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毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 ２．开题报告：一、课题的目的与意义；二、课题发展现状和前景展望；三、课题主要内容和要求；四、研究方法、步骤和措施 基于Cimatron的五轴数控铣削加工及仿真 一、课题的目的与意义 本课题主要是运用Cimatron E软件对整体叶轮零件进行模拟加工。首先运用三维软件建模，然后进行加工工艺分析及工艺规程的编制，之后运用该软件模块功能进行CAM刀路设计及优化，再此基础上用VERICUT软件进行模拟加工，最后用VX850-5AX机床（华中HNC-22系统）试制产品验证设计。 叶轮是一类具有代表性且造型比较规范、典型的复杂零件。传统的叶轮加工方法是叶片与轮毂采用不同的毛坯，分别加工成形后将叶片焊接在轮毂上。此方法不仅费时费力，且叶轮的各种性能难以保证。为提高加工质量和工效，充分满足产品生产的要求是制造技术发展永恒的主题。高速铣削技术、多轴尤其五轴数控机床及CAM技术的不断发展正是综合满足了制造业的这种需求。高速切削产生的热量小、切削力小及零件变形小，特别适合于轻金属(如铝合金)的制造；五轴数控加工解决了复杂外形零件，特别是曲面的加工瓶颈问题，极大地提高加工表面质量和加工效率；CAM技术能够缩短产品的制造周期，提高产品的质量。因此通过研究整体叶轮的五轴高速铣削加工工艺，能够大幅度地提复杂曲面类零件的制造水平。 本课题对整体叶轮的特点，结合高速切削技术和多轴数控加工技术，总结出适合整体叶轮高速铣削所需要的刀具类型和切削用量的范围，制定初步的数控加工工艺方案。通过计算机仿真，即刀路轨迹仿真，研究数控加工工艺对零件变形的影响，包括走刀轨迹、进给路线、切削方法、装夹方式、切削力及切削参数的选用，采取预防和减小零件变形的相关措施，并对切削参数进行优化，以保证零件的加工质量，实现最低加工成本和最短加工时间。最后，针对VX850-5AX机床（华中HNC-22系统）创建专用后置处理程序，得到完备的数控加工仿真文件、NC程序。 二、课题发展现状和前景展望 自从Cimatron公司1982年创建以来，它的创新技术和战略方向使得Cinatron有限公司在CAD/CAM领域内处于公认领导地位。作为面向制造业的CAD/CAM集成解决放方案的领导者承诺为模具、工具和其它制造商提供全面的，性价比最优的软件解决方案，使
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制造循环流程化，加强制造商与外部销售商的协作以极大地缩短产品交付时间。多年来，在世界范围内，从小的模具制造工厂到大公司的制造部门，Cimatron的CAD/CAM解决方案已成功为企业装备中不可或缺的工具。 五轴车铣技术是20世纪90年代发展起来的复合加工技术，是一种在传统机械设计技术和精密制造技术基础上，集成了现代先进控制技术、精密测量技术和CAD/CAM应用技术的先进机械加工技术。这种加工技术的实质是一种基于现代科技技术和现代工业技术的工艺创新并引发相关产业工艺进步和产品质量提升的新技术。 目前，叶片类零件的形状越来越复杂，三、四轴联动机床已难以加工，同时市场对叶片类零件的需求量巨大。使用基于Cimatron E及VERICUT软件,采用五轴数控铣削加工中心进行加工能很好的解决复杂叶轮的加工问题，同时减少废品和重复工作，大幅度提高加工效率。 随着计算机技术的发展，计算机辅助设计制造越来越广泛应用于航空航天、汽车摩托车、模具、精密机械和家用电器等各个领域。伴随着全球制造业向我国逐步转移的趋势，国内对于CAD/CAM技术的依赖程度和对数控编程人员的需求将呈现出高速、持续的增长。而Cimatron的CAD/CAM解决方案已为各种行业制造产品。未来，基于Cimatron的多轴数控加工必将得到更广泛的应用。 三、课题主要内容和要求 1、课题主要内容 （1）运用Pro/ENGINEER建立叶轮的三维模型。 （2）叶轮零件加工工艺编程； （3）CAM刀路设计及优化； （4）叶轮在VX850-5AX机床（华中HNC-22系统）上数控铣削加工的NC编程、G代码后置处理； （5）叶轮零件用VERICUT模拟加工； （6）在VX850-5AX机床加工零件。 2、课题主要要求 （1）叶轮零件的3D设计； （2）加工工艺分析及工艺规程的编制； （3）CAM刀路设计及优化；
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（4）叶轮在VX850-5AX机床（华中HNC-22系统）上数控铣削加工的，NC编程、G代码后置处理及刀路仿真，并进行加工验证； （5）撰写文献综述（3000字、参考文献15篇以上）、开题报告； （6）撰写设计说明书一份(字数15000字以上)； （7）毕业调研及撰写毕业调研报告。 四、研究方法、步骤和措施 1、查阅资料 查找设计所需的资料，资料的内容要有深度，要具有参考意义。 2、熟练掌握设计所需的内容 复习以前所学设计有关的专业知识，并熟练的运用到设计中去。还要学习一些设计中所用到的其它方面的知识。运用Cimatrin E软件加工整体叶轮零件。并编写工艺过程卡。做虚拟仿真优化刀路。上数控机床做出零件。 3、设计内容 （1）建立叶轮零件的三维模型； （2）工艺规程编制； （3）虚拟加工、优化刀路； （4）叶轮零件在VERICUT模拟加工。 4、具体设计步骤 （1）利用Pro/ENGINEER完成叶轮零件的三维模型； （2）编写工艺过程卡； （3）进行刀路优化； （4）NC编程、G代码后置处理； （5）利用VERICUT对设计的零件进行机床模拟加工； （6）在数控机床上验证设计。
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毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告
指导教师意见： 1．对“文献综述”的评语： 2．对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测： 指导老师： 年 月 日 所在专业审查意见： 负责人： 年 月 日
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