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1、西安文理學院本科畢業(yè)論文(設計)開題報告
論文(設計)題目
45鋼定位頂尖圖紙繪制及加工工藝分析
學生姓名
學號
指導教師
一、研究目的及意義
機械加工是指通過一種機械設備對工件的外形尺寸或性能進行改變的過程。按加工方式上的差別可分為切削加工和壓力加工,其中切削加工中最重要的就是數(shù)控加工技術,數(shù)控加工是指在數(shù)控機床上進行零件加工的一種工藝方法,數(shù)控機床加工與傳統(tǒng)機床加工的工藝規(guī)程從總體上說是一致的,但也發(fā)生了明顯的變化。用數(shù)字信息控制零件和刀具位移的機械加工方法。它是解決零件品種多變、批量小、形狀復雜、精度高等問題和實現(xiàn)高效化和自動化加工的有效途徑。
由控制系統(tǒng)
2、發(fā)出指令使刀具作符合要求的各種運動,以數(shù)字和字母形式表示工件的形狀和尺寸等技術要求和加工工藝要求進行的加工。它泛指在數(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。當零件的加工程序結束時,機床便會自動停止。任何一種數(shù)控機床,在其數(shù)控系統(tǒng)中若沒有輸入程序指令
3、,數(shù)控機床就不能工作。機床的受控動作大致包括機床的起動、停止;主軸的啟停、旋轉方向和轉速的變換;進給運動的方向、速度、方式;刀具的選擇、長度和半徑的補償;刀具的更換,冷卻液的開起、關閉等。
近年來,隨著計算機技術的發(fā)展,數(shù)字控制技術已經(jīng)廣泛應用于工業(yè)控制的各個領域,尤其是機械制造業(yè)中,普通機械正逐漸被高效率、高精度、高自動化的數(shù)控機械所代替。
目前國外機械設備的數(shù)控化率已達到85%以上,而我國的機械設備的數(shù)控化率不足20%,隨著我國機制行業(yè)新技術的應用,我國世界制造業(yè)加工中心地位形成,數(shù)控機床的使用、維修、維護人員在全國各工業(yè)城市都非常緊缺,再加上數(shù)控加工人員從業(yè)面非常廣,可在現(xiàn)代制造業(yè)的
4、模具、鐘表業(yè)、五金行業(yè)、中小制造業(yè)、從事相應公司企業(yè)的電腦繪圖、數(shù)控編程設計、加工中心操作、模具設計與制造、 電火花及線切割工作,所以目前現(xiàn)有的數(shù)控技術人才無法滿足制造業(yè)的需求,而且人才市場上的這類人才儲備并不大,企業(yè)要在人才市場上尋覓合適的人才顯得比較困難,以至于導致模具設計、CAD/CAM工程師、數(shù)控編程、數(shù)控加工等已成為我國各人才市場招聘頻率最高的職位之一。在各種招聘會上,數(shù)控專業(yè)人才更是企業(yè)熱衷于標注“急聘”、“高薪誠聘”等字樣的少數(shù)職位之一,以致出現(xiàn)了“月薪6000元難聘數(shù)控技工”,“年薪16萬元招不到數(shù)控技工”的現(xiàn)象。據(jù)報載,我國高級技工正面臨著“青黃不接”的嚴重局面,原有技工年齡
5、已大,中年技工為數(shù)不多,青年技工尚未成熟。在制造業(yè),能夠熟練操作現(xiàn)代化機床的人才已成稀缺, 據(jù)統(tǒng)計,目前,我國技術工人中,高級技工占3.5%,中級工占35%,初級工占60%。而發(fā)達國家技術工人中,高級工占35%、中級工占50%、初級工占15%。這表明,我們的高級技工在未來5—10年內仍會有大量的人才缺口。
隨著產(chǎn)業(yè)布局、產(chǎn)品結構的調整,就業(yè)結構也將發(fā)生變化。企業(yè)對較高層次的第一線應用型人才的需求將明顯增加。 而借助國外的發(fā)展經(jīng)驗來看,當進入產(chǎn)業(yè)布局、產(chǎn)品結構調整時期,與產(chǎn)業(yè)結構高度化匹配、培養(yǎng)相當數(shù)量的具有高等文化水平的職業(yè)人才,成為迫切要求。而對于數(shù)控加工專業(yè),不僅要求從業(yè)人員有過硬的實踐
6、能力,更要掌握系統(tǒng)而扎實的機加理論知識。因此,既有學歷又有很強操作能力的數(shù)控加工人才更是成為社會較緊缺、企業(yè)最急需的人才。
本次設計通過完成定位頂尖的繪圖和工藝分析等工作,檢驗和鍛煉分析和解決專業(yè)相關問題的綜合能力及編寫相關技術文檔的能力,為以后走上社會能順利地開展工作打下基礎。
二、國內外的狀況
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,它集微電子、計算機、信息處理、自動檢測、自動控制等高新技術于一體,具有高精度、高效率、柔性自動化等特點,對制造業(yè)實現(xiàn)柔性自動化
7、、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。目前,數(shù)控技術正在發(fā)生根本性變革,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。
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,
8、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
9、必行。
三、研究內容
1) 通過測繪得到零件圖紙
2) 繪制零件毛坯圖;
3) 分析零件加工工藝,編寫數(shù)控加工工藝過程卡,繪制工序簡圖;
4) 編寫數(shù)控加工程序,得到仿真結果;
5) 編寫畢業(yè)論文;
四、研究方案以及步驟
經(jīng)分析、考量,該設計劃分為以下階段:
第一階段:1)查閱相關資料,整理出所需的信息。
2)明確設計要求,借鑒其他文章研究思路。
3)學習相關軟件及算法
第二階段:1)測繪圖紙,繪制零件和毛坯圖。
2) 初步確定工藝規(guī)程,并且確定無誤之后,編寫加工程序,并且進行仿真。
3) 填寫機械加工工藝卡片和工序卡,并且完
10、成切削用量計算。
第三階段: 完成畢業(yè)論文。
五、研究方法及技術途徑
1.本課題是圍繞定位頂尖完成的圖形繪制和工藝分析,然后利用數(shù)控車床將零件完成的仿真加工,最終完成整套設計。
2.技術途徑
1)自學相關CAD制圖軟件,數(shù)控編程等技術;
2)查閱機械制造的相關文獻;
3) 老師的專業(yè)指導。
六、實施計劃
1)學習CAD制圖,完成零件圖的繪制;
2)查閱資料,確定毛坯余量;
3)編制機械加工工藝規(guī)程,繪制加工工序簡圖;
4)計算切削用量,并且編制加工程序;
5)進行程序仿真,確定代碼是正確的;
6)編寫設計說明書,完成
11、整個設計。
六、參考文獻
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指導教師意見及建議(從選題、理論與實證準備、研究(設計)方法、工作安排等方面給出評價,并提出指導意見):
再制造技術是保護資源環(huán)境,節(jié)約能源,環(huán)保等,受到國內外各行各業(yè)的重視,主要解決機床零部件是否可再制造問題,同時在判斷可再制造后,該零件的剩余使用壽命更值得研究,本文選題符合工業(yè)現(xiàn)場實際需要,理論和實踐結合緊密,研究思路和方法正確,工作安排合理,同意開題!
指導教師簽名:
年 月 日
畢業(yè)論文工作組意見及建議
工作思路較為清晰,同意開題!
畢業(yè)論文工作組組長簽字: 年 月 日
注:1.此表由學生填寫后,交指導教師簽署意見,經(jīng)畢業(yè)論文(設計)工作組審批后,才能開題。
2.此表隨畢業(yè)論文裝訂并由學院存檔。