數(shù)控專業(yè)開題報(bào)告

數(shù)控專業(yè)開題報(bào)告1

一、目的及意義：

當(dāng)今世界，工業(yè)發(fā)達(dá)國家對機(jī)床工業(yè)高度重視，競相發(fā)展機(jī)電一體化、高精、高效、高自動(dòng)化先進(jìn)機(jī)床，以加速工業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。長期以來，歐、美、亞在國際市場上相互展開激烈競爭，已形成一條無形戰(zhàn)線，特別是隨著微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，數(shù)控機(jī)床在20世紀(jì)80年代以后加速發(fā)展，各方用戶提出更多需求，四大國際機(jī)床展早已成為各國機(jī)床制造商競相展示先進(jìn)技術(shù)、爭奪用戶、擴(kuò)大市場的焦點(diǎn)。中國加入WTO后，正式參與世界市場激烈競爭，今后如何加強(qiáng)機(jī)床工業(yè)實(shí)力、加速數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展，實(shí)是緊迫而又艱巨的任務(wù)。

隨著世界科技進(jìn)步和機(jī)床工業(yè)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床作為機(jī)床工業(yè)的主流產(chǎn)品，已成為實(shí)現(xiàn)裝備制造業(yè)現(xiàn)代化的關(guān)鍵設(shè)備，是國防軍工裝備發(fā)展的戰(zhàn)略物資。數(shù)控機(jī)床的擁有量及其性能水平的高低，是衡量一個(gè)國家綜合實(shí)力的重要標(biāo)志。加快發(fā)展數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)也是我國裝備制造業(yè)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)要求。根據(jù)中國機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)組織用戶調(diào)查表明，航天航空、國防軍工制造業(yè)需要大型、高速、精密、多軸、高效數(shù)控機(jī)床；汽車、摩托車、家電制造業(yè)需求高效、高可靠性、高自動(dòng)化的數(shù)控機(jī)床和成套柔性生產(chǎn)線；電站設(shè)備、造船、冶金石化設(shè)備、軌道交通設(shè)備制造業(yè)需求高精度、重型為特征的數(shù)控機(jī)床；IT業(yè)、生物工程等高技術(shù)產(chǎn)業(yè)需求納米級(jí)亞微米級(jí)超精密加工數(shù)控機(jī)床；工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械等傳統(tǒng)制造行業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)，特別是民營企業(yè)的蓬勃發(fā)展，需要大量數(shù)控機(jī)床進(jìn)行裝備。當(dāng)今數(shù)控機(jī)床的發(fā)展，除了要求機(jī)床重量輕、成本低、使用方便和具有良好工藝可能性外，還著重要求機(jī)床具有愈來愈高的加工性能。隨著現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床日益向著高速化、高性能、高精度方向發(fā)展，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法己無法滿足數(shù)控機(jī)床發(fā)展的要求[1].

數(shù)控機(jī)床床屬于大型機(jī)械設(shè)備，在整個(gè)機(jī)床的各個(gè)組成部分中，機(jī)床立柱是一個(gè)極其重要的大件，它起著支撐工件和連接工作臺(tái)、床身等關(guān)鍵零部件的作用。數(shù)控機(jī)床立柱結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)尺寸和布局形式，決定了其本身的各個(gè)動(dòng)態(tài)特性。往往由于立柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，導(dǎo)致立柱的剛度不足，產(chǎn)生各種變形、振動(dòng)，加工時(shí)刀具與工件間產(chǎn)生相對變形和振動(dòng)，也使零件加工精度降低。立式車床用于加工徑向尺寸大而軸向尺寸相對較小，形狀復(fù)雜的大型和重型工件。如各種盤，輪和套類工件的圓柱面，端面，圓錐面，圓柱孔，圓錐孔等。亦可借助附加裝置進(jìn)行車螺紋，車球面，仿形，銑削和磨削等加工。與臥式車床相比，立式車床主軸軸線為垂直布局，工作臺(tái)臺(tái)面處于水平平面內(nèi)，因此工件的夾裝與找正比較方便。這種布局減輕了主軸及軸承的荷載，因此立式車床能夠較長期的保持工作精度。大量加工實(shí)踐證明，將臥式車床立起來使用（變成了立式車床）反倒顯示出了更多的優(yōu)越性，如占地面積小、排屑更加方便、承載能力增加等。同時(shí)立式車床還具有很好的主軸旋轉(zhuǎn)精度和較強(qiáng)的切削能力，更加有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化，所以對立式車床的使用和需求也越來越多。立柱是數(shù)控立式車床重要結(jié)構(gòu)部件之一，其結(jié)構(gòu)特性對立式車床的性能影響很大，主要體現(xiàn)在加工精度、抗振性、切削效率、使用壽命等方面。因此，立柱結(jié)構(gòu)的靜、動(dòng)態(tài)性能是決定整機(jī)性能的重要因素之一。由于立柱結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜，采用一般方法對其進(jìn)行靜、動(dòng)態(tài)特性計(jì)算比較困難。如何對立柱等部件進(jìn)行精確、合理、科學(xué)可行的計(jì)算，是機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中需要迫切解決的重要課題[2].

因此，在設(shè)計(jì)數(shù)控機(jī)床立柱結(jié)構(gòu)時(shí)，考慮立柱的動(dòng)態(tài)特性顯得尤為重要。針對這些因素，有必要對數(shù)控機(jī)床的立柱部分進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，本課題對數(shù)控機(jī)床的立柱部分進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)有重要的實(shí)際意義。

二、研究動(dòng)態(tài)：

1、國外研究動(dòng)態(tài)：

國外的機(jī)床結(jié)構(gòu)優(yōu)化領(lǐng)域的研究比較多，在結(jié)構(gòu)優(yōu)化、有限元分析、參數(shù)化設(shè)計(jì)方面都有不少研究，美國機(jī)械工程師學(xué)會(huì)“OptimalsynthesisofcompliantmechanismsusingsubdivisionandcommercialFEA”一文中，利用有限元軟件分析機(jī)械結(jié)構(gòu)，提出全程參數(shù)化設(shè)計(jì)，并對其進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化，全面分析了設(shè)計(jì)變量在優(yōu)化程序中的變數(shù)。

國外機(jī)床結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)存在以下特點(diǎn)：

（1）設(shè)計(jì)與分析平行。從以滿足一定性能要求為目標(biāo)的結(jié)構(gòu)選型、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，到具體設(shè)計(jì)方案的比較及確定、設(shè)計(jì)方案的模擬試驗(yàn)等。床身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的各個(gè)階段均有結(jié)構(gòu)分析的參與。床身結(jié)構(gòu)分析貫穿了整個(gè)設(shè)計(jì)過程，這樣確定的床身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，基本就是定型方案[3].

（2）結(jié)構(gòu)優(yōu)化的思想被用于設(shè)計(jì)的各個(gè)階段。

（3）大量的虛擬試驗(yàn)代替實(shí)物試驗(yàn)。虛擬試驗(yàn)不僅可以在沒有實(shí)物的條件下進(jìn)行，而且實(shí)施迅速、信息量大。利用虛擬試驗(yàn)，一方面可以在多個(gè)設(shè)計(jì)方案中選擇最優(yōu)，減少設(shè)計(jì)的盲目性，另一方面可以及早發(fā)現(xiàn)在設(shè)計(jì)中的問題。從而減少設(shè)計(jì)成本，縮短設(shè)計(jì)周期[4].

隨著工業(yè)的發(fā)展，對數(shù)控機(jī)床的要求越來越高。在機(jī)床的設(shè)計(jì)中，需要對其組成部件進(jìn)行嚴(yán)密的分析與計(jì)算。車床床身等支承件的.重量要占車床總重量的20%到30%,因此對支承件的單位重量剛度提出較高的要求。在重量輕的條件下，需保證支承件具有足夠的靜剛度，所以對支承件材料的分布、支承件壁厚和開孔位置的合理性提出了要求，有必要進(jìn)行分析計(jì)算。

2、國內(nèi)研究動(dòng)態(tài)：

目前國內(nèi)在機(jī)床結(jié)構(gòu)優(yōu)化領(lǐng)域的研究比較活躍，機(jī)床結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的內(nèi)容十分豐富，涉及內(nèi)容很多，包括靜力學(xué)，結(jié)構(gòu)非線性分析，拓?fù)鋬?yōu)化，模態(tài)分析，動(dòng)力學(xué)分析等。目前有限元方法在機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用主要有以下幾個(gè)方面：

（1）靜力學(xué)分析。這是對二維或者三維機(jī)床零件承載后的應(yīng)力和應(yīng)變的分析，是有限元在機(jī)床設(shè)計(jì)中最基本、最常用的分析類型。

（2）模態(tài)分析。這是動(dòng)力學(xué)分析的一種，用于研究結(jié)構(gòu)的固有頻率和各振型等振動(dòng)特性，進(jìn)行這種分析時(shí)所施加的載荷只能是位移載荷和預(yù)應(yīng)力載荷[5].

（3）諧響應(yīng)分析和瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析。這兩類分析也屬于動(dòng)力學(xué)分析，用于研究機(jī)床對周期載荷和非周期載荷的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。

（4）熱應(yīng)力分析。用于研究結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度的分布，以及機(jī)床內(nèi)部的熱應(yīng)力。

（5）接觸分析。用于分析兩個(gè)結(jié)構(gòu)件接觸時(shí)的接觸面狀態(tài)和法向力。

國內(nèi)的機(jī)床結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)主要是應(yīng)用在剛度和強(qiáng)度分析方面。廣西大學(xué)陳文鋒、毛漢領(lǐng)“MXBS.1320型高速外圓磨床動(dòng)態(tài)性能的試驗(yàn)研究‘’一文中，對MXBS.1320型高速外圓磨床的動(dòng)態(tài)性能使用脈沖激振法進(jìn)行了試驗(yàn)研究，得到磨床前幾階模態(tài)的頻率和振型圖，尋找出機(jī)床振動(dòng)的薄弱環(huán)節(jié)和主要振源，并提出一些機(jī)床改造的措施。此外還有對主要零部件進(jìn)行有限元分析，優(yōu)化零部件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)[6].東南大學(xué)和無錫機(jī)床股份有限公司對內(nèi)圓磨床M2120A床身結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析，得到床身前幾階的固有頻率和振型，分析床身的內(nèi)部筋板布置對結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性的影響。張海偉，利用動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)分析和理論模型分析兩種方法對臥式加工中心的動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行了分系，通過實(shí)驗(yàn)測試數(shù)據(jù)與理論計(jì)算結(jié)果對比分析，驗(yàn)證了理論模型的合理性，找出了機(jī)床的薄弱環(huán)節(jié)，并進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化。優(yōu)化后分析結(jié)果證明機(jī)床結(jié)構(gòu)的最大變形值都相應(yīng)降低。陳慶堂，運(yùn)用工程軟件ANSYS的優(yōu)化設(shè)計(jì)模塊，根據(jù)主軸箱的實(shí)際工況及機(jī)床零件加工精度要求，在參數(shù)化建模及結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析基礎(chǔ)上，對XK713數(shù)控銑床軸箱結(jié)構(gòu)以減輕重量為目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過優(yōu)化設(shè)計(jì)及分析，主軸箱結(jié)構(gòu)重量減輕了23.2%,三個(gè)方向上剛度和應(yīng)力得到了合理的分布[7].東南大學(xué)機(jī)械工程系，利用有限元法對機(jī)床床身進(jìn)行靜、動(dòng)態(tài)分析，并使用漸進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化算法對床身結(jié)構(gòu)進(jìn)行基于基頻約束和剛度約束的拓?fù)鋬?yōu)化，為ESO方法在機(jī)床大件結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化中的應(yīng)用做了有益的嘗試。王艷輝、伍建國等人，在”精密機(jī)床床身結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)‘’一文中，在確定精密機(jī)床床身合理結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，利用ANSYS有限元軟件提供的APDL參數(shù)化設(shè)計(jì)語言和優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，以床身的肋板布置和肋板厚度為設(shè)計(jì)參數(shù)，對床身進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)的優(yōu)化，確定了床身結(jié)構(gòu)的合理參數(shù)。不僅大大提高了床身的動(dòng)態(tài)性能：而且節(jié)省了材料，降低了生產(chǎn)成本[8].

課題的主要內(nèi)容：

1、確定數(shù)控機(jī)床立柱體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及實(shí)現(xiàn)方案；

2、確立數(shù)控機(jī)床立柱系統(tǒng)中關(guān)鍵部分的數(shù)學(xué)建模（包括相應(yīng)的G功能代碼、幾何仿真過程中能實(shí)現(xiàn)的M代碼等）；

3、加工過程的動(dòng)態(tài)建模；

4、分析并編寫零件加工程序；

5、編制相應(yīng)的仿真軟件。

研究方法、設(shè)計(jì)方案：

1、研究方法：

以WINDOWS為平臺(tái)，以CAD軟件為工作語言設(shè)計(jì)系統(tǒng)各個(gè)零件，在用UG繪制三維立體圖，并對其進(jìn)行裝配，再用UG編寫零件的加工程序，對其講過仿真，實(shí)現(xiàn)數(shù)控代碼的實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的切削過程。

2、設(shè)計(jì)方案：

系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，其總體結(jié)構(gòu)方案如圖1-1所示，各模塊的功能如下：

（1）利用CAD軟件對整個(gè)系統(tǒng)的零件進(jìn)行設(shè)計(jì)。

（2）用UG對各個(gè)零件進(jìn)行三維建模。

（3）裝配各個(gè)零件，形成立柱的整體結(jié)構(gòu)。

（4）檢查裝配中零件設(shè)計(jì)的合理性及建模的正確性。

（5）NC程序：利用UG對零件進(jìn)行三維建模，并用UG編寫用于加工仿真的程序。

（6）插補(bǔ)算法：采用逐點(diǎn)比較法對直線、圓弧進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算。

（7）仿真顯示：利用UG提供的建模環(huán)境建立毛坯和刀具，并顯示刀具運(yùn)動(dòng)軌跡。

（8）最后對編寫的程序進(jìn)行仿真，分析刀路及加工出的零件是否符合要求。

完成期限和預(yù)期進(jìn)度：

①畢業(yè)設(shè)計(jì)課題調(diào)研階段：（第1~2周）：課題調(diào)研及文獻(xiàn)檢索、完成英文翻譯；

②畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告階段：（第3~4周）：完成開題報(bào)告；

③畢業(yè)設(shè)計(jì)主要工作階段：（第5~12周）；

（1）完成系統(tǒng)的總體規(guī)劃。（第5~6周）；

（2）各零件的設(shè)計(jì)。（第7~9周）；

（3）數(shù)控仿真。（第10周）；

（4）完成設(shè)計(jì)說明書的撰寫工作。（第11~12周）；

④畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯階段：（第13~15周）。

數(shù)控專業(yè)開題報(bào)告2

學(xué)院

畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告

題目：

學(xué)生姓名：

學(xué) 號(hào)：

專 業(yè)：

指導(dǎo)教師：

典型軸類零件加工090113054 20xx年 11月08 日

1.結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫600字左右的文獻(xiàn)綜述：

隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，數(shù)控加工技術(shù)對國計(jì)民生的一些重要行業(yè)（IT、汽車、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來越重要的作用，因?yàn)樾?、質(zhì)量是先進(jìn)制造技術(shù)的主體。高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場競爭能力。而對于數(shù)控加工,無論是手工編程還是自動(dòng)編程，在編程前都要對所加工的零件進(jìn)行工藝分析，擬定加工方案，選擇合適的刀具，確定切削用量，對一些工藝問題(如對刀點(diǎn)、加工路線等)也需做一些處理。并在加工過程掌握控制精度的方法,才能加工出合格的產(chǎn)品。

本文根據(jù)數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)，針對具體的零件，進(jìn)行了工藝方案的分析，工裝方案的確定，刀具和切削用量的選擇，確定加工順序和加工路線，數(shù)控加工程序編制。通過整個(gè)工藝的過程的制定，充分體現(xiàn)了數(shù)控設(shè)備在保證加工精度，加工效率，簡化工序等方面的優(yōu)勢。

2.本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段及途徑： 研究問題：

本次設(shè)計(jì)是能夠利用數(shù)控機(jī)床加工出典型的軸類零件。

研究手段：先用cad把零件圖畫出來，對零件圖進(jìn)行分析，確定零件的加工方法。確定零件的定位基準(zhǔn)及裝夾方式和刀具的選擇。并能利用數(shù)控機(jī)床手工編程制造出零件。

一、選題的目的和意義：

刀具是機(jī)械制造系統(tǒng)中重要的組成部分之一,機(jī)械工業(yè)的生產(chǎn)過程中涉及大量的金屬切削加工。其中要采用各類標(biāo)準(zhǔn)與非標(biāo)準(zhǔn)刀具,其共性是規(guī)格多、品種雜、數(shù)量大、精度高,在實(shí)際加工中刀具的性能和質(zhì)量直接影響到能否順利加工出符合要求的產(chǎn)品,影響到加工工藝,影響到產(chǎn)品的精度;而能否按時(shí)保質(zhì)保量地將調(diào)度或修磨好的刀具順利地提供給生產(chǎn)線又將直接影響到生產(chǎn)能否正常持續(xù)地進(jìn)行下去,特別是在實(shí)施高精益生產(chǎn)的CAM中,生產(chǎn)的中間環(huán)節(jié)是整個(gè)生產(chǎn)線的核心環(huán)節(jié)。因此,一把關(guān)鍵的刀具特別是非標(biāo)準(zhǔn)刀具如不能按時(shí)提供到位,將會(huì)造成整個(gè)生產(chǎn)線的停產(chǎn)作業(yè),此時(shí)如沒有完善的應(yīng)急措施或迅速反應(yīng),可能會(huì)造成最后的裝配線的停產(chǎn)作業(yè),這將給整個(gè)企業(yè)帶來大的經(jīng)濟(jì)損失。由此看來,刀具的管理無疑是影響其效率發(fā)揮的重要因素之一,刀具管理是否合理、科學(xué),在很大程度上決定了CAM系統(tǒng)的可靠性和生產(chǎn)效率的高低。刀具管理的目標(biāo)就是保證及時(shí)、準(zhǔn)確地為指定的機(jī)床提供所需的刀具。一個(gè)合理有效的全面刀具管理系統(tǒng)必然會(huì)對整個(gè)系統(tǒng)生產(chǎn)力水平的提高、投資費(fèi)用的減少起重要作用。

在開發(fā)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用的軟件項(xiàng)目中, 建立有效管理生產(chǎn)車間的刀具, 在利用刀具開發(fā)的系統(tǒng)中能否實(shí)現(xiàn)利用最小的刀具資源來達(dá)到企業(yè)的生產(chǎn)要求, 盡可能減少對刀具資源的占有, 使刀具的存取更便利, 刀具交換次數(shù)少, 準(zhǔn)備時(shí)間短, 利用率更高, 為提高自動(dòng)化生產(chǎn)效率奠定基礎(chǔ)

二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在問題：

自第一個(gè)切削數(shù)據(jù)庫誕生以來，世界各工業(yè)發(fā)達(dá)國家大都開發(fā)了各自的金屬切削數(shù)據(jù)庫。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，迄今已有德國、美國、瑞典、英國、日本、挪威、比利時(shí)和匈牙利等12個(gè)國家建立了30多個(gè)金屬切削數(shù)據(jù)庫，提供各種形式的信息服務(wù)。對世界各國切削數(shù)據(jù)庫所作的調(diào)查情況，目前切削數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)來源于實(shí)驗(yàn)室、生產(chǎn)車間及文獻(xiàn)，主要應(yīng)用于車削、銑削、鉆削及磨削。

在已建立的切削數(shù)據(jù)庫中，當(dāng)屬CUTDATA與INFOS最為著名。1964年，美國金屬切削聯(lián)合研究公司和美國空軍材料實(shí)驗(yàn)所聯(lián)合建立了美國空軍加工性數(shù)據(jù)中心(AFMDC)。該中心開發(fā)的CUTDATA切削數(shù)據(jù)庫，是世界上第一個(gè)金屬切削數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫包含大量的切削試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并且經(jīng)過多次更新，比較全面、可靠，可以為3750種以上的工件材料，22種加工方式及12種刀具材料提供切削參數(shù)。德國1971年建立了切削數(shù)據(jù)情報(bào)中心(INFOS)。該中心存儲(chǔ)的材料可加工性信息達(dá)二百多萬個(gè)單數(shù)據(jù)，成為世界上存儲(chǔ)信息最多、軟件系統(tǒng)最完整和數(shù)據(jù)服務(wù)能力最強(qiáng)的切削數(shù)據(jù)庫之一。

我國建立的切削數(shù)據(jù)庫是從20世紀(jì)80年代開始的。目前，國內(nèi)有成都工具研究所、南京航空航天大學(xué)、北京理工大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、上海工業(yè)大學(xué)、山東大學(xué)、哈爾濱理工大學(xué)和天津大學(xué)等單位，在切削數(shù)據(jù)庫方面開展了一些研究工作。

成都工具研究所在1987年建成了我國第一個(gè)試驗(yàn)性車削數(shù)據(jù)庫TRN10，又于1988年從當(dāng)時(shí)的聯(lián)邦德國引進(jìn)了INFOS車削數(shù)據(jù)庫軟件(在國內(nèi)運(yùn)行后，被稱為ATRN90)，并加以改進(jìn)，向國內(nèi)推出其修訂版的ATRN90E。隨后又繼續(xù)開發(fā)并推出了車削數(shù)據(jù)庫軟件CTRN90V1.0。CTRN90與原版INFOS比較，它改進(jìn)、擴(kuò)展了系統(tǒng)，增強(qiáng)了功能，增添了中國數(shù)據(jù)，應(yīng)用了“可加工性材料組——切削材料副”的概念，實(shí)現(xiàn)了軟件的漢語化和英語化。它在漢化VAX/CVMS操作系統(tǒng)環(huán)境中運(yùn)行，用戶界面為人機(jī)對話方式，采用多層菜單驅(qū)動(dòng)。軟件本身規(guī)模約為8MB，帶有11個(gè)專用子程序庫。采用了國內(nèi)的機(jī)床、刀具和試驗(yàn)數(shù)據(jù)，同時(shí)也包含了部分國外數(shù)據(jù)。1991年推出了CTRN90V2.0，1992年又推出CTRN90V3.0。在上述基礎(chǔ)上，1998年開發(fā)了在Windows環(huán)境下運(yùn)行的數(shù)據(jù)庫軟件。

南京航空航天大學(xué)是研究金屬切削數(shù)據(jù)庫比較早的高校，早在1986年，南航的張幼楨教授就對建立金屬切削數(shù)據(jù)庫的若干問題進(jìn)行了探討，許洪昌等對金屬切削數(shù)據(jù)庫又進(jìn)行了更深一步的研究，近年來，著重研究切削數(shù)據(jù)的優(yōu)化和專家系統(tǒng)技術(shù)在切削數(shù)據(jù)庫中的應(yīng)用。1988年，開發(fā)了一個(gè)專用切削數(shù)據(jù)庫軟件系統(tǒng)NAIMDS，1991年進(jìn)一步開發(fā)了KBMDBS切削數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。

北京理工大學(xué)建立了一個(gè)主要面向硬質(zhì)合金刀具材料和涂層刀具生產(chǎn)廠家的切削數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。根據(jù)切削數(shù)據(jù)的不同來源和特點(diǎn)，將其分為三大類：即濃縮型切削數(shù)據(jù)、離散型切削數(shù)據(jù)和資料型切削數(shù)據(jù)。北京理工大學(xué)對切削試驗(yàn)曲線在切削數(shù)據(jù)庫中的存儲(chǔ)與繪制進(jìn)行了研究，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了刀具磨損、刀具壽命、斷屑和切削力等六種試驗(yàn)曲線的存儲(chǔ)和繪制，使金屬切削數(shù)據(jù)庫在功能上不僅能夠存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，而且也能處理曲線。這對于豐富切削數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容，擴(kuò)大切削數(shù)據(jù)庫的范圍，以及工程數(shù)據(jù)庫的建立都有積極的意義。除了各國均建立自己的切削數(shù)據(jù)庫外，國際學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)也開展了切削數(shù)據(jù)庫的研究開發(fā)工作，如于1995年成立的國際生產(chǎn)工程學(xué)會(huì)(CIRP)切削加工模型研究小組，從事切削加工預(yù)報(bào)模型的研究，為機(jī)械制造業(yè)提供切削參數(shù)，自1998年開始邀請世界著名研究機(jī)構(gòu)加盟其切削數(shù)據(jù)庫的研究與建立。

建立切削數(shù)據(jù)庫的根本目的是為生產(chǎn)實(shí)際服務(wù)，但已建立的切削數(shù)據(jù)庫及工藝數(shù)據(jù)庫，付諸實(shí)用的還不多，分析其原因是多方面的：①企業(yè)對切削數(shù)據(jù)庫的重視不夠；②數(shù)據(jù)的信息量還不夠多，且尚未解決與CAPP、CAM等系統(tǒng)的聯(lián)接問題；③關(guān)鍵的問題是現(xiàn)有切削數(shù)據(jù)庫本身還存在一些問題，首先是切削數(shù)據(jù)的可靠性，由于數(shù)據(jù)的來源較多，有來自工廠的數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)，還有來自各種手冊上的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)應(yīng)經(jīng)過嚴(yán)格的分析、處理和評估，否則，其應(yīng)用效果必然不佳。

三、主要研究內(nèi)容：

1，了解刀具管理系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及其存在的問題。

2，根據(jù)系統(tǒng)總體的需求分析，思考系統(tǒng)需采用的一些相關(guān)技術(shù)，然后分析設(shè)計(jì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫。

3，構(gòu)建刀具管理模型，應(yīng)用數(shù)據(jù)庫技術(shù)設(shè)計(jì)的原理和方法，建立刀具管理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。

四、研究方法：

利用網(wǎng)絡(luò)資源查找相關(guān)資料，找到數(shù)控加工刀具數(shù)據(jù)庫和切削參數(shù)數(shù)據(jù)庫的建立方案，以Microsoft SQL Server 2000為后臺(tái)，完成數(shù)據(jù)庫的建立，并以VB為開發(fā)工具，創(chuàng)建了SQL數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的連接和顯示, 實(shí)現(xiàn)了多維數(shù)據(jù)影射技術(shù)。通過構(gòu)建數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián), 完成程序設(shè)計(jì)即可實(shí)現(xiàn)刀具數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的登錄和系統(tǒng)操作的應(yīng)用，開發(fā)一個(gè)合理的刀具參數(shù)和切削參數(shù)查詢軟件。

五、研究步驟：

1，接觸課題，利用學(xué)校圖書館資源查找相關(guān)文獻(xiàn)，了解課題。2，學(xué)習(xí)課題所需的技術(shù)手段，如VB，SQL等。

3，分析有關(guān)資料，提出數(shù)控加工刀具數(shù)據(jù)庫和切削參數(shù)數(shù)據(jù)庫的建立方案。4，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫。5，通過SQL、Excel等，構(gòu)建刀具數(shù)據(jù)庫，盡量使數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)合理，內(nèi)容全面。6，利用VB軟件，構(gòu)建刀具管理系統(tǒng)，軟件的界面友好，操作方便、可靠。7，測試完成的系統(tǒng)，使其能夠根據(jù)所需刀具類型交互式地查詢刀具參數(shù)、加工材料、切削參數(shù)等內(nèi)容。

8，文檔資料編寫，完成課程設(shè)計(jì)所規(guī)定的內(nèi)容。

六、參考文獻(xiàn): [1] 陳志同 陳五一 林東 《優(yōu)化型切削參數(shù)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》 2007.11 [2] 劉勇賢 劉紅軍 《數(shù)控加工工藝參數(shù)查詢系統(tǒng)》 2007年第4期

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