柱面体零件四轴数控加工开题报告

1. 研究目的与意义

四轴加工中心能实现三轴或三轴以上的联动控制，以保证刀具进行复杂表面的加工。四轴加工中心除具有直线插补和圆弧插补功能外，还具有各种加工固定循环、刀具半径自动补偿、刀具长度自动补偿、加工过程图形显示、人机对话、故障自动诊断、离线编程等功能。四轴加工的小批量生产可以很好地节约时间成本、材料成本，加快产品面市的周期。四轴加工能使刀具得到很大改善也能加工工序缩短装夹时间还无需夹具又能提高表面质量延长刀具寿命还能使生产集中化更能有效提高加工效率和生产效率

2. 国内外研究现状分析

数控机床的设想和研制,是本世界40年代末期于美国开始兴起,当时是为了解决航空工业中复杂零件的加工问题.1 9 4 8 年美国巴森兹伽 a ro sn s )公司在研制用于加工直升飞机叶片轮廓检查样板的机床时,提出用穿孔卡片记录加工的座标,让铣刀 在一 个控制装置的控制下按光滑曲线运动的设想.后来,1949年美国空军委托麻省理 工学院的伺服机构实验室,根据 pasrons公司的构思研制了一种数字控制系统(简称 n c ),1952年麻省理工学院研制成功了一台三座标连续控制的样机锐床,这就是世界上第一台数控机床样机,由于当时的元件是采用电子管,所以数控装置的体积比较大,比 机床本身还大,同时可靠性也不太高,后来又经过了三年的改进,1955年使其进人了实 用阶段,并生产了一百台,这些数控铣床在复杂零件的加工中发挥了很大作用。

一直到7 0 年代中期以前,数控技术的发展都比较缓慢,其应用也多局限在航空、国防、汽车等工 业领域,直到1 9 7 1年微处理器问世后,19 7 4年人们开始把微处理器用于数控的研 制开发后,使数控技术得到了突飞猛进的发展,到目前.前三代数控系统都是利用逻辑 电路来实现插补和其他功能,一旦系统制成后,就很难改变,所以称为硬联接数控.1 97 0 年开始,采用大规模集成电路和半导体存贮器的小型计算机问世后,人们采用小型计算 机装人数控系统,于是出现了第四代数控系统,称为计算机数控系统(cnc),是数控发展的二个飞跃.70 年代中期以来,随着微电子技术和微型计算机的高速发展,加之市场竞 争的日益激烈,要求产品更新换代快,品种多样化等因素,促使数控机床得到了突飞猛 进的发展,应用范围也越来越广,导致美、日、西 欧等早已工业化的国家都在致力于用 电子技术的新成就去更新装备,改造或重建自己的产业体系,近2 0年来他们已根本改变了自己的传统产业面貌.现在,发达国家在这方面,已处于遥遥领先的地位,据有关资料 统计,到1985年世界上几个主要工业国家的机床产品数控化率就已达到了相当高的水平70年代末期,美国kearnegtrea-ker公司开发出了交流伺服电机,由子这种电机结构 简单、维护方使林积小、速比大、省铜、省云毋,且效率高:因而近几年来各国都在积极开发,国外有不少公司已用于数控机床作为驱动元件,我国兰州电机厂也从西德引进了一套生产线,现已投人批量生产。

近年来,日本在提高数控机床加工速度和精度方面也取 得了惊人的成就,如f-anuc公司生产的fs一 15系统,采用3 2位微处理器和多微处理机系统结构,使得系统内部各部分之间的数据交换速度比 16位的 cnc系统提高了2 倍,快速进给速度达到100米 / 分(分辨率 1拜 m )、切削进给速度达到24米/分(分辨率 0.1拜 m )

3. 研究的基本内容与计划

1．用proe完成零件造型

拉伸草绘创建实体时，截面必须是完整的、封闭的；创建面、薄框时不必，但在草绘前应先选择创建面、薄框，否则不能完成草绘。旋转草绘截面必须有中心线，截面必在中心线同一侧，且第一条中心线为旋转中心。创建混合特征时，各个截面的线段数量可相等，也可不等，要合理确定每个截面的起始点。必须在准备生成筋特征的位置创建基准平面作为草绘平面，特征将在草绘平面两侧伸出体积，绘制的剖面必须是开放的，开放处就是零件的另一个特征的轮廓。

2．数控加工工艺

4. 研究创新点

四轴加工技术可以进行一次装夹，多工位加工，确保复杂零件的形位精度；四轴加工技术大大减免了专用工装夹具和专用加工设备的使用，而使用常规夹具就可以完成装夹和加工制作，避免了复杂或过度工装的设计与制造，显著减少制造的辅助时间，提高加工精度和制造效率。

用数控加工技术可以大大提高生产率和零件的加工质量，可缩短加工周期，进行柔性化生产，实现对各种复杂零件的自动化加工，比较方便在工厂或者车间实行计算机管理，可以使车间设备总数减少，节省人力，改善劳动条件，加快产品的开发和更新换代提高企业对市场的适应，使零件的计算机辅助设计、计算机辅助工艺规划和计算机辅助制造的一体化成为现实，可以让机械加工的自动化水平不断提高。

圆柱机构与平面机构相比，具有体积小、结构紧凑、刚性好、运转可靠、传动距大的优点。他们在实现间隙分度运动，较大运动升程方面具有很强的适应性。单身在普通设备中加工困难、效率低。而使用数控机床进行加工相对简单