基于特征造型的圆拉刀设计开题报告.doc

淮 阴 工 学 院毕业设计(论文)开题报告学 生 姓 名：刘培培学 号：1051101220专 业：机械设计制造及其自动化设计(论文)题目：基于特征造型的圆拉刀设计指 导 教 师:程伟2009年2月26日 开题报告填写要求1开题报告（含“文献综述” ）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。3“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于10篇（不包括辞典、手册）。4有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2006年3月15日”或“2006-03-15”。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述文 献 综 述1.引言刀具是机械制造中用于切削加工的工具，又称切削工具。广义的切削工具既包括刀具，还包括磨具。由于机械制造中使用的刀具基本上都用于切削金属材料，因此刀具也称金属切削刀具。社会生产力的发展对机械制造业不断提出了提高劳动生产率、提高加工质量和降低加工成本的要求。这一要求和新的加工材料的出现促进了刀具材料的发展。刀具的发展在人类进步的历史上占有重要的地位。70年代刀具材料主要用碳素工具钢和合金工具钢。1898年发明了高速钢，切削速度可较前提高2至6倍，紧接着出现了硬质合金，其切削速度比高速钢刀具提高2至5倍。60年代以后，高强度、高抗磨性、高抗腐蚀性、低热传导、高抗高温性的难加工材料相继出现。许多新的刀具草料如变型硬质合金，单晶金刚石，各种TiC、TiN、Al2O3、或HfN涂层硬质合金刀具及陶瓷刀具和各种新型磨料如立方氮化硼等也相继出现，使刀具耐用度和切削速度有更大幅度的提高。改革开放以来，机械行业从引进国外的先进技术中得到了进一步的发展。大量引进现代化制造业的数控机床、加工中心等设备，使用高精度的新型复合涂层材料的数控刀具，采用信息技术进行生产、技术、质量管理。但直到目前国内刀具技术的整体发展水平与发达国家仍有较大差距。而近年来国内工具厂通过不断进行技术改造，刀具设计制造水平已有长足进步，某些技术领域和产品品种已接近或达到国外先进水平，如汽车变速箱齿轮滚刀、发动机连杆拉刀、压缩机专用拉刀、复合齿形渐开线花键拉刀、剃齿刀等刀具品种已达到较高质量水平，具有了一定的市场竞争能力。中国加入WTO后，国内工具行业机遇与挑战并存，为了抓住机遇，迎接挑战，国内工具制造厂必须进一步加大技术改造力度，尽快提高自身发展水平，缩小与发达国家的差距，通过市场竞争求生存、图发展。2. 课题研究的背景毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告在切削刀具中最常用的刀具之一是拉刀，拉刀有很多种，有圆孔拉刀 键槽拉刀等，而圆拉刀是最常用的拉刀。目前生产中使用的圆拉刀大多采用轮切式和同廓式或者两者组合的刀齿结构；即在粗切齿和过渡齿上采用轮切式的切削方式，其上开有宽的弧形分屑槽； 精切齿采用同廓 的切削方式， 其上磨出角度形窄分屑槽； 校准齿上不开分屑槽。在齿的排列上大多呈粗切齿过渡齿精切齿校准齿，在传统的刀具制造中,粗切齿和过渡齿的后角及刃带宽设计为同一数值, 精切齿和校准齿的后角及刃带宽设计为同一数值。这样, 在一定程度上给刀具的重磨增加了难度。在断屑槽的选择型式上, 仍普遍采用V 型槽、U 型槽, 这种结构容易使分屑槽副刃的磨损加大, 甚至出现细微崩裂。在设计圆拉刀时圆拉刀设计时常因拉削余量、齿升量、齿形和分屑槽等参数选用不当 ,而使拉刀使用寿命降低、工件表面质量变差、拉刀长度增加和制造成本提高。在利用计算机设计拉刀中，传统 CAD绘图式设计一般需要用精确的几何值定义图素，输入点、线等参数要有确定的位置，在机械设计中，不可避免地要对零件结构、尺寸、位置进行反复编辑设计，这样对于拉刀之类的定型产品，不同型号之间刀具形状类似而尺寸等不同，用传统的CAD绘 图 式 设计，多次重复劳动，设计效率低。迄今 ,许多系统是在较早的AutoCAD版本上开发的 ,其开发工具 AutoLISP 虽易学易用 ,但它的功能单一 ,综合处理能力差 ,解释执行 ,程序运行速度慢;第二代开发工具 ADS是AutoCAD R11 开始支持的一种基于C语言的灵活的开发环境 ,它比AutoLISP语言难于掌握和熟练应用 , 需要编译才能运行 , 不易见到代码的效果;第三代开发工具 ARX需要在VC+ +编程环境中编程 ,尽管它功能强大的优势较其他编程环境所不能比拟 ,但它的致命弱点是对编程人员技术水平要求高 ,尤其重要的是它不能被用户方便修改和维护。而基于Solidworks自动化技术的VB语言,完全能解决上述问题 ,首先它有一个良好的集成开发环境。其次 ,在拉刀设计图中 ,不仅要求拉刀各部分尺寸参数能驱动程序完成参数化绘制 ,还要求拉刀图样中其他部分如文字说明和切削齿直径表也要用参数化来处理。第三 ,需要有一个良好的人机界面 ,来满足设计者在绘制图形前 ,将拉刀少量的设计参数进行局部修改或调整。为此，采用 Solidworks进行拉刀 CAD 参数化设计。毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告3. 课题研究的意义拉刀作为一种复杂、高效刀具，被广泛应用于大批量生产和一些其它方法难以加工的特型面的生产中。拉刀性能和质量的优劣，将直接影响加工效率、加工精度和表面质量。但是长期以来拉刀的设计与管理仍然采用手工设计和人工管理，造成了大量的重复性劳动，标准化程度低、设计优化性差、周检验信息的合理合法性难管理、易混乱，不能够有效地利用现代科学技术成果。这些现状都要求拉刀的设计需要改善。在现代信息的时代 ，通过计算机设计拉刀，很大程度上提高了拉刀的设计效率，使拉刀设计、制造成本得到有效降低，较好地解决了常规拉刀设计所存在的周期长、标准化程度低、优化性差、难管理较混乱的局面，并为其他刀具系统开发奠定了基础，具有一定的指导意义，对工程实际应用也具有较好的借鉴作用。 4主要参考文献 0.特产网 枸杞子1 崔永茂，叶伟昌金属切削刀具北京：机械工业出版社，19912 叶伟昌主编机械工程及自动化简明设计手册（上册），北京：机械工业出版社，20083 叶伟昌.圆拉刀设计中一些问题的探讨.机械设计与制造工程，2000，01.4 张捷，李建明等.计算机辅助拉刀设计系统研究.四川理工学院学报(自然科学版)， 2005，025 盛精，苑伟政.基于AutoCAD的拉刀全参数化图形自动绘制.现代制造工程 2004，096 高爱华，张建新，郑友益 成形刀具CAD系统的研究与开发J 工具技术，2005，(10)7 来沁雄 圆孔拉刀设计方案综合分析 山西机械8 何 庆 贾良权 基于VBA的拉刀CAD矿山机械 04，20毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告9 全球刀具业的现状和发展方向 中华机械网 08，1110 乐兑谦 金属切削工具 西安交通大学毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告2本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）课题研究的目标及主要研究内容：通过利用CAD/CAM技术，研究圆拉刀设计的基于理论及利用三维软件进行造型的技术，完成基于Solid Works三维特征造型的圆拉刀的模型。从而可以实现高效、低成本的完成圆拉刀的精确设计。主要方法：用 VB 调用 SolidWorks中API函数的方法以及通过高级语言（VB)调用标准件参数库驱动 SolidWorks实现标准件三维实体造型的方法 5. 研究的方法和手段拉削加工以其突出的优点广泛应用于各种批量生产中。拉刀的型式根据工件的形状有多种，特别是切削齿的设计与拉削方式有很大关系，因此拉刀的设计比较复杂。通过研究圆拉刀设计理论及三维软件的造型技术，对圆拉刀的切削齿等部分的廓形进行设计，利用基于特征的参数化造型方法，从而有效地减少修改设计的时间及成本，提高圆拉刀的设计质量和效率。本设计系统是利用 SolidWorks 所支持的二次开发语言Visual Basic语言来完成开发的。VB 与SolidWorks有机地结合成一体, 可以直接调动SolidWorks API (用户的二次开发接口)。在SolidWorks 中, 参数化建模主要通过两种方法实现: 利用已有的模型, 通过修改模型参数的方法得到需要的模型。用编程实现参数化设计。这次设计采用第二种方法。设计系统共分三个模块：第一个模块是圆拉刀的几何尺寸与特