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一、前言
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們生活水平的日益提高,加工制造業(yè)越來越倍受人們的關(guān)注,而先進(jìn)的數(shù)控加工技術(shù)的作用更是舉足輕重!
作為新時(shí)代的青年,二十一世紀(jì)的大學(xué)生我選擇了數(shù)控技術(shù)應(yīng)用這個(gè)專業(yè),所以我要把它學(xué)好學(xué)精,將來也為我國(guó)的加工制造業(yè)貢獻(xiàn)一份力量!
在離開學(xué)校進(jìn)入工廠實(shí)習(xí)期間,我選擇了數(shù)控高級(jí)工題目這中等復(fù)雜難度的課題來設(shè)計(jì)和用數(shù)控銑床加工,從而達(dá)到了提高分析問題的能力,更增加了機(jī)械繪圖,數(shù)控加工的能力.
數(shù)控機(jī)床是一種技術(shù)密集度及自動(dòng)化程度很高的機(jī)電一體化加工設(shè)備，是綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測(cè)及精密機(jī)械等高新技術(shù)的產(chǎn)物。隨著數(shù)控機(jī)床的發(fā)展與普及，現(xiàn)代化企業(yè)對(duì)于懂得數(shù)控加工技術(shù)、能進(jìn)行數(shù)控加工編程的技術(shù)人才的需求量必將不斷增加。 。
通過對(duì)手工編程和高級(jí)工題目的重要部分?jǐn)?shù)控加工技術(shù)應(yīng)用分析，使我首先更加認(rèn)識(shí)手工編程的重要性，它是現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)人員必須掌握的最基本的數(shù)控編程技術(shù)，能夠熟練正確應(yīng)用數(shù)控技術(shù)的前提條件；其次，通過對(duì)重要的零件數(shù)控加工 ，讓我知道了工作中互相配合的重要性，通過繪制零件圖和裝配圖一讓我了解道CAD技術(shù)在生產(chǎn)中的重要意義，二更加熟悉繪制零件圖的方法和技術(shù)，三懂得如何對(duì)重要零件粗精數(shù)控加工，四讓我學(xué)會(huì)了能夠獨(dú)立對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，編寫復(fù)雜零件的數(shù)控程序。
現(xiàn)代模具工業(yè)有“不衰亡工業(yè)”之稱。世界模具市場(chǎng)總體上供不應(yīng)求，市場(chǎng)需求量維持在600億至650億美元，同時(shí)，我國(guó)的模具產(chǎn)業(yè)也迎來了新一輪的發(fā)展機(jī)遇。近幾年，我國(guó)模具產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值保持13%的年增長(zhǎng)率（據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2004年國(guó)內(nèi)模具進(jìn)口總值達(dá)到600多億，同時(shí)，有近200個(gè)億的出口），到2005年模具產(chǎn)值預(yù)計(jì)為600億元，模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件出口將從現(xiàn)在的每年9000多萬美元增長(zhǎng)到2005年的2億美元左右。另外，電子和通訊產(chǎn)品對(duì)模具的需求也非常大，在發(fā)達(dá)國(guó)家往往占到模具市場(chǎng)總量的20%之多。
1.1 中國(guó)模具行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
自改革開放以來，中國(guó)模具工業(yè)企業(yè)的所有制裝 訂 線
成分也發(fā)生了巨大變化。除了國(guó)有專業(yè)模具廠外，其他所有制形式的模具廠家，包括集體企業(yè)、合資企業(yè)、獨(dú)資企業(yè)和私營(yíng)企業(yè)，都得到了快速發(fā)展，集體和私營(yíng)的模具企業(yè)在廣東和浙江等省發(fā)展得最為迅速。目前，國(guó)內(nèi)已能生產(chǎn)精度達(dá)2微米的精密多工位級(jí)進(jìn)模，工位數(shù)最多已達(dá)160個(gè)，壽命1～2億次。在大型塑料模具方面，現(xiàn)在已能生產(chǎn)48英寸電視的塑殼模具、6.5Kｇ大容量洗衣機(jī)的塑料模具，以及汽車保險(xiǎn)杠、整體儀表板等模具。在精密塑料模具方面，國(guó)內(nèi)已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具等。在大型精密復(fù)雜壓鑄模方面，國(guó)內(nèi)已能生產(chǎn)自動(dòng)扶梯整體踏板壓鑄模及汽車后橋齒輪箱壓鑄模。以及其它模具制造也都達(dá)到了較高的水平，并可替代進(jìn)口模具。
在中國(guó)，人們已經(jīng)越來越認(rèn)識(shí)到模具在制造中的重要基礎(chǔ)地位，認(rèn)識(shí)到模具技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。?許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展，加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，將技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿Α４送?，許多研究機(jī)構(gòu)和大專院校開展模具技術(shù)的研究和開發(fā)。目前，從事模具技術(shù)研究的機(jī)構(gòu)和院校已達(dá)30余家，從事模具技術(shù)教育的培訓(xùn)的院校已超過50余家。在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等方面做出了貢獻(xiàn)，但與國(guó)外相比仍存在很大的差距。
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1.2. 中國(guó)模具行業(yè)發(fā)展前景
????巨大的市場(chǎng)需求將推動(dòng)中國(guó)模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展，?1999年中國(guó)大陸制造工業(yè)對(duì)模具的總市場(chǎng)需求量約為330億元，今后幾年仍將以每年10%以上的速度增長(zhǎng)。對(duì)于大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具需求的增長(zhǎng)將遠(yuǎn)超過每年10%的增幅。其他發(fā)展較快的行業(yè)，如電子、通訊和建筑材料等行業(yè)對(duì)模具的需求，都將對(duì)中國(guó)模具工業(yè)和技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生巨大的推動(dòng)作用。
傳統(tǒng)模具加工機(jī)床的運(yùn)動(dòng)關(guān)系復(fù)雜，以滾齒機(jī)(或蝸桿砂輪磨齒機(jī))為例，在齒輪機(jī)床中存在著展成分度鏈、差動(dòng)鏈、進(jìn)給傳動(dòng)鏈等。調(diào)整既復(fù)雜又費(fèi)時(shí)?？焖仝吔?、工進(jìn)、快退的位置和距離都需要精心調(diào)試或試切才能完成，且需要的輔件多.
為了提高齒輪模具加工精度和加工效率，到了20世紀(jì)80年代以后，國(guó)內(nèi)外開始對(duì)齒輪加工機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化改造和生產(chǎn)數(shù)控齒輪加工機(jī)床。特別是近年來，由于微電子技術(shù)的迅速發(fā)展和以現(xiàn)代控制理論為基礎(chǔ)的高精度、高速響應(yīng)交流伺服系統(tǒng)的出現(xiàn)，為齒輪加工數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展提供了良好的條件和機(jī)遇。
二 、方案論證
2.1 提出問題
采用數(shù)控加工技術(shù)對(duì)模具加工中所使用的動(dòng)模板進(jìn)行加工。
課題研究的方法
（1）理解圖紙
（2）將圖紙的每個(gè)組成部分分離出來，再結(jié)合整個(gè)的圖形，看懂圖紙。明白每個(gè)標(biāo)注的尺寸含義，分析模板的材料，形狀，尺寸，精度以及毛坯形狀和熱處理要求等，其目的是選定在什么機(jī)床上進(jìn)行加工。
（3）擬訂加工工藝順序交指導(dǎo)老師審閱，虛心接受修改意見。確定課題的研究方向，根據(jù)論文提綱按時(shí)保質(zhì)保量地開展論文寫作工作。
（4）每隔一定時(shí)間主動(dòng)與指導(dǎo)老師交流，尋求難點(diǎn)的解決思路，和老師溝通、研討運(yùn)用最好的分析途徑和寫作方式。
2.2. 分析零件圖樣
拿到所要加工零件的圖樣首先應(yīng)分析零件的材料，形狀，尺寸，精度以及毛坯形狀 。其目的是選定在什么機(jī)床上進(jìn)行加工。
2.3. 確定加工工藝過程
在分析零件圖樣的基礎(chǔ)上，確定加工順序，加工路線，裝卡方法，選擇刀具，工裝以及切削用量等工藝參數(shù)。同時(shí)充分利用數(shù)控機(jī)床的指令功能特點(diǎn)，簡(jiǎn)化程序，縮短加工路線，充分發(fā)揮機(jī)床效能。
2.4. 數(shù)值計(jì)算
根據(jù)已確定的加工路線和零件加工誤差，計(jì)算出數(shù)控機(jī)床所需輸入數(shù)據(jù)。數(shù)值計(jì)算的復(fù)雜程度取決于零件的復(fù)雜程度和數(shù)控系統(tǒng)的功能。對(duì)于加工較簡(jiǎn)單的由圓弧與直線組成的平面零件，只需計(jì)算零件輪廓的相鄰幾何元素的交點(diǎn)或切點(diǎn)，起點(diǎn)，終點(diǎn)和圓弧的圓心坐標(biāo)值或圓弧半徑的坐標(biāo)值。對(duì)于形狀較復(fù)雜的零件并且組成該零件的幾何元素與數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)功能 不一致時(shí)，就需要較復(fù)雜的數(shù)值計(jì)算。例如對(duì)非圓曲線需要用直線段或圓弧逼近，在滿足其精度要求的條件下計(jì)算出其節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)。對(duì)于這種情況，一般需采用計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算。
2.5. 編寫程序單
加工路線，工藝參數(shù)及刀具運(yùn)動(dòng)軌跡的坐標(biāo)值確定以后。編程人員可以根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)具有的功能指令代碼和程序段格式，編寫加工程序單。必要時(shí)還應(yīng)填寫數(shù)控加工工序卡片，數(shù)控刀具卡片等有關(guān)工藝文件。
2.6. 制作控制介質(zhì)
制作控制介質(zhì)就是把編好的程序單上的內(nèi)容記錄在控制介質(zhì)即信息載體上，通過數(shù)控機(jī)床的輸入裝置，將信息載體上的數(shù)控加工程序輸入機(jī)床數(shù)控裝置。
2.7. 校驗(yàn)控制介質(zhì)
控制介質(zhì)必須經(jīng)過調(diào)試和實(shí)際切削運(yùn)行后,才可以使用或保存。通常使用的調(diào)試方法是在數(shù)控機(jī)床上不安裝工件而讓數(shù)控機(jī)床空運(yùn)行，觀察運(yùn)動(dòng)軌跡是否正確。
三 、本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）：
3.1. 課題的主要內(nèi)容
1） 手工編程技術(shù)的應(yīng)用
2） 數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用
3.2. 研究方法、步驟和措施:
1） 查找資料：為了搞好畢業(yè)設(shè)計(jì)，我在圖書館和網(wǎng)上查閱了大量有關(guān)數(shù)控編程與加工工藝以及數(shù)控技術(shù)和軸類零件的加工技術(shù)等各方面的資料。
2） 設(shè)計(jì)方案：在分析完零件圖樣以后，根據(jù)加工方案確定加工順序，加工路線，裝卡方法，選擇刀具，工裝以及切削用量等工藝參數(shù)的基礎(chǔ)上開始編程。最后通過試切削，進(jìn)行考證。檢驗(yàn)零件的加工是否合乎技術(shù)要求，我查找了相關(guān)的通用量具。
3.3. 課題完成途徑
整個(gè)課題的完成我通過計(jì)算機(jī)軟件Microsoft Word2004完成，
圖形繪制我通過AutoCAD,UG進(jìn)行繪制
選材SLD，毛坯尺寸長(zhǎng)×寬×高為160mm×120mm×40mm
3.4．可行性分析
加工工藝決策
1）確定加工方案，?此時(shí)應(yīng)考慮數(shù)控機(jī)床使用的合理性及經(jīng)濟(jì)性，并充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的功能
2）工夾具的設(shè)計(jì)和選擇，?應(yīng)特別注意要迅速完成工件的定位和夾緊過程，以減少輔助時(shí)間。使用組合夾具，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期短，夾具零件可以反復(fù)使用，經(jīng)濟(jì)效果好。此外，所用夾具應(yīng)便于安裝，便于協(xié)調(diào)工件和機(jī)床坐標(biāo)系之間的尺寸關(guān)系。
3）選擇合理的走刀路線，?合理地選擇走刀路線對(duì)于數(shù)控加工是很重要的。應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面：(1)盡量縮短走刀路線，減少空走刀行程，提高生產(chǎn)效率(2)合理選取起刀點(diǎn)、切入點(diǎn)和切入方式，保證切入過程平穩(wěn)，沒有沖擊。(3)保證加工零件的精度和表面粗糙度的要求。 (4)保證加工過程的安全性，避免刀具與非加工面的干涉。 ????(5)有利于簡(jiǎn)化數(shù)值計(jì)算，減少程序段數(shù)目和編制程序工作量。
4）選擇合理的刀具，?根據(jù)工件材料的性能、機(jī)床的加工能力、加工工序的類型、切削用量以及其它與加工有關(guān)的因素來選擇刀具，包括刀具的結(jié)構(gòu)類型、材料牌號(hào)、幾何參數(shù)
5）確定合理的切削用量，在工藝處理中必須正確確定切削用量。
四、文獻(xiàn)綜述
《數(shù)控編程與操作》是我們學(xué)校的王志平老師主編的, 是北京高等教育出版社出版的.ISBN 7-04-012037-2出版日期2003.7.1這是很有權(quán)威性的，本書是新世紀(jì)高職專教改項(xiàng)目教材之一,是面向21世紀(jì)課程教材。本書主要內(nèi)容包刮:數(shù)控機(jī)床概述、數(shù)控加工工藝分析及編程基礎(chǔ)、數(shù)控車床操作、數(shù)控車床操作、數(shù)控銑床編程、數(shù)控銑床操作、加工中心編程、加工中心操作和自動(dòng)編程簡(jiǎn)介。所以說它的概括的范圍是很廣的，它的專業(yè)性是很強(qiáng)的，本書參照勞動(dòng)部門頒發(fā)的數(shù)控高級(jí)高技術(shù)工人等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)及職業(yè)技能監(jiān)定規(guī)范，結(jié)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院特點(diǎn)編寫，所經(jīng)說它的專業(yè)性很強(qiáng)，它可以作職業(yè)技術(shù)學(xué)院數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)、機(jī)電技術(shù)應(yīng)用專業(yè)、機(jī)械制造與控制專業(yè)及相關(guān)專業(yè)的教材，也可作為有關(guān)行業(yè)崗位培訓(xùn)教材和自學(xué)用書，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床的技術(shù)是越來越先進(jìn)了，本書是要據(jù)有關(guān)的數(shù)控機(jī)床而編的所以說它的技術(shù)是很先進(jìn)的。
《模具設(shè)計(jì)與制造》本書是由周蘭編的是由清華大學(xué)出版社出版的。 國(guó)標(biāo)編號(hào)：ISBN 7-89494-133-6.出版日期2003.8所以說這本書是很有權(quán)威性的，本實(shí)訓(xùn)教程從生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)，簡(jiǎn)明扼要地介紹了數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心、數(shù)控快走絲電火花線切割機(jī)床、數(shù)控慢走絲電火花線切割機(jī)床和數(shù)控電火花成型機(jī)床的操作、使用方法，它的技術(shù)具有先進(jìn)性和科學(xué)性。本書是根據(jù)高等職業(yè)教育培養(yǎng)生產(chǎn)一線的高素質(zhì)勞動(dòng)者和高級(jí)專門人才的目標(biāo)，對(duì)數(shù)控編程知識(shí)體系進(jìn)行了整體優(yōu)化，選取數(shù)控編程與操作中最基本的概念及大量編程實(shí)例，以滿足教學(xué)要求為基礎(chǔ)，用通俗易懂、少而精的內(nèi)容增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的信心，激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣。以能力培養(yǎng)為主線，通過典型數(shù)控機(jī)床編程與操作將各部分教學(xué)內(nèi)容有機(jī)聯(lián)系、滲通和互相貫通，通過強(qiáng)調(diào)數(shù)控編程技術(shù)和數(shù)控機(jī)床的操作等較實(shí)用的基本知識(shí)，體現(xiàn)實(shí)用性及廣泛適用性。它的根括是很強(qiáng)的。內(nèi)容包括：各種數(shù)控機(jī)床的基本組成、國(guó)內(nèi)常用的數(shù)控機(jī)床及生產(chǎn)企業(yè)、各種數(shù)控機(jī)床的操作方法、各種數(shù)控機(jī)床附件和工具的使用、數(shù)控機(jī)床的加工過程。本實(shí)訓(xùn)教程著重介紹數(shù)控加工中各種常用數(shù)控機(jī)床的具體操作、使用方法，按照機(jī)床類別討論各種數(shù)控機(jī)床在操作、加工中的共性問題。以實(shí)際零件加工為主線，按照具體的操作細(xì)節(jié)和順序安排內(nèi)容，采用大量圖例說明問題。本教程可作為高職高專院校制造類專業(yè)數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)教材，也可作為數(shù)控加工職業(yè)技能培訓(xùn)的教材。
五、進(jìn)度安排（各項(xiàng)工作的時(shí)間安排）
第一周
查閱有關(guān)資料，了解基本概念及基本原理
第二周
實(shí)習(xí)調(diào)研，收集及上網(wǎng)收集資料。
第三周
綜合選題標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)單位實(shí)際生產(chǎn)狀況，確定題目進(jìn)行畢業(yè)實(shí)習(xí)組織開題報(bào)告。
第四周
初步了解：對(duì)所選題目的加工進(jìn)行初步了解進(jìn)行系統(tǒng)分析，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)方案。
第五周
再次了解：對(duì)所選題目各個(gè)加工工藝進(jìn)行初步總結(jié)。
第六周
疑難解答；對(duì)所不了解東西問老師,找資料完成詳細(xì)設(shè)計(jì)，繪制機(jī)械和電氣草圖。
第七周
數(shù)值計(jì)算：工藝加工過程中，一些節(jié)點(diǎn)，數(shù)值的計(jì)算。
第八周
工序按排：根據(jù)對(duì)工件的要求以及精密度，粗糙度的要求，
對(duì)加工過程進(jìn)行按排。
第九周
制工藝卡：對(duì)整個(gè)加工過程研究后，確定工藝路線并制工藝卡。
第十周
程序編制：編制在加工過程中所需要的所有程序完成機(jī)械和電氣圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。
第十一周
校對(duì)程序：為避免撞刀或走空刀等現(xiàn)象，應(yīng)對(duì)程序進(jìn)行檢驗(yàn)。
機(jī)床選擇：根據(jù)機(jī)床不同的性能，選擇各個(gè)工序所適合的機(jī)床。
應(yīng)用AutoCAD把工藝卡片制作出來進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)修改及完善
。
第十二周
至十六周
撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文。
整理資料，編寫整套加工路線，進(jìn)行設(shè)計(jì)。
第十七周
第十八周
編寫說明書形成畢業(yè)設(shè)計(jì)全部文件，準(zhǔn)備答辯。
第十九周
參加畢業(yè)答辯。
六、參考文獻(xiàn)
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