学号:南京理工大学工程硕士学位论文选题申请表学号姓名工程领域机械工程研究方向机械制造及其自动化学校导师企业导师填表日期2016年10月5日说明1.此表于课程学习结束后,在充分调研基础上,经指导教师指导,由工程硕士生本人填写。经导师签署意见、学院(系)学位评定分委员会审批,报研究生院备案。2.选题一经审批,并报备案后,非经同样手续不得更改。3.本表作为论文答辩和学位审定的材料之一。论文题目数控车削中心动力刀架的计算机辅助设计选题工程背景和应用价值:在现代制造系统中,数控技术是关键技术,它的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,它对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。数控技术也最能体现现代制造技术的高效益和软硬件发展的综合水平,它的发展可以保证产品得到极高的加工精度和稳定的加工质量,提高加工的自动化程度和生产效率,缩短加工时间和生产周期,使产品具有精度协调性和互换性,增强了对复杂曲面的设计和加工能力等,从而为现代制造技术的完善和发展提供了保证。数控车削中心是在数控车床发展过程中开发出的一种具有多工序加工能力的数控车床,它兼有数控车床和加工中心的加工性能,是目前各主要工业发达国家竞相发展的一种极为重要的数控机床品种。它能够完成一般车削以外的工序,是数控车床在扩大工艺范围方面的发展。不少回转体零件上通常需要进行钻孔、铣削等,比如钻油孔、钻横向孔、铣键槽、铣扁及铣油槽等。在这种情况下,所有工序最好能够在一次装夹下完成。这对于降低成本、缩短加工周期、保证加工精度等都具有非常重要的意义,特别是对重型机床,由于其加工的重型工件不容易吊装,更能够显示其优点。动力刀架是数控车削中心的重要功能部件之一,一般数控车削中心在刀架上备有刀具主轴电动机,自动无级变速,通过传动机构驱动装在刀架上的刀具主轴,这种刀架称为动力刀架。动力刀架的结构和性能在一定程度上标志着数控车削中心的技术水平,并且与加工精度、生产效率密切相关,体现了数控车削中心的设计和制造技术水平。其质量的优劣、性能的好坏以及选用合适与否都直接影响着数控车削中心的应用效果。动力刀架的档次是评判数控车削中心高中低档的依据之一。动力刀架技术含量高,已趋向专业化开发生产,对动力刀架的研究开发及应用已引起数控车削中心行业的重视。图形交互式自动编程使数控编程的工作大大简化,是目前CAD/CAM软件的发展方向。本课题在基于UG软件平台结合数控车削中心动力刀架部件,通过对数控车削中心动力刀架各个零部件进行分析、计算、造型以及对箱体进行数控加工编程和切削仿真,研究复杂形状零件CAD/CAM的方法和应用效果。论文要解决的问题和拟采取的手段(途径):论文要解决的问题:1、通过对数控车削中心动力刀架结构进行分析,对动力刀架的整体方案进行设计,特别是对动力刀架需要实体造型的典型零件进行详细的设计和选用,这是CAD造型的基础,只有了解动力刀架每个零件的形状特征才能够更好的对其进行实体造型。2、需要采用UG/CAD功能模块完成动力刀架所有零件的实体造型,对动力刀架的刀架轴、刀盘、渐开线齿轮、圆柱凸轮及箱体的造型过程进行详细设计,进一步生成总的装配图、零件图及工程图,为数控加工编程奠定基础。3、采用UG/CAM功能对动力刀架箱体进行加工编程,利用UG软件生成箱体数控加工刀具轨迹程序,并进一步论证在编程过程中容易遇到的刀具干涉和碰撞问题及解决的方法。同时结合箱体加工实例建立UG后置处理程序,生成NC程序,并且应用Vericut功能软件对生成的NC程序进行切削仿真。4、在对形状较为复杂的箱体零件加工过程中,改变以往用普通机床加工的方法,采用五轴数控机床对其进行加工。在保证加工精度的同时,加工过程中尽量采用一次定位进行多工序加工的方式,大大提高了加工效率和加工精度。在对箱体切削加工的仿真过程中,主要建立了五轴数控机床模型,编写了相应的后置处理程序,演示了箱体平面加工的数控程序,使数控加工过程更趋于直观形象化。拟采取的手段(途径):1、进行典型零件的设计和选用过程中,如对于刀架轴的结构设计,是根据轴的可靠性、工艺性等相关性能来选择材料的,并通过计算来校核设计的轴结构尺寸是否满足强度条件等。其它凸轮机构的设计、齿轮传动设计等采用类似的方法来进行设计和选用的。2、通过查阅相关资料及反复实践练习,最终实现编程及生成数控刀具轨迹程序等。参加为撰写学位论文的科研或工程项目名称**机床厂数控机床项目改造项目来源总经费项目承担单位**机床厂本人承担工作动力刀架典型零件的实体造型工程项目计划起止期1、动力刀架总体方案设计2、动力刀架典型零件造型设计、装配及总成3、利用UG/CAM对箱体的编程及加工4、干涉碰撞检查5、项目总结2016年6月至8月2016年9月至12月2017年1月至3月2017年4月至5月2017年6月学位论文计划起止期1、通过图书馆、互联网等方式阅读大量文献资料,包括数控车床、机械制造技术、先进制造技术、CAD/CAM等方面的知识,然后再结合自身工作情况,确定论文题目及大纲,并完成论文开题报告;2、整理资料和文献,及时补充论文需要的资料和文献3、完成论文初稿,并上交给老师进行检查;4、对论文初稿进行修改;5、定稿,并准备毕业论文答辩;2016年6月至10月2016年11月至2007年1月2017年2月-2017年10月2017年11月至12月2018年1月企业导师意见:该项目整个设计方案合理、可行、适用,同意该学员以此项目为课题进行研究。签名:年月日学校导师意见:签名:年月日开题评审小组意见:签名:年月日学院(系)学位评定分委员会意见:签名:年月日评定等级ABCD起止页码126-127193-1941232-1237159-16057-5973-74128-130年份2016201520132014201220162012期号4206241610卷数刊物名称制造技术与机床机床与液压东南大学学报制造技术与机床组合机床与自动化加工技术机床与液压煤矿机械题目普通车床用高精度回转方刀架数控四方刀架原理分析与快速故障诊断方法基于实例推理的数控刀架快速设计方法一种新型的双刀架防撞装置动力刀架振动检测系统关键技术研究数控车床四刀位精准装刀刀架设计基于UG的辅助刀架设计与数控加工作者陈建勇李和明王海巧赵海东张智聪鲁霞王晓霞序号34353637383940起止页码170-171103-10720-37147-155307-318198-21815-261247-1252124-12582-85126-129年份20152011201020082012200620082011201020112011期号6111831012419卷数414258刊物名称机械工程师NEWYork:McGraw-HillPublishingCompanyAnnalsoftheCIRPComputersinIndustryGraphicalModelsandImageProcessingComputer-AidedDesign中国机械工程机械设计与制造组合机床与自动化加工技术机床与液压题目数控立式车床刀架改制研究ANewToolingMachanismforCNCMachineTools&ManufactureCNCtechnologyandprogramming.ProductandProcessmoxlellingasakernelforvirtualmanufacturingenvironmentSplineinterpolationtechniqueforNCmachinesWaveletMultiresolutionRepresentationofCurvesandSurfacesANewapproachtoCNCtoolpathgeneration.高档数控装备的发展趋势动力刀架的动力刀座接口研究动力刀架刀盘结构参数优化数控车床刀架系统故障分析作者沈会XDFang,NJLee.SteveKrar,GillA.KirnuraF.BeDis,QuanNL.M.ReissellCHih-ChingLo.王太勇马仕龙卢晓红申桂香序号2324252627282930313233起止页码78-82115-12834-4249-52106-12198-11367-886-883-8873-75135年份20102011200920112014201520152013200920122015期号14175卷数刊物名称化学工业出版社北京航空航天大学出版社山东大学出版社机械工业出版社机械工业出版社机械工业出版社清华大学出版社工业技术与职业教育天津理工大学学报制造业自动化科技风题目机械设计手册单行本轴承机械CAD/CAM应用技术--基于UGNX6.0CAD/CAM数控编程技术一体化教程CAD/CAM技术计算机辅助设计与制造UGNX10.0运动仿真与分析教程中文版UGNX曲面造型完全学习手册数控电动刀架的故障诊断与维修数控机床刀具夹紧系统的改进设计数控车床电动刀架故障的深度剖析数控车床的电动刀架故障诊断与维修研究作者成大先吕修海庞恩泉宁汝新乔立红北京兆迪科技有限公司鞠成伟李小静骆铭谢祥强张光宇序号1213141516171819202122起止页码89-10845-61112-11785-9778-95210-214176-179178-19254-61109-121166-173年份20132012201320052013201320152006201320092010期号卷数刊物名称华中科技大学出版社机械工业出版社机械工业出版社东南大学出版社华中科技大学出版社高等教育出版社机械工业出版社机械工业出版社机械工业出版社化学工业出版社机械工业出版社题目先进制造技术先进制造技术数控机床结构及应用数控机床及其使用与维修数控机床与编程机械原理液压与气压传动现代实用机床设计手册机械制造装备设计数控机床结构与维修实用机床设计手册作者任小忠盛晓敏王爱玲宋天麟吴明友孙恒马振福现代实用机床设计手册编委会李庆余王海勇隋秀凛序号1234567891011文献综述1、数控车削中心动力刀架概述数控车削中心是在数控车床发展过程中开发出的一种具有多工序加工能力的数控车床,它兼有数控车床和加工中心的加工性能,是目前各主要工业发达国家竞相发展的一种极为重要的数控机床品种[1]。它能完成一般车削以外的工序,是数控车床在扩大工艺范围方面的发展。不少回转体零件上常常需要进行钻孔、铣削等,例如钻油孔、钻横向孔、铣键槽、铣扁及铣油槽等。在这种情况下,所有工序最好能在一次装夹下完成。这对于降低成本、缩短加工周期、保证加工精度等都有重要意义,特别是对重型机床,由于其加工的重型工件不容易吊装,更能显示其优点.动力刀架是数控车削中心的重要功能部件之一,一般数控车削中心在刀架上备有刀具主轴电动机,自动无级变速,通过传动机构驱动装在刀架上的刀具主轴,这种刀架称为动力刀架。动力刀架的结构和性能在一定程度上标志着数控车削中心的技术水平,并且与加工精度、生产效率密切相关,体现了数控车削中心的设计和制造技术水平。其质量的优劣、性能的好坏以及选用的合适与否都直接影响着数控车削中心的应用效果。动力刀架的档次是评判数控车削中心高中低档的依据之一。动力刀架技术含量高,已趋向专业化开发生产,对动力刀架的研究开发及应用已引起数控车削中心行业的重视.经过近20年的发展,动力刀架逐渐演变为电动和液动两大类别。电动刀架以欧洲为代表。由力矩电机驱动,凸轮控制齿盘的松开和刹紧,预定位动作由电磁铁完成,位置信号由编码器发出,采用齿轮减速完成分度、松开、刹紧动作[2]。这类刀架使用方便,应用最多。液动刀架以日本技术为基础,日本、韩国和我国台湾省为代表。采用液压马达驱动,采用间歇分度机构平行共轭凸轮分度和预定位,液压松开刹紧,位置信号用组合传感器发信。这类刀架刚性好,适用于重负荷切削,且易取向转位就近换刀,大型数控车床应用较多.国外世界著名数控动力刀架生产企业一个是德国的S