復合軸類零件數(shù)控加工工藝與編程設計開題報告.doc

-1-畢業(yè)設計(論文)開題報告題目：復合軸類零件數(shù)控加工工藝與編程設計系別機電信息系專業(yè)機械設計制造及其自動化班級姓名學號導師2012年12月16日21.畢業(yè)設計（論文）綜述（題目背景、研究意義及國內(nèi)外相關研究情況）1.1題目背景數(shù)控加工，就是泛指在數(shù)控機床上進行零件加工的工藝過程。數(shù)控機床是一種用計算機來控制的機床，用來控制機床的計算機，不管是專用計算機、還是通用計算機都統(tǒng)稱為數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控機床的運動和輔助動作均受控于數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的指令。而數(shù)控系統(tǒng)的指令是由程序員根據(jù)工件的材質、加工要求、機床的特性和系統(tǒng)所規(guī)定的指令格式（數(shù)控語言或符號）編制的。數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)程序指令向伺服裝置和其它功能部件發(fā)出運行或終斷信息來控制機床的各種運動1。利用數(shù)控機床加工，其加工產(chǎn)品的質量一致性好，加工精度和效率高，尤其是在復雜的曲線或曲面、多工藝復合化加工和高精度要求的產(chǎn)品加工時，其優(yōu)點是傳統(tǒng)機床無法相比的。1.2研究目的及意義該課題的主要研究目的是數(shù)控技術對于軸類的加工工藝和編程。數(shù)控技術技術的應該不但給傳統(tǒng)行業(yè)帶來革命性的變換，伴隨著傳統(tǒng)行業(yè)的工業(yè)化，高精度，要效率，高質量，競爭力，帶動民生行業(yè)高歌猛進，起著舉足輕重的地位。通過對典型軸類零件加工的數(shù)控加工工藝分析，了解數(shù)控技術在軸類零件中的應用。通過對本課題的設計編寫可以鞏固和加強數(shù)控知識，學習課堂上學不到的知識和技術，真正實現(xiàn)將理論變?yōu)閷嵺`2。1.3國內(nèi)外相關研究情況隨著計算機技術的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的制造業(yè)開始了根本性變革，各工業(yè)發(fā)達國家投入巨資，對現(xiàn)代制造技術進行研究開發(fā)，提出了全新的制造模式。在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，數(shù)控技術是關鍵技術，由專用型封閉式開環(huán)控制模式向通用型開放式實時動態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。在集成化基礎上，數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)了超薄型、超小型化；在智能化基礎上，綜合了計算機、多媒體、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡等多學科技術，數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)了高速、高精、高效控制，加工過程中可以自動修正、調(diào)節(jié)與補償各項參數(shù)，實現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理；在網(wǎng)絡化基礎上，CAD/CAM與數(shù)控系統(tǒng)集成為一體，機床聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)了中央集中控制的群控加工3。長期以來，我國的數(shù)控系統(tǒng)為傳統(tǒng)的封閉式體系結構，CNC只能作為非智能的機床運動控制器。加工過程變量根據(jù)經(jīng)驗以固定參數(shù)形式事先設定，加工程序在實際加工前用手工方式或通過CAD/CAM及自動編程系統(tǒng)進行編制。CAD/CAM和CNC之間沒有反饋控制環(huán)節(jié)，整個制造過程中CNC只是一個封閉式的開環(huán)執(zhí)行機構。在復雜環(huán)境以及多變條件下，加工過程中的刀具組合、工件材料、主軸轉速、進給速率、刀具軌跡、切削深度、步長、加工余量等加工參數(shù)，無法在現(xiàn)場環(huán)境下根據(jù)外部干擾和隨機因素實時動態(tài)調(diào)整，更無法通過反饋控制環(huán)節(jié)隨機修正CAD/CAM中的設定量，因而影響CNC的工作效率和產(chǎn)品加工質量。由此可見，傳統(tǒng)CNC系統(tǒng)的這種固定程序控制模式和封閉式體系結構，限制了CNC向多變量智能化控制發(fā)展，已不適應日益復雜的制造過程，因此，對數(shù)控技術實行變革勢在必行。32.本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法或措施2.1研究的基本內(nèi)容通過本課題的設計，熟練數(shù)控加工的整個設計過程，熟練使用MasterCAM軟件和CAD軟件。會對零件圖進行工藝分析，明白零件技術要求和加工等級，分析加工重點和難點并提出解決方案，綜合零件的尺寸和特點正確選擇車床刀具和毛坯。學習制作刀具卡，根據(jù)所要加工零件特點和精度要求選擇最合適加工刀具并制成刀具卡。刀具長度及型號都是要考慮內(nèi)容。確定走刀線路，按照零件特點擬定走刀線路，正確的走刀線路可以縮短程序和提高加工效率。正確選擇夾具，完成夾具的設計，并繪圖。編制數(shù)控程序，學會使用數(shù)控仿真軟件，把編好的程序輸入模擬軟件中進行仿真加工，檢驗程序準確性提高數(shù)控操作的安全系數(shù)。概括起來主要有：（1）數(shù)控技術對于軸類的加工工藝分析和編程（2）主要側重于軸類的加工工藝和編程，對零件圖的分析，畫出零件圖，完成三維造型。（3）根據(jù)工件擬定加工路線，并編制數(shù)控加工編程程序。（4）制定工藝卡。2.2研究步驟、方法及措施（1）數(shù)控機床的類型，原理及其結構的分析。（2）分析軸類零件的加工工藝。（3）數(shù)控機床的走刀路徑分析，并整理走刀路線圖。（4）進行數(shù)控編程，模擬加工路線是否正確。（5）撰寫設計說明書。采用理論聯(lián)系實際，利用現(xiàn)有條件設計結構，查閱大量書籍資料來擴充自己對數(shù)控車床和編程的認識，提高技術含量和效率。3.本課題研究的重點及難點，前期已開展工作3.1研究的重點、難點（1）擬定加工方案，確定加工路線和加工內(nèi)容，選擇合適的刀具等。（2）夾具及裝夾方法的選擇，以及對一些特殊的工藝的考慮。（3）數(shù)控銑工藝分析及程序編制。（4）設計指定工序的機床夾具。（5）完成零件的三維建模，并用CAD/CAM軟件進行刀具路徑的建立及模擬，自動生成數(shù)控加工程序。43.2前期已開展工作（1）明確設計要求，查閱文獻，收集相關資料，撰寫開題報告（2）零件的結構和技術要求分