组合钻孔机床研究综述
组合机床是由许多预制的通用部件及少量的专用部件组成的，能从多面、多工位、多轴对一个或几个工件同时进行加工，和一般机床相比，具有设计制造周期短、成本低、自动化程度高、加工效率高、加工质量稳定、减轻工人劳动强度等优点[1]，是大批量常用的设备类型。新型的组合机床及其自动化生产线集机电于一体，综合自动化程度较高，采用电动机和液压结合的驱动系统，经济实用且工作效率高，被广泛应用于机械、纺织、轻工、能源、交通等各行业，能完成钻孔、扩孔、铰孔、不同形式的螺纹、端面及不同形状的槽及平面、成形面等的加工[2]。
- 组合机床国内研究现状
组合机床行业企业主要针对汽车、摩托车、内燃机、农机、工程机械、化工机械、军工、能源、轻工及家电行业提供专用设备,随着我国加入WTO后与世界机床行业进一步接轨, 组合机床行业企业产品开始向数控化、柔性化转变。从近两年的企业生产情况看, 数控机床与加工中心的市场需求量在上升,而传统组合机床（钻床，铣床，镗床）则有下降趋势[3]。经有关组织统计，自2010年起，中国已经成为世界最大的机床生产国和购买国，在巨大的国内市场的拉动下，我国的机床产业进入了高速发展时期，新技术新产品大量被投入使用，一些具有国际水平的新产品也陆续推出，随着机床工业的飞速发展，特别是复合加工技术的日益广泛应用，机床的高效率、高精度以及近乎荀刻的成本控制日渐深入人心。据相关统计，由于单一加工内容而造成的数控加工装备和自动生产线机床成本浪费高达30%，因而影响其效能的充分发挥。由于以上各种原因，使得区别于传统单一加工内容的组合机床就显现出了明显的优势[4]。相比于先进国家的组合机床的发展水平，中国的生产效率平均要低很多，导致我们国家的组合机床的生产效率低下的原因有很多，主要原因是我们国家组合机床的切割效率低，组合机床切割的刀具、刀具系统的先进性，刀杆的材质等都会影响切割效率，这些因素都在一定程度上限制了我国组合机床的生产效率。相比于先进国家的组合机床，我们国家的组合机床的切割时间和非切割时间的比例设计的很不合理，非切割时间占据的比例过高并且组合机床的工作可靠性太差，机器发生故障比较频繁[5]。组合机床具备了高效、高效率、低成本、高效益、高生产量等特征,因而现在已经被大量用于企业零件的生产和制造中。组合机床逐渐在工程机械、矿物加工、房地长建设、物流管理、轻型工业等行业中崭露头角。组合机床的加工物主要有中型汽车的油箱、汽车用的主轴和齿轮等零部件。现在先进的组合机床还可以用来加工汽车底盘中用到连杆机构以及变速箱等零部件，可以完成机械加工中的大部分工序,例如车、磨、刨、钻孔、镗孔等工序[6]。
- 组合机床国外研究现状
在国外，组合机床的发展更为迅速，自80年代以来，组合机床在满足精度、质量、性能和效率等各方面要求的基础上，正朝着综合成套和具备柔性的方向发展。国外组合机床技术的发展趋势是：广泛应用数控技术、发展柔性技术、发展综合自动化技术和进一步提高工序集中程度[7]。
国外的RFX-mod2实验的设计意味着对现有机器的内部组件进行了重大更改和重新配置，其设计的关键方面涉及到满足几何、真空和电气要求所需的技术解决方案，这些要求是根据现有部件的接口和特定操作的条件施加的[8]。
为了解决当前模块化机床设计中出现的问题，国外将KBE技术引入了该领域。模块化机床设计与KBE的结合，设计知识的继承和重用方面得到了加强，实现了通用机床的智能化设计，为模块化机床设计提供了可靠的技术支持[9]。
基于成组技术的机械产品的基本原理和设计方法，国外在模块化机床快速设计中得到了应用，特别是适用于产品的三维设计。设计师根据抽出式设计和可比性准则，对产品零部件进行分类，形成设计族，并且为不同的设计族构建示例模型。这些示例模型可以收集设计族的所有功能因素，可以处理企业标准，可以建立带有GT代码的三维模型的示例库存。预计在未来这种新设计可以在库存被设计师搜索和编辑后创建，并且有效的提高效率和质量[10]。
为了提高研发效率，提高企业的经济效益，国外针对客户的各种要求，将机床总体方案设计可分为工艺领域和方法领域。在工艺领域，研究了基于自顶向下设计的装配骨架建模方法，在整个设计过程中考虑了设计基准、形状、几何特征、物理特性等。在方法领域，讨论了基于相似性的机床模块化设计检索机制和总体方案布局，并在此基础上，开发了总体方案模块化设计软件，充分利用了该软件提高了设计效率[11]。
- 总结
组合机床的通用化、系列化、标准化程度较高，其通用零部件达70% ～ 90%[12]。组合机床是属于一次性设计、一次性制造的单件生产的产品，其结构变化多样，设计量大，设计工作复杂，尤其是在当前竞争激烈的市场经济中，产品寿命周期不断缩短，品种日益增多，加工产品不同，组合机床也就不同，这要求工程技术人员要不断地提高机床的开发能力，以满足市场要求[13]。与此同时，研究人员也要从国外的一些设计创新事例中学习，在科研设计工作中不要拘泥于老框框，要以创新为指导思想，要能独出心裁的开辟新的道路，同时也不要完全放弃原有的基础[14]。从技术上看，计算机技术的新成果会更多地应用于组合机床的设计和制造上，会有运算速度更快、存储容量更大、智能更强的可编程控制器品种出现并应用于组合机床；从产品规模上看，会进一步向超小型及超大型方向发展；从产品的配套性上看，产品的品种会更丰富、规格更齐全，完美的人机界面、完备的通信设备会更好地发展并适应各种工业控制场合的需求[15]。
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