复杂箱体精密复合镗铣加工中心结构设计中若干问题研究之来源与研究背景
1.1课题的来源与研究背景1.1.1课题的来源本课题来源于国家863计划重点项目“精密复合式镗铣加工中心的开发与研 究”（项目编号：2012AA041303)。1.1.2课题的研尤背京我国机床行业经过几十年的奋斗，从一穷二白到今天逐渐形成自己的一套标 准体系和系列产品，可以说取得了长足的进步。精工机床技术的发展将直接影响 到国民的经济建设和a代国防工业的快速发展。随着世界经济的发展和制造业技 术的进步，高性能精工机床已经成为各国装备制造业的重要工具。在大批量、多 品种、高精度的机械生产中，精工机床已经成为关键的技术装备，关乎着国防安 全的战略保障，是工业技术发展的重要支撑。机床技术的进步，减少了产品生产 成本、确保了产品质量、提升了产品生产效率，提高了产品的市场竞争力。在衡 量一个国家的综合国力与工业化水平时，精工机床的加工性能、品质和数量已经 成为了一个重要的标志[1，2]。由于我国对精工机床的研究和应用较晚，在技术方面和发达国家相比存在很 大的差距。近年来，随着航空、航天、船舶、汽车、发电装置、军工等重要行业 的快速发展，急迫需要对传统的制造设备进行更新换代，进而提升我国的先进制 造技术。目前，这些制造行业所需要的高档机床大部分依靠从国外购买，特别是 高精密精工机床，根据相关资料显示，航空、航天、船舶、汽车、发电装置、军 工等制造所需要的高性能以及特殊制造装备90%是依靠进口；据统计，我国在2006 年机床的进口额约为560多亿元人民币，其中精密卧式加工中心机床约占40亿元 人民币，数量约为600台；预计2014年后，中国市场精密加工设备的需求量在1100 台以上。目前，世界上精工加工设备的格局已发生悄然改变，精密精工机床呈现出多 方向发展趋势，复合式加工设备越来越占据着主导地位。复合式机床可划分成工 艺性复合和功能性复合两类，工艺性复合是指工件从毛胚到成品的整个加工过程是在同一台精工机床上实现的，使得多个加工工序联动，从而降低了工件的定位 装夹次数，缩小了由于定位基准的不统一而引起的定位误差值，所以高效、高精 度加工是工艺性复合机床的特点；功能性复合机床的主要特点是指在原有的机床 功能项上进行扩展，例如提高对工件的夹紧速度来提高机床的加工效率。机床的 复合化使得精工机床加工零件的生产速度得到明显提高，降低了工件加工过程中 的搬运、夹紧、找正等时间，缩短了工件的加工周期，减少了工件的在制品数量。 因为，只需要把工件一次装夹在机床上，即降低了加工过程中的辅助时间，又因 不需要再次装夹定位使得加工精度得到大大提高，所以复合化机床是现代先进加 工设备的发展方向。综合分析我国自主研发的复合式机床，主要是以普通的精工车削加工中心为 基础，发展到复合车铣加工中心，而精密的复合镗铣加工中心在国内基本没有相 关的研究，因为我国自主研发复合式机床的技术能力要远远落后于发达国家的先 进技术，所以研发出具有高效、复合、稳定的适合于现代加工技术的高水平精密 复合式镗铣加工中心是一项具有跨时代意义的科研项目。