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XXX设计(XX)开题报告
课题名称
三角凸模的数控铣削工艺设计与编程加工
学生姓名
专业/班级
指导教师
单位/职称
一、课题的背景与意义
1.数控技术现状
随着社会生产和科学技术的飞速发展，机械制造技术发生了深刻的变化，机械产品日趋精密复杂，且改型频繁，传统的普通加工设备已难以适应市场那个对产品多样化的要求。因此，以数字控制技术为核心的新型数字程序控制机床应运而生。1952年美麻省理工学院研发第一台数控机床。数控技术的发展向着高速化，精密化，高效能化，系列化及复合化方向发展。国内数控技术发展存在很长一段路要走，我们普遍用的是日本的法纳克与德国的西门子系统，加工精度是致命瓶颈，你做高精密零件国内的数控机床如何加工都不可能满足加工尺度。
21世纪机械制造业的竞争，其实质是数控技术的竞争，这种竞争是全方位的。目前，随着国内数控机床用量的剧增，特别是随着高刚度整体铸造床身、高速运算数控系统和主轴动平衡等新技术的采用以及刀具材料的不断发展，现代切削加工朝着高速、高精度和强力切削方向发展。?
数控技术是近代发展起来的一种自动控制技术，机械加工现代化的重要基础与关键技术。数控机床是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础，是国防工业现代化的重要战略装备，是关系到国家战略地位和体现国家综合国力水平的重要标志。
2.数控仿真技术基本概念
数控加工中的几何仿真
数控加工的几何仿真是指根据刀具运动的轨迹与刀具的外型对工件进行切除的模拟过程。传统的方法是使用试切法，即使用便宜的材料使用实际的机床进行切削，以检测是否存在碰撞或是干涉。这种方法费用高耗时长，降低了生产效率。
现在利用计算机对数控加工过程的模拟,即利用计算机模拟刀具沿着加工路径与被加工工件(毛坯)之间的相对运动,实现对加工中的刀具移动、切削等过程的监控和对加工代码正确性的验证。这种方法大大的缩短了生产的准备时间。常用的方法有两种：离散法和实体造型法。
数控加工仿真系统的发展趋势
随着网络的普及,对现代的数控加工仿真系统提出了更高的要求,传统的集中安装的单体式仿真应用程序已很难满足要求。未来新型数控仿真系统必须具备如下特性:
分布式特性
数控加工仿真需要多方参与,仿真过程所需的原始数据往往来自多个部门的数据库,这些部门在地理上是分布的,甚至有可能分布在世界的不同地区。例如,机床参数由机床管理部门提供,夹具参数由工艺装备设计与管理部门提供,刀具参数来自刀具刃磨与管理部门的数据库,工件材料特性、刀具材料特性分别来自不同的数据库。
高性能计算
如前所述,最精确的数控仿真方法是基于实体造型的仿真方法,然而这种方法需要进行大量的三维实体布尔运算,属于计算密集型算法。单台微机难以提供如此高的计算能力。要想基于实体造型的仿真达到实用要求,有三种方法,一是采用大型的高性能并行计算机,二是采用多台微机或工作站构成的计算机集群cluster,但是这两种方法成本高昂,不够灵活,难以普及。第3种方法是采用新兴的网格gird技术。
网格是一种新兴的基础设施,它将从根本上改变我们思考和使用计算机的方式。网格的目标是将各种计算资源,包括计算能力、存储能力、各种设备集成到一起,使它们协同工作。人们可以象使用电能一样自由地使用各种计算资源。由于桌面计算机的普及,即使是在一个公司内部,也可聚集上千台机构造成桌面计算机网格。据统计,桌面计算机系统在白天有的时间是空闲的,而在晚上这一比例高达95%。桌面计算机网格可收集这些闲散的计算资源。因此分布式数控仿真网格将是未来的主要研究方向,这需要研究相应的系统结构及适用于网格平台的仿真算法。数控仿真网格也将成为范围更大的制造网格的一个关键组成部分。
总之，新型数控加工仿真系统必须实现从单个整体式应用程序到网络上的分布式应用程序的转变运行环境也必将从单台微机转移到网格平台。
二、课题的基本内容与拟解决的主要问题
1.本课题的工作，要实现如下三方面的工作任务及目标：
分析“三角凸模”零件的数控铣加工工艺，编制相关零件的数控加工工艺步骤；
编制数控程序，并利用上海宇龙仿真软件，虚拟完成零件的数控铣加工过程，以验证零件数控加工过程的正确性；
数控铣加工中关键问题分析，即分析上述两种方法实现的数控铣加工技术，能提出自己的应用心得（包括实际应用中解决问题的方法）或可能的创新点。
2.本课题拟解决的主要问题
掌握数控加工工艺分析的步骤以及卡片设计的主要内容；
绘制该零件的二维图，为后面的手工编程做基础；
掌握典型零件的编程及各功能指令的意义；
分析三角凸模的轮廓铣编程及加工工艺，并进行手工编程；
熟练上海宇龙仿真的操作，掌握各个功能件的含义、作用；
熟练Mastercam的操作，掌握各个功能