畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告
——基于西門子840D數(shù)控系統(tǒng)的軸類零件零編程系統(tǒng)研發(fā)

1、課題的目的及意義
（1）研究意義
我們國(guó)家的機(jī)械加工行業(yè)相對(duì)起步較晚，近幾年隨著改革開(kāi)放的深入，國(guó)內(nèi)制造行業(yè)的自動(dòng)化程度已經(jīng)有了很大程度的提高，數(shù)控機(jī)床和加工中心使用相對(duì)比較普遍，但是國(guó)內(nèi)的數(shù)控機(jī)床程序的編制大多都采用的是手工編制，普遍采用的方式為:零件圖一一>制定工藝路線一一>手工編制G代碼加工程序。不但效率低、編程工作量大、且容易出錯(cuò)，這樣情況的存在嚴(yán)重的妨礙了我國(guó)制造行業(yè)的發(fā)展。近幾年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)出現(xiàn)了一些自動(dòng)編程系統(tǒng)，但是應(yīng)用不是很普遍，與國(guó)外的同類軟件比較起來(lái)也有一定的差距。這使我們國(guó)家制造行業(yè)的自動(dòng)化程度和世界先進(jìn)國(guó)家的差距變得很大，入關(guān)之后將更難參與世界宏觀經(jīng)濟(jì)的競(jìng)爭(zhēng)。如何才能更加有效的編制數(shù)控機(jī)床零件加工程序，如何才能更大的提高生產(chǎn)效率是我們迫切需要解決的問(wèn)題之一。因此基于上述理由，對(duì)數(shù)控機(jī)床自動(dòng)編程系統(tǒng)的研究是必然的。本課題主要是對(duì)軸類零件的數(shù)控加工自動(dòng)編程系統(tǒng)進(jìn)行研究。
（2）研究現(xiàn)狀分析
a 國(guó)外數(shù)控自動(dòng)編程的研究與應(yīng)用
在國(guó)外，從1953就開(kāi)始了對(duì)數(shù)控自動(dòng)編程的研究。早期由于計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力有限，所以國(guó)外開(kāi)發(fā)的自動(dòng)編程軟件也是必須用語(yǔ)言來(lái)描述幾何圖形信息和加工過(guò)程，然后再由計(jì)算機(jī)處理成加工程序，這種自動(dòng)編程的方法雖然在手工編程的基礎(chǔ)上有所提高，但這種編程直觀性差，編程過(guò)程比較復(fù)雜。近年來(lái)，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展十分迅速，計(jì)算機(jī)圖形處理能力有了很大的增強(qiáng)。因此，一種可以將零件的幾何圖形信息自動(dòng)轉(zhuǎn)化為數(shù)控加工程序的全新的計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程技術(shù)便應(yīng)運(yùn)而生。
最早研究數(shù)控自動(dòng)編程技術(shù)的國(guó)家是美國(guó)。1953年，美國(guó)麻省理工學(xué)院伺服機(jī)構(gòu)研究室，在美國(guó)空軍的資助下，著手研究數(shù)控自動(dòng)編程問(wèn)題；1955年，研究成果予以公布，奠定了APT (Automatically Programmed Tool)語(yǔ)言的基礎(chǔ)，其原理如圖1.2所示。1958年，美國(guó)航空空間協(xié)會(huì)組織10多家航空工廠，在麻省理工學(xué)院 協(xié)助下進(jìn)一步發(fā)展APT系統(tǒng)，產(chǎn)生了APTⅡ，可以用于平面曲線的自動(dòng)編程問(wèn)題。1962年，又發(fā)展了APTⅢ，可以用于3～5坐標(biāo)立體曲面的自動(dòng)編程。其后，美國(guó)航空空間協(xié)會(huì)繼續(xù)對(duì)APT進(jìn)行改進(jìn)，并成立了APT長(zhǎng)期規(guī)劃組織，1970年發(fā)表了APTIV，可以處理自由曲面自動(dòng)編程。該自動(dòng)編程系統(tǒng)配有多種后置處理程序，是一種應(yīng)用廣泛的數(shù)控編程軟件，能夠適應(yīng)多坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床加工曲線曲面的需要。雖然它相對(duì)手工編程有了很大的提高，但它采用是一種基于語(yǔ)言的自動(dòng)編程方法，仍然不夠直觀。