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1、毕业设计 (论文)开题报告机电控制工程 系 数控技术及应用 专业 04 级 1 班课题名称： 基于PowerMILL的数控加工中心刀路设计 毕业设计(论文)起止时间：2007 年3月12日 6月22日(共15周)学生姓名： 学号： 指导教师： 报告日期： 2007年4月6日 1. 本课题所涉及的内容在国内(外)的研究现状综述CAM(计算机辅助设计及制造)技术产生于本世纪50年代后期发达国家的航空和军事工业中，随着计算机软硬件技术和计算机图形学技术的发展而迅速成长起来。1989美国国家工程学院将CAD/CAM技术评为当代十项最杰出的工程技术之一。三十几年来CAD技术和系统有了飞速的发展，CAM的
2、应用迅速普及。在工业发达国家，CAD/CAM技术的应用已迅速从军事工业向民用工业扩展，由大型企业向中小企业推广，由高技术领域的应用向日用家电、轻工产品的设计和制造中普及。而且这一技术正在从发达国家流向发展中国家。在国外在一些专业化的CAM系统中得到了成功的应用，为新一代CAM的诞生进行了必要的经验积累、技术储备与思想准备。例如Pro/Engineer、Cimatron、proermill等CAM软件。技术发展迅猛,软件、硬件水平比较完善,为模具工业提供了强有力的技术支持,为企业的产品设计、制造和生产水平的发展带来了质的飞跃,已经成为国外企业信息化、集成化、网络化的最优选择。据国外最新统计分析，
3、金属零件粗加工的75%、精加工的50%和塑料零件的90%是用模具加工完成的。我国加入WTO之后，给国内模具制造业既带来冲击，又带来机遇，总体来说是机遇大于挑战。近年来，国内模具尽管出口在增加，国际竞争力水平有所提升。但大多集中于中低档领域，模具的技术水平偏低，附加值偏低，部分高精模具还要依赖进口。因此当前国内CAM市场竞争激烈,产品日新月异,企业为在市场竞争中立于不败之地,紧盯市场,狠抓新产品开发,将其视为企业开发新产品的必由之路。近几年,CAD/CAM技术带动了新产品开发,由以往几年开发一个新产品,到现在一年开发几十个新产品,CAD技术的确给企业创出了效益。然而,新技术带来了新问题,随着CA
4、D技术不断进步,原有管理 体系所代表的生产关系无法适应新技术的要求。如在CAM在学习、掌握与应用上的困难，与生产快速发展对CAM人才迫切要求之间的矛盾日益突出。为解决CAM发展的所遇到的问题，研发公司必将投入更多的人力和物力，为新一代CAM的成熟与发展提供市场基础。制造业不断涌现的新技术、新工艺诸如高速加工技术等也对CAM技术提出了更高的要求。2. 设计(论文)要解决的问题和解决方案一、设计（论文）所遇问题及解决方案（1）、如何进行刀具的选择。A、铣刀刚性要好 一是为提高生产效率而采用大切削用量的需要；二是为适应数控铣床加工过程中难以调整切削用量的特点。B、铣刀的耐用度要高 尤其是当一把铣刀加
5、工的内容很多时，如刀具不耐用而磨损较快，就会影响工件的表面质量与加工精度，而且会增加换刀引起的调刀与对刀次数，也会使工作表面留下因对刀误差而形成的接刀台阶，降低了工件的表面质量。C、铣刀切削刃的几何角度参数的选择及排屑性能等也非常重要，切屑粘刀形成积屑瘤在数控铣削中是十分忌讳的。（2）、加工余量的处理。当工件各处的加工余量相差悬殊时，通用铣床遇到这种情况很容易采取分层铣削方法加以解决，而数控铣削就必须按程序规定的走刀路线前进，遇到余量大时无法象通用铣床那样“随机应变”，应在编程时能够预先考虑到，否则铣刀必须返回原点，用改变切削面高度或加大刀具半径补偿值的方法从头开始加工，多走几刀。（3）机床加
6、工时的过切处理。在数控机床加工中，常常会遇到过切现象。在CAM设计是应注意此问题。由于PowerMILL软件有自动检查过切功能，可借此功能来解决过切想象。（4）如何进行正确的工件定位。 工件定位的基本原理是六点定则。工件有六个自由度，分别是沿x、y、z轴移动和绕x、y、z轴转动。当用六个合理布置的定位支承点限制工件的六个自由度，就可以使工件的位置完全正确，此定位方式称为完全定位；当工件被限制的自由度少于六个，但能满足加工技术要求的定位形式称为不完全定位；两个或两个以上的定位支承点同时限制工件的同一个自由度的定位方式称为过定位；根据加工技术要求应限制的自由度没有被限制，这种定位现象称为欠定位。欠
7、定位是不允许的，因为其不能保证工件的加工技术要求，而其它三种定位方式可以存在。3. 本课题需要重点研究的、关键的问题及解决的思路 一 、研究重点及关键问题本课题所研究的目的是为了减少数控加工时间，保证加工精度。因此提高加工效率是本课题的研究重点。那么提高加工效率最关键的问题是什么呢？就在于加工工艺的选择上。二、技术关键问题的解决思路1、 数控加工与普通加工只是有无数字化控制的区别，在工艺的方面是没有多大区别的。因此数控加工也符合普通加工最基本的制造工艺。1）、 粗加工阶段。这一阶段的主要任务是切去大部分余量，关键问题是提高生产率。 2）、 半精加工阶段。这一阶段的主要任务是为零件的主要表面的精
8、加工做好准备，并做一些次要表面的加工。3）、 精加工阶段。这一阶段的主要任务是保证零件主要加工表面的尺寸精度、形状精度、位置精度及表面粗糙度要求。4）、 光整加工阶段。对于零件尺寸精度和表面粗糙度要求很高的表面，还要安排光整加工阶段。2、 在数控加工中,S和F直接影响到成品件的加工精度和粗糙度，进而影响到加工效率。在使用时应注意刀具材料、毛坯材料、加工方式以及零件的技术要求，通过有关公式和经验选择相应的S和F。如果在粗加工时，所选的刀具直径较大，去除的工件材料较多，而且又不需要保证加工精度，此时可适当减小S增大F；在精加工时，所选的刀具一般直径较小，刀具材料的硬度一般不是很高，且要满足加工进度
9、，此时应提高S减小F。通过正确的调配S和F，从而提高加工效率。3、 本课题是通过PowerMILL软件来实现刀路设计的，因此为了提高加工效率，则必须非常熟溪这套CAM软件的原理。根据零件形状的不同来确定加工方式，来选择刀具的直径，设计出最佳的刀具路径。一般在粗加工时在满足条件的前提下尽量使用加工效率高的粗加工方式。在精加工时，使用能保证精度、粗糙度的精加工方式。按这种原理设计出来的数控加工刀路刀具磨损小，机床加工时间少，加工效率高。4.设计（论文）资料（1）罗科学 谢富春 数控原理与数控机床 化学工业出版社 2004.4；（2）王志平 机床数控技术应用 高等教育出版社 1998.2；（3）吴祖
10、育 数控机床 上海科学技术出版社 1989.3；（4）林清安 Pro/ENGINEER wildfire2.0模具设计 电子工业出版社 2006.1；（5）陈永涛 PowerMILL数控加工 人民邮电出版社 2006.1；（6）王茂元 机械制造技术 机械工业出版社 2005.7 ；（7）陈于萍 高晓康 互换性与测量技术 高等教育出版社 2005.7；（8）其他数控机床机械结构书籍；（9）（10）5. 设计(论文)完成进度计划（1）第3-4周：毕业实习及查阅资料；（2）第5-6周：完成开题报告；（3）第7周：典型三维 多位零件加工总体方案的拟定；（4）第8-10周：完成关键技术的分析与计算、主要结构的设计简图；（5）第11-12周：完成关键零部件的设计与建模；（6）第13-14周：完成零件的实体加工；（7）第15-16周：整理设计说明书，准备答辩 ；6. 指导教师审阅意见指导教师(签字)： 年 月 日7. 教研室主任意见 教研室主任(签字)： 系(签章) 年 月 日
