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毕业论文开题报告

题目端面凸轮冷精锻模的三维设计及凸模的NC加工

学生姓名田晓东学号1015014107

所在院(系)机械工程学院

专业班级机自1004

指导教师彭春雷

2014年3月14日

题目

端面凸轮冷精锻模的三维设计及凸模的NC加工

选题的目的及研究意义

凸轮是具有曲线或曲面轮廓且作为高副元素的构件，该轮廓是按输出运动学特性和动力学特性的要求设计。

在传统的装配过程中,当一个零部件与另一个零部件装配失败后,只能返回装配结果,重新设计,重新生成样品,重新用真实装配来检验。这种装配关系的滞后检验,不但带来成本的巨大浪费,而且完全不符合快速反应市场的需要。随着计算机软件硬件技术的发展,在机械制造领域中,零部件如何装配、加工、各零部件是否发生干涉等都能在虚拟装配环境中实现。同时,借助虚拟装配技术,能在产品设计阶段就能了解设计结果的装配性。这种虚拟装配技术对小批量生产方式具有开发周期短、设计质量高,开发成本低等特点。

装配设计是产品设计过程中的重要环节，装配设计技术已成为CAD研究领域的关键技术。传统的装配设计在很大程度上依赖于设计人员的经验，装配设计的效率低，而在信息技术发展飞速的前提下，这已经不能满足人们缩短产品品开发周期、降低开发成本的要求。为了达到这一目的，随着虚拟技术的逐渐成熟，虚拟装配已成为虚拟技术的一个重要研究方向。

凸模是在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）。冲压是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。凸模是冲压生产必不可少的工艺装备，是技术密集型产品。冲压件的质量、生产效率以及生产成本等，与模具设计和模具配件的精密度质量等有着直接的关系。

零件加工经过很长时间的发展，为了适应零件的加工复杂性和加快生产效率，NC加工已成为必然的趋势。但零部件的现实加工失败后，就得重新进行加工，这不但带来了成本的巨大浪费，而且不符合快速反应市场的要求，在CATIA软件中，零部件的虚拟加工环境可以实现零部件的加工，同时可以判断零部件的加工质量以及是否达到要求。

基于CATIA环境下进行凸模的三维设计及其零部件的虚拟装配并对凸模的NC加工模拟，能让数控技术、模具技术和CATIA软件技术得到有机的结合，能让我们更好的掌握现代主流制造技术，并能学习模具的相关知识。更好的应用所学知识深入学习CATIA的平面绘图、立体造型与自动编程和数控加工工艺，掌握模具数控技术。

二、综述与本课题相关领域的研究现状、发展趋势、研究方法及应用领域等

研究现状：

?CATIA是法国DassaultSystem公司推出的居世界领先地位的CAD/CAE/CAM一体化软件。在国外各行各业中都有广泛应用;在国内主要应用在航空航天、汽车、造船、电子设备、消费品等,它是当今世界CAD发展的主流。CATIA作为一个CAD/CAE/CAM一体化的集成化软件,除了强大的三维实体造型功能外,还可对虚拟装配的装配模型进行干涉检验,并对相应的检验报告分析,发现装配模型中存在的干涉点。这为改进相关零部件的设计提供了依据,也为提高设计质量提供了保证。

虚拟装配是虚拟制造的一个重要组成部分，是实际装配过程的本质在计算机上的反映，它可以解决设计与装配的对象在研制过程中难以实现的动态性能。通过计算机仿真反映装配的本质是虚拟装配的特点。也就是说，虚拟装配设计是在计算机上完成所设计零部件的装配模型，将不同的零件组装成一个装配体，其基本功能是定义不同零件之间的相对位置约束关系，发现零部件设计上的不

合理结构部分，以改进设计，并完成该装配体的动态模拟设计。因此，虚拟装配的实现有助于对产品零部件进行虚拟分析和虚拟设计，有助于解决零部件从设计到生产所出现的技术问题，以达到缩短产品开发周期，降低生产成本以及优化产品性能等目的。据国外统计，目前制造业应用虚拟装配技术节约了大量的研制经费，并大大缩短了研制周期。

美国波音公司采用虚拟原型技术设计的包含300万个零件的波音777飞机的虚拟原型机，使设计师，工程师们能够穿行与于这个虚拟飞机中，可以随意调出其中的一个零件，审视并修改飞机的各项设计。波音777飞机的虚拟原型机获得了无图纸设计和生产的巨大成功，这是近年来引起科技界，企业界