数控加工中心加工工艺与编程综合设计开题报告

一、选题的依据及意义

随着科学技术的发展，数控加工技术是现代制造技术的典型代表，在制造业的各个领域，包括军工、汽车、摩托车、模具、家电等行业应用日益广泛，已经成为这些行业不可缺少的加工手段。数控车削加工技术则是应用最为普及的一种数控加工技术。

由于数控机床综合应用了电子计算机、自动控制、伺服驱动、精密见车与新型机械机构等方面的技术成果，具有高柔型、高精度与高度自动化的特点，因此，采用数控加工手段，解决了机械制造中常规加工技术难以解决甚至无法解决的单件、小批量、特别是复杂性面零件的加工。应用数控加工技术使机械制造业的一次技术革命，使机械制造业的发展进入了一个新的阶段，提高了机械制造业的制造水平，为社会提供了高质量、多品种及高可靠性的机械产品。目前应用数控加工技术的领域已从当初的航空工业部门逐步扩大到汽车、造船、机床、建筑等民用机械制造业，并已取得了巨大的经济效益。

二、国内外相关研究简介（述）

    为了解决数控加工中的程序编制问题，50年代，MIT设计了一种专门用于机械零件数控加工程序编制的语言，称为APT（Automatically Programmed Tool）。其后，APT几经发展，形成了诸如APTII、APTIII（立体切削用）、APT（算法改进，增加多坐标曲面加工编程功能）、APT-AC（Advanced contouring）(增加切削数据库管理系统)和APT-/SS（Sculptured Surface）(增加雕塑曲面加工编程功能)等先进版。

W.R.Mail和A.J.Mcleod在他们的研究中给出了一个基于特征的NC代码生成子系统，这个系统的工作原理是：零件的每个加工过程都可以看成对组成该零件的形状特征组进行加工的总和。那么对整个形状特征或形状特征组分别加工后即完成了零件的加工。而每一形状特征或形状特征组的NC代码可自动生成。目前开发的系统只适用于2.5D零件的加工。

Jong-Yun Jung研究了基于特征的非切削刀具轨迹生成问题。文章把基于特征的加工轨迹分成轮廓加工和内区域加工两类，并定义了这两类加工的切削方向，通过减少切削刀具轨迹达到整体优化刀具轨迹的目的。文章主要针对几种基本特征（孔、内凹、台阶、槽），讨论了这些基本特征的典型走刀路径、刀具选择和加工顺序等，并通过IP（Inter Programming）技术避免重复走刀，以优化非切削刀具轨迹。另外，Jong-Yun Jong还在他1991年的博士论文中研究了制造特征提取和基于特征的刀具及刀具路径。

三、本课题研究内容

    本课题的主要是内容是对我们机械类加工日常加工中常见的工件取其中的一典型零件进行系统的编程与操作设计，从数控加工前应做的准备开始到数控加工工艺分析、数控刀具及其选择、工件装夹方式与数控加工夹具的选择、程序编制中的数值计算、数控加工程序的编制、数控车削加工、数控铣削加工、数控加工中心编程及自动编程技术等内容等数控加工时应注意的问题做了一一的说明。

四、本课题研究方法

（1）零件图的工艺性分析  

（2）加工方法的选择 

（3）工序的划分

（4）加工路线的安排  

（5）走刀路线及工步顺序 

（6）   加工刀具的选择

五、研究目标、主要特色（创新）及工作进度

    完成数控铣削零件的编程与加工，加工的零件各部分尺寸精度和表面均达到零件图样的技术要求。

第一周：毕业调查实习，与指导老师交流设计事宜。

第二周：查阅文献、收集资料。

第三周：确定系统的设计方案，撰写开题报告。

第四~七周：总体设计、结构设计、详细计算、编程与调试等内容。

第八~十周：编写设计说明书。

第十一周：指导教师修改。

六、参考文献

(1)杨老记 . 机械制图. 北京:机械工业出版社, 1986

(2)余英良 . 数控加工编程及操作. 北京:高等教育出版社, 1989

(3)华茂发 . 数控机床加工工艺. 北京:机械工业出版社,1991

(4)伍友德 , 李先跃 .车刀刃磨技术第二版. 北京:化学工业出版社, 1992

(5)陆剑中（上海理工大学）, 周志明（南京工程学院）. 金属切原理与刀具. 北京:机械工业出版社,1994

(6)沈建峰 , 朱勤惠 . 数控加工生产实例. 北京:化学工业出版社, 1996

(7)陈于萍 , 高小康 . 互换性与测量技术第二版. 北京:高等教育出版社, 1998

(8)孙小捞 . 数控技术实训. 北京:机械工业出版社, 2001