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1、SJ003-1 2015 届毕业设计（论文）开题报告二级学院： 机电工程学院 班 级： 11机三 学 生： 夏佳伟 学 号： 11120243 指导教师： 黄志荣 职 称： 讲师 课题名称遥控器的三维设计及数控加工课题类型 毕业设计 毕业论文起止时间2015.3-2015.6开题报告（毕业设计：含课题来源及现状、设计要求、工作内容、设计方案、技术路线、预期目标、时间安排及参考文献等。字数为3000以上。）（毕业论文：含课题来源、研究价值，国内外研究现状，研究内容，研究方法，研究思路，论文提纲，预期目标，时间安排及参考文献等。字数为3000以上。）一、 课题来源及研究价值课题来源：常州工学院机电
2、工程学院创意中心。遥控器目前是非常常见的，空调、电视机、音响机等家电上都需要用到，随着人们生活水平的提高，对遥控器除了满足其功能方面的要求外，越来越追求其外形方面的要求，美观大方，经济实用是必然趋势。同时为了实现其加工要求，传统的数控手工编程已经不适用，必须使用新的技术方法。二、 数控加工技术的研究现状数控技术和数控机床是制造业现代化的基础，是一个国家综合国力的重要体现。我国在从制造大国向制造强国转变的过程中，大力发展数控技术具有重要意义。加入世贸组织后，中国正在逐步变成“世界制造中心”。为了增强竞争能力，中国制造业开始广泛使用先进的数控技术。由此带来的问题就是劳动力市场出现数控技术应用型人才
3、的严重短缺，媒体不断呼吁“高薪难聘高素质的数控技工”，数控人才的严重短缺成为全社会普遍关注的热点问题。近年来，随着我国国民经济和国防工业的迅速发展，国家对制造装备提出了大量急迫的需求。特别是2002年，我国机床市场消费金额上升到59亿美元，跃升世界第一位。与此同时，根据全国工业普查资料，我国机床拥有量约378万台，但机床数控化率只有约2%。在我国一些制造技术较先进的企业（如航空企业）其机床数控化率也只有10%左右，而世界发达国家已超过20%。机床数控化率每增加一个百分点就需要近4万台数控机床。而在数控相关技术中，首推CAD/CAM，目前商用的CAD/CAM软件十分丰富，UG-II，Pro/E，
4、Solidworks，Mastercam等已十分普遍。并将工艺设计(CAPP)内容融合进去，给用户提供典型工艺方案以供选择。所生成的数控零件加工程序更符合实际需要。文献综述数控车床加工的工艺与普通车床的加工工艺类似，但由于数控车床是一次装夹，连续自动加工完成所有车削工序故要注意以下五个方面：第一，合理选择切削用量；第二，合理选择刀具；第三，确定加工路线；第四，加工路线与加工余量的联系；第五，夹具安装要点。而其中刀具的合理选择最为关键。高精度、高效率、高可靠性和专用化是先进数控加工技术的基本特征，因此如何选择效率最高的切削刀具则成了我们必须正视的问题。现代制造业也认识到通过采用高效率刀具提高劳动
5、生产率来降低成本，比单纯节省刀具费用更加有利。最新的CAD/CAM技术为多轴多任务数控机床的加工提供了强有力的支持，可以大幅度提高加工效率。CAM(computerAidedManufacturing，计算机辅助制造)：利用计算机来进行生产设备管理控制和操作的过程。它输入信息是零件的工艺路线和工序内容，输出信息是刀具加工时的运动轨迹(刀位文件)和数控程序。CAM(computerAidedManufacturing，计算机辅助制造)的核心是计算机数值控制(简称数控)，是将计算机应用于制造生产过程的过程或系统。1952年美国麻省理工学院首先研制成数控铣床。数控的特征是由编码在穿孔纸带上的程序指令
6、来控制机床。此后发展了一系列的数控机床，包括称为“加工中心”的多功能机床，能从刀库中自动换刀和自动转换工作位置，能连续完成锐、钻、饺、攻丝等多道工序，这些都是通过程序指令控制运作的，只要改变程序指令就可改变加工过程，数控的这种加工灵活性称之为“柔性”。加工程序的编制不但需要相当多的人工，而且容易出错，最早的CAM便是计算机辅助加工零件编程工作。麻省理工学院于1950年研究开发数控机床的加工零件编程语言APT，它是类似FORTRAN的高级语言。增强了几何定义、刀具运动等语句，应用APT使编写程序变得简单。这种计算机辅助编程是批处理的。三、研究内容及设计要求本课题将要完成遥控器外观的三维造型与数控
7、加工，完成主要遥控器的外壳设计的三维图，利用CAM进行生产设备管理控制和操作，实现数控加工展示，从而使其的外形、尺寸及精度等参数达到技术要求。（一）、工作内容（1）基于UG或Pro/E平台，进行遥控器的计算机辅助工业产品设计，完成至少2款；（2）针对壳体型腔进行数控加工，研究不同走刀方式对加工的影响；（3）编制设计毕业论文；（4）与课题内容有关的外文翻译，15000英文字符。（二）、设计要求（1）针对产品设计理念和设计方法深入研究；（2）设计具体步骤和方法内容详实，所设计产品新型实用；（3）产品整体设计效果要好；（4）研究数控加工工艺方法，数控加工工艺路线正确，仿真加工效果要好。四、研究思路查
8、询和收集相关资料完成遥控器壳体造型设计完成遥控器壳体的工艺分析整理编写论文完成遥控器壳体的数控编程五、研究方法1、 通过查阅和收集资料、以及调查研究，制定出方案；2、对遥控器壳体进行三维实体造型a) 对遥控器的壳体进行数据测量，然后对测量得到的数据进行优化；b) 分析数据，确定建模的思路；c) 利用UG绘制遥控器模型：（1） 先创建遥控器壳体的曲线框架（2） 然后创建拉伸的片体，给对应的通过曲线网格做连续性的约束面（3） 通过曲线网格命令创建出一边的侧面（4） 然后使用镜像命令，镜像另一侧的面（5） 然后使用有界平面命令创建上下底面，并把这些曲面进行缝合（6） 然后使用孔 抽壳 倒圆角等命令进
9、行操作3、查找相关资料，设计合理的工艺路线；（1）确定生产类型，对遥控器面板进行工艺分析，绘制草图；（2）确定各工序所用机床设备和工艺装备(含刀具、夹具、量具、辅具等)。（3）根据设计该遥控器面板机械加工工艺规程，填写工艺过程卡片、工序卡片；（4）选用遥控器壳体加工中的一套专用夹具，并绘制夹具装配图；4、进行CAM数控编程编制数控加工程序（1）分析待加工表面一般来说，在一次加工中，只需对加工零件的部分表面进行加工。这一步骤的内容是：确定待加工表面及其约束面，并对其几何定义进行分析，必要的时候需对原始数据进行一定的预处理，要求所有几何元素的定义具有唯一性。（2）确定加工方法根据零件毛坯形状以及待
10、加工表面及其约束面的几何形态，并根据现有机床设备条件，确定零件的加工方法及所需的机床设备和工夹量具。（3）确定编程原点及编程坐标系一般根据零件的基准面(或孔)的位置以及待加工表面及毛坯上选择一个合适的编程原点及编程坐标系(也称为工件坐标系）（4）对待加工表面及其约束面进行几何造型这是上机编程的第一步。对于CAD/CAM数控编程系统来说，一般可根据几何元素的定义方式，在前面零件分析的基础上，对加工表面及其约束面进行几何造型。（5）根据加工方法和加工表面及其约束面的几何形态选择合适的刀具类型及刀具尺寸。（6）刀具轨迹生成及刀具轨迹编辑选择一种走刀方式，根据所选择的刀具(或定义的刀具)和加工参数，系
11、统将自动生成所需的刀具轨迹。（7）刀位验证如果系统具有刀位验证的能力，对可能过切、干涉与碰撞的刀位点，采用系统提供的刀位验证手段进行检验。（8）后置处理根据所选用的数控系统，调用其数控系统特性文件，运行数控编程系统提供的后置处理系统，将刀位文件转换成数控加工程序。六、预期目标1、 详细了解计算机辅助工业产品设计CAID的内容。2、 深入学习CAD中曲线曲面的知识和设计方法，同时要深入研究模具数控加工方面的CAM知识，熟练掌握一种目前常用的工程应用软件。3、 完成两款质量较高的遥控器壳体的工业产品设计，并完成其壳体模具的数控加工。七、时间安排2015.3.152015.3.21：熟悉课题，调查研
12、究，收集资料，撰写开题报告；2015.3.222015.4.04：调研遥控器的相关外形和相关设计理念；2015.4.052015.5.09：深入学习UG或Pro/E软件CAD方面的功能，进行遥控器的三维设计；2015.5.102015.5.30：深入学习UG或Pro/E软件CAM方面的功能，并进行加工仿真；2015.5.312015.6.20：进行审核和修改图形，编写毕业论文，并审核；2015.6.212015.6.26：毕业答辩。参考文献1刘雄伟.数控加工理论与编程技术M.北京:机械工业出版社.2000.2武美萍，翟建军，廖文和.数控加工切削参数优化研究J.中国机械工程.2004.15(3)
13、3杜智敏，产品模具设计及数控加工M.北京：清华大学出版社.2009.4王先逵，机械制造工艺学M.北京.机械工业出版社.2013.5钟平福，产品设计及数控加工案例精析M.化学工业出版社.2011.6彭健钧,基于特征的复杂工件数控加工关键技术研究J.中国科学院沈阳计算技术研究所.2012.57秦然,三维造型设计在机械制图教学中的应用J.沈阳化工大学.2010.8罗戍,数控加工运动控制方法与仿真的研究J.中国机械工程.2005.9刘华,数控加工工艺标准化的研究J.广州大学.2013.10许玲萍,数控加工工艺决策与切削参数规范化的研究J.工业大学.2006.11张晓翠.模具制造工艺学M. 北京：科学出
14、版社. 2007.112张耀宸.机械加工工艺设计手册M.北京.航空工业出版社. 1987.1213徐灏.机械设计手册第2版 第四卷M.北京：机械工业出版社. 2000.614陈剑鹤、吴云飞.模具设计基础第2版M.北京.机械工业出版社. 2010.115廖念钊.互换性与测量技术基础第4版M.北京.中国计量出版社. 2009.316刘晋春、白基成、郭永丰.特种加工第5版M.北京.机械工业出版社.2008.3指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见，设计的结果预测或论文的可行性评价）：指导教师：年 月 日系部意见：系主任： 年 月 日 注：开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一，应在导师的指导下，由学生填写，经导师签署意见及系部审核后生效。
