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畢業(yè)設計(論文)開題報告
題目：軸類零件的數(shù)控加工工藝設計與編程
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 20 日
6
1. 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）
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。機器中作回轉運動的零件就裝在軸上。按軸類零件結構形式不同，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)定的造型功能可設計出復雜的曲線、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，以提高零件加工的效率和質量。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計理論和CAD/CAM技術的發(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)代化科學技術的迅速發(fā)展，制造技術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。當今世界各國制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術，以提高制造能力和水平，提高對動態(tài)多變市場的適應能力和競爭能力。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)控技術及產(chǎn)業(yè)，而且在“高精尖”數(shù)控關鍵技術和裝備方面對我國實行封鎖和限制政策?？傊罅Πl(fā)展以數(shù)控技術為核心的先進技術已成為世界各發(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編程技術對軸類零件的集成化發(fā)展
數(shù)控編程技術是數(shù)控技術重要的組成部分。從數(shù)控機床誕生之日起，數(shù)控編程技術就受到了廣泛關注，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一體化概念的基礎上，出現(xiàn)了并行工程的概念。為了適應并行工程發(fā)展的需要，數(shù)控編程技術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技術的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的產(chǎn)品設計、制造和生產(chǎn)模式正在發(fā)生深刻的變革，出現(xiàn)了協(xié)同設計制造、異地設計制造、全球制造等一系列新概念和新技術。將Web技術和CAM技術相結合，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)控加工制造技術正逐漸得到廣泛的應用,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,往往會造成工藝設計不合理,從而引起編程工作反復,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,對于提高制造質量、實際生產(chǎn)具有一定的指導意義。
1.5發(fā)展前景
目前正在研制的新一代CAM系統(tǒng)將采用面向對象、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：今后相當一段時間內(nèi)，機械加工技術的發(fā)展和競爭，主要是數(shù)控技術的發(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)容及技術要求；
（2）具體設計數(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,明確設計要求，查閱文獻，收集相關資料，撰寫開題報告；
3-4周 零件的結構和技術要求分析，進行零件圖二維和三維造型設計；
5-6周 進行工藝規(guī)程方案設計；
7-8周 填寫工藝文件，完成中期答辯；
9-10周 夾具總圖設計，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 編寫設計說明書，反復修改；
15周 畢業(yè)答辯。
指導教師意見（對課題的深度、廣度及工作量的意見）
指導教師： 年 月 日
所在系審查意見：
系主管領導： 年 月 日
參考文獻
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