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畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告
題目： 復(fù)合軸類零件數(shù)控加工工藝與編程設(shè)計
系 別 機(jī)電信息系
專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化
班 級
姓 名
學(xué) 號
導(dǎo) 師
2012年 12月 16 日
8
1. 畢業(yè)設(shè)計（論文）綜述（題目背景、研究意義及國內(nèi)外相關(guān)研究情況）
1.1 題目背景
數(shù)控加工，就是泛指在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行零件加工的工藝過程。數(shù)控機(jī)床是一種用計算機(jī)來控制的機(jī)床，用來控制機(jī)床的計算機(jī)，不管是專用計算機(jī)、還是通用計算機(jī)都統(tǒng)稱為數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控機(jī)床的運(yùn)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(zhì)、加工要求、機(jī)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(yùn)行或終斷信息來控制機(jī)床的各種運(yùn)動[1]。利用數(shù)控機(jī)床加工，其加工產(chǎn)品的質(zhì)量一致性好，加工精度和效率高，尤其是在復(fù)雜的曲線或曲面、多工藝復(fù)合化加工和高精度要求的產(chǎn)品加工時，其優(yōu)點(diǎn)是傳統(tǒng)機(jī)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(shù)對于軸類的加工工藝和編程。
數(shù)控技術(shù)技術(shù)的應(yīng)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(zhì)量，競爭力，帶動民生行業(yè)高歌猛進(jìn)，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(shù)在軸類零件中的應(yīng)用。通過對本課題的設(shè)計編寫可以鞏固和加強(qiáng)數(shù)控知識，學(xué)習(xí)課堂上學(xué)不到的知識和技術(shù)，真正實(shí)現(xiàn)將理論變?yōu)閷?shí)踐[2]。
1.3 國內(nèi)外相關(guān)研究情況
隨著計算機(jī)技術(shù)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(dá)國家投入巨資，對現(xiàn)代制造技術(shù)進(jìn)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(shù)是關(guān)鍵技術(shù)，由專用型封閉式開環(huán)控制模式向通用型開放式實(shí)時動態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。在集成化基礎(chǔ)上，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了超薄型、超小型化；在智能化基礎(chǔ)上，綜合了計算機(jī)、多媒體、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科技術(shù)，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)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(bǔ)償各項(xiàng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理；在網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上，CAD/CAM與數(shù)控系統(tǒng)集成為一體，機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，實(shí)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(jié)構(gòu)，CNC只能作為非智能的機(jī)床運(yùn)動控制器。加工過程變量根據(jù)經(jīng)驗(yàn)以固定參數(shù)形式事先設(shè)定，加工程序在實(shí)際加工前用手工方式或通過CAD/CAM及自動編程系統(tǒng)進(jìn)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(jī)構(gòu)。在復(fù)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(zhuǎn)速、進(jìn)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(jī)因素實(shí)時動態(tài)調(diào)整，更無法通過反饋控制環(huán)節(jié)隨機(jī)修正CAD/CAM中的設(shè)定量，因而影響CNC的工作效率和產(chǎn)品加工質(zhì)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(jié)構(gòu)，限制了CNC向多變量智能化控制發(fā)展，已不適應(yīng)日益復(fù)雜的制造過程，因此，對數(shù)控技術(shù)實(shí)行變革勢在必行。
2. 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(shè)計，熟練數(shù)控加工的整個設(shè)計過程，熟練使用MasterCAM軟件和CAD軟件。會對零件圖進(jìn)行工藝分析，明白零件技術(shù)要求和加工等級，分析加工重點(diǎn)和難點(diǎn)并提出解決方案，綜合零件的尺寸和特點(diǎn)正確選擇車床刀具和毛坯。學(xué)習(xí)制作刀具卡，根據(jù)所要加工零件特點(diǎn)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(diǎn)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(shè)計，并繪圖。編制數(shù)控程序，學(xué)會使用數(shù)控仿真軟件，把編好的程序輸入模擬軟件中進(jìn)行仿真加工，檢驗(yàn)程序準(zhǔn)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(shù)對于軸類的加工工藝分析和編程
（2）主要側(cè)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(jī)床的類型，原理及其結(jié)構(gòu)的分析。
（2）分析軸類零件的加工工藝。
（3）數(shù)控機(jī)床的走刀路徑分析，并整理走刀路線圖。
（4）進(jìn)行數(shù)控編程，模擬加工路線是否正確。
（5）撰寫設(shè)計說明書。
采用理論聯(lián)系實(shí)際，利用現(xiàn)有條件設(shè)計結(jié)構(gòu)，查閱大量書籍資料來擴(kuò)充自己對數(shù)控車床和編程的認(rèn)識，提高技術(shù)含量和效率。
3. 本課題研究的重點(diǎn)及難點(diǎn)，前期已開展工作
3.1研究的重點(diǎn)、難點(diǎn)
（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(shè)計指定工序的機(jī)床夾具。
（5）完成零件的三維建模，并用CAD/CAM軟件進(jìn)行刀具路徑的建立及模擬，自動生成數(shù)控加工程序。
3.2 前期已開展工作
（1）明確設(shè)計要求，查閱文獻(xiàn)，收集相關(guān)資料，撰寫開題報告
（2）零件的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求分析
（3）繪制零件二維圖如圖1所示：
圖1 軸類零件二維圖
（4）繪制零件三維圖，如圖2所示：
圖2 軸類零件三維圖
4 完成本課題的工作方案及進(jìn)度計劃（按周次填寫）
1-2周 翻譯；明確設(shè)計要求，查閱文獻(xiàn)，收集相關(guān)資料，撰寫開題報告
3-4 周 零件的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求分析，進(jìn)行零件圖和三維造型設(shè)計
5-6周 進(jìn)行工藝規(guī)程方案設(shè)計
7-8周 填寫工藝文件，完成中期答辯
9-10周 整理工藝文件，進(jìn)行復(fù)核，是否有誤
11-12周 編制數(shù)控車削程序
13-14周 編寫設(shè)計說明書 ， 進(jìn)行總體修改
15周 畢業(yè)答辯
5 指導(dǎo)教師意見（對課題的深度、廣度及工作量的意見）
指導(dǎo)教師： 年 月 日
6 所在系審查意見：
系主管領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日
注：1. 正文：宋體小四號字，行距22磅。
2. 開題報告由各系集中歸檔保存。
參考文獻(xiàn)
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