一种阶梯轴零件的数控加工开题报告及文献综述.doc
一种阶梯轴零件的数控加工任务书、开题报告及文献综述
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一种阶梯轴零件的数控加工任务书、开题报告及文献综述,一种,阶梯,零件,数控,加工,任务书,开题,报告,文献,综述
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任务书论文(设计)题目：一种阶梯轴零件的数控加工工作日期：2016年12月12日 2017年05月26日1.选题依据:源于机械制造的生产实际，符合本专业培养目标。是对四年所学专业知识的综合运用，培养同学分析问题、解决工程实际问题的能力。2.论文要求(设计参数):分析阶梯轴零件的结构特点，材料加工性能，零件技术要求，及加工工艺特点，拟定工艺路线，编制数控加工程序。3.个人工作重点:分析阶梯轴零件加工工艺特点，拟定工艺路线，编制数控加工程序。进行仿真模拟试运行，验证所制订工艺的合理性。4.时间安排及应完成的工作:第1周：接受题目，了解题目内容要求，明确毕业设计任务，开始查找相关文献资料。 第2周：查阅资料，笔记摘录，准备撰写开题报告第3周：撰写文献综述，完成开题报告，外文文献翻译 第4周：修订完善，开题报告答辩第5周：绘制轴零件图，分析技术要求，加工特点 第6周：拟定工艺路线第7周：选择加工机床第8周：选择切削刀具，确定切削用量第9周：确定工件安装夹具第10周：编写数控加工程序第11周：加工程序调试第12周：仿真模拟运行第13周：撰写设计说明书第14周：修改完善设计第15周：提交设计，准备答辩5.应阅读的基本文献:1.姬生峰，带锥面阶梯轴类零件加工工艺分析，【J】机械工程师2014/062.高寿命阶梯轴的最新设计,【J】中国高校技术市场1995/023. 简建帮；洪建胜；李迎光；基于MBD和特征的飞机结构件数控加工方法【J】机械科学与技术2011/054. 陈晓梅； 叶文华；数控加工尺寸在线检测技术的研究与应用【J】电子机械工程2006/035. 孔马斌; 胡自化; 李慧; 陈小告; 张平，基于等距曲面的弧面凸轮单侧面数控加工刀位优化算法【N】机械工程学报2008/116. 郭旺; 翟建军，飞机结构件的数控加工技术研究，【J】机械制造与自动化2005/017. 李苏渊; 杨茂奎; 杨川，数控加工刀具变形误差补偿技术研究【J】计算机仿真、2011/01外文文献：1.Alberto Boschetto, Luana Bottini, Francesco Veniali，Finishing of Fused Deposition Modeling parts by CNC machiningRobotics and Computer Integrated Manufacturing2016, Vol.41 2.Jihao Duan, Youmin Zhang, Yaoyao Shi，Belt grinding process with force control system for blade of aero-engineProceedings of the Institution of Mechanical Engineers2016, Vol.230 (5) 3.Julien Chaves-Jacob, Grard Poulachon, Emmanuel Duc，Optimal strategy for finishing impeller blades using 5-axis machiningThe International Journal of Advanced Manufacturing Technology2012, Vol.58 (5), pp.573-583教材： 1.张耀宸主编，机械加工工艺手册【M】，北京：航空工业出版社.19932.孙本绪、熊万武主编。机械加工余量手册【M】，北京：国防工业出版社1999 张超英，数控机床加工工艺编程及操作实训【M】，北京：高等教育出版社.2003指导教师签字：XX教研室主任意见：同意签字：XX 2016年12月16日教学指导分委会意见：同意签字：XX 2016年12月16日 学院公章进度检查表第-1周工作进展情况充分了解了设计内容，寻找相关难点、重点，并查阅资料详细解读。查询文献并从中摘取了重要部分。仔细进行设计思路上的研究，完成了初步的方案设计。并完成了开题报告的初步编写。2017年01月07日指导教师意见开题报告基本可行，按答辩时的要求进一步修改完善，用新模板规定格式重新填写后提交指导教师(签字)：XX 2017年01月02日第 1周工作进展情况组织定期检查。明确各个监控检查的要求和时间环节，明确设计思路，撰写毕业设计论文初稿。2017年03月27日指导教师意见拟定整个设计过程的阶段步骤，确定工作重点，随后尽量按此步骤实施设计工作。指导教师(签字)：XX 2017年05月19日第 5周工作进展情况修改论文初稿，按时检查进度，完善设计内容，修改设计图纸。2017年05月19日指导教师意见拟定整个设计过程的阶段步骤，确定工作重点，随后尽量按此步骤实施设计工作。指导教师(签字)：XX 2017年05月22日第 11周工作进展情况修改论文格式，查找相关资料准备答辩PPT，补充欠缺部分。2017年05月19日指导教师意见完善设计，整理说明书，注意说明书引用部分的处理及并注明，准备参加答辩。指导教师(签字)：XX 2017年05月22日过程管理评价表评价内容具体要求总分评分工作态度态度认真，刻苦努力，作风严谨32遵守纪律自觉遵守学校有关规定，主动联系指导教师,接受指导32开题报告内容详实，符合规范要求54任务完成按时、圆满完成各项工作任务43过程管理评分合计11 过程管 理评语 XX同学在本次毕业设计过程中能重视大学学习阶段的最后一项工作，态度较认真，比较刻苦努力，作风比较严谨；能遵守学校的有关规定，联系指导教师，提出问题，与老师展开讨论，并接受指导；接受题目后，查阅有关文献资料，撰写开题报告，其毕业设计的设计题目“一种阶梯轴零件的数控加工”的开题报告内容比较详实，符合规范要求；在规定时间内能按时、较顺利地完成了毕业设计各项工作任务，编写、修改、完成了毕业设计说明书，同意参加答辩。指导教师签字:XX日期:2017-05-23指导教师评价表评价内容具体要求总分评分选题质量符合培养目标要求,有一定的研究价值和实践意义,有一定的开拓性、创新性,深度、难度适宜,工作量饱满54能力水平有较强的综合运用知识能力、科研方法运用能力、中文表达与外语能力、文献资料检索能力、计算机应用能力54完成质量文题相符,概念准确,分析、论证、计算、设计、实验等正确合理,结论明确；论文结构、撰写格式、图表等符合基本规108指导教师评分合计16 指导教 师评语 该同学的毕业设计选题源自生产实践，符合培养目标要求，有一定的研究价值和实践意义，有一定的开拓性、创新性，深度、难度适宜，工作量适中； 有较强的综合运用知识能力，科研方法运用能力尚可，中文表达与外语能力较好，有一定的文献资料检索能力，能熟练地应用计算机。 数控加工程序设计正确，仿真演示清楚；说明书文题相符，概念准确，分析、论证、计算、设计、实验等正确合理，结论明确；论文结构、撰写格式、图表等符合基本规范要求。指导教师签字:XX日期:2017-05-19评阅人评价表评价内容具体要求总分评分选题质量符合培养目标要求,有一定的研究价值和实践意义,有一定的开拓性、创新性,深度、难度适宜,工作量饱满53能力水平有较强的综合运用知识能力、科研方法运用能力、中文表达与外语能力、文献资料检索能力、计算机应用能力53完成质量文题相符,概念准确,分析、论证、计算、设计、实验等正确合理,结论明确；论文结构、撰写格式、图表等符合基本规107评阅人评分合计13 评阅人 评语 论文选题符合专业要求，符合机制专业的本科生培养要求。论文具有一定的实践意义，论文的深度及难度适中，论文工作量较为饱满。该生在毕业论文的撰写过程中，具备初步的综合运用知识的能力和文献查阅能力，另外该生计算机应用能力、文字表达能力、外文翻译能力需进一步加强，对数控编程有一定了解。论文基本做到文题相符。但存在诸如：论文的行文格式、图表、公式等的规范性问题，设计过程繁复。总体上达到了毕业设计预期要求。同意参加答辩。评阅人签字：郑双阳评阅人工作单位：机械工程学院日期：2017-05-24答辩纪录 学生姓名：XX专业班级：机英132毕业论文(设计)题目： 一种阶梯轴零件的数控加工答辩时间：2017年05月26日 时 分 时 分答辩委员会(答 主任委员(组长)： XX辩小组)成员委员(组员)： XXX答辩委员会(答辩小组)提出的问题和答辩情况问题1：毛坯选用的材料回 答： 毛坯所选用的材料为45钢问题2：转速、进给参数的确定 回 答： n=100/2n进给量是单位时间内进给方向上刀具移动的距离。问题3：程序中M08、M09、M07的含义回 答： M07、M08：冷却液开M09：冷却液关问题4：刀补是怎么形成的回 答： 刀补是刀具的相关参数，如直径、长度等。问题5：采用的数控仿真系统回 答： 上课时用的是宇龙仿真软件，由于个人原因电脑安装不上，故采用斯沃数控仿真软件。问题6：进给量/分钟与进给量/转之间的关系回 答： 进给量/分钟与进给量/转之间的关系是60倍问题7：一共用了几把刀，依据是什么？回 答： 左端面：4把刀右端面：5把刀选用的是常用刀具，粗加工时角度大，精加工角度小。问题8：坐标系零点在哪回 答： 零件右端面中心的位置。问题9：退刀槽的尺寸回 答： 如图所示退刀槽为5mm记录人： XX2017年05月26日答辩委员会评价表评价内容具体要求总分评分自述总结思路清晰,语言表达准确,概念清楚,论点正确,分析归纳合理106答辩过程能够正确回答所提出的问题,基本概念清楚,有理论根据106选题质量符合培养目标要求,有一定的研究价值和实践意义,有一定的开拓性、创新性,深度、难度适宜,工作量饱满54完成质量文题相符,概念准确,分析、论证、计算、设计、实验等正确合理,结论明确；论文结构、撰写格式、图表等符合基本规106能力水平有较强的综合运用知识能力、科研方法运用能力、中文表达与外语应用能力、文献资料检索能力、计算机应用能力106答辩委员会评分合计28 答辩委员会评语 XX同学在毕业设计工作期间，基本遵守各项纪律，表现一般。 能按时完成毕业设计有关任务。 论文立论正确，立论分析无原则性的错误，解决问题方案有一定的参考价值，结论基本正确。 论文使用的概念基本正确，语句通顺，条理比较清楚。 论文中使用的图表，设计中的图纸在书写和制作时，能够执行国家相关标准，基本规范。 能够查阅文献资料，原始数据搜集得当，实验或计算结论基本准确。 答辩过程中，能够阐述出论文的主要内容，主要问题经答辩教师启发后能够回答出来。答辩成绩： 28答辩委员会主任：XX2017年06月29日成绩评定 项目分类成绩评定过程管理评分11指导教师评分16评阅人评分13答辩委员会评分28总分68成绩等级D成绩等级按“A、B、C、D、F”记载成绩审核人签章： XX审核人签章： XX一、选题依据 1、研究领域 数控加工技术 2、论文（设计）工作的理论意义和应用价值 数控车床（NUMERICAL CONTROL SYSTEM）是指采用数字控制技术对机床的加工过程进行自动控制的一类机床。数控机床一般由输入输出设备、装置、伺服单元、驱动装置及电气控制装置 辅助装置、机床本体测量反馈装置等组成。它以其卓越的柔性自动化的性能、优异而稳定的精度、灵捷而多样化的功能引起世人瞩目，它开创了机械产品向机电一体化发展的先河，成为先进制造技术中的一项核心技术。 零件的数控加工工艺流程通常为：零件图分析图样确定加工工艺过程编写工艺规程确定 NC 加工工序数值计算编写程序单机械 CAD机械 CAM程序校验制备控制介质首件试切调整程序及机床成批加工成品。 划分工序与加工路线的确定直接关系到数控机床的使用效率、加工精度、刀具数量和经济性等问题，应尽量作到工序相对集中，工艺路线最短，机床的停顿时间和辅助时间最少。安排工艺路线时除通常的工艺要求外，还要考虑以下因素： （1）保证加工质量，划分加工阶段 （2）合理安排热处理及表面处理工序 （3）数控加工工艺与普通工序的衔接 铣刀类型应与工件的表面形状和尺寸相适应。根据被加工工件材料的热处理状态、切削性能及加工余量，选择刚性好、耐用度高的铣刀，是充分发挥数控铣床的生产效率并获得满意加工质量的前提条件。加工路线的选择主要应考虑： （1）尽量缩短走刀路线，减少空走刀行程，提高生产率； （2）保证加工零件的精度和表面粗糙度的要求； （3）有利于简化数值计算，减少程序段的数目和编程工作量； （4）切削用量的具体数值应根据数控机床使用说明书的规定，被加工工件材料、加工工序以及其它工艺要求，并结合实际经验来确定。 数控加工工序前后一般都穿插有其它普通加工工序，如衔接得不好就容易产生矛盾。因此在熟悉整个加工工艺内容的同时，要清楚数控加工工序与普通加工工序各自的技术要求、加工目的、加工特点，如要不要留加工余量，留多少；定位面与孔的精度要求及形位公差；对校形工序的技术要求；对毛坯的热处理状态等，这样才能使各工序达到相互满足加工需要，且质量目标及技术要求明确，交接验收有依据。 阶梯轴零件的加工在机械制造业中占有很重要的地位，为提高零件加工精度和生产效率，应采用先进的加工方法。对于数控加工技术来说，工艺处理是其应用的重要环节，它关系到所加工出来零件的正确性与合理性，探讨数控加工的工艺规程12设计 问题，选择合理高效的加工方法和加工路线，对保证零件的加工质量，提高数控机床的使用效益和使用质量都有重要意义。 3、目前研究的概况和发展趋势 进入 20 世纪 90 年代以来，随着国际上计算机技术突飞猛进的发展，数控技术正不断采用计算机、控制理论等领域的最新技术成就，使其朝着高速化、高精化、 复合化、智能化、 高柔性化及信息网络化等方向发展。整体数控加工技术向 CIMS（ 计算机集成制造系统）方向发展。 1.高速切削 受高生产率的驱使，高速化已是现代机床技术发展的重要方向之一。机床高速化既表现在主轴转速上，也表现在工作台快速移动和进给速度的提高，以及刀具交换、托盘交换时间的缩短上，并且具有高加（减）速率。 高速切削机床主轴的高转速减少了切削力，也减小了切削深度，有利于克服机床振动，排屑率大大提高，热量被切屑带走，传人零件中的热量减低，热变形大大减小，提高了加工精度，也改善了加工面粗糙度。因此，经过高速加工的工件一般不需要精加工。 2. 高精度加工 高精度加工实际上是高速加工技术和数控机床的广泛应用的必然结果。以前汽车零件的加工精度要求在 0.01mm 数量级上，但随着计算机硬盘、高精度液压轴承等精密零件的增多，精整加工所需精度已提高到 0.1m，加工精度进入了亚微米世界。提高数控设备的加工精度，除通过提高机械设备的制造精度和装配精度外，还可通过 减小数控系统的控制误差和采用补偿技术来达到。在减小 CNC 系统控制误差方面，通常采用提高数控系统的分辨率、以微小程序段实现连续进给、使 CNC 控制单位精细化、提高位置检测精度以及位置伺服系统采用前馈控制与非线性控制等方法。在采用补偿技术方面，除采用齿隙补偿、丝杆螺距误差补偿和刀具误差补偿等技术外，近年来设备的热变形误差补偿和空间误差综合补偿技术的研究已成为世界范围的研究热点。 3. 复合化加工 机床高速化主要是从提高机床的运行速度来提高机床的加工生产率，而机床的复合化加工则是通过增加机床的功能，减少工件加工过程中的多次装夹、重新定位、对刀等辅 助工艺时间，来提高机床利用率的，因此复合化加工是现代机床技术发展的另一重要方面。 4. 控制智能化 随着人工智能技术的不断发展，并为满足制造业生产柔性化、制造自动化的发展需求，数控技术智能化程度不断提高，具体体现在以下几个方面： （1）加工过程自适应控制技术 （2）加工参数的智能优化与选择 （3）故障自诊断功能 （4）智能化交流伺服驱动装置 5. 互联网络化 随着信息技术和数字计算机技术的发展，尤其是计算机网络的发展，世界正在经历着一场深刻的“革命”。在以网络化、数字化为基本特征的时代，网络化、数字化以及新的制造哲理深刻地影响新世纪的制造模式和制造观念。 6. 计算机集成制造系统 计算机集成制造反映了制造系统的这一新发展。计算机集成制造系统则是技术上的具体实现，它能为现代制造企业追求在激烈变化中、动态市场条件下，具有快速、灵活响应的竞争优势提供所要求的战略性系统技术。 计算机集成制造系统的发展可以实现整个机械制造厂的全盘自动化，成为自动化工厂或无人化工厂，是自动化制造技术的发展方向。 二、论文（设计）研究的内容 1.重点解决的问题 （1）阶梯轴工艺规程的设计、优化 （2）数控加工工序及编程 2.拟开展研究的几个主要方面（论文写作大纲或设计思路） 通过查阅资料，首先介绍说明数控加工的意义，以及国内外数控加工现状和以后的发展趋势。重点突出分析数控加工工艺及编程等。 论文写作大纲： 1. 绪 论 1.1 数控加工在机械制造业中的地位和作用 1.2 数控加工技术的特点 1.3 数控加工的内容 1.4 数控加工技术的发展趋势 2. 数控加工工艺的特点和内容 2.1 数控加工工艺的基本特点 2.2 数控加工工艺的主要内容 3. 零件图的分析 3.1 零件图的绘制 3.2 尺寸的分析 3.3 图样工艺分析 4. 数控加工工艺路线的设计 4.1 毛坯材料的选择 4.2 选择机床 4.3 定位基准的选择 4.4 工艺路线的拟定 4.5 刀具的选择和切削参数 4.6 夹具的选择与类型 5. 零件的加工工序及编程 5.1 数控加工工序 5.2 数控加工程序的编写 6. 仿真模拟运行 7. 总结 3.本论文（设计）预期取得的成果 （1）数控加工工艺方案 （2）数控加工工序编程 三、论文（设计）工作安排 1.拟采用的主要研究方法（技术路线或设计参数）； 对数控加工方法进行研究，编写合适的数控加工程序，从而实现对零件的数控加工工作。 2.论文（设计）进度计划 第 1 2 周：查阅相关文献资料，了解设计内容，初步方案设计； 第 3 4 周：总体方案设计，撰写开题报告； 第 5 7 周：完成数控加工分析设计方案； 第 8 10 周：确定参数及编写数控加工程序； 第 1114 周：仿真模拟运行，撰写设计说明书； 第 15 周：完善毕业设计各项内容，准备答辩； 四、需要阅读的参考文献 1 姬生峰.带锥面阶梯轴类零件加工工艺分析，【J】机械工程师2014/06 2 高寿命阶梯轴的最新设计,【J】中国高校技术市场1995/02 3简建帮.基于 MBD 和特征的飞机结构件数控加工方法【J】机械科学与技术2011/05 4陈晓梅.数控加工尺寸在线检测技术的研究与应用【J】电子机械工程2006/03 5孔马斌.基于等距曲面的弧面凸轮单侧面数控加工刀位优化算法【N】机械工程学报2008/11 6 郭旺.飞机结构件的数控加工技术研究，【J】机械制造与自动化2005/01 7 李苏渊.数控加工刀具变形误差补偿技术研究【J】计算机仿真、2011/01 8 Alberto Boschetto, Luana Bottini, Francesco Veniali.Finishing of Fused Deposition Modeling parts by CNC machiningRobotics and Computer Integrated Manufacturing2016, Vol.41 9Jihao Duan, Youmin Zhang, Yaoyao Shi.Belt grinding process with force control system for blade of aero-engineProceedings of the Institution of Mechanical Engineers2016, Vol.230 (5) 10 Julien Chaves-Jacob, Grard Poulachon, Emmanuel Duc.Optimal strategy for finishing impeller blades using 5-axis machiningThe International Journal of Advanced Manufacturing Technology2012, Vol.58 (5), pp.573- 583 11 张耀宸.机械加工工艺手册【M】，北京：航空工业出版社.1993 12 孙本绪、熊万武.机械加工余量手册【M】，北京：国防工业出版社 1999 13 张超英.数控机床加工工艺编程及操作实训【M】，北京：高等教育出版社.2003 附：文献综述文献综述随着我国改革开放，我国的制造业高速发展，数控机床被广泛应用于生产造业中，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，数控机床在制造业占有不可缺少的位置。但我国数控机床的生产起步晚，与发达国家相比还有一定差距，因此需要改进的地方还很多。盛伯浩在我国数控机床现状与发展策略一文中指出： 我国数控机床产量持续高速增长，工具市场需求和技术发展趋势。应重点推进高效、精密为核心的数控机床“m”级工程，加强发展高性能、高可靠性数控功能部件，积极开展复合加工机床、超精密机床和可重构造系统工程化研究等相应的关键技术。 数控加工柔性好，自动化程度高，特别适宜加工轮廓形状复杂的曲线，曲面零件，以及具有大量孔、槽加工的复杂箱体，棱体零件，在多品种、小批量生产情况下，使用数控机床加工能获得较高的经济效益。其具体特点如下： （1）自动化程度高，具有很高的生产效率。 （2）对加工对象的适应性强。 （3）加工精度高，质量稳定。 （4）易于建立与计算机间的通信联络，容易实现群控。 对于一个零件来说，并非全部加工工艺过程都适合在数控机床上完成,而往往只是其中的一部分工艺内容适合数控加工。这就需要对零件图样进行仔细的工艺分析，选择那些最适合、最需要进行数控加工的内容和工序。在考虑选择内容时，应结合本企业设备的实际，立足于解决难题、攻克关键问题和提高生产效率，充分发挥数控加工的优势。 1、适于数控加工的内容 在选择时，一般可按下列顺序考虑： （1）通用机床无法加工的内容应作为优先选择内容； （2）通用机床难加工，质量也难以保证的内容应作为重点选择内容； （3）通用机床加工效率低、工人手工操作劳动强度大的内容，可在数控机床尚存在富裕加工能力时选择。 2、不适于数控加工的内容 一般来说，上述这些加工内容采用数控加工后，在产品质量、生产效率与综合效益等方面都会得到明显提高。相比之下，下列一些内容不宜选择采用数控加工： （1）占机调整时间长。如以毛坯的粗基准定位加工第一个精基准，需用专用工装协调的内容； （2）加工部位分散，需要多次安装、设置原点。这时，采用数控加工很麻烦， 效果不明显，可安排通用机床补加工； （3）按某些特定的制造依据（如样板等）加工的型面轮廓。主要原因是获取数据困难，易于与检验依据发生
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