1355-計算機輔助設(shè)計與制造

1355-計算機輔助設(shè)計與制造,計算機輔助設(shè)計,制造 畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告題目 CAD/CAM技術(shù)在摩托車護片鍛模設(shè)計中的應(yīng)用專 業(yè) 名 稱 機械設(shè)計制造及其自動化班 級 學(xué) 號 068105309學(xué) 生 姓 名 鄧小剛指 導(dǎo) 教 師 姚坤弟填 表 日 期 2010 年 03 月 01 日說 明開題報告應(yīng)結(jié)合自己課題而作，一般包括：課題依據(jù)及課題的意義、國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢（含文獻綜述） 、研究內(nèi)容及實驗方案、目標(biāo)、主要特色及工作進度、參考文獻等內(nèi)容。以下填寫內(nèi)容 各專業(yè) 可根據(jù)具體情況適當(dāng) 修改 。但每個專業(yè)填寫內(nèi)容應(yīng)保持一致一、選題的依據(jù)及意義：CAD/CAM 技術(shù)可以應(yīng)用在許多領(lǐng)域，機械制造是最早也是最廣泛應(yīng)用CAD/CAM 技術(shù)的領(lǐng)域 ， 在現(xiàn)代機械制造業(yè)中 ,模具工業(yè)已經(jīng)成為國民經(jīng)濟中的基礎(chǔ)工業(yè),許多新產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn),在很大程度上依賴于模具制造技術(shù),特別是在汽車、輕工、電子、電器、儀表和航天等行業(yè)中尤顯重要。模具制造能力的強弱和模具制造水平的高低,已經(jīng)成為衡量一個國家機械制造技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一,直接影響著國民經(jīng)濟中許多行業(yè)的發(fā)展，決定著一個國家制造業(yè)的國際競爭力。模具CAD/CAM 是在模具 CAD 和模具 CAM 分別發(fā)展的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,它是計算機技術(shù)在模具生產(chǎn)中綜合應(yīng)用的一個新的飛躍。CAD/CAM 技術(shù)的迅猛發(fā)展,軟件、硬件水平的進一步完善,為模具工業(yè)提供了強有力的技術(shù)支持,為企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計、制造和生產(chǎn)水平的發(fā)展帶來了質(zhì)的飛躍,已經(jīng)成為現(xiàn)代企業(yè)信息化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化的最優(yōu)選擇。二、國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢（含文獻綜述）：模具 CAD/CAM 技術(shù)，是以計算機軟、硬件技術(shù)的發(fā)展為基礎(chǔ)的、面向產(chǎn)品設(shè)計與生產(chǎn)的、綜合性的應(yīng)用技術(shù)。模具的設(shè)計過程經(jīng)歷了由傳統(tǒng)的經(jīng)驗設(shè)計、CAD/CAM 輔助設(shè)計、人工智能專家系統(tǒng)的引入和知識集成技術(shù)的應(yīng)用等發(fā)展階段。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)品對模具的要求越來越高，傳統(tǒng)的模具加工方法已無法適應(yīng)需求，因此先進的工業(yè)國家對模具 CAD/CAM 技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用十分重視。早在 50 年代末期一些飛機和汽車制造公司就開始了 CAD/CAM 的研究工作，并先后建立了自己的 CAD/CAM 系統(tǒng)，且應(yīng)用于模具設(shè)計和制造。模具 CAD/CAM 技術(shù)發(fā)展很快，應(yīng)用范圍也日益擴大。在國外，沖模、鍛模、擠壓模、注射模和壓鑄模等都有比較成熟的 CAD/CAM 系統(tǒng)。模具 CAD/CAM 已開始逐步向產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展，其產(chǎn)值逐年增加。模具 CAD/CAM 技術(shù)在我國的發(fā)展開始于 70 年代末期，發(fā)展也很迅速。先后通過國家有關(guān)部門鑒定的有華中理工大學(xué)開發(fā)的 HJC 精沖模 CAD/CAM 系統(tǒng)、HPC沖裁模 CAD/CAM 系統(tǒng)和塑壓模 CAD 系統(tǒng)；北京機電研究院、上海交通大學(xué)模具研究所分別開發(fā)的冷沖模 CAD/CAM 系統(tǒng)；吉林工業(yè)大學(xué)開發(fā)的輥鍛模和錘鍛模CAD/CAM 系統(tǒng)；上海模具研究所在 HP9000/320 工作站上開發(fā)的注射模流動模擬軟件 MDF 等，這些 CAD/CAM 系統(tǒng)的研發(fā)促進了國內(nèi)模具行業(yè)的快速發(fā)展。 經(jīng)過這十幾年的發(fā)展，我國模具 CAD/CAM 軟件的開發(fā)水平也逐漸接近國外先進水平。在政府的大力支持下先后出現(xiàn)了一批先進的模具 CAD/CAM 示范企業(yè)，高校和企業(yè)也培養(yǎng)了一大批模具 CAD/CAM 軟件開發(fā)及應(yīng)用人才。但總的來說，我國目前模具 CAD/CAM 軟件不管是從產(chǎn)品開發(fā)水平還是從商品化、市場化程度都與發(fā)達國家有不小的差距。 隨著市場的國際化，競爭將愈演愈烈，短周期、高質(zhì)量、長壽命的模具是模具行業(yè)和用戶的追求，這必將使模具 CAD/CAM 技術(shù)全面深入地應(yīng)用于模具行業(yè)中，同時與并行工程、精益生產(chǎn)、敏捷制造等多種生產(chǎn)模式的結(jié)合日益密切，最終使模具行業(yè)發(fā)生重大變革。具體表現(xiàn)出以下幾個發(fā)展趨勢：1)標(biāo)準(zhǔn)化 CAD/CAM 系統(tǒng)可建立標(biāo)準(zhǔn)零件數(shù)據(jù)庫 ,非標(biāo)準(zhǔn)零件數(shù)據(jù)庫和模具參數(shù)數(shù)據(jù)庫。標(biāo)準(zhǔn)零件庫中的零件在 CAD 設(shè)計中可以隨時調(diào)用,并采用 GT(成組技術(shù))生產(chǎn)。非標(biāo)準(zhǔn)零件庫中存放的零件,雖然與設(shè)計所需結(jié)構(gòu)不盡相同,但利用系統(tǒng)自身的建模技術(shù)可以方便地進行修改,從而加快設(shè)計過程,典型模具結(jié)構(gòu)庫是在參數(shù)化設(shè)計的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的,按用戶要求對相似模具結(jié)構(gòu)進行修改,即可生成所需要的結(jié)構(gòu)。2)集成化技術(shù)現(xiàn)代模具設(shè)計制造系統(tǒng)不僅應(yīng)強調(diào)信息的集成,更應(yīng)該強調(diào)技術(shù)、人和管理的集成。在開發(fā)模具制造系統(tǒng)時強調(diào)“多集成” 的概念,即信息集成、智能集成、串并行工作機制集成及人員集成,這更適合未來制造系統(tǒng)的需求。3)智能化技術(shù)應(yīng)用人工智能技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)品生命周期(包括產(chǎn)品設(shè)計、制造、使用)各個環(huán)節(jié)的智能化,實現(xiàn)生產(chǎn)過程(包括組織、管理、計劃、調(diào)度、控制等)各個環(huán)節(jié)的智能化,以及模具設(shè)備的智能化,也要實現(xiàn)人與系統(tǒng)的融合及人在其中智能的充分發(fā)揮。4)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)包括硬件與軟件的集成實現(xiàn),各種通訊協(xié)議及制造自動化協(xié)議,信息通訊接口,系統(tǒng)操作控制策略等,是實現(xiàn)各種制造系統(tǒng)自動化的基礎(chǔ)。目前早已出現(xiàn)了通過 Internet 實現(xiàn)跨國界模具設(shè)計的成功例子。5)多學(xué)科多功能綜合產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)未來產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計不僅用到機械科學(xué)的理論與知識,而且還用到電磁學(xué)、光學(xué)、控制理論等知識。產(chǎn)品的開發(fā)要進行多目標(biāo)全性能的優(yōu)化設(shè)計,以追求模具產(chǎn)品動靜態(tài)特性、效率、精度、使用壽命、可靠性、制造成本與制造周期的最佳組合。6)逆向工程技術(shù)的應(yīng)用在許多情況下,一些產(chǎn)品并非來自設(shè)計概念,而是起源于另外一些產(chǎn)品或?qū)嵨?要在只有產(chǎn)品原型或?qū)嵨锬Ｐ?而沒有產(chǎn)品圖樣的條件下進行模具的設(shè)計和制造以便制造出產(chǎn)品。此時需要通過實物的測量,然后利用測量數(shù)據(jù)進行實物的 CAD 幾何模型的重新構(gòu)造,這種過程就是逆向工程 RE(ReverseEngineering)。逆向工程能夠縮短從設(shè)計到制造的周期,是幫助設(shè)計者實現(xiàn)并行工程等現(xiàn)代設(shè)計概念的一種強有力的工具,目前在工程上正得到越來越廣泛的應(yīng)用。7)快速成形技術(shù)快速成形制造技術(shù) RPM(RapidPrototyping&Manufacturing)是基于層制造原理,迅速制造出產(chǎn)品原型,而與零件的幾何復(fù)雜程度絲毫無關(guān),尤其在具有復(fù)雜曲面形狀的產(chǎn)品制造中更能顯示其優(yōu)越性。它不僅能夠迅速制造出原型供設(shè)計評估、裝配校驗、功能試驗,而且還可以通過形狀復(fù)制快速經(jīng)濟地制造出產(chǎn)品模具(如制造電極用于 EDM 加工、作為模芯消失鑄造出模具等 ),從而避免了傳統(tǒng)模具制造的費時、高成本的 NC 加工,因而 RPM 技術(shù)在模具制造中日益發(fā)揮著重要的作用。三、研究內(nèi)容及實驗方案： 研究內(nèi)容：1) 對摩托車護片鍛件進行工藝成型過程分析。2) 根據(jù)摩托車護片零件圖結(jié)合鍛模設(shè)計的相關(guān)知識設(shè)計護片鍛模，并繪制模具零件圖及裝配圖。3) 利用 Mastercam 軟件對護片鍛模的凸模和凹模進行曲面造型、模擬加工，并通過后處理生成數(shù)控加工程序。實驗方案：根據(jù)設(shè)計要求對零件進行三維造型并用計算機設(shè)計和模擬。四、目標(biāo)、主要特色及工作進度目標(biāo)：設(shè)計摩托車護片模具，利用 Mastercam 軟件進行模具曲面造型并生成型面數(shù)控加工程序。1) 摩托車護片零件圖紙一份，F(xiàn)ANUC6M 系統(tǒng)說明書；2) 根據(jù)護片零件圖設(shè)計并繪制摩托車護片模具零件圖；3) 利用 Mastercam 軟件對模具型面進行 CAD 造型及生成數(shù)控加工程序；4) 能夠進行刀具軌跡仿真模擬加工，圖紙繪制符合制圖標(biāo)準(zhǔn)，畢業(yè)設(shè)計論文書寫符合規(guī)范。主要特色：1) CAD/CAM 可以提高模具設(shè)計和制造水平，從而提高模具質(zhì)量。2) 節(jié)省時間，提高效率。3) 較大幅度降低成本。4) 將技術(shù)人員從復(fù)雜的計算、繪圖和 NC 編程中解放出來使其可以從事更多的創(chuàng)造性勞動。工作進度：1.查閱資料，英文資料翻譯（6000字符） ，撰寫開題報告 2周2.設(shè)計并繪制摩托車護片鍛件圖 1周3.設(shè)計并繪制模具凸模、凹模零件圖 4周4.設(shè)計并繪制摩托車護片鍛模裝配圖 3周5.熟練掌握Mastercam軟件的應(yīng)用并進行曲面造型設(shè)計 3周6.利用Mastercam軟件生成模具型面數(shù)控加工程序 1周7.編寫設(shè)計計算說明書（畢業(yè)論文）一份 3周8.畢業(yè)設(shè)計審查、畢業(yè)答辯 1周五、參考文獻1.蔡冬根主編. Mastercam9.1模具設(shè)計. 北京:冶金工業(yè)出版社，2006. 2.嚴烈主編. Mastercam 8模具設(shè)計制造. 北京:冶金工業(yè)出版社，2004.3.彭建聲主編. 模具技術(shù)問答. 北京: 機械工業(yè)出版社，20034.伊啟中主編. 模具CAD/CAM . 北京:機械工業(yè)出版社，2001.5.郭肇強主編.Mastercam V10塑料注射模具制造實例.北京:機械工業(yè)出版社，2005.6. M. B. Flek. Synergetic approach to numerical control programs for the manufacture of complex parts Russian Engineering Research, Volume 27, Number 12 / 2007年12月 7.Hallum, Diane L. Fundamentals of injection molding Manufacturing Engineering v 118 n 6 Jun 1997. p 68, 70-72