數控畢業設計開題報告範文

作爲一名數控專業的學生，在我們完成自己的畢業設計的時候，我們知道怎麼樣書寫一份開題報告嗎？以下是小編爲大家整理好的數控畢業設計開題報告範文，歡迎大家閱讀參考！

　　數控技術畢業論文開題報告範文【1】

【論文摘要】：隨着計算機業的快速發展，數控技術也發生了根本性的變革，是近年來應用領域中發展十分迅速的一項綜合性的高新技術，文章結合國內外情況，分析了數控技術的發展趨勢。

引言

數控技術是一門集計算機技術、自動化控制技術、測量技術、現代機械製造技術、微電子技術、信息處理技術等多學科交叉的綜合技術，是近年來應用領域中發展十分迅速的一項綜合性的高新技術。它是爲適應高精度、高速度、複雜零件的加工而出現的，是實現自動化、數字化、柔性化、信息化、集成化、網絡化的基礎，是現代機牀裝備的靈魂和核心，有着廣泛的應用領域和廣闊的應用前景。

國內外數控系統的發展概況

隨着計算機技術的高速發展，傳統的製造業開始了根本性變革，各工業發達國家投入巨資，對現代製造技術進行研究開發，提出了全新的製造模式。在現代製造系統中，數控技術是關鍵技術，它集微電子、計算機、信息處理、自動檢測、自動控制等高新技術於一體，具有高精度、高效率、柔性自動化等特點，對製造業實現柔性自動化、集成化、智能化起着舉足輕重的作用。目前，數控技術正在發生根本性變革，由專用型封閉式開環控制模式向通用型開放式實時動態全閉環控制模式發展。在集成化基礎上，數控系統實現了超薄型、超小型化;在智能化基礎上，綜合了計算機、多媒體、模糊控制、神經網絡等多學科技術，數控系統實現了高速、高精、高效控制，加工過程中可以自動修正、調節與補償各項參數，實現了在線診斷和智能化故障處理。

長期以來，我國的數控系統爲傳統的封閉式體系結構，CNC只能作爲非智能的機牀運動控制器最新數控技術畢業論文開題報告範文最新數控技術畢業論文開題報告範文。加工過程變量根據經驗以固定參數形式事先設定，加工程序在實際加工前用手工方式或通過CAD/CAM及自動編程系統進行編制。CAD/CAM和CNC之間沒有反饋控制環節，整個製造過程中CNC只是一個封閉式的開環執行機構。在複雜環境以及多變條件下，加工過程中的刀具組合、工件材料、主軸轉速、進給速率、刀具軌跡、切削深度、步長、加工餘量等加工參數，無法在現場環境下根據外部干擾和隨機因素實時動態調整，更無法通過反饋控制環節隨機修正CAD/CAM中的設定量，因而影響CNC的工作效率和產品加工質量。由此可見，傳統CNC系統的這種固定程序控制模式和封閉式體系結構，限制了CNC向多變量智能化控制發展，己不適應日益複雜的製造過程，因此，大力發展以數控技術爲核心的先進製造技術已成爲我們國家加速經濟發展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。

數控技術的發展趨勢

數控技術的應用不但給傳統制造業帶來了革命性的變化，使製造業成爲工業化的象徵，而且隨着數控技術的不斷髮展和應用領域的擴大，他對國計民生的一些重要行業的發展起着越來越重要的作用從目前世界上數控技術發展的趨勢來看，主要有如下幾個方面：

高精度、高速度的發展趨勢

儘管十多年前就出現高精度高速度的趨勢，但是科學技術的發展是沒有止境的，高精度、高速度的內涵也在不斷變化，目前正在向着精度和速度的極限發展。

效率、質量是先進製造技術的主體。高速、高精加工技術可極大地提高效率，提高產品的質量和檔次，縮短生產週期和提高市場競爭能力。爲此日本先端技術研究會將其列爲5大現代製造技術之一，國際生產工程學會將其確定爲21世紀的中心研究方向之一。在轎車工業領域，年產30萬輛的生產節拍是40秒/輛，而且多品種加工是轎車裝備必須解決的重點問題之一;在航空和宇航工業領域，其加工的零部件多爲薄壁和薄筋，剛度很差，材料爲鋁或鋁合金，只有在高切削速度和切削力很小的情況下，才能對這些筋、壁進行加工。近來採用大型整體鋁合金坯料 掏空 的方法來製造機翼、機身等大型零件來替代多個零件通過衆多的鉚釘、螺釘和其他聯結方式拼裝，使構件的強度、剛度和可靠性得到提高。這些都對加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求

軸聯動加工和複合加工機牀快速發展

採用5軸聯動對三維曲面零件的加工，可用刀具最佳幾何形狀進行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。一般認爲，1臺5軸聯動機牀的效率可以等於2臺3軸聯動機牀，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進行高速銑削淬硬鋼零件時，5軸聯動加工可比3軸聯動加工發揮更高的效益。但過去因5軸聯動數控系統、主機結構複雜等原因，其價格要比3軸聯動數控機牀高出數倍，加之編程技術難度較大，制約了5軸聯動機牀的發展。當前由於電主軸的出現，使得實現5軸聯動加工的複合主軸頭結構大爲簡化，其製造難度和成本大幅度降低，數控系統的價格差距縮小。因此促進了複合主軸頭類型5軸聯動機牀和複合加工機牀(含5面加工機牀)的發展。

智能化、開放式、網絡化成爲當代數控系統發展的主要趨勢

世紀的數控裝備將是具有一定智能化的系統，智能化的內容包括在數控系統中的各個方面：爲追求加工效率和加工質量方面的智能化，如加工過程的自適應控制，工藝參數自動生成;爲提高驅動性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電機參數的自適應運算、自動識別負自動選定模型、自整定等;簡化編程、簡化操作方面的智能化，如智能化的自動編程、智能化的人機界面等;還有智能診斷、智能監控方面的內容、方便系統的診斷及維修等。爲解決傳統的數控系統封閉性和數控應用軟件的產業化生產存在的問題。

目前許多國家對開放式數控系統進行研究，數控系統開放化已經成爲數控系統的未來之路。所謂開放式數控系統就是數控系統的開發可以在統一的運行平臺上，面向機牀廠家和最終用戶，通過改變、增加或剪裁結構對象(數控功能)，形成系列化，並可方便地將用戶的特殊應用和技術訣竅集成到控制系統中，快速實現不同品種、不同檔次的開放式數控系統，形成具有鮮明個性的名牌產品。目前開放式數控系統的體系結構規範、通信規範、配置規範、運行平臺、數控系統功能庫以及數控系統功能軟件開發工具等是當前研究的核心最新數控技術畢業論文開題報告範文最新數控技術畢業論文開題報告範文。網絡化數控裝備是近兩年國際著名機牀博覽會的一個新亮點。數控裝備的網絡化將極大地滿足生產線、製造系統、製造企業對信息集成的需求，也是實現新的製造模式如敏捷製造、虛擬企業、全球製造的基礎單元。國內外一些著名數控機牀和數控系統製造公司都在近兩年推出了相關的新概念和樣機，反映了數控機牀加工向網絡化方向發展的趨勢

參考文獻

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　　數控技術畢業設計開題報告範文【2】

一、數控漸進成形技術介紹

學者Schmoeckel在他的着作中預言隨着自動控制技術的不斷髮展進步，板料成形設備將會變得更加靈活。Leszak在其申請的專利中首次提出了利用簡單成形工具對板件進行加工的板料無模成形思想，但受限於當時的技術水平這種技術沒有進一步向前發展。後來隨着相關技術的不斷髮展，直到上個世紀90年代，松原才正式提出了板料數控漸進成形技術。

板料數控漸進成形技術引入“分層製造”的思想，首先將要加工的零件在高度上離散成若干層，再由CAD/CAM軟件在每層沿零件輪廓生成相應的加工軌跡，簡單的成形工具頭沿着該軌跡對板件進行逐層加工，得要想要加工的零件。由於數控漸進成形是對板料進行逐層逐點進行加工，靠局部變形的積累獲得整個零件，因此具有加工方式靈活、加工精度高等優點，能夠成形出形狀複雜的鈑金零件。數控漸進成形技術從零件的三維結構設計到零件的加工軌跡生成再到零件最終成形都具有很強的靈活性，零件的尺寸或者形狀變動時只需在CAD/CAM軟件裏改動零件模型即可。因此，該技術特別適合用於鈑金類新產品的開發、試製及小批量生產。

板料數控漸進成形技術按其加工方式分爲單點（負）漸進成形和雙點（正）漸進成形。單點漸進成（Single Point Incremental Forming-SPIF）是一種不需要任何模具支撐的漸進成形方式。金屬板被夾具固定在支架上，板下面懸空，工具頭沿特定的`軌跡由金屬板四周向中心逐漸加工，此時金屬板在力的拉伸作用下變形。零件成形過程中金屬板料只跟工具頭接觸，成形過程中不需要模具支撐，因此單點漸進成形具有加工方式靈活、加工範圍廣、對設備依賴性不強、佔用生產資源少等特點。此外，只需要在CAD軟件裏改變零件幾何模型就可以獲得不同的成形軌跡，進而加工出相應形狀的零件，所以單點漸進成形的操作性較好，但是因爲成形過程中只是工具頭和金屬板的接觸，系統剛度相對較小，成形後零件容易發生回彈，導致零件成形精度較差。

二、數控漸進成形優缺點

不同與衝壓等塑性加工工藝，數控漸進成形是金屬板件塑性加工的一種新的成形方式，主要有以下優點：

1.無模加工

漸進成形不需要專門的成形模具即可對金屬板進行加工，特別是單點漸進成形技術，真正實現了無模具加工；即使是雙點漸進成形也僅僅需要簡單的模具，而且模具的製作可以是代木、纖維等材料，相對於衝壓模的製作能大大節省時間成本和資金成本。

2.成形設備簡單、成本低

漸進成形技術對設備的依賴性不高，普通的數控銑牀進行簡單的改造後就可以達到專用漸進成形機牀的加工效果，對板料的漸進成形可以在普通數控銑牀、漸進成形專用機牀、數控加工中心等設備上實現；用來進行漸進成形刀具只是簡單的圓形成形工具頭，工具頭不需要特殊的加工處理，只需保證硬度和表面粗糙度即可，這也降低了加工成本。

3.適合新產品的開發

市場上常見的商用CAD/CAM軟件裏就可實現從零件結構設計到加工參數優化再到成形軌跡生成整個過程的無縫銜接；當零件尺寸需要改動時，只需在軟件中改動相應的結構模型就可以實現成形軌跡的改變。

4.複雜板料零件成形

由於漸進成形是對板料進行逐點逐層成形因此可實現對複雜鈑金類零件的成形且成形精度高。

5.成形力小

零件漸進成形過程中只有工具頭底部很小的區域與板料相接觸，每層板料變形區域也僅限於該區域，且工具頭在相鄰加工層之間的進給量Δz一般爲0.2mm-1mm,因此所受成形力較小。

6.成形過程無噪音污染，對環境友好

零件漸進成形時，特別是進行單點漸進加工時，金屬板和工具頭的接觸區域很小，加工過程中不會出現振動、衝擊等現象，整個加工過程中幾乎無噪聲污染。

數控漸進成形的缺點

漸進成形的缺點主要包括：

1.零件尺寸精度差

金屬板料在工具頭的擠壓下發生彈塑性變形，加工完成後，塑性變形部分被保留下來，而彈性變形部分產生回彈，再加上零件成形後的殘餘應力等因素，導致實際得到的零件形狀跟設計的零件形狀之間存在誤差。特別是對於單點漸進成形，系統剛度較小，回彈更嚴重。此外，相關成形參數（增量步長Δz、成形角度θ、運動軌跡、工具頭直徑D等）的改變，也會影響到零件最終成形精度。

2.減薄嚴重，零件壁厚分佈不均勻

零件壁厚跟金屬板初始厚度和成形角度有關，理論上，近似符合正弦定理。但在現實成形時，由於板材變形過程的複雜性和金屬塑性流動不確定性等因素，正弦定理並不能很好的用來進行板料厚度變化的預測，零件壁厚在某些位置減薄嚴重，其餘位置厚度也不均勻，較薄的厚度往往達不到零件使用要求。

3.單件零件成形時間長，成形效率低

漸進成形所用時間跟零件尺寸大小、成形軌跡、進給速度等因素有關。由漸進成形原理可知，相對於衝壓成形，單個零件的成形效率要低很多。特別是當零件尺寸較大，採用增量步長較小的情況下，成形效率更會大大降低。

三、數控漸進成形研究現狀

板料數控漸進成形技術是在現代社會消費者對產品多樣化、個性化需求越來越多的背景下提出的，是一種新型的適合新產品開發、試製的製造技術，該技術的進一步發展不僅可以豐富塑性加工理論的知識體系，還具有廣闊的工業應用空間。數控漸進成形技術自被提出以來，便憑藉自身的優點引起國內外大量學者的廣泛關注。目前，對該技術的研究主要集中在下幾個方面：

1.成形機理和性能

成形極限圖（FLC）通常用來描述一種工藝的成形性能。大量研究表明漸進成形技術的成形極限圖大致是一條位於第一象限負斜率的直線，而傳統的成形極限圖是一條V線，如圖1.6所示。因此，漸進成形技術能顯着提升材料的加工潛力，成形出大應變的零件。Hagan和Jeswiet對比研究了旋轉成形、旋壓成形和漸進成形三種板料成形技術的成形特徵和成形機理，凸顯了板料漸進成形技術的優勢。Jackson和Allwood對拼焊銅板進行了漸進成形，研究零件成形過程中金屬板的變形過程和變形機理。作者分別測量了單點漸進成形和雙點漸進成形後零件厚度方向上的應變分佈，發現在與工具頭運動方向相切的方向上，板料主要發生拉伸和剪切變形，與在工具頭運動平行的方向上，板料主要發生剪切變形；作者還發現隨着拉伸和剪切作用的不斷加劇，零件實際測量厚度跟正弦曲線預測厚度之間的誤差會逐漸增大。S. Gatea等研究了主要成形參數對板件成形性能的影響，發現零件經多道次漸進成形後壁厚分佈更均勻；增量步長對板件成形性能的影響還不十分明確；增加主軸轉速或者減小工具頭進給速度都能使板件成形性能提高；小尺寸圓形工具頭螺旋軌跡加工時，板件極限成形角較大。等將幾個薄銅板疊加在一起進行單點漸進成形，分別得到每塊薄銅板的成形極限圖，研究每塊薄銅板的成形性能。

劉兆兵等通過試驗驗證了板料的成形性能跟成形角度和刀具軌跡的垂直進給量有關，作者還研究了不同成形參數對工具頭與金屬板之間成形力的影響。馬琳偉等數值模擬不同成形軌跡下零件漸進成形過程，作者將零件分成四個不同的變形區，探討每個變形區的變形特點和變形過程。

2.數值模擬研究

Duou等數值模擬了零件多道次單點漸進成形的成形過程，在零件尺寸精度、厚度分佈等方面與試驗結果進行對比研究。Arfa等通過試驗和數值模擬對比研究了板料初始厚度、成形角度、成形零件形狀和刀具軌跡等因素對成形過程中力的大小的影響。D. M. Neto等採用實體單元數值模擬了AA7075-O鋁合金圓錐零件單點漸進成形過程，分析了板料變形機理和板料與工具頭接觸區域應力狀態。

李超等對同一截面圓錐零件分別進行單道次和兩道次漸進成形數值模擬，發現兩道次漸進成形比單道次漸進成形零件厚度分佈更加均勻。範國強等模擬了自阻電加熱的情況下鈦合金板進行漸進成形的過程，並分析了成形過程中的溫度變化規律，發現自阻電加熱單點漸進成形存在很大的內應力。李瓏果等借鑑數控加工中COPY銑的思想提出虛擬靠模法，獲得複雜空間運動軌跡，成形路徑可直接用於後續的數值模擬分析。李磊等應用韌性準則，基於有限元數值模擬技術，準確的預測了硬鋁板的成形極限。

3.成形軌跡優化

Hu Zhu等提出一種基於零件三角網格模型，利用固定殘餘波峯高度原理的螺旋路徑生成方法。這種螺旋路徑不僅使成形後零件厚度更均勻還能提高零件成形尺寸精度，且零件表面更加光滑。B. Taleb Araghi等把傳統的拉伸成形同漸進成形結合起來，大大提高了零件加工的可操作性，且有效改善了零件的使用性能。Rauch等討論了加工路徑類型和其他工藝參數對零件漸進成形質量的影響，提出一種智能生成和控制加工軌跡的方法，該方法根據對成形過程的實時評估來設計、控制加工路徑。

莫建華等基於VC++編程思想利用程序實現了工具頭壓入點均勻分佈，消除了零件表面壓痕現象，提高了板料數控漸進成形的質量。李湘吉等把多點成形與漸進成形結合起來，利用兩種不同技術的優勢，提高成形效率和成形精度，改善零件成形性能。週六如採用平行線形軌跡路徑法，多道次成形出直壁零件，發現影響直壁矩形零件漸進成形的主要參數是成形半錐角。史曉帆等通過自阻電阻加熱方法提高了板料的成形性能。