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1、西安文理學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計）開題報告 論文（設(shè)計）題目 45鋼定位頂尖圖紙繪制及加工工藝分析 學(xué)生姓名 學(xué)號 指導(dǎo)教師 一、研究目的及意義 機械加工是指通過一種機械設(shè)備對工件的外形尺寸或性能進行改變的過程。按加工方式上的差別可分為切削加工和壓力加工，其中切削加工中最重要的就是數(shù)控加工技術(shù)，數(shù)控加工是指在數(shù)控機床上進行零件加工的一種工藝方法，數(shù)控機床加工與傳統(tǒng)機床加工的工藝規(guī)程從總體上說是一致的，但也發(fā)生了明顯的變化。用數(shù)字信息控制零件和刀具位移的機械加工方法。它是解決零件品種多變、批量小、形狀復(fù)雜、精度高等問題和實現(xiàn)高效化和自動化加工的有效途徑。 由控制系統(tǒng)

2、發(fā)出指令使刀具作符合要求的各種運動，以數(shù)字和字母形式表示工件的形狀和尺寸等技術(shù)要求和加工工藝要求進行的加工。它泛指在數(shù)控機床上進行零件加工的工藝過程。 數(shù)控機床是一種用計算機來控制的機床，用來控制機床的計算機，不管是專用計算機、還是通用計算機都統(tǒng)稱為數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控機床的運動和輔助動作均受控于數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的指令。而數(shù)控系統(tǒng)的指令是由程序員根據(jù)工件的材質(zhì)、加工要求、機床的特性和系統(tǒng)所規(guī)定的指令格式（數(shù)控語言或符號）編制的。數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)程序指令向伺服裝置和其它功能部件發(fā)出運行或終斷信息來控制機床的各種運動。當(dāng)零件的加工程序結(jié)束時，機床便會自動停止。任何一種數(shù)控機床，在其數(shù)控系統(tǒng)中若沒有輸入程序指令

3、，數(shù)控機床就不能工作。機床的受控動作大致包括機床的起動、停止；主軸的啟停、旋轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)速的變換；進給運動的方向、速度、方式；刀具的選擇、長度和半徑的補償；刀具的更換，冷卻液的開起、關(guān)閉等。 近年來，隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字控制技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個領(lǐng)域，尤其是機械制造業(yè)中，普通機械正逐漸被高效率、高精度、高自動化的數(shù)控機械所代替。 目前國外機械設(shè)備的數(shù)控化率已達到85%以上，而我國的機械設(shè)備的數(shù)控化率不足20%，隨著我國機制行業(yè)新技術(shù)的應(yīng)用，我國世界制造業(yè)加工中心地位形成，數(shù)控機床的使用、維修、維護人員在全國各工業(yè)城市都非常緊缺，再加上數(shù)控加工人員從業(yè)面非常廣，可在現(xiàn)代制造業(yè)的

4、模具、鐘表業(yè)、五金行業(yè)、中小制造業(yè)、從事相應(yīng)公司企業(yè)的電腦繪圖、數(shù)控編程設(shè)計、加工中心操作、模具設(shè)計與制造、 電火花及線切割工作，所以目前現(xiàn)有的數(shù)控技術(shù)人才無法滿足制造業(yè)的需求，而且人才市場上的這類人才儲備并不大，企業(yè)要在人才市場上尋覓合適的人才顯得比較困難，以至于導(dǎo)致模具設(shè)計、CAD/CAM工程師、數(shù)控編程、數(shù)控加工等已成為我國各人才市場招聘頻率最高的職位之一。在各種招聘會上，數(shù)控專業(yè)人才更是企業(yè)熱衷于標(biāo)注“急聘”、“高薪誠聘”等字樣的少數(shù)職位之一，以致出現(xiàn)了“月薪6000元難聘數(shù)控技工”，“年薪16萬元招不到數(shù)控技工”的現(xiàn)象。據(jù)報載，我國高級技工正面臨著“青黃不接”的嚴重局面，原有技工年齡

5、已大，中年技工為數(shù)不多，青年技工尚未成熟。在制造業(yè)，能夠熟練操作現(xiàn)代化機床的人才已成稀缺， 據(jù)統(tǒng)計，目前，我國技術(shù)工人中，高級技工占3.5%，中級工占35%，初級工占60%。而發(fā)達國家技術(shù)工人中，高級工占35%、中級工占50%、初級工占15%。這表明，我們的高級技工在未來5—10年內(nèi)仍會有大量的人才缺口。 隨著產(chǎn)業(yè)布局、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整，就業(yè)結(jié)構(gòu)也將發(fā)生變化。企業(yè)對較高層次的第一線應(yīng)用型人才的需求將明顯增加。 而借助國外的發(fā)展經(jīng)驗來看，當(dāng)進入產(chǎn)業(yè)布局、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整時期，與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高度化匹配、培養(yǎng)相當(dāng)數(shù)量的具有高等文化水平的職業(yè)人才，成為迫切要求。而對于數(shù)控加工專業(yè)，不僅要求從業(yè)人員有過硬的實踐

6、能力，更要掌握系統(tǒng)而扎實的機加理論知識。因此，既有學(xué)歷又有很強操作能力的數(shù)控加工人才更是成為社會較緊缺、企業(yè)最急需的人才。 本次設(shè)計通過完成定位頂尖的繪圖和工藝分析等工作，檢驗和鍛煉分析和解決專業(yè)相關(guān)問題的綜合能力及編寫相關(guān)技術(shù)文檔的能力，為以后走上社會能順利地開展工作打下基礎(chǔ)。 二、國內(nèi)外的狀況 隨著計算機技術(shù)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的制造業(yè)開始了根本性變革，各工業(yè)發(fā)達國家投入巨資，對現(xiàn)代制造技術(shù)進行研究開發(fā)，提出了全新的制造模式。在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，數(shù)控技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)，它集微電子、計算機、信息處理、自動檢測、自動控制等高新技術(shù)于一體，具有高精度、高效率、柔性自動化等特點，對制造業(yè)實現(xiàn)柔性自動化

7、、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。目前，數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性變革，由專用型封閉式開環(huán)控制模式向通用型開放式實時動態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。在集成化基礎(chǔ)上，數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)了超薄型、超小型化；在智能化基礎(chǔ)上，綜合了計算機、多媒體、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科技術(shù)，數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)了高速、高精、高效控制，加工過程中可以自動修正、調(diào)節(jié)與補償各項參數(shù)，實現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理；在網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上，CAD/CAM與數(shù)控系統(tǒng)集成為一體，機床聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)了中央集中控制的群控加工。 長期以來，我國的數(shù)控系統(tǒng)為傳統(tǒng)的封閉式體系結(jié)構(gòu)，CNC只能作為非智能的機床運動控制器。加工過程變量根據(jù)經(jīng)驗以固定參數(shù)形式事先設(shè)定，

8、加工程序在實際加工前用手工方式或通過CAD/CAM及自動編程系統(tǒng)進行編制。CAD/CAM和CNC之間沒有反饋控制環(huán)節(jié)，整個制造過程中CNC只是一個封閉式的開環(huán)執(zhí)行機構(gòu)。在復(fù)雜環(huán)境以及多變條件下，加工過程中的刀具組合、工件材料、主軸轉(zhuǎn)速、進給速率、刀具軌跡、切削深度、步長、加工余量等加工參數(shù)，無法在現(xiàn)場環(huán)境下根據(jù)外部干擾和隨機因素實時動態(tài)調(diào)整，更無法通過反饋控制環(huán)節(jié)隨機修正CAD/CAM中的設(shè)定量，因而影響CNC的工作效率和產(chǎn)品加工質(zhì)量。 由此可見，傳統(tǒng)CNC系統(tǒng)的這種固定程序控制模式和封閉式體系結(jié)構(gòu)，限制了CNC向多變量智能化控制發(fā)展，已不適應(yīng)日益復(fù)雜的制造過程，因此，對數(shù)控技術(shù)實行變革勢在

9、必行。 三、研究內(nèi)容 1） 通過測繪得到零件圖紙 2） 繪制零件毛坯圖； 3） 分析零件加工工藝，編寫數(shù)控加工工藝過程卡，繪制工序簡圖； 4） 編寫數(shù)控加工程序，得到仿真結(jié)果； 5） 編寫畢業(yè)論文； 四、研究方案以及步驟 經(jīng)分析、考量，該設(shè)計劃分為以下階段： 第一階段：1）查閱相關(guān)資料，整理出所需的信息。 2）明確設(shè)計要求，借鑒其他文章研究思路。 3）學(xué)習(xí)相關(guān)軟件及算法 第二階段：1）測繪圖紙，繪制零件和毛坯圖。 2） 初步確定工藝規(guī)程，并且確定無誤之后，編寫加工程序，并且進行仿真。 3） 填寫機械加工工藝卡片和工序卡，并且完

10、成切削用量計算。 第三階段： 完成畢業(yè)論文。 五、研究方法及技術(shù)途徑 1.本課題是圍繞定位頂尖完成的圖形繪制和工藝分析，然后利用數(shù)控車床將零件完成的仿真加工，最終完成整套設(shè)計。 2.技術(shù)途徑 1）自學(xué)相關(guān)CAD制圖軟件，數(shù)控編程等技術(shù)； 2）查閱機械制造的相關(guān)文獻； 3） 老師的專業(yè)指導(dǎo)。 六、實施計劃 1）學(xué)習(xí)CAD制圖，完成零件圖的繪制； 2）查閱資料，確定毛坯余量； 3）編制機械加工工藝規(guī)程，繪制加工工序簡圖； 4）計算切削用量，并且編制加工程序； 5）進行程序仿真，確定代碼是正確的； 6）編寫設(shè)計說明書，完成

11、整個設(shè)計。 六、參考文獻 [1] 徐濱士. 綠色再制造工程的發(fā)展現(xiàn)狀和未來展望[J]，中國工程科學(xué)，2011，13(1):4-10. [2] 徐濱士. 中國特色的再制造產(chǎn)業(yè)機器創(chuàng)新發(fā)展[J]，電焊機，2012，42(5):1-5. [3] 盧超, 潘尚峰, 孫江宏. 重型機床基礎(chǔ)件再制造評價指標(biāo)體系的建立及指標(biāo)值求解方法[J]. 制造技術(shù)與機床, 2018(1):60-63. [4] 范君. 基于再制造的機床導(dǎo)軌表面激光熔覆修復(fù)關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 科技資訊, 2016, 14(31):75-76. [5] 王玉琳, 張偉國. 機床導(dǎo)軌再制造技術(shù)研究[J]. 內(nèi)燃機與配件,

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