机械毕业设计（论文）开题报告-Cimatron高速切削数控编程策略与实例研究

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1、中北大学毕业设计开题报告学生姓名：学号：学院、系：机械工程与自动化学院、机械工程系专业：机械设计制造及其自动化设计题目：Cimatron高速切削数控编程策略与实例研究指导教师:2011年3月21日毕业设计开题报告1．结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：文献综述一、本课题的研究背景及意义金属切削加工是机械制造技术的基础工艺方法，高速切削技术是机械制造技术的一次巨大进步，已经显示了巨大的优点和强大的生命力，能显著提高加工效率和质量、降低加工时间和生产成本[1]。高速切削技术以高速

2、轻载为主要特征，通过超高转速、快进给和浅切深等工艺措施，在减小切削力和提高加工精度的同时大幅提升生产效率。高速切削技术相对传统切削加工具有明显的优点，各国正投入大量人力物力对其进行基础研究和产品开发。近几年随着高速切削机床、高速刀具技术和相关计算机软件技术迅速进步，高速切削技术以其高效率、高质量的特点被广泛应用于汽车模具、航空航天、机床等行业中[2]。综合科技实力比较强的发达国家（美国、德国、日本、瑞士、法国）研制生产的高速切削机床和高速刀具已经在世界范围内得到大规模的商业化推广和应用。高速加工及其相关的行业

3、在这些发达国家已经形成了一个高技术，高回报的高科技产业，得到各国政府的大力扶持[3]。Cimatron为工模具行业提供的CAD/CAM全面解决方案，针对高速铣削提供了多种策略，包括智能开粗、智能进刀，以及二次加工策略等。另外，Cimatron还提供了螺旋进刀、圆角走刀、圆角连接、摆线加工、NURBS插补、进给速率优化以及保持切削载荷恒定等策略。针对常规的产品或模具，通用的高速铣削技术已经发挥了巨大的作用，但针对巨型零件和微型零件，常规的高速铣削则无能为力了，而Cimatron软件针对巨型零件和微型零件及模具提

4、供了崭新的高速切削策略。二、本课题国内外研究现状高速切削技术相对传统切削加工具有明显的优点，各国正投入大量人力物力对其进行基础研究和产品开发。近几年随着高速切削机床、高速刀具技术和相关计算机软件技术迅速进步，高速切削技术以其高效率、高质量的特点被广泛应用于汽车模具、航空航天、机床等行业中。综合科技实力比较强的发达国家（美国、德国、日本、瑞士、法国）研制生产的高速切削机床和高速刀具已经在世界范围内得到大规模的商业化推广和应用。高速加工及其相关的行业在这些发达国家已经形成了一个高技术，高回报的高科技业，得到各国政

5、府的大力扶持[4]。我国高速切削加工技术研究起步较晚，比国外迟了好几十年，直到国外的高速加工技术从实验室走向大规模工业生产，我国的科研机构才开始涉足该领域的研究[5]。我国在高速加工领域虽然有一定的进步，但是由于工业基础薄弱，理论研究起步较晚，我国在高速加工科技的诸多方面都远远落后国际先进水平。特别是在高速切削机理的理论研究，高速切削的数控机床和切削刀具的研制生产等方面和国际水平有巨大的差距。同时高速加工技术属于最新的前沿技术，各发达国家都严格地对外实行技术封锁，特别是涉及到国防工业的一些先进技术更是对广大发

6、展中国家严加防范，对外也只卖产品不卖技术。涉及敏感行业的外卖产品只卖低档不卖高档。直到现在，欧美发达国家在高速数控加工中心、精密磨床、五轴联动数控系统等硬件设备对中国施行贸易禁运[6]。上世纪八十年代，山东大学切削加工研究组结合陶瓷刀具材料的研究，比较系统的研究了Al2O3基陶瓷刀具高速硬切削的切削力、切削温度、刀具磨损和破裂、加工表面质量等问题，并建立了有关切削力、切削温度模型。上海交大在研究高速切削硬铝合金时发现了切削温度和切削力的动态关系，只有切削速度超过720m/min时，切削温度和切削力才明显的降低

7、。南京航空航天大学进行了高速切削机理、高速切削力的研究而且完善优化了Won-sooYun瞬态切削力模型。西北工业大学联合相关的工厂开创了钛合金等难加工材料高速切削研究的先河，系统的研究了薄壁件高速铣削精度控制、不同刀具材料和工件材料的合理配伍、高速切削中切削参数的优化和铣削数据库等。华中科技大学在高速数控系统的研制方面取得了突破性的进展，成功的开发出了完全自主知识产权的五轴五联动高速数控系统，打破了欧美国家在该领域的垄断[7]。CimatronE――以色列Cimatron公司为工模具制造者提供的CAD/CAM

8、解决方案，它为工模具工厂带来了新的效率和灵活性。该软件无缝集成了一系列强大的、兼容的模块，使得设计、造型和绘图在实体-曲面-线框的统一环境下高度关联、统一[8]。CimatronE的数控编程(CimatronNC)功能为当今工模具行业提供了丰富的加工策略,其智能性和高效性得到了市场的广泛认可CimatronNC的毛坯残留知识和灵活的模板功能有效地减少了用户的编程时间,支持从2.5轴～5轴的铣削及高速