隨著沖壓工藝的發(fā)展，加上傳統(tǒng)沖床的先天缺陷制約了沖壓工藝的進(jìn)步，再有其生產(chǎn)效率不高，嚴(yán)重的影響其發(fā)展。閥門機(jī)床為了滿足高速發(fā)展的航空航天行業(yè)、電子等加工制造行業(yè)對(duì)板材沖壓成型、拉伸的需求，高校的研究學(xué)者和企業(yè)人員不斷的深入研究，通過(guò)改變執(zhí)行機(jī)構(gòu)的形式來(lái)提升機(jī)械式?jīng)_床的工作性能。因?yàn)槎嘀鈼U執(zhí)行機(jī)構(gòu)具有多種運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)形式，所以多肘桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在沖床的應(yīng)用非常廣。人員研究出多種多樣的，可應(yīng)用于多種板料沖壓、拉伸等工藝的多肘桿沖床。
肘接式?jīng)_床相比傳統(tǒng)曲柄式?jīng)_床的好處：
(1)廢品率低。在沖壓板料的過(guò)程中，滑塊運(yùn)行速度恒定，與板料接觸式?jīng)_擊力小，拉伸過(guò)程中沖壓件成品率提高。
(2)使用壽命延長(zhǎng)。在沖壓過(guò)程中，因?yàn)榛瑝K速度、加速度變化不大，使得模具合模時(shí)沖擊力降低，不僅噪音小了，而且降低了沖床的振動(dòng)，因此使模具和機(jī)床的使用壽命延長(zhǎng)。
(3)肘接式機(jī)構(gòu)拉深行程大。在合理的速度條件下，肘接式?jīng)_床的拉深行程可達(dá)400mm左右，但一般曲柄沖床只有100mm左右。
(4)生產(chǎn)，沖壓件。與傳統(tǒng)曲柄沖床相比，肘接式?jīng)_床滑塊的沖壓行程大，可以滿載荷工作，這個(gè)特性可以使得大型薄板沖壓件容易沖壓到位，沖壓件局部成型。由于在非沖壓行程滑塊，故而提高了生產(chǎn)效率。
相比于傳統(tǒng)曲柄式?jīng)_床，肘接式?jīng)_床有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)滑塊在沖壓區(qū)，速度低而平穩(wěn)；(2)執(zhí)行機(jī)構(gòu)振動(dòng)小，沖壓噪音低，模具壽命長(zhǎng)；(3)沖壓件的變形應(yīng)力分布均勻，成型性好，廢品率低，從而降低了生產(chǎn)成本；(4)滿足沖壓速度的前提下，生產(chǎn)效率提高；(5)雖然結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但成本增加并不多。所以，肘接式?jīng)_床是一種經(jīng)濟(jì)又的沖床，深得廣大汽車制造企業(yè)的好評(píng)。
目前肘接式執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選型、運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、剛?cè)岬満戏治鍪侵饕难芯績(jī)?nèi)容，并且肘接式執(zhí)行機(jī)構(gòu)的多種結(jié)構(gòu)形式己應(yīng)用到機(jī)械式?jīng)_床的生產(chǎn)中。通過(guò)運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)等分析結(jié)合優(yōu)化的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，這對(duì)機(jī)械沖床的性能和提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力具有很重要的意義。
高速?zèng)_床有三個(gè)基本特點(diǎn)：(I)高速；(2)；(3)自動(dòng)；由于高速?zèng)_床自帶送料裝置，因此對(duì)于板材的加工不僅而且精度也高。依據(jù)沖壓滑塊每分鐘的沖壓次數(shù)可將沖床分為三類：(1)每分鐘沖壓次數(shù)在400次到600次的稱為次高速?zèng)_床；(2)每分鐘700次到1500次的稱為高速?zèng)_床；(3)每分鐘大于1500次的稱為速?zèng)_床。由于技術(shù)的迅猛發(fā)展，沖床的沖壓次數(shù)越來(lái)越高，以上分類己經(jīng)不能適應(yīng)這種變化，因此研究者對(duì)速度較高的沖床又分為三類：(1)每分鐘沖壓次數(shù)在350次到900次的稱為準(zhǔn)高速?zèng)_床；(2)每分鐘1000次到1800次的稱為真高速?zèng)_床；(3)每分鐘大于1800次的稱為速?zèng)_床。根據(jù)實(shí)際情況而言，沖床的性能不僅與沖壓次數(shù)有關(guān)，而且與沖壓滑塊沖壓行程和沖床的噸位也有關(guān)系，因此，僅依據(jù)沖壓滑塊的沖壓次數(shù)來(lái)對(duì)高速?zèng)_床進(jìn)行分類缺乏說(shuō)服力，應(yīng)該綜合考慮那些對(duì)高速?zèng)_床影響的因素來(lái)確定其分類。
數(shù)控機(jī)床是制造裝備業(yè)的工作母機(jī)，是實(shí)現(xiàn)制造技術(shù)和裝備現(xiàn)代化的基石，是高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和現(xiàn)代化的戰(zhàn)略裝備。隨著工業(yè)化的發(fā)展，五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床被認(rèn)為是航空航天、船舶、儀器、發(fā)電等行業(yè)加工關(guān)鍵部件的較重要加工工具。作為難度較大、應(yīng)用范圍較廣的數(shù)控機(jī)床技術(shù)，五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床在加工方面有著其的優(yōu)點(diǎn)。
①能夠加工一般三軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床不能加工或者無(wú)法一次裝夾加工完成的連續(xù)光滑的自由曲面。例如航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子、大型發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、大型船舶螺旋槳等。由于五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床在加工過(guò)程中刀具相對(duì)于工件的角度可以隨時(shí)調(diào)整，避免了刀具的加工干涉，因此五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床可以完成三軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床不能完成的許多復(fù)雜的加工。
②可以提高自由空間曲面的加工精度、加工效率和加工質(zhì)量。相對(duì)于三軸數(shù)控機(jī)床加工一般的型腔復(fù)雜的工件，五軸數(shù)控機(jī)床可以在一次裝夾中完成加工，并且由于五軸數(shù)控機(jī)床加工時(shí)可以隨時(shí)調(diào)整位姿角，五軸數(shù)控機(jī)床可以以的角度加工工件，避免了多次裝夾，提高了加工效率、加工質(zhì)量和加工精度。
③符合三面車床發(fā)展的趨勢(shì)。在零件加工過(guò)程中，大量的時(shí)間被消耗在搬運(yùn)工件、上下料、安裝調(diào)整等時(shí)間上，為了盡可能減少這些時(shí)間，人們希望可以用一臺(tái)機(jī)床完成盡量多的加工。五軸數(shù)控機(jī)床可以完成數(shù)臺(tái)三軸數(shù)控機(jī)床才能完成的加工任務(wù)，節(jié)省了占地空間和工件在不同加工單元之間運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間和花費(fèi)。五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的重要作用使其成為當(dāng)今機(jī)床工業(yè)發(fā)展的熱點(diǎn)和。
構(gòu)造了一種雙面數(shù)控鏜孔機(jī)床主軸優(yōu)化設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)，該系統(tǒng)為當(dāng)前機(jī)床設(shè)計(jì)人員提供了一種可供參考的新方法。本文構(gòu)造的主軸優(yōu)化設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)，集成了機(jī)床設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、機(jī)械動(dòng)力學(xué)、模糊邏輯理論以及優(yōu)化設(shè)計(jì)原理和方法等知識(shí)，有利于實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床主軸結(jié)構(gòu)的多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)。
采用模糊邏輯加以處理，當(dāng)機(jī)床設(shè)計(jì)的技術(shù)要求提高時(shí)，設(shè)計(jì)人員利用本文構(gòu)造的主軸優(yōu)化設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)也能隨之新隸屬度函數(shù)，對(duì)主軸的心軸、電機(jī)類型、傳動(dòng)方式和軸承配置進(jìn)行。提出一種主軸結(jié)構(gòu)多目標(biāo)優(yōu)化方法，設(shè)計(jì)人員提供主軸配置的初始條件和約束形式后能便捷地進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。本文采用靈敏度分析法來(lái)篩選設(shè)計(jì)變量，提高了主軸結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的效率。結(jié)合實(shí)際工程案例對(duì)所構(gòu)造的數(shù)控機(jī)床主軸優(yōu)化設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該系統(tǒng)的可行性。
