畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告基于PowerMILL的數(shù)控加工中心刀路設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文)開(kāi)題報(bào)告機(jī)電控制工程 系 數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用 專業(yè) 04 級(jí) 1 班課題名稱： 基于powermill的數(shù)控加工中心刀路設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)起止時(shí)間：2007 年3月12日 6月22日(共15周)學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)教師： 報(bào)告日期： 2007年4月6日 1. 本課題所涉及的內(nèi)容在國(guó)內(nèi)(外)的研究現(xiàn)狀綜述cam(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及制造)技術(shù)產(chǎn)生于本世紀(jì)50年代后期發(fā)達(dá)國(guó)家的航空和軍事工業(yè)中，隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)的發(fā)展而迅速成長(zhǎng)起來(lái)。1989美國(guó)國(guó)家工程學(xué)院將cad/cam技術(shù)評(píng)為當(dāng)代十項(xiàng)最杰出的工程技術(shù)之一。三十幾年來(lái)cad技術(shù)和系統(tǒng)有了飛速的發(fā)展，cam的

2、應(yīng)用迅速普及。在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，cad/cam技術(shù)的應(yīng)用已迅速?gòu)能娛鹿I(yè)向民用工業(yè)擴(kuò)展，由大型企業(yè)向中小企業(yè)推廣，由高技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用向日用家電、輕工產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造中普及。而且這一技術(shù)正在從發(fā)達(dá)國(guó)家流向發(fā)展中國(guó)家。在國(guó)外在一些專業(yè)化的cam系統(tǒng)中得到了成功的應(yīng)用，為新一代cam的誕生進(jìn)行了必要的經(jīng)驗(yàn)積累、技術(shù)儲(chǔ)備與思想準(zhǔn)備。例如pro/engineer、cimatron、proermill等cam軟件。技術(shù)發(fā)展迅猛,軟件、硬件水平比較完善,為模具工業(yè)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持,為企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和生產(chǎn)水平的發(fā)展帶來(lái)了質(zhì)的飛躍,已經(jīng)成為國(guó)外企業(yè)信息化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化的最優(yōu)選擇。據(jù)國(guó)外最新統(tǒng)計(jì)分析，

3、金屬零件粗加工的75%、精加工的50%和塑料零件的90%是用模具加工完成的。我國(guó)加入wto之后，給國(guó)內(nèi)模具制造業(yè)既帶來(lái)沖擊，又帶來(lái)機(jī)遇，總體來(lái)說(shuō)是機(jī)遇大于挑戰(zhàn)。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)模具盡管出口在增加，國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力水平有所提升。但大多集中于中低檔領(lǐng)域，模具的技術(shù)水平偏低，附加值偏低，部分高精模具還要依賴進(jìn)口。因此當(dāng)前國(guó)內(nèi)cam市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈,產(chǎn)品日新月異,企業(yè)為在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地,緊盯市場(chǎng),狠抓新產(chǎn)品開(kāi)發(fā),將其視為企業(yè)開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品的必由之路。近幾年,cad/cam技術(shù)帶動(dòng)了新產(chǎn)品開(kāi)發(fā),由以往幾年開(kāi)發(fā)一個(gè)新產(chǎn)品,到現(xiàn)在一年開(kāi)發(fā)幾十個(gè)新產(chǎn)品,cad技術(shù)的確給企業(yè)創(chuàng)出了效益。然而,新技術(shù)帶來(lái)了新問(wèn)題,隨著ca

4、d技術(shù)不斷進(jìn)步,原有管理 體系所代表的生產(chǎn)關(guān)系無(wú)法適應(yīng)新技術(shù)的要求。如在cam在學(xué)習(xí)、掌握與應(yīng)用上的困難，與生產(chǎn)快速發(fā)展對(duì)cam人才迫切要求之間的矛盾日益突出。為解決cam發(fā)展的所遇到的問(wèn)題，研發(fā)公司必將投入更多的人力和物力，為新一代cam的成熟與發(fā)展提供市場(chǎng)基礎(chǔ)。制造業(yè)不斷涌現(xiàn)的新技術(shù)、新工藝諸如高速加工技術(shù)等也對(duì)cam技術(shù)提出了更高的要求。2. 設(shè)計(jì)(論文)要解決的問(wèn)題和解決方案一、設(shè)計(jì)（論文）所遇問(wèn)題及解決方案（1）、如何進(jìn)行刀具的選擇。a、銑刀剛性要好 一是為提高生產(chǎn)效率而采用大切削用量的需要；二是為適應(yīng)數(shù)控銑床加工過(guò)程中難以調(diào)整切削用量的特點(diǎn)。b、銑刀的耐用度要高 尤其是當(dāng)一把銑刀加

5、工的內(nèi)容很多時(shí)，如刀具不耐用而磨損較快，就會(huì)影響工件的表面質(zhì)量與加工精度，而且會(huì)增加換刀引起的調(diào)刀與對(duì)刀次數(shù)，也會(huì)使工作表面留下因?qū)Φ墩`差而形成的接刀臺(tái)階，降低了工件的表面質(zhì)量。c、銑刀切削刃的幾何角度參數(shù)的選擇及排屑性能等也非常重要，切屑粘刀形成積屑瘤在數(shù)控銑削中是十分忌諱的。（2）、加工余量的處理。當(dāng)工件各處的加工余量相差懸殊時(shí)，通用銑床遇到這種情況很容易采取分層銑削方法加以解決，而數(shù)控銑削就必須按程序規(guī)定的走刀路線前進(jìn)，遇到余量大時(shí)無(wú)法象通用銑床那樣“隨機(jī)應(yīng)變”，應(yīng)在編程時(shí)能夠預(yù)先考慮到，否則銑刀必須返回原點(diǎn)，用改變切削面高度或加大刀具半徑補(bǔ)償值的方法從頭開(kāi)始加工，多走幾刀。（3）機(jī)床加

6、工時(shí)的過(guò)切處理。在數(shù)控機(jī)床加工中，常常會(huì)遇到過(guò)切現(xiàn)象。在cam設(shè)計(jì)是應(yīng)注意此問(wèn)題。由于powermill軟件有自動(dòng)檢查過(guò)切功能，可借此功能來(lái)解決過(guò)切想象。（4）如何進(jìn)行正確的工件定位。 工件定位的基本原理是六點(diǎn)定則。工件有六個(gè)自由度，分別是沿x、y、z軸移動(dòng)和繞x、y、z軸轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)用六個(gè)合理布置的定位支承點(diǎn)限制工件的六個(gè)自由度，就可以使工件的位置完全正確，此定位方式稱為完全定位；當(dāng)工件被限制的自由度少于六個(gè)，但能滿足加工技術(shù)要求的定位形式稱為不完全定位；兩個(gè)或兩個(gè)以上的定位支承點(diǎn)同時(shí)限制工件的同一個(gè)自由度的定位方式稱為過(guò)定位；根據(jù)加工技術(shù)要求應(yīng)限制的自由度沒(méi)有被限制，這種定位現(xiàn)象稱為欠定位。欠

7、定位是不允許的，因?yàn)槠洳荒鼙ＷC工件的加工技術(shù)要求，而其它三種定位方式可以存在。3. 本課題需要重點(diǎn)研究的、關(guān)鍵的問(wèn)題及解決的思路 一 、研究重點(diǎn)及關(guān)鍵問(wèn)題本課題所研究的目的是為了減少數(shù)控加工時(shí)間，保證加工精度。因此提高加工效率是本課題的研究重點(diǎn)。那么提高加工效率最關(guān)鍵的問(wèn)題是什么呢？就在于加工工藝的選擇上。二、技術(shù)關(guān)鍵問(wèn)題的解決思路1、 數(shù)控加工與普通加工只是有無(wú)數(shù)字化控制的區(qū)別，在工藝的方面是沒(méi)有多大區(qū)別的。因此數(shù)控加工也符合普通加工最基本的制造工藝。1）、 粗加工階段。這一階段的主要任務(wù)是切去大部分余量，關(guān)鍵問(wèn)題是提高生產(chǎn)率。 2）、 半精加工階段。這一階段的主要任務(wù)是為零件的主要表面的精

8、加工做好準(zhǔn)備，并做一些次要表面的加工。3）、 精加工階段。這一階段的主要任務(wù)是保證零件主要加工表面的尺寸精度、形狀精度、位置精度及表面粗糙度要求。4）、 光整加工階段。對(duì)于零件尺寸精度和表面粗糙度要求很高的表面，還要安排光整加工階段。2、 在數(shù)控加工中,s和f直接影響到成品件的加工精度和粗糙度，進(jìn)而影響到加工效率。在使用時(shí)應(yīng)注意刀具材料、毛坯材料、加工方式以及零件的技術(shù)要求，通過(guò)有關(guān)公式和經(jīng)驗(yàn)選擇相應(yīng)的s和f。如果在粗加工時(shí)，所選的刀具直徑較大，去除的工件材料較多，而且又不需要保證加工精度，此時(shí)可適當(dāng)減小s增大f；在精加工時(shí)，所選的刀具一般直徑較小，刀具材料的硬度一般不是很高，且要滿足加工進(jìn)度

9、，此時(shí)應(yīng)提高s減小f。通過(guò)正確的調(diào)配s和f，從而提高加工效率。3、 本課題是通過(guò)powermill軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)刀路設(shè)計(jì)的，因此為了提高加工效率，則必須非常熟溪這套cam軟件的原理。根據(jù)零件形狀的不同來(lái)確定加工方式，來(lái)選擇刀具的直徑，設(shè)計(jì)出最佳的刀具路徑。一般在粗加工時(shí)在滿足條件的前提下盡量使用加工效率高的粗加工方式。在精加工時(shí)，使用能保證精度、粗糙度的精加工方式。按這種原理設(shè)計(jì)出來(lái)的數(shù)控加工刀路刀具磨損小，機(jī)床加工時(shí)間少，加工效率高。4.設(shè)計(jì)（論文）資料（1）羅科學(xué) 謝富春 數(shù)控原理與數(shù)控機(jī)床 化學(xué)工業(yè)出版社 2004.4；（2）王志平 機(jī)床數(shù)控技術(shù)應(yīng)用 高等教育出版社 1998.2；（3）吳祖育 數(shù)控機(jī)床 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 1989.3；（4）林清安 pro/engineer wildfire2.0模具設(shè)計(jì) 電子工業(yè)出版社 2006.1；（5）陳永濤 powermill數(shù)控加工 人民郵電出版社 2006.1；（6）王茂元 機(jī)械制造技術(shù) 機(jī)械工業(yè)出版社 2005.7 ；（7）陳于萍 高曉康 互換性與測(cè)量技術(shù) 高等教育出版社 2005.7；（8）其他數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)書(shū)籍；（9）（10）5. 設(shè)計(jì)(論文)完成進(jìn)度計(jì)劃（1）第3-4周：畢業(yè)實(shí)習(xí)及查閱資料；（2）第5-6周：完成開(kāi)題報(bào)告；（3）第7周：典型三維 多位零件加工總體方案的擬定；（4）第8-1