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1、武汉工业学院毕业设计论文开题报告200 6 届毕业设计(论文)题目马达后罩模具设计与三维数控加工设计院系 机 械 系 专业名称 包装工程 学生姓名 学生学号 指导教师 武汉工业学院毕业设计学生开题报告课题名称马达后罩模具设计与三维数控加工程序设计课题类型设计课题来源横向导师学生姓名学号专业包装工程对设计课题的认识1.CAD/CAM技术随着我国汽车、摩托车、家电等工业的迅速开展，工业产品的外形在满足性能要求的同时，变得越来越复杂，而这些产品的制造离不开模具，这就要求模具制造行业以最快的速度、最低的本钱、最高的质量生产出模具。为了到达上述要求，模具企业只有运用先进的管理手段和 CAD/CAM 集成
2、制造技术，才能在剧烈的市场竞争中立于不败之地。模具CAD/CAE/CAM系统的集成关键是建立单一的图形数据库、在CAD、CAE、CAM，各单元之间实现数据的自动传递与转换，使CAM、CAE阶段完全吸收CAD阶段的三维图形，减少中间建模的时间和误差；借助计算机对模具性能、模具结构、加工精度、金属液体在模具中的流动情况及模具工作过程中的温度分布情况等进行反复修改和优化，将问题发现于正式生产前，大大缩短制模具时间，提高模具加工精度。 Pro/ENGINEER 软件采用面向对象的统一数据库和参数化造型技术，具备概念设计、根底设计和详细设计的功能 ，为模具的集成制造提供了优良的平台。 模具是面向定单式的
3、生产方式，属于单性生产，制造过程复杂，要求交货时间短。如果利用CAD、CAM单元技术制造模具，制造精度低、周期长，为了解决上述难题，我们将并行工程技术引入到模具制造过程中。 所谓并行工程是设计工程师在进行产品三维零件设计时就考虑模具的成型工艺、影响模具寿命的因素，并进行校对、检查，预先发现设计过程的错误。在初步确立产品的三维模型后，设计、制造及辅助分析部门的多位工程师同时进行模具结构设计、工程详图设计、模具性能辅助分析及数控机床加工指令的编程，而且每一个工程师对产品所做的修改可自动反映到其他工程师那里，大大缩短设计、数控编程的时间。 在实际生产过程中，应用Pro/ENGINEER软件，我们将原
4、来模具结构设计模具型腔、型芯二维设计工艺准备模具型腔、型芯设计三维造型数控加工指令编程数控加工的串行工艺路线改为由不同的工程师同时进行设计、工艺准备的并行路线，不但提高了模具的制造精度，而且能缩短设计、数控编程时间达40%以上，要实施并行工程关键要实现零件三维图形数据共享，使每个工程师使用的图形数据是绝对相同，并使每个工程师所做的修改自动反映到其他有关的工程师那里，保证数据的唯一性和可靠性。Pro/ENGINEER软件具有的单一数据库、参数化实体特征造型技术为实现并行工程提供了可靠的技术保证。2.数控技术装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，数控技术及装备是开展新
5、兴高新技术产业和尖端工业如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业的使能技术和最根本的装备。马克思曾经说过“各种经济时代的区别，不在于生产什么，而在于怎样生产，用什么劳动资料生产。制造技术和装备就是人类生产活动的最根本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业兴旺国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅采取重大措施来开展自己的数控技术及其产业，而且在“高精尖数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。总之，大力开展以数控技术为核
6、心的先进制造技术已成为世界各兴旺国家加速经济开展、提高综合国力和国家地位的重要途径。对我国数控技术及其产业开展的根本估计我国数控技术起步于1958年，近50年的开展历程大致可分为3个阶段：第一阶段从1958年到1979年，即封闭式开展阶段。在此阶段，由于国外的技术封锁和我国的根底条件的限制，数控技术的开展较为缓慢。第二阶段是在国家的“六五、“七五期间以及“八五的前期，即引进技术，消化吸收，初步建立起国产化体系阶段。在此阶段，由于改革开放和国家的重视，以及研究开发环境和国际环境的改善，我国数控技术的研究、开发以及在产品的国产化方面都取得了长足的进步。第三阶段是在国家的“八五的后期和“九五期间，即
7、实施产业化的研究，进入市场竞争阶段。在此阶段，我国国产数控装备的产业化取得了实质性进步。在“九五末期，国产数控机床的国内市场占有率达50，配国产数控系统普及型也到达了10。纵观我国数控技术近50年的开展历程，特别是经过4个5年方案的攻关，总体来看取得了以下成绩。a.奠定了数控技术开展的根底，根本掌握了现代数控技术。我国现在已根本掌握了从数控系统、伺服驱动、数控主机、专机及其配套件的根底技术，其中大局部技术已具备进行商品化开发的根底，局部技术已商品化、产业化。b.初步形成了数控产业基地。在攻关成果和局部技术商品化的根底上，建立了诸如华中数控、航天数控等具有批量生产能力的数控系统生产厂。兰州电机厂
8、、华中数控等一批伺服系统和伺服电机生产厂以及北京第一机床厂、济南第一机床厂等假设干数控主机生产厂。这些生产厂根本形成了我国的数控产业基地。c.建立了一支数控研究、开发、管理人才的根本队伍。虽然在数控技术的研究开发以及产业化方面取得了长足的进步，但我们也要清醒地认识到，我国高端数控技术的研究开发，尤其是在产业化方面的技术水平现状与我国的现实需求还有较大的差距。虽然从纵向看我国的开展速度很快，但横向比与国外比照不仅技术水平有差距，在某些方面开展速度也有差距，即一些高精尖的数控装备的技术水平差距有扩大趋势。从国际上来看，对我国数控技术水平和产业化水平估计大致如下。a.技术水平上，与国外先进水平大约落
9、后1015年，在高精尖技术方面那么更大。b.产业化水平上，市场占有率低，品种覆盖率小，还没有形成规模生产；功能部件专业化生产水平及成套能力较低；外观质量相对差；可靠性不高，商品化程度缺乏；国产数控系统尚未建立自己的品牌效应，用户信心缺乏。c.可持续开展的能力上，对竞争前数控技术的研究开发、工程化能力较弱；数控技术应用领域拓展力度不强；相关标准标准的研究、制定滞后。 分析存在上述差距的主要原因有以下几个方面。a.认识方面。对国产数控产业进程艰巨性、复杂性和长期性的特点认识缺乏；对市场的不标准、国外的封锁加扼杀、体制等困难估计缺乏；对我国数控技术应用水平及能力分析不够。b.体系方面。从技术的角度关
10、注数控产业化问题的时候多，从系统的、产业链的角度综合考虑数控产业化问题的时候少；没有建立完整的高质量的配套体系、完善的培训、效劳网络等支撑体系。c.机制方面。不良机制造成人才流失，又制约了技术及技术路线创新、产品创新，且制约了规划的有效实施，往往规划理想，实施困难。d.技术方面。企业在技术方面自主创新能力不强，核心技术的工程化能力不强。机床标准落后，水平较低，数控系统新标准研究不够。 毕业设计根本内容和要求1. 给定的马达后罩实物,设计出反求实物形面的方法,按照实物完成三维造型。根据2. 设计该马达后罩模具的分型面，制定三维数控加工方案，设计加工路线，选取合理的切削参数。3. 根据造型和加工方
11、案，利用CAM软件编制符合西门子802D数控系统要求的数控加工程序，并在CAM软件中进行加工的仿真演示。4. 造型设计要求与实物相符，模具设计要求结构正确，图面质量标准；数控加工工艺规程制定要求工件定位合理，装夹可靠，工艺线路合理，选用刀具合理，切削用量合理；数控加工程序设计要求简洁，正确。5. 所撰写的设计计算说明书等文件语言表达准确，标准，结构严谨，版面质量好。设计步骤1. 根据论文题目初步了解该题目所包含的根本内容,确定今后的工作方向,并且开始着手了解课题所需要的各种相关知识,查阅资料。2. 根据给定的马达后罩实物，制定反求形面的方法，在逆向工程中,准确!快速!全面地获取实物的三维几何数
12、据,即对物体的三维几何形面进行三维离散数字化处理,是实现逆向工程的根底数据的采集是指采用某种测量方法和设备测出实物各外表的假设干组点的几何坐标,可以有多种方式进行数据采集在外表数字化技术中,根据测量方式的不同可以将数据采集方法分为接触式和非接触式两大类传统方法就是以三坐标测量机(CMM)为代表的接触式,也是 实际工程中常用的方式,精度相对精确。最快捷的方法是利用工业扫描仪对马达后罩实物进行扫描，取得其相关的型面参数。3. 数据处理是逆向工程的关键一步，结果将直接影响后期模型重构的质量，此过程包括以下几方面的工作：(1)数据预处理；(2)数据分块；(3)数据光顺；(4)数据优化。本设计中，采用最
13、简洁的方法，即通过人机交互，图形显示，判别明显坏点，在数据序列中将这些点删除。在Pro/E程序中，选用主菜单命令File/New中新建一个实体零件，然后选择主菜单命令Application/Scan-tools，指定数据密度模式(低密度模式)，建立坐标系，读入数据后即可生成曲线。假设原始测量数据存在较大的误差，必须用去除噪声点(Remove Scan Point)的方法去除那些偏差较大的点。也可通过新建扫描曲线(Create Scan Curve)、连接扫描曲线(Join Scan Curve)、分开扫描曲线(Separate Scan Curve)等方法，对曲线进行直接处理，即可获得大致令人
14、满意的曲线。 生成扫描曲线后，即可创立光滑曲线，用给定点数法(Number of Points)等方法对曲线进行调整和光顺处理。根据所得到的参数曲线在Pro/e软件上绘制马达后罩的三维实体模型，并在这里设计该马达后罩模具的分型面。4. 将创立好的3DCADMoel汇入Pro/E的Manufac turin模块，建立新的Pro/NC文件(创立新的Pro/NC制造模型)，在New菜单下选择NC组件选项按钮。在菜单管理器中选择制造模型选项、选择装配中的参考模型项、翻开建模的模型。选择制造设置，设置各种参数设置，其中包括机床、刀具、夹具、参照、退刀等的设置。接下来就可以进行加工设置了，选择加工中的NC
15、序列，在其中的加工中选择轮廓选项、接着进行序列设置，包括刀具的选择、曲线的选择、参数的设置等，通过轮廓加工方法对马达后罩的外轮廓线进行加工。判断加工的合理性，并作适当的修正。对于其它各局部(圆孔)的加工可以按照上面的方法进行操作。等确定各加工过程准确无误后就可以进行程序的输出了。在菜单管理器中选择CL数据选项、选择输出轨迹文件、选中CL文件和MCD文件选项，那么NC加工程序的输出生成完成。尝试各种不同的加工方案并判断各自的合理性，并选择最正确的方案。5. 案要求完成设计说明书。目的和意义：本次毕业设计是大学四年来涉及知识面最广、合作性最强、综合性最高，也是毕业前工作量最大的一次练习，它也是我们毕业后能较快适应工作的催化剂。因此，它有着举足轻重的作用：1、 它能培养我综合运用所学知识、独立分析和解决问题的能力。2、 它能培养我的创新意识和实践能力，对我进行科学研究的根本训练。3、 它能引导我运用马克思主义的根本原理和思想方法，培养理论联系实际的工作作风和严肃认真的科学态度。4、 它能进一步训练和提高我的工程设计能力、理论计算能力、实验研究能力社会调查能力、经济分析能力、外语和计算机应用能力以及提高我查阅文献资料和文字
