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畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告
題目：軸類零件的數(shù)控加工工藝設(shè)計與編程
系 別 機電信息系
專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化
班 級
姓 名
學(xué) 號
導(dǎo) 師
2012年12 月 20 日
6
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）
軸類零件是機器中經(jīng)常遇到的典型零件之一。它在機械中主要用于支承齒輪帶輪、凸輪以及連桿等傳動件，傳遞扭矩。機器中作回轉(zhuǎn)運動的零件就裝在軸上。按軸類零件結(jié)構(gòu)形式不同，一般可分為光軸、階梯軸和異形軸三類；或分為實心軸、空心軸等。
軸類零件的技術(shù)要求主要是支承軸頸和配合軸頸的徑向尺寸精度和形位精度，軸向一般要求不高。幾何形狀精度主要是圓度和圓柱度，一般要求限制在直徑公差范圍之內(nèi)。相互位置精度主要是同軸度和圓跳動；保證配合軸徑對于支承軸頸的同軸度，是軸類零件位置精度的普遍要求之一。
方便直觀的幾何造型MasterCAM提供了設(shè)計零件外形所需的理想環(huán)境，其強大穩(wěn)定的造型功能可設(shè)計出復(fù)雜的曲線、曲面零件。MasterCAM具有強勁的曲面粗加工及靈活的曲面精加工功能。MasteCAM提供了多種先進的粗加工技術(shù)，以提高零件加工的效率和質(zhì)量。MasterCAM還具有豐富的曲面精加工功能，可以從中選擇最好的加工方法，加工最復(fù)雜的零件。MasterCAM的多軸加工功能，為零件的加工提供了更多的靈活性?？煽康牡毒呗窂叫ｒ灩δ躆asterCAM可模擬零件加工的整個過程，模擬中不但能顯示刀具和夾具，還能檢查刀具和夾具與被加工零件的干涉、碰撞情況。
CAD/CAM是隨著軸類零件的設(shè)計理論和CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的。軸類由最初的只能代替手工進行計算,逐步發(fā)展到能實現(xiàn)三維實體造型、機構(gòu)仿真、自動編程等功能,并且還在不斷發(fā)展下去。
1.1數(shù)控技術(shù)對軸類零件的作用
軸類零件在整個制造工業(yè)中發(fā)揮著重要作用,數(shù)控機床代表著一個民族制造工業(yè)現(xiàn)代化的水平。隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，制造技術(shù)和自動化水平的高低已成為衡量一個國家或地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平的重要標志。當(dāng)今世界各國制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術(shù)，以提高制造能力和水平，提高對動態(tài)多變市場的適應(yīng)能力和競爭能力。此外世界上各工業(yè)發(fā)達國家還將數(shù)控技術(shù)及數(shù)控裝備列為國家的戰(zhàn)略物資，不僅采取重大措施來發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及產(chǎn)業(yè)，而且在“高精尖”數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)和裝備方面對我國實行封鎖和限制政策?？傊?，大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進技術(shù)已成為世界各發(fā)達國家加速經(jīng)濟發(fā)展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。
1.2編程技術(shù)對軸類零件的集成化發(fā)展
數(shù)控編程技術(shù)是數(shù)控技術(shù)重要的組成部分。從數(shù)控機床誕生之日起，數(shù)控編程技術(shù)就受到了廣泛關(guān)注，成為CAD/CAM系統(tǒng)的重要組成部分，各工業(yè)發(fā)達國家也投入了大量的人力物力開發(fā)實用的數(shù)控編程系統(tǒng)。在CAD/CAM一體化概念的基礎(chǔ)上，出現(xiàn)了并行工程的概念。為了適應(yīng)并行工程發(fā)展的需要，數(shù)控編程技術(shù)正向集成化和智能化方向發(fā)展。進入二十世紀九十年代，隨著Web技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計、制造和生產(chǎn)模式正在發(fā)生深刻的變革，出現(xiàn)了協(xié)同設(shè)計制造、異地設(shè)計制造、全球制造等一系列新概念和新技術(shù)。將Web技術(shù)和CAM技術(shù)相結(jié)合，成為CAM系統(tǒng)的又一重要發(fā)展方向。
1.3智能化
21世紀數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng)，智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)的各個方面：追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化，如工藝參數(shù)的自動生成，簡化編程、簡化操作方面的智能化，智能化的自動編程、智能化的人機界面等；還有智能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷以及維修等。
1.4工藝分析
數(shù)控加工制造技術(shù)正逐漸得到廣泛的應(yīng)用,對零件進行編程加工之前,工藝分析具有非常重要的作用。工藝分析是數(shù)控加工編程的前期工藝準備工作,無論是手工編程還是自動編程,在編程之前均需對所加工的軸類零件進行工藝分析。如果工藝分析考慮不周,往往會造成工藝設(shè)計不合理,從而引起編程工作反復(fù),工作量成倍增加,有時還會發(fā)生推倒重來的現(xiàn)象,造成一些不必要的損失,嚴重者甚。本文通過對典型的軸類零件數(shù)控加工工藝的分析,給出了對于一般零件數(shù)控加工工藝分析的方法,對于提高制造質(zhì)量、實際生產(chǎn)具有一定的指導(dǎo)意義。
1.5發(fā)展前景
目前正在研制的新一代CAM系統(tǒng)將采用面向?qū)ο?、面向工藝特征的基本處理模式，系統(tǒng)的自動化水平、智能化程度將大大提高。國內(nèi)外企業(yè)家和專家們已形成共識：今后相當(dāng)一段時間內(nèi)，機械加工技術(shù)的發(fā)展和競爭，主要是數(shù)控技術(shù)的發(fā)展與競爭。
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，擬解決的主要問題：
(1)了解數(shù)控加工工藝的特點及內(nèi)容（包括擬定加工方案，確定加工路線和加工內(nèi)容，選擇合適的刀具和切削用量等）；
(2)明確數(shù)控編程中的加工工藝分析及設(shè)計（包括選擇合適的夾具及裝夾方法，以及對一些特殊的工藝問題的解決）；
(3)了解數(shù)控車床在軸類零件加工中的運用；
(4)完成軸類零件數(shù)控車工藝性分析及程序編程；
(5)編寫數(shù)控加工工藝文件。
2.2研究步驟、方法及措施：
（1）對零件圖樣進行數(shù)控加工工藝分析，明確加工內(nèi)容及技術(shù)要求；
（2）具體設(shè)計數(shù)控加工工序，如工步的劃分、工件的定位、夾具的選擇、刀具的選擇、切削用量的確定等；
（3）處理特殊的工藝問題，如對刀點、換刀點確定，加工路線刀以及具補償?shù)龋?
（4）用規(guī)定的程序代碼和格式編寫軸類零件的加工程序段，然后完成程序的輸入或傳輸；
(5) 將輸入/傳輸?shù)綌?shù)控單元的加工程序，進行試運行、刀具路徑模擬等。
3.本課題研究的重點及難點，前期已開展工作
3.1 本課題研究的重點及難點：
（1）擬定加工方案，確定加工路線和加工內(nèi)容，選擇合適的刀具和切削用量等；
（2）選擇合適的夾具及裝夾方法，以及對一些特殊的工藝問題的考慮；
（3）數(shù)控銑工藝性分析及程序編制；
（4）設(shè)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。
3.2 前期已開展工作：
（1）明確設(shè)計要求，查閱文獻，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
(4) 繪制零件三維圖如圖2所示:
圖2
4.完成本課題的工作方案及進度計劃（按周次填寫）
1-2周 翻譯,明確設(shè)計要求，查閱文獻，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，進行零件圖二維和三維造型設(shè)計；
5-6周 進行工藝規(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 夾具總圖設(shè)計，繪制夾具零件圖；
11-12周 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；
13-14周 編寫設(shè)計說明書，反復(fù)修改；
15周 畢業(yè)答辯。
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
所在系審查意見：
系主管領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日
參考文獻
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