm,數(shù)量為2cm2 根。得質(zhì)量為 。810.4.853.790kg???2.1.10 滑輪支撐鋼橫向連接鋼的選擇選擇矩形冷彎空心型鋼結(jié)構(gòu)（GB/T6723-1986） 。通過(guò)查表 3.1-165，根據(jù)實(shí)際需求選擇尺寸 H×B×t=60×30×4。理論重量為 4.826kg/m 橫截面面積4S=6.147 . 材料選擇優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 20 鋼。確定長(zhǎng)度為 1850mm,數(shù)量為 22cm根。得質(zhì)量為 。94.8261.57.862kg???2.1.11 鏈輪支撐鋼橫向連接鋼的選擇選擇矩形冷彎空心型鋼結(jié)構(gòu)（GB/T6723-1986） 。通過(guò)查表 3.1-165，根據(jù)實(shí)際需求選擇尺寸 H×B×t=60×30×4。理論重量為 4.826kg/m 橫截面面積S=6.147 .材料選擇優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 20 鋼. 確定長(zhǎng)度為 1850mm,數(shù)量為 22cm根。得質(zhì)量為 .104.8261.57862kg???圖 2—2 矩形冷彎空心型鋼結(jié)構(gòu)2.1.12 載車(chē)板橫向邊緣鋼選擇冷彎等邊槽鋼（GB/T6728-2002） 。通過(guò)查表 3.1-158 根據(jù)實(shí)際物理需求，選擇 H×B×t=100×50×4.0。理論質(zhì)量為 5.788kg/m.橫截面面積5S=7.373 , 重心 X。=1.448. 材料選擇優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 20 鋼。確定長(zhǎng)度為2cm4700mm,數(shù)量為 2 根。得質(zhì)量為. .125.784..072mkg???(以上理論質(zhì)量都是按鋼的密度為 7.85g/ = )3c2kgm2.2 載車(chē)板的結(jié)構(gòu)和尺寸的設(shè)計(jì)算〈〈機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)１〉 〉由于本設(shè)計(jì)存車(chē)容量為 4700×1850×1450 中型車(chē)，考慮力學(xué)性能，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)尺寸如圖 2.3。 整體由冷彎空心型鋼、冷彎等邊槽鋼和鋼板焊接而成。 低部三橫梁鋼材選用矩形冷彎空心型鋼結(jié)構(gòu)（GB/T6723-1986） 。通過(guò)查表3.1-165，根據(jù)實(shí)際需求選擇尺寸 H×B×t=160×80×8。理論重量為26.81kg/m 橫截面面積 S=33.64 。材料選擇優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 20 鋼. 確定長(zhǎng)2cm度為 1850mm,數(shù)量為 3 根。得質(zhì)量為 ..1236.815479kg???車(chē)板邊梁選擇冷彎等邊槽鋼（GB/T6728-2002） 。通過(guò)查表 3.1-158 根據(jù)實(shí)際物理需求，選擇 H×B×t=100×50×4.0。理論質(zhì)量為 5.788kg/m.橫截面面積 S=7.373 , 重心 X。=1.448. 材料選擇優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 20 鋼. 確定長(zhǎng)度2cm為 4700mm,數(shù)量為 2 根。得質(zhì)量為. .125.784.072mkg???中部支撐剛選擇矩形冷彎空心型鋼結(jié)構(gòu)（GB/T6723-1986） 。通過(guò)查表3.1-165，根據(jù)實(shí)際需求選擇尺寸 H×B×t=100×50×5。理論重量為10.484kg/m 橫截面面積 S=13.365 .材料選擇優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 20 鋼確定長(zhǎng)2c度為 1690mm,數(shù)量為 2 根。得質(zhì)量為. 130.481.6935.42mkg???鋼板材料采用 ZG06Cr13Ni14Mo.體積為 質(zhì)量為.7.0m6= 14m7850 .675.1kg?2—3 載車(chē)板結(jié)構(gòu)示意圖2.3 升降系統(tǒng)各零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和尺寸確定本系統(tǒng)主要通過(guò)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)鋼絲繩通過(guò)滑輪提升或下放載車(chē)板。結(jié)構(gòu)主要由升降臺(tái)、鋼絲繩及滑輪組件、鏈和鏈輪組件、卷筒組件、電動(dòng)系統(tǒng)等組成。72.3.1 升降臺(tái)結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計(jì)通過(guò)查《機(jī)械手冊(cè) 3》第 28 篇要求，對(duì)升降臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算。其初步結(jié)構(gòu)主要由螺栓、矩形邊梁鋼、鏈連輪、滑輪、 鋼板 、連接板支撐鋼等組成 機(jī)構(gòu)如下圖 2—4 升降臺(tái)結(jié)構(gòu)2.3.2 鋼絲繩的設(shè)計(jì)計(jì)算。 〈〈機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 2〉 〉1．機(jī)構(gòu)工作類型的選擇由于本車(chē)庫(kù)為家庭用車(chē)庫(kù)，工作時(shí)間 145000N0F所選鋼絲繩規(guī)格合格。通過(guò)表 8.1-34 選擇起重機(jī)型線接觸鋼絲繩 型號(hào)鋼絲繩。619S?2.3.3 鋼絲繩夾的選擇圖 2—6 鋼絲繩夾根據(jù)表 8.1-35 選擇A=37.0 B=37 C=74 R=10.5 H=92螺母 M16 材料為 KTH350-10(GB/T5976-1986)鋼絲繩夾的使用方法由表 8.1-38 查得每個(gè)接頭處的鋼絲繩夾最少為 4 個(gè)，其安裝結(jié)構(gòu)及尺寸如下圖：11圖 2—7 鋼絲繩夾的安裝位置其中 A=(6~7)d。=120~140mm 取 A=130mm。2.3.4 滑輪及其組件的設(shè)計(jì)計(jì)算1 材料和結(jié)構(gòu)的選擇滑輪用來(lái)對(duì)鋼絲繩進(jìn)行導(dǎo)向和支撐，以改變繩索及其傳遞拉力的方向或平衡繩索分支的拉力。由于本設(shè)計(jì)的滑輪承受載荷中等，選擇材料為 ZG230-450,制成實(shí)體滑輪。2 滑輪主要尺寸的確定繩槽半徑 R 是根據(jù)鋼絲繩直徑 d 的最大允許偏差為 確定的。鋼絲繩07?繞進(jìn)和繞出滑輪槽時(shí)偏斜的最大角度（即鋼絲繩中心線和與滑輪軸垂直的平面之間的角度）應(yīng)不大于 。04繩槽表面的精度為 。滑輪的6.5aR主要尺寸通過(guò)表 8.1-63 確定滑輪槽斷面尺寸1211234604.5605.1BECRMS???圖 2—8 滑輪基本尺寸（JB/T9005.1—1999）根據(jù)表 8.1-64 確定滑輪的直徑選擇 D=400mm3 滑輪形式的確定由于結(jié)構(gòu)好密封比較嚴(yán)密選擇 A 型結(jié)構(gòu)。圖 2—9 滑輪基本尺寸通過(guò)查表 8.1-65 選擇滑輪軸承尺寸13310B?560D?2寬 度 16A?21NF60B?4872S由表 8.1—66 選擇輪轂尺寸1R?9~20d?取 35H?10B48DM?129152D?1735D6B75.F0R螺 栓 孔 數(shù) n=4螺 釘 孔 數(shù) n=84 滑輪強(qiáng)度的計(jì)算圖 2—10 滑輪受力分析14假定輪緣是多支點(diǎn)梁，繩索拉力 F 使輪緣產(chǎn)生彎曲繩拉力的合力(N)（2—2sinpF??3）式中 F—繩索拉力，為 7500N—繩索在滑輪上的包角的圓心角。為? 45o所以 452sin70sin70.2p N???輪緣最大彎矩（ ）Nm?（2—ax16pFLM4）式中 L—兩輪輻間的輪緣弧長(zhǎng)(mm) mm2213.40578D?????所以 max.16320.116pFNm??輪緣最大彎曲應(yīng)力（ ）aMP（2—5）maxsin82wpLW????式中 W—輪緣抗彎斷面摸數(shù)（ ）3—許用彎曲應(yīng)力，應(yīng)該小于 100 wp? aP所以 max7501sin56.3210828aaFLMP?????輻條內(nèi)壓應(yīng)力（ ）MP當(dāng)繩索拉力合力方向與輻條中心線重合時(shí)，輻條中產(chǎn)生的壓應(yīng)力最大15（2—6）2sinccpFA??????式中 A—輻條斷面面積（ ） ，取 A=700 2m2m—斷面折減系數(shù)，取 0.1?—許用壓應(yīng)力為 100cp?aMP所以 452sin70sin2810.1oc acpaFMPA?? ??????滑輪滿足要求。5 滑輪組件的設(shè)計(jì)查機(jī)《械設(shè)計(jì)手冊(cè) 3》按 ZB/T J80006.3—1987。選擇 A 型，如上面示意圖所示。帶有深溝球軸承和圓柱滾子軸承兩個(gè)形式的滾動(dòng)軸承（嚴(yán)密密封）有內(nèi)軸套的滑輪。根據(jù)上面得到的滑輪的滑輪直徑和壁厚選擇 310B?56D?滾動(dòng)軸承分別選擇 6216 和 NF216.680D?71416圖 2—11 滑輪組件 為了減少摩擦與磨損，同時(shí)有起到冷卻、吸振、防銹，以及降低噪音。由于軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)速度不大于 4m/s 選擇毛氈密封（從動(dòng)輪）和皮碗密封。滑輪軸向的固定采用緊固螺母固定。2.3.5 卷筒的設(shè)計(jì)計(jì)算和尺寸確定1． 卷筒類型的選擇選擇周邊大齒輪式（JB/T9006.2—1999） 。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是卷筒軸不受轉(zhuǎn)矩，17只承受彎矩。一般為開(kāi)式傳動(dòng)。選擇圖 8.1-3A 型結(jié)構(gòu)。2．卷筒幾何尺寸的確定選擇單層卷繞雙聯(lián)卷筒。通過(guò)表 8.1—47 對(duì)卷筒幾何尺寸進(jìn)行計(jì)算。卷筒上有螺旋槽部分長(zhǎng)計(jì)算公式（2—7）max010()HLzpD????D—卷筒名義直徑,通過(guò)表 8.1—48 選擇 400mmd — 鋼絲繩直徑,d=20—最大起升高度， 取 2000mm maxHmaxHa —滑輪組倍率，a=1.D0=D+d—卷筒計(jì)算直徑，由鋼絲繩中心算起的卷筒直徑。Z≥1.5—為固定鋼繩的安全圈系數(shù)，取 1.6P— 繩槽槽距，查表 8.1—49，P=22。根據(jù)表 8.1—50 選取卷筒的部分尺寸，卷筒槽形選標(biāo)準(zhǔn)槽形即可。選擇基本尺寸 D=400 D1=370 D2=360 D3=17 L1=70 L2=28所以 012()(708)754sLLmm?????020(1.6)28.563.147Lm?????。?—8）18圖 2—12 卷筒基本尺寸由于卷筒選取 A 型單層雙聯(lián)卷筒結(jié)構(gòu)，卷筒長(zhǎng)度計(jì)算公式（2—9）012()sLLm??L1 —無(wú)繩槽卷筒端部尺寸（又結(jié)構(gòu)需要決定） L2 —固定鋼繩所需長(zhǎng)度 所以 012()(7028)7541sLm?????3、卷筒的技術(shù)條件a、材料HT200 灰鑄鐵。鑄鐵件需經(jīng)時(shí)效處理一消除內(nèi)應(yīng)力鑄鋼件應(yīng)進(jìn)行退火處理b、表面質(zhì)量卷筒不得有裂紋，成品卷筒的表面上不得有影響使用性能和有損外觀的顯著缺陷c、尺寸公差和表面粗糙度同一卷筒上的螺旋槽的底經(jīng)差不得超過(guò)d、形位公差卷筒上配合圓（D 1）的圓度比 t1、同軸度 t2、左右螺旋槽的徑向圓跳動(dòng)?t3 以及端面圓挑動(dòng) t4，不得大于 GB/T1184 中的下列值：（2—10）12D?孔 的 公 差 帶不低于 8 級(jí)；2t?（2—11）31.0;?4、鋼絲繩在卷筒上的固定繩端在卷筒上的固定必須安全可靠。在這里采用壓板固定。19圖 2—13 壓板式固定它的構(gòu)造簡(jiǎn)單，檢查拆卸方便。鋼絲繩的壓板按表 8.1—54 選取這種壓板使用于各種原股鋼絲繩的繩端的固定。圖 2—14 壓班基本尺寸A=65mmB=60 mmC=20 mmD=22 mm20F=5.0 mmG=21.0 mmR=10.0 mmd=20 mm5．卷筒最小直徑的計(jì)算計(jì)算公式Dmin=hd （2—12）Dmin —按鋼絲繩中心計(jì)算的滑輪和卷筒的最小直徑h — 與機(jī)構(gòu)工作級(jí)別和鋼絲繩有關(guān)的系數(shù)查表 8.1—61h=18Dmin =18×20=360鋼絲繩繞進(jìn)繞出滑輪槽時(shí)偏角的最大角不大于 40鋼絲繩繞進(jìn)繞出卷筒時(shí)鋼絲繩離螺旋槽兩側(cè)的角度不大于 9.506.卷筒強(qiáng)度計(jì)算卷筒的材料一般采用不低于 HT200 鑄鐵。忽略卷筒自重力，卷筒在鋼絲繩最大拉力作用下，使卷筒產(chǎn)生壓、彎曲和扭應(yīng)力，其中壓應(yīng)力最大。由于 L≤3D 時(shí)只計(jì)算壓應(yīng)力。因?yàn)槭菃螌泳砝@，壓應(yīng)力應(yīng)按下式計(jì)算（2—13）??'max1bcFAp????????0.75bbcc??????max1 1單 層 卷 繞 卷 筒 壓 應(yīng) 力 （ MP)F -鋼 絲 繩 最 大 拉 力 （ N）卷 筒 壁 厚 （ ）A 應(yīng) 力 減 小 系 數(shù) ， 一 般 取 A-許 用 應(yīng) 力 , 鑄 鐵 抗 拉 強(qiáng) 度 極 限查《設(shè)計(jì)手冊(cè) 1》表 3.1—6， （2—14）10bMP?21??1653bcMP??'max170.6.3942FAMPp????卷筒合格2.3.6 升降鏈及鏈輪的選擇1．鏈的類型選擇本設(shè)計(jì)鏈起到平衡和傳動(dòng)的作用，因此通過(guò)表 14.2—1 根據(jù)實(shí)際需要選短節(jié)距精密滾子鏈（簡(jiǎn)稱滾子鏈） ，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：由外鏈節(jié)和內(nèi)鏈節(jié)鉸接而成。銷(xiāo)軸和外鏈板、套筒和內(nèi)鏈板為靜配合；滾子空套在套筒上可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，以減少嚙合 時(shí)的摩擦和磨損，并可以緩和沖擊。2．滾子鏈的基本參數(shù)和尺寸根據(jù)實(shí)際需要選擇 12A 型鏈條，尺寸如圖 2—15：圖 2—15 滾子鏈結(jié)構(gòu)尺寸節(jié)距 P=19.05mm滾子直徑 d 1=11.91mm內(nèi)節(jié)內(nèi)寬 b 1=12.57mm銷(xiāo)軸直徑 d 2=5.96mm套筒孔徑 d 3=5.98mm22鏈條通道高度 h 1=18.34mm內(nèi)鏈板高度 h 2=18.08mm外鏈板高度 h 3=15.62mm過(guò)渡鏈尺寸 l 1=7.9mm l2=9014mm c=0.1mm排距 P t=22.783.滾子鏈鏈輪的基本參數(shù)和主要尺寸（GB/T1234—1997）圖 2—16 滾子鏈鏈輪結(jié)構(gòu)尺寸查表 14.2—3 初選 Z=18,已經(jīng)選擇鏈條的型號(hào)為 12A 型。通過(guò)查表14.2—2 查得配用鏈條的節(jié)距 P=19.05mm滾子鏈外徑 排距1.9rdm?2.78zPm?確定分度圓的直徑 d:（2—15）00.519.8sinsiPZ齒頂圓直徑 :ad（2—16）maxin1.2509.7125.01.92.606() 514rdPmZ????????由于 121.60mm1.確定設(shè)計(jì)功率（2—21）11802sin2364sin742zoFN????dP功率計(jì)算公式為 （2—22）dAPK式中：—為設(shè)計(jì)功率，單位為 Kw；d齒輪減速電動(dòng)機(jī)YCJ配套電機(jī)（0.55~15）減速器：輸出轉(zhuǎn)矩為9~3400Nm輸出轉(zhuǎn)速為15~600r/minIP44IC0141 IMB3符合自動(dòng)化立體車(chē)庫(kù)的設(shè)計(jì)需要34—為工作情況系數(shù)，其值見(jiàn)表 10-10；由于所受載荷變動(dòng)小，空，AK輕載啟動(dòng)而且每天工作小時(shí) 編輯委員會(huì)編.運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)選用手冊(cè).化學(xué)工業(yè)出版社下冊(cè) 199215.梁庚煌主編. 運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)選用手冊(cè)·下冊(cè).教育出版社.199016.編寫(xiě)組編. 電機(jī)修理實(shí)用技術(shù)數(shù)據(jù)手冊(cè). 教育出版社.199017.蕃臣林主編.電機(jī)檢修實(shí)用手冊(cè). 教育出版社.199218.編委會(huì)編.中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)大典.江西科學(xué)技術(shù)出版社.1990D.R. 伍德利(英). 物料搬運(yùn).上海市機(jī)械工程學(xué)會(huì)組織翻譯.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，197558附錄 1 外文譯文數(shù)控技術(shù)和裝備發(fā)展趨勢(shì)及對(duì)策—機(jī)械論文裝備工業(yè)的技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度決定著整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)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)（如信息技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)、生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)、航空、航天等國(guó)防工業(yè)產(chǎn)業(yè)）的使能技術(shù)和最基本的裝備。馬克思曾經(jīng)說(shuō)過(guò)“各種經(jīng)濟(jì)時(shí)代的區(qū)別，不在于生產(chǎn)什么，而在于怎樣生產(chǎn)，用什么勞動(dòng)資料生產(chǎn)”。制造技術(shù)和裝備就是人類生產(chǎn)活動(dòng)的最基本的生產(chǎn)資料，而數(shù)控技術(shù)又是當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)和裝備最核心的技術(shù)。當(dāng)今世界各國(guó)制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術(shù)，以提高制造能力和水平，提高對(duì)動(dòng)態(tài)多變市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力。此外世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家還將數(shù)控技術(shù)及數(shù)控裝備列為國(guó)家的戰(zhàn)略物資，不僅采取重大措施來(lái)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(duì)我國(guó)實(shí)行封鎖和限制政策?？傊?，大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進(jìn)制造技術(shù)已成為世界各發(fā)達(dá)國(guó)家加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高綜合國(guó)力和國(guó)家地位的重要途徑。數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)和工作過(guò)程進(jìn)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(duì)傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的機(jī)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(jī)械制造技術(shù)；(2)信息處理、加工、傳輸技術(shù)；(3)自動(dòng)控制技術(shù)；(4)伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)；(5)傳感器技術(shù)；(6)軟件技術(shù)等。591 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來(lái)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(kuò)大，他對(duì)國(guó)計(jì)民生的一些重要行業(yè)（IT、汽車(chē)、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來(lái)越重要的作用，因?yàn)檫@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(shì)。從目前世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展的趨勢(shì)來(lái)看，其主要研究熱點(diǎn)有以下幾個(gè)方面［1～4］。1．1 高速、高精加工技術(shù)及裝備的新趨勢(shì)效率、質(zhì)量是先進(jìn)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。為此日本先端技術(shù)研究會(huì)將其列為 5 大現(xiàn)代制造技術(shù)之一，國(guó)際生產(chǎn)工程學(xué)會(huì)（CIRP）將其確定為 21 世紀(jì)的中心研究方向之一。在轎車(chē)工業(yè)領(lǐng)域，年產(chǎn) 30 萬(wàn)輛的生產(chǎn)節(jié)拍是 40 秒/輛，而且多品種加工是轎車(chē)裝備必須解決的重點(diǎn)問(wèn)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(duì)這些筋、壁進(jìn)行加工。近來(lái)采用大型整體鋁合金坯料“掏空”的方法來(lái)制造機(jī)翼、機(jī)身等大型零件來(lái)替代多個(gè)零件通過(guò)眾多的鉚釘、螺釘和其他聯(lián)結(jié)方式拼裝，使構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和可靠性得到提高。這些都對(duì)加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。從 EMO2001 展會(huì)情況來(lái)看，高速加工中心進(jìn)給速度可達(dá) 80m/min，甚至更高，空運(yùn)行速度可達(dá) 100m/min 左右。目前世界上許多汽車(chē)廠，包括我國(guó)的上海通用汽車(chē)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(jī)床。美國(guó) CINCINNATI 公司的 HyperMach 機(jī)床進(jìn)給速度最大達(dá) 60m/min，快速為100m/min，加速度達(dá) 2g，主軸轉(zhuǎn)速已達(dá) 60 000r/min。加工一薄壁飛機(jī)零件，60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(guó) DMG 公司的雙主軸車(chē)床的主軸速度及加速度分別達(dá) 12*!000r/mm 和1g。在加工精度方面，近 10 年來(lái)，普通級(jí)數(shù)控機(jī)床的加工精度已由 10μm 提高到 5μm，精密級(jí)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(kāi)始進(jìn)入納米級(jí)(0.01μm)。在可靠性方面，國(guó)外數(shù)控裝置的 MTBF 值已達(dá) 6 000h 以上，伺服系統(tǒng)的MTBF 值達(dá)到 30000h 以上，表現(xiàn)出非常高的可靠性。為了實(shí)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(jī)得到了快速的發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大。1.2 五軸聯(lián)動(dòng)加工和復(fù)合加工機(jī)床快速發(fā)展采用 5 軸聯(lián)動(dòng)對(duì)三維曲面零件的加工，可用刀具最佳幾何形狀進(jìn)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(tái) 5 軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的效率可以等于 2 臺(tái) 3 軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進(jìn)行高速銑削淬硬鋼零件時(shí)，5 軸聯(lián)動(dòng)加工可比 3 軸聯(lián)動(dòng)加工發(fā)揮更高的效益。但過(guò)去因 5 軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)、主機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等原因，其價(jià)格要比 3 軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)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(dòng)機(jī)床的發(fā)展。當(dāng)前由于電主軸的出現(xiàn)，使得實(shí)現(xiàn) 5 軸聯(lián)動(dòng)加工的復(fù)合主軸頭結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，其制造難度和成本大幅度降低，數(shù)控系統(tǒng)的價(jià)格差距縮小。因此促進(jìn)了復(fù)合主軸頭類型 5 軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床和復(fù)合加工機(jī)床（含 5 面加工機(jī)床）的發(fā)展。在 EMO2001 展會(huì)上，新日本工機(jī)的 5 面加工機(jī)床采用復(fù)合主軸頭，可實(shí)現(xiàn)4 個(gè)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(tái)機(jī)床上實(shí)現(xiàn)，還可實(shí)現(xiàn)傾斜面和倒錐孔的加工。德國(guó) DMG 公司展出61DMUVoution 系列加工中心，可在一次裝夾下 5 面加工和 5 軸聯(lián)動(dòng)加工，可由CNC 系統(tǒng)控制或 CAD/CAM 直接或間接控制。1.3 智能化、開(kāi)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(shì)。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(gè)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(guò)程的自適應(yīng)控制，工藝參數(shù)自動(dòng)生成；為提高驅(qū)動(dòng)性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電機(jī)參數(shù)的自適應(yīng)運(yùn)算、自動(dòng)識(shí)別負(fù)載自動(dòng)選定模型、自整定等；簡(jiǎn)化編程、簡(jiǎn)化操作方面的智能化，如智能化的自動(dòng)編程、智能化的人機(jī)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。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(wèn)題。目前許多國(guó)家對(duì)開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行研究，如美國(guó)的NGC(未來(lái)的工作站/ 機(jī)器控制)、歐共體的OSACA、日本的OSEC，中國(guó)的ONC等。數(shù)控系統(tǒng)開(kāi)放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來(lái)之路。所謂開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)就是數(shù)控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)可以在統(tǒng)一的運(yùn)行平臺(tái)上，面向機(jī)床廠家和最終用戶，通過(guò)改變、增加或剪裁結(jié)構(gòu)對(duì)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(shí)現(xiàn)不同品種、不同檔次的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)，形成具有鮮明個(gè)性的名牌產(chǎn)品。目前開(kāi)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(yùn)行平臺(tái)、數(shù)控系統(tǒng)功能庫(kù)以及數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開(kāi)發(fā)工具等是當(dāng)前研究的核心。網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控裝備是近兩年國(guó)際著名機(jī)床博覽會(huì)的一個(gè)新亮點(diǎn)。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(duì)信息集成的需求，也是實(shí)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(guó)內(nèi)外一些著名數(shù)控機(jī)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(jī)，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(jiǎn)稱CPC)；日本大隈（Okuma）機(jī)床公司展出“IT plaza” （信息技術(shù)廣場(chǎng)，簡(jiǎn)稱IT廣場(chǎng))；德國(guó)西門(mén)子(Siemens)公司展出的開(kāi)放制造環(huán)境，簡(jiǎn)稱OME）等，反映了數(shù)控機(jī)床加工向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展的趨勢(shì)。621.4 重視新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的建立1.4.1 關(guān)于數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)規(guī)范如前所述，開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)有更好的通用性、柔性、適應(yīng)性、擴(kuò)展性，美國(guó)、歐共體和日本等國(guó)紛紛實(shí)施戰(zhàn)略發(fā)展計(jì)劃，并進(jìn)行開(kāi)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(gè)最大的經(jīng)濟(jì)體在短期內(nèi)進(jìn)行了幾乎相同的科學(xué)計(jì)劃和規(guī)范的制定，預(yù)示了數(shù)控技術(shù)的一個(gè)新的變革時(shí)期的來(lái)臨。我國(guó)在 2000 年也開(kāi)始進(jìn)行中國(guó)的 ONC 數(shù)控系統(tǒng)的規(guī)范框架的研究和制定。1.4.2 關(guān)于數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)是制造業(yè)信息化發(fā)展的一種趨勢(shì)。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(guò)程，顯然，他已越來(lái)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(guó)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(jī)制，能夠描述產(chǎn)品整個(gè)生命周期內(nèi)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)制造過(guò)程，乃至各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)品信息的標(biāo)準(zhǔn)化。STEP-NC 的出現(xiàn)可能是數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域的一次革命，對(duì)于數(shù)控技術(shù)的發(fā)展乃至整個(gè)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(gè)計(jì)算機(jī)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(kāi)放式、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的方向。其次，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(shí)間（約35％）和加工時(shí)間（約 50％）。目前，歐美國(guó)家非常重視 STEP-NC 的研究，歐洲發(fā)起了 STEP-NC 的 IMS 計(jì)劃(1999.1.1～2001.12.31)。參加這項(xiàng)計(jì)劃的有來(lái)自歐洲和日本的 20 個(gè)63CAD/CAM/CAPP/CNC 用戶、廠商和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)。美國(guó)的 STEP Tools 公司是全球范圍內(nèi)制造業(yè)數(shù)據(jù)交換軟件的開(kāi)發(fā)者，他已經(jīng)開(kāi)發(fā)了用作數(shù)控機(jī)床加工信息交換的超級(jí)模型(Super Model)，其目標(biāo)是用統(tǒng)一的規(guī)范描述所有加工過(guò)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(jī)上進(jìn)行了驗(yàn)證。2 對(duì)我國(guó)數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本估計(jì)我國(guó)數(shù)控技術(shù)起步于 1958 年，近 50 年的發(fā)展歷程大致可分為 3 個(gè)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(guó)外的技術(shù)封鎖和我國(guó)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(guó)家的“六五”、“七五”期間以及“八五”的前期，即引進(jìn)技術(shù)，消化吸收，初步建立起國(guó)產(chǎn)化體系階段。在此階段，由于改革開(kāi)放和國(guó)家的重視，以及研究開(kāi)發(fā)環(huán)境和國(guó)際環(huán)境的改善，我國(guó)數(shù)控技術(shù)的研究、開(kāi)發(fā)以及在產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)化方面都取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。第三階段是在國(guó)家的“八五”的后期和“九五”期間，即實(shí)施產(chǎn)業(yè)化的研究，進(jìn)入市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)階段。在此階段，我國(guó)國(guó)產(chǎn)數(shù)控裝備的產(chǎn)業(yè)化取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)步。在“九五”末期，國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá) 50％，配國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)（普及型）也達(dá)到了 10％。縱觀我國(guó)數(shù)控技術(shù)近 50 年的發(fā)展歷程，特別是經(jīng)過(guò) 4 個(gè) 5 年計(jì)劃的攻關(guān)，總體來(lái)看取得了以下成績(jī)。1.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(guó)現(xiàn)在已基本掌握了從數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)、數(shù)控主機(jī)、專機(jī)及其配套件的基礎(chǔ)技術(shù)，其中大部分技術(shù)已具備進(jìn)行商品化開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)，部分技術(shù)已商品化、產(chǎn)業(yè)化。2.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(jī)廠、華中數(shù)控等一批伺服系統(tǒng)和伺服電機(jī)生產(chǎn)廠以及北京第一機(jī)床廠、濟(jì)南64第一機(jī)床廠等若干數(shù)控主機(jī)生產(chǎn)廠。這些生產(chǎn)廠基本形成了我國(guó)的數(shù)控產(chǎn)業(yè)基地。3.建立了一支數(shù)控研究、開(kāi)發(fā)、管理人才的基本隊(duì)伍。雖然在數(shù)控技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)以及產(chǎn)業(yè)化方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但我們也要清醒地認(rèn)識(shí)到，我國(guó)高端數(shù)控技術(shù)的研究開(kāi)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(guó)的現(xiàn)實(shí)需求還有較大的差距。雖然從縱向看我國(guó)的發(fā)展速度很快，但橫向比（與國(guó)外對(duì)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)水平差距有擴(kuò)大趨勢(shì)。從國(guó)際上來(lái)看，對(duì)我國(guó)數(shù)控技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)化水平估計(jì)大致如下。1.技術(shù)水平上，與國(guó)外先進(jìn)水平大約落后 10～15 年，在高精尖技術(shù)方面則更大。2.產(chǎn)業(yè)化水平上，市場(chǎng)占有率低，品種覆蓋率小，還沒(méi)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(duì)差；可靠性不高，商品化程度不足；國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)尚未建立自己的品牌效應(yīng)，用戶信心不足。3.可持續(xù)發(fā)展的能力上，對(duì)競(jìng)爭(zhēng)前數(shù)控技術(shù)的研究開(kāi)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(qiáng)；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(gè)方面。1.認(rèn)識(shí)方面。對(duì)國(guó)產(chǎn)數(shù)控產(chǎn)業(yè)進(jìn)程艱巨性、復(fù)雜性和長(zhǎng)期性的特點(diǎn)認(rèn)識(shí)不足；對(duì)市場(chǎng)的不規(guī)范、國(guó)外的封鎖加扼殺、體制等困難估計(jì)不足；對(duì)我國(guó)數(shù)控技術(shù)應(yīng)用水平及能力分析不夠。2.體系方面。從技術(shù)的角度關(guān)注數(shù)控產(chǎn)業(yè)化問(wèn)題的時(shí)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(wèn)題的時(shí)候少；沒(méi)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。3.機(jī)制方面。不良機(jī)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(shí)施，往往規(guī)劃理想，實(shí)施困難。654.技術(shù)方面。企業(yè)在技術(shù)方面自主創(chuàng)新能力不強(qiáng)，核心技術(shù)的工程化能力不強(qiáng)。機(jī)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。3 對(duì)我國(guó)數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的戰(zhàn)略思考3.1 戰(zhàn)略考慮我國(guó)是制造大國(guó)，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(jìn)制造核心技術(shù)，否則在新一輪國(guó)際產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中，我國(guó)制造業(yè)將進(jìn)一步“空芯”。我們以資源、環(huán)境、市場(chǎng)為代價(jià)，交換得到的可能僅僅是世界新經(jīng)濟(jì)格局中的國(guó)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(huì)嚴(yán)重影響我國(guó)現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。我們應(yīng)站在國(guó)家安全戰(zhàn)略的高度來(lái)重視數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)問(wèn)題，首先從社會(huì)安全看，因?yàn)橹圃鞓I(yè)是我國(guó)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(guó)就業(yè)的壓力，保障社會(huì)的穩(wěn)定；其次從國(guó)防安全看，西方發(fā)達(dá)國(guó)家把高精尖數(shù)控產(chǎn)品都列為國(guó)家的戰(zhàn)略物質(zhì)，對(duì)我國(guó)實(shí)現(xiàn)禁運(yùn)和限制，“東芝事件”和“考克斯報(bào)告”就是最好的例證。3.2 發(fā)展策略從我國(guó)基本國(guó)情的角度出發(fā)，以國(guó)家的戰(zhàn)略需求和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，以提高我國(guó)制造裝備業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)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(guó)制造裝備業(yè)發(fā)展升級(jí)的關(guān)鍵技術(shù)以及支持產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的支撐技術(shù)、配套技術(shù)作為研究開(kāi)發(fā)的內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)制造裝備業(yè)的跨躍式發(fā)展。強(qiáng)調(diào)市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，即以數(shù)控終端產(chǎn)品為主，以整機(jī)（如量大面廣的數(shù)66控車(chē)床、銑床、高速高精高性能數(shù)控機(jī)床、典型數(shù)字化機(jī)械、重點(diǎn)行業(yè)關(guān)鍵設(shè)備等）帶動(dòng)數(shù)控產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。重點(diǎn)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(jī)、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(wèn)題。沒(méi)有規(guī)模就不會(huì)有高可靠性的產(chǎn)品；沒(méi)有規(guī)模就不會(huì)有價(jià)格低廉而富有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品；當(dāng)然，沒(méi)有規(guī)模中國(guó)的數(shù)控裝備最終難以有出頭之日。在高精尖裝備研發(fā)方面，要強(qiáng)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(mài)得掉”為目標(biāo)，按國(guó)家意志實(shí)施攻關(guān)，以解決國(guó)家之急需。在競(jìng)爭(zhēng)前數(shù)控技術(shù)方面，強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新，強(qiáng)調(diào)研究開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和產(chǎn)品，為我國(guó)數(shù)控產(chǎn)業(yè)、裝備制造業(yè)乃至整個(gè)制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)：［1］ 中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì) 行業(yè)發(fā)展部.CIMT2001 巡禮［J］.世界制造技術(shù)與裝備市場(chǎng)，2001(3)：18-20.［2］ 梁訓(xùn)王宣 ,周延佑.機(jī)床技術(shù)發(fā)展的新動(dòng)向［J］.世界制造技術(shù)與裝備市場(chǎng)，2001(3)：21-28.［3］ 中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì) 數(shù)控系統(tǒng)分會(huì).CIMT2001 巡禮［J］.世界制造技術(shù)與裝備市場(chǎng)，2001(5)：13-17.［4］ 楊學(xué)桐，李冬茹，何文立，等?距世紀(jì)數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略研究［M］.北京：國(guó)家機(jī)械工業(yè)局，200067附錄 2 外文原文Numerical control technology and equipment trend of development and countermeasure For mechanical paperThe equipment industry technical level and the modernized degree were deciding the entire national economy level and the modernized degree, the numerical control technology and the equipment are the development emerging high technology and new technology industry and the state-of-art industry (for example defense industry industries and so on information technology and industry, biological technology and industry, aviation, astronautics) enables the technology and the most basic equipment. Marx had said “each kind of economical time difference, does not lie in produces any, but how lies in produces, with any means of labor production”. The technique of manufacture and the equipment is the humanity produces active the most basic producer goods, but the numerical control technology also is advanced now the technique of manufacture and the equipment most core technology. Now the various countries manufacturing industry widely uses the numerical control technology, sharpens the manufacturing capacity and the level, enhances to the dynamic changeable market adaptiveness and competitive ability. In addition in the world various industries developed country also lists as the national strategic resources the numerical control technology and the numerical contro