基于固高数控系统的雕刻加工程序设计-开题报告

X X 工 学 院毕业设计( 论文)开题报告学 生 姓 名： 学 号： 专 业： 机械设计制造及其自动化设计(论文) 题目： 基于固高数控系统的雕刻加工程序设计指 导 教 师: 20XX 年 3 月 3 日毕 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 述一、选题的目的及意义雕刻加工是一种传统的手工工艺，在工艺品、广告、建筑装饰装潢等行业有着悠久的历史。随着计算机数控（NCN）技术及相关技术（CAD/CAM/CAPP 等）的发展，这种传统的手工加工方法正逐步被数控加工方法所替代。数控雕铣系统是集成 CAD/CAM技术、图像处理技术、高速铣削技术、计算机数控技术、精密机构设计和制造技术、电机驱动技术和精密高速主轴电机技术为一体发展起来的高新技术设备。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。程序设计加工数控雕刻是本文的主要目的。二、国内数控雕刻机床的发展趋势随着近年来我国制造业的迅速发展，我国的雕刻机产业也获得了良好的发展机遇，有效地促进了我国雕刻机的生产和推广应用。我国的雕刻机起步于经济型机床，随着科学技术的进步，经过十多年的发展，已形成了多个国产品牌的雕刻机，如上海洛克公司生产的啄木鸟数控雕刻机、北京精雕公司生产的精雕数控雕刻机和南京科能公司生产的威克数控雕刻机等。上述各类型雕刻机的机床本体结构较为简单，控制器大多借鉴国外新技术，采用基于高档的微控制器或 PC 的数控系统，伺服部分以步进电机细分驱动为主，可获得中等控制精度，但价格比较便宜，因此整机的性价比较高，适用于精度要求不太高的普及应用场合。对高精度的雕刻加工，目前我国尚以进口数控雕刻机为主如意大利的左拉、日本的全量等品牌的数控雕刻机。这类数控雕刻机机床本体设计刚度好、精度高，采用伺服电机驱动，加工精度高，控制系统功能全、可靠性高， 但价格昂贵，往往数倍于国产产品， 因此主要应用于模具等高精度加工场合。毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告目前国内数控雕铣机的技术水平：(1)数控雕铣机的CADCAM软件 大多数数控雕铣机都声称能接收多种格式的刀具路径数据文件，包括通用机械CAD/CAM软件的输出格式，如MasterCAM、Cimatron、UG等，但采用文泰雕刻软件的居多，唯独精雕采用其自主知识版权的CADCAM软件JDpaint。(2)数控装置 目前雕铣机的数控装置可分为三种类型，即基于IPC的控制器，基于DSP的控制器和基于单片机的控制器，单片机的处理功能较强，DPS控制器处理速度快。(3)雕铣机的加工效率和加工质量 文泰雕刻软件采用微线段逼近轮廓曲线的技术方案，刀具在线段的交接点处停顿，加工表面不光滑，刀具运动速度变化频繁，进给速度3mmin,加工效率较低。美国麦迪克三维雕铣机(MultiCam)采用AMDsC520微处理器作为控制核心，具有1000行代码的前瞻功能，最大加工速度35mmin,整体技术水平高于国产雕铣机，但价格也远高于国产雕铣机。(4)控制软件方面 数控雕铣机控制系统是典型的多任务实时系统，系统必须对多种任务进行实时控制。为了实现软件结构的模块化、可重用性、用户的易操作性，都采用通用的操作系统。目前，通常选用的操作系统有很多，如DOS、WINDOWS98/2000/XP、LINUX、uC/OS等。三、ArtCAM 介绍ArtCAM Pro 是复杂三维艺术产品设计和加工的首选 CADCAM 软件解决方案。ArtCAM 可较传统方法快得多的速度将二维构思迅速转换成三维艺术产品，ArtCAM 使您工作更快，更轻松，更有成就。ArtCAM 可通过输入由其它程序产生的矢量或位图数据设计三维产品，也可直接使用其自带的矢量和位图设计工具所绘制的数据设计三维产品。它具有先进的造型功能，如产生波纹图案、复杂扫面挤出以及三维文字功能等。强大的矢量修剪工具可以编辑和修剪读入的艺术图形。包络变形工具允许您随意拉伸和处理图形。支持由 PDF 文件产生 ArtCAM 浮雕模型，读入的 PDF 文件中的矢量和位图艺术图形可以分配到不同的层内。ArtCAM 灵活方便的图层管理器可以在 ArtCAM 模型中产生三种不同类型的图层：矢量层、位图层和浮雕层。这些图层都可以由新的“层管理器”来控制。ArtCAM 的智能 3D 雕刻工具允许对三维设计进行实时交互式修改，区域调配功能可产生手工雕毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告刻的质感。可十分轻松地在浮雕上增加三维纹理和材质。独特的三维面特点浮雕向导Face Wizard 可直接、快捷地将人脸的数字化图像转化成高质量的三维浮雕模型。四、本课题的基本内容利用 ArtCAM 进行数控雕刻的编程与仿真加工。1. 本课题通过选个图案，利用 ArtCAM 进行仿真加工。2. 从 ArtCAM 中导出加工程序，然后又对其进行修改。3. 初始设置加工过程中刀具的选择，创建用户坐标系、毛坯等等。4. 粗加工，半精加工，精加工。5. 后置处理。五、目标、主要特色及工作进度目标：利用 ArtCAM 对所选图案进行数控雕刻编程与仿真加工。主要特色：对固高数控雕刻机床有了更深入的了解，通过 ArtCAM 进行编程与仿真加工。毕业设计内容及工作进度：1. 开题报告，查阅资料-2012.2.14 2012.2.292. 对所雕刻的图案进行工艺分析和规划-2012.3.52012.3.203. 利用 ArtCAM 进行模型的刀具路径的生成-2012.3.222012.4.104. 图案的加工模拟然后对程序进行修改完善-2012.4.132012.5.105. 后续处理-2012.5.122012.5.20毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告参考文献1. 王维,数控加工工艺及编程M ,机械工业出版社,20012. 韩步俞,金属切削原理与刀具M ,机械工业出版社,19923. 玉兰城,浅谈 CNC 雕刻机加工刀具的选择和调整,木工机床,2003 第 04 期4. 易春峰,舒利平,基于 ArtCAM Pro 系统的木工雕花数控加工代码生成方法J 林业机械与木工设备 2004 第 01 期5. 冯建芬,CAD/CAM 技术在数控雕刻中的应用J ,机械制造与自动化, 2007第 06 期6. 熊永超，陶勇国产数控机床现状及发展趋势J煤矿机械，20067. 林峰机床开放式数控系统的研究D浙江工业大学，20048. 唐建明 卞进泽，组合机床与自动化加工技术 2004 第八期（中国科技期刊数据库）9. 彭芳瑜 邹孝明 丁继东 李斌，中国制造业信息化：学术版，2007 第一期10. 高凤英，数控机床编程与操作切削技术.东南大学出版社,2005:24-43.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）1本课题的研究内容本课题主要是研究固高数控系统的雕刻机床怎么进行数控雕刻的，其中包括机床坐标系的建立和加工过程中刀具的选择、进给量的给定、夹具的定位、数控机床的操作系统面板的了解等等。通过对选择图案的仿真加工来更深的了解固高数控系统的雕刻机床怎么去加工工件的，对固高数控系统的 G 代码有所了解。最终能达到本次课题的目的和其意义。2 本课题的解决的问题和拟采用的研究手段本课题是一个全新的数控系统，其 G 代码什么的都跟我们之前所学的数控加工的G 代码有所差异。所以在进行本课题之前一定要对固高数控雕刻机床的 G 代码有所了解和掌握，然后会选择一个相对比较复杂的图案当作本次课题的模拟仿真的图案，这次课题仿真采用的仿真软件是现在很流行的雕刻仿真软件ArtCAM。我准备在选择了要仿真的图案之后对其进行矢量图转换，然后通过 ArtCAM 进行仿真加工，然后导出 ArtCAM 的加工雕刻的代码，导出代码之后再对其进行人工的修改，让其标准化和实际化。最后把 G 代码输入固高系统中进行仿真模拟，对加工出来的图案不好的地方在进行局部的细微的修改之类的。这就是本课题研究的的手段。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：所查阅文献与毕业论文选题一致；所阅读的文献数量（包括中外文文献资料）符合要求；所作综述思路基本清淅，结构合理，观点明确；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：毕业论文选题符合所学专业方向和专业要求；研究内容切合社会经济发展实际；课题有一定的深度，需要该生认真研究，通过方案设计论证，建模仿真等环节，最终可以完成实物制作。指导教师： 年 月 日所在专业审查意见：负责人： 年 月 日