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毕 业 设 计 开 题 报 告1结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：文 献 综 述一研究意义 1. 课题的意义制造业是国民经济的命脉，机械制造业又是制造业中的支柱与核心。在现代社会生产领域中，计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机辅助管理以及将它们有机地集成起来的计算机集成制造(CIM)已经成为现代企业科技进步和实现现代化的标志。用计算机辅助制造工程技术对我国传统产业进行改造，是我国制造业走向世界、走向现代化的必由之路。在国际竞争日益激烈的今天，作为计算机辅助制造工程技术基础的数控加工技术在机械制造业中的地位显得愈来愈重要。现在很多工业发达国家的数控化率可达30%以上，数控机床已成为机械制造业的主要设备。我国从1958年开始研制和使用数控机床，至今在数控机床的品种、数量和质量等方面得到了长足的发展。特别是在改革开放以来，我国数控机床的总拥有量有了显著的增加。数控加工技术的应用和普通机床的数控化改造已成为传统机械制造企业提高竞争力、摆脱困境的有效途径。二、概述1.Pro/ENGINEER基础知识Pro/E（Pro/Engineer操作软件）是美国参数技术公司（Parametric Technology Corporation，简称PTC）的重要产品。在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位，并作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广，是现今最成功的CAD/CAM软件之一。Pro/E第一个提出了参数化设计的概念，并且采用了单一数据库来解决特征的相关性问题。另外，它采用模块化方式，用户可以根据自身的需要进行选择，而不必安装所有模块。Pro/E的基于特征方式，能够将设计至生产全过程集成到一起，实现并行工程设计。它不但可以应用于工作站，而且也可以应用到单机上。Pro/E采用了模块方式，可以分别进行草图绘制、零件制作、装配设计、钣金设计、加工处理等，保证用户可以按照自己的需要进行选择使用。2参数化设计和特征功能Pro/Engineer是采用参数化设计的、基于特征的实体模型化系统，工程设计人员采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、壳、倒角及圆角，您可以随意勾画草图，轻易改变模型。这一功能特性给工程设计者提供了在设计上从未有过的简易和灵活。3 单一数据库Pro/Engineer是建立在统一基层上的数据库上，不象一些传统的CAD/CAM系统建立在多个数据库上。所谓单一数据库，就是工程中的资料全部来自一个库，使得每一个独立用户在为一件产品造型而工作，不管他是哪一个部门的。换言之，在整个设计过程的任何一处发生改动，亦可以前后反应在整个设计过程的相关环节上。例如，一旦工程详图有改变，NC（数控）工具路径也会自动更新；组装工程图如有任何变动，也完全同样反应在整个三维模型上。这种独特的数据结构与工程设计的完整的结合，使得一件产品的设计结合起来。这一优点，使得设计更优化，成品质量更高。4 ProCATProCAT是选用性模块，提供 ProENGINEER与 CATIA的双向数据交换接口，CATIA的造型可直接输入 ProENGINEER软件内，并可加上 ProENGINEER的功能定义和参数工序，而 ProEngineer也可将其造型输出到 CATIA软件里。这种高度准确的数据交换技术令设计者得以在节省时间及设计成本的同时，扩充现有软件系统的投资。5ProCDTPro/CDT是一个 Pro/ENGINEER的选件模块，为 CADAM 2D工程图提供 PROFESSIONALCADAM与 Pro/ENGINEER双向数据交换直接接口。CADAM工程图的文件可以直接读入Pro/ENGINEER，亦可用中性的文件格式，经由PROFESSIONAL CADAM输出或读入任何运行 Pro/ENGINEER 的工作站上。Pro/CDT避免了一般通过标准文件格式交换信息的问题，并可使新客户在转入 Pro/ENGINEER后，仍可继续享用原有的 CADAM数据库。6. Pro /E建模技术和CAD功能Pro /E建模技术是曲面建模、实体建模和特征建模, Pro /E是完全应用特征技术发展起来的全参数化设计的CAD /CAM工程软件,在CAM造型方面它提供了挤压、旋转、扫描、切除、打孔、倒角、拔模等多种实体造型方式。另外,还针对高级用户提供了多种高级的造型方式,可以方便的设计各种复杂的特征模型(如图1所示) ,还提供了纺织曲面、自由曲面等更为复杂的曲面设计,具备利用曲面生成实体模型的功能,是非常优秀的工程软件之一。7. Pro /E驱动模型和CAM功能Pro /E提供了车削、铣削、钻削等多种功能,它的CAM驱动模型有曲面驱动、实体驱动、和特征驱动,其加工环境设置完全符合工况,灵活进行机床和工件坐标系的设置,在不同工序可以设置不同的工件坐标系,便于工件的找正装夹,保证加工精度。进行夹具及辅具的设置自动编程进行干涉和碰撞检验,提高程式的可靠性。同时, Pro /E采用余量模型的加工方式,加工时将毛坯和零件装配在一起,在刀具轨迹生成时,进行刀路优化,减少空切,以提高切削效率。Pro /E提供了强大的刀位验证、编辑修改功能。在编程修改方法, Pro /E具备复制、移动、缩放比例、旋转(Rotate)等功能,这些在实际的自动编程非常有用在刀位验证方面, Pro /E提供了动态模拟、实体仿真、过切检查功能(这一点对于实用加工程式一定要做,而且100%不能过切) 。由于Pro /E的加工环境设置完全符合实际加工,同时进行夹具及辅具的设置,在进行实体仿真时,能够逼真地模拟加工全过程。8数控自动编程加工首先,进入Pro /NC加工模块,进行加工的设定工作,主要包括创建制造模型,选定所用的加工机床,设定工件坐标系(要与机床数控装置设定一致) ,选择加工方法及工艺参数设定,然后显示走刀轨迹及实物仿真,最后修改加工参数直至符合要求,完成加工的设定工作。其次,后置处理生成数控程式,其过程是先生成刀位文件,然后选用法兰克系统后置处理生成NC程式,并与刀位文件同名,接着在超级编辑中,打开NC文件进行编辑,符合加工用程式,一般修改文件头尾即可。最后,将程式传输到数控装置进行程式预演,确认无误后,驱动加工中心进行实际加工。由于该系统涉及到加工中心、Pro /E软件的实体建模和加工模块、G程式编制、数控工艺规划等很多问题,这里只是举一简单工程实例,不可能面面俱到,然而,实际加工应用中不管加工模型多么复杂,其原理及过程是类似的。三、总结Pro/ ENGINEER 采用三维实体设计,给人以真实的视觉效果,更容易与用户沟通,这是二维设计所无法比拟的;在新产品开发中,全面应用Pro/ ENGINEER 软件进行设计,大大缩短了设计周期,为产品尽快上市,争取了宝贵的时间,提高了企业的市场竞争力.参考文献1林清安. Pro /E2000 i零件设计高级篇M . 北京:北京大学出版社, 20012戴向国. Pro /E2000 i数控铣床加工自动编程技术M . 北京：清华大学出版社, 2002 3吴鑫,李勇,崔晶,鲁培等. 三维微细电火花加工系统设计及实验研究 J . 电加工与模具, 2005 4李刚,赵万生. 微细电火花加工及其关键技术 J . 机械工程师, 20045夸克工作室著. 精通Pro/ ENGINEER CAD(入门篇/ 进阶篇) M . 北京:中国青年出版社,2000 6 林清安著,北大宏博改编. Pro/ ENGINEER 零件设计- 基础篇(上,下) M . 北京:北京大学出版社,20007林清安.Pro/Engineer 零件设计基础篇( 上) M.清华大学版社.20038林清安.Pro/Engineer 零件设计基础篇( 下) M.清华大学版社.20039申长丽, 李倩. 橡塑模具优化设计技术M.化学工业出版社.199710李志刚.模具CADCAMM.机械工业出版社.200311刘文剑, 常伟等.CAD/ CAM集成技术M.哈尔滨工业大学出版社.200012叶伯生. 计算机数控系统M.华中理工大学出版社.199913方建军. 数控加工自动编程技术Pro /ENGINEER Wild2fire在机械制造中的应用M . 北京: 化学工业出版社, 200514曹岩. Pro /ENGINEER Wildfire数控加工实例精解M . 北京:机械工业出版社, 200615林清安. PRO /ENGINEER野火310中文版零件设计应用实例M . 北京:电子工业出版社, 2007 毕 业 设 计 开 题 报 告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：1 Pro/Engineer 的模具设计系统1.1 Pro/Engineer 软件提供了Pro/Mold Design 模块就是专门用于模具设计。该模块有效的将产品设计与制造工艺流程结合起来, 可快速完成分模; 模具型腔及型芯的自动生成; 注塑成型中的浇口、流道、凹凸模间隙、模具分型面的设计; 零件厚度与拔模检测。Pro/Plastic Advisor 还可以对模具的性能、结构、注塑件在成型过程中的温度场进行有限元传热分析和流道分析。1.2 模具CAD 的工作流程，首先在零件设计模块下创建注塑件模型, 即产品原形; 然后根据标准模架设计模具毛胚(workpiece),定义出所有模具元件的体积; 再根据不同的收缩率和脱模斜度,通过注塑件模型构建型腔、型芯特征或尺寸; 加入模具装配特征形成浇注系统,定义分模面和模块; 定义模具使用的步骤及检查干涉; 依需要装配模座,完成冷却系统设计; 生成所有零件的零件图; 最后根据加工需要,形成零件的NC代码。2 模具的数控加工一般而言, 计算机辅助制造系统由刀具路径文件的生成和机床数控代码指令集的生成两部分组成。利用CAD/ CAM 软件, 根据加工对象的结构特征、加工环境的实际要求(如加工机床的性能和参数、夹具、刀具等) 和工艺设计的具体特点生成描述加工过程的刀具路径文件之后,就需要用到称之为后置处理器的模块来读取生成的刀具路径文件,从中提取相关的加工信息, 并根据指定机床数控系统的特点以及NC 程序格式要求进行相应的分析、判断和处理, 从而生成数控机床所能直接识别的NC程序。3.1 Pro/Engineer NC 模具加工数控编程是生成控制数控机床进行零件加工的数控程序的过程, 它是目前CAD/CAM系统中最能明显发挥效益的环节之一。Pro/ NC 模块能生成驱动数控机床加工所必需的数据和信息。它所提供的工具能够使加工人员按照合理的工序将设计模型处理成ASC刀位数据文件, 这些文件经后处理变成数控加工程序。Pro/ Engineer NC 的加工流程包括:建立所需要的加工模型; 设定加工操作环境; 定义NC 序列; 生成刀位数据文件; 后置处理并生成NC代码,驱动数控机床3.2 Pro/Engineer NC 模具加工实例以图1 中开关线盒的凹模加工过程为例。 (1) 在TypePart 和Sub- TypeSolid 下新建工件模型Wire- Cover_NC_Wrk.Prt。 (2) 在TypeManufacturing 和Sub- TypeNC Assemble下, 将Wire- Cover_Mold_1.Prt 作为参考模型装配到加工模型, 再继续将Wire- Cover_NC_Wrk.Prt装配到加工模型中, 完成后工件模型以绿色显示, 保存为NC_ Wire- Cover .Mfg,这就是加工毛胚。(3) 确定加工方案: a 粗加工: 刀具直径、形状、进给量、加工余量等。B 精加工: 刀具直径、形状等。(4) 设定加工操作。在MachiningOperation Setup对话框中, 设置NC 机床、夹具设计、参设置提刀高度和加工余量。(5) 创建粗加工NC Sequence。NC Sequence 用于进行加工程序设计, 也是Pro/ E 中加工最重要、复杂的部分。在Seq Setup 菜单管理器中, 系统默认的要设置刀具、工艺参数、退刀面和体积块等, 要求设计者根据被加工的几何对象( 点、轮廓、曲面或实体) 和加工方法( 体积铣削、曲面铣削、钻孔等) 确立合适的切削工艺参数, 如步距、深度、主轴转速等制造参数, 定义完NC Sequence, 刀具路径已经产生,可以用Screen Play 进行刀具路径检查刀位不合理之处 。(6) 用相同的方法定义精加工NC Sequence。(7) 利用前面的设置产生刀具路径文件(CLDate File) 。通过定义输出, 会产生一个序列组, 系统缺省名为: Set01, 输出刀具路径文件缺省名为: op010.ncl。(8) 该刀具路径文件不能用来控制数控机床的运动, 必须对刀具路径文件进行后处理, 创建加工控制数据(MCD) 文件。后处理器是一个用来处理由CAD 或APT 系统产生的刀位数据文件的应用程序。刀位数据文件包含着完成某一个零件加工所必须的加工指令, 后处理器就是要把这种加工指令解释为特定加工机床所能识别的信息。即NC 程序。后处理文件名op010.tap。可通过写字板打开。4 结束语Pro/Engineer 提供的设计理念将设计、制造、装配以及生产管理融为一体, 赋予设计完整的概念,符合现代设计技术的发展趋势。它提供的CAD 软件造型技术能方便快捷的实现产品设计, 在设计过程中,可以直接修改模型,缩短了产品开发的周期,而且能直接为后期的模具设计提供准确的三维数据。强大的CADCAM集成功能使模具设计技术人员的设计更加快捷、方便,大大缩短了模具设计周期,提高了模具设计的准确性,降低了模具设计成本, 同时也为工程技术人员和生产管理人员在短期内完成高质量的产品开发提供保证。 毕 业 设 计 开 题 报 告指导教师意见： 指导教师： 年 月 日所在系审查意见： 系主任： 年 月 日附件：参考文献格式学术期刊 作者论文题目期刊名称，出版年份，卷(期)：页次如果作者的人数多于3人，则写前三位作者的名字后面加“等”，作者之间以逗号隔开。例如：1 李峰，胡征，景苏等. 纳米粒子的控制生长和自组装研究进展. 无机化学学报， 2001, 17(3): 3153242 J.Y.Li, X.L.Chen,H.Li. Fabrication of zinc oxi