开题报告-- 数控雕刻机的机构设计及运动仿真.doc

本科毕业设计(论文)开题报告
题目数控雕刻机的机构设计及运动仿真
设计(论文)
题目
数控雕刻机的机构设计及运动仿真
设计(论文)
类型(划“√”)
工程设计
应用研究
开发研究
基础研究
其它
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本课题的研究目的和意义
建国五十年来,我国的机械工业虽然已经有了较大的发展,具备了一定的基础和规模,初步满足国民经济和人民生活的需要。但随着世界科学技术的迅速发展,我和生产能力与工业发达国家相比还存在相当大的差距。因此,在我国以新技术改造传统产业和开发高技术含量的新产品,已成为当前机械工业以至各传统产业密切关注和改革的焦点。
机电一体化技术是机械技术和电子技术的有机结合,它包括机械、电子、计算机和自动控制技术。它从系统工程的观点出发,使产品或系统实现整体优化。近年来,世界上各发达国家竞相发展机电一体化技术,以提高制造技术水平,实现生产系统向柔性化、智能化发展。机电一体化技术给传统的机械工业带来了革命性的变革和惊人的效益,使产业结构、生产方式和管理体制发生深刻的变化。机电一体化是当今世界机械工业技术和产品发展的主要趋势,也是我国机械工业发展的必由之路。
本课题的研究意义可归结为以下三点:
第一:由于国外的雕刻技术出现的早,开发和应用的时间比较长,它们发展也比较成熟。而我还是从商品化、市场化程度都与发达国家有不小的差距,所以我们要立足国内,结合国情,面向经济建设的需要,开发出有自己特色,符合中国人习惯的雕刻机结构及其软件。因此,本课题有重要意义。
第二:从实际上来看,数控产品正向高速度、高精度、高效率、多功能方向发展,技术含量越来越高,而我国数控系统的核心主要来自国外,且自主研发能力不强。因此,开发一套可以进一步改进雕刻工艺和水平的专用软件是非常适合国情的。本课题的研究具有较高的实际意义和经济意义。
第三:本课题涉及数控、制图、计算机绘图学等众多知识,将这些理论知识和实际制图、程序编制起来,对个人思维、工程经验进行了一次长期的、有效的锻炼。对个人能力的培养和综合素质的训练都起到了十分重要的作用。
本课题的主要研究内容(提纲)
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2. 数控雕刻机的机械结构的设计,包括总体结构、主运动方案、进给运动方案、刀具方案等的确定;
3. 数控雕刻机的机械系统的设计计算,包括主运动系统的设计计算、进给运动系统的设计计算、切削力、切削扭矩和切削功率的设计计算;
4. 数控雕刻机步进电机的选择;
5. 用三维设计软件设计有关零部件,并进行装配;
6. 基于三维软件的数控雕刻机的运动仿真的分析。
三、文献综述(国内外研究情况及其发展)
数控雕刻技术是传统雕刻技术和现代数控技术结合的产物,它禀承了传统雕刻精细轻巧、灵活自如的操作特点,同时利用了传统数控加工中的自动化技术,并将二者有机的结合在一起,成为一种先进的雕刻技术。所有这些技术都将通过数控雕刻机转化为真正的生产能力。数控雕刻机集计算机辅助设计技术(CAD技术)、计算机辅助制造技术(CAM技术)、数控技术(NC技术)、精密制造技术于一体,是目前最先进的雕刻设备,代表了最先进的雕刻技术。使用数控雕刻技术和数控雕刻机已经成为雕刻行业的一种潮流。
1938年世界第一台手动雕刻机在法国“嘉宝”问世,1950年“嘉宝”生产出世界第一台真正意义的电动、可缩放比例的手动雕刻机。随后美国、日本和法国等国也开始研制。 20世纪90年代,随着微电子技术的突飞猛进,直接推动微型计算机的急剧发展。微电子技术和微型计算机技术带动整个高技术群体飞速发展,从而使雕刻机产生了质的飞跃。雕刻机完善、性能稳定、造型美观和价格合理成为雕刻机研制的基本要求。
数控雕刻的特点:
与传统的数控加工比较,数控雕刻是高速铣削加工。高速铣削加工是种高转速、小进给和快走刀的加工方式,形象地称为“少吃快跑”的加工方式。有如下特点:

以“等量切削”技术为核心的数控雕刻工艺,避免了加工吃刀量不均的问题,保证了产品精细度指标的实现,并降低了精细加工的断刀概率,提高了加工效率。
数控雕刻对象的特点是图案复杂、细节丰富、造型奇特、成品精细。要实现这样的加工要求,则必须使用小尺寸的刀具科为基本加工刀具,在很多情况下,。使用小刀具进行精细雕刻是数控雕刻的最基本的特征,数控雕刻系统的所有其他特点都围绕这个基本的特点和要求而产生。
、高转速的主轴电机
由于数控雕刻使用小尺寸的刀具进行铣削加工,所用刀具的直径小,加工中为保证刀具的切削线速度和切削能力,势必要提高刀具的旋转速度,使用具有高转速能力的主轴电机