【正文】 中的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)并穿插到教學(xué)中去，將對學(xué)生來說抽象難懂的問題具體化，實(shí)施案例教學(xué)；同時(shí)還承接部分中低難度的零件，學(xué)生可以在教師指導(dǎo)下進(jìn)行全過程的包括工藝，工裝和編程在內(nèi)的實(shí)際零件的加工，使學(xué)生將原來相對分散的機(jī)械設(shè)計(jì)，機(jī)械工藝，機(jī)械零件，熱處理等專業(yè)基礎(chǔ)課有機(jī)的結(jié)合起來，最大限度地符合實(shí)戰(zhàn)的要求。 UG 是世界一流的高端 CAD\CAM\CAE（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，加工，分析）三維軟件，是數(shù)字化設(shè)計(jì)和制造的領(lǐng)軍軟件，原來主要用于航空，航天，汽車，模具等高端領(lǐng)域大型企業(yè)，但目前在發(fā)達(dá)地區(qū)如上海，浙江，廣東和蘇南的中小企業(yè)中，由 于大量承接國外大公司的外包產(chǎn)品，因此必須在軟件上與其保持同步，紛紛花大力氣引進(jìn) UG 軟件，“機(jī)械工程師必須面對 UG”已經(jīng)成為一種趨勢，對這方面人才的需求也大幅增加，如果學(xué)生能在學(xué)校里打下良好的基礎(chǔ)并在工作中靈活運(yùn)用，那么他們的就業(yè)前景就非常廣闊，我們的專業(yè)就能辦出自己的特色和水平，就能在數(shù)控職業(yè)教育中具有較強(qiáng)的比較優(yōu)勢。必須能夠進(jìn)行三維曲面造型，能夠進(jìn)行模具的分模和數(shù)控軟件編程，當(dāng)然可以有所側(cè)重，但不管是模具設(shè)計(jì)還是加工都建立在軟件平臺上，以往只要會(huì)一些簡單的手工編程就可以輕松就業(yè)的情況已經(jīng)一去不返。另一方面存在著“內(nèi)因”：企業(yè)內(nèi)部單一品種大批量生產(chǎn)的情況越來越少，取而代之的是“小批量，多品種”的“短平快”生產(chǎn)，這對企業(yè)的應(yīng)變能力是一個(gè)嚴(yán)峻的考驗(yàn)，在 此背景下，盡管“手工編程”在數(shù) 控加工早期廣泛應(yīng)用，有著“輝煌”的歷史，但已經(jīng)很難適應(yīng)生產(chǎn)實(shí)際中“又快又好”的要求，只能作為一種輔助手段。相對而言，后者對數(shù)控人才的需求量最大 ,是學(xué)生就業(yè)的主要方向。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 目 錄 一、 數(shù)控專業(yè)的調(diào)研報(bào)告 ?????????????? 1 二、 數(shù)控編程及其發(fā)展 ??????????????? 4 三、 什么是不銹鋼？ ??? ?????????? ? ? ? 10 四、 有色金屬及合金 ???????????????? 31 五、 金屬熱處理基本知識?????????????? 43 六、 熱處理應(yīng)力及其影響 ?????????????? 45 七、 硬度對照表 ?????????????????? 51 加工階段的劃分 ???????????????? 54 一、數(shù)控專業(yè)的調(diào)研報(bào)告 在經(jīng)濟(jì)全球化浪潮的沖擊下，以數(shù)字化為核心的先進(jìn)設(shè)計(jì)和制造技術(shù)正促使我國傳統(tǒng)機(jī)械行業(yè)發(fā)生深刻的變革，在這場不以人的意志為轉(zhuǎn)移的變革中，上海，廣東、浙江和蘇南一帶已遠(yuǎn)遠(yuǎn)走在了前面，這與他們相對完善的職業(yè) 培訓(xùn)機(jī)制是分不開的，如何找準(zhǔn)切入點(diǎn)，逐步縮小差距迎頭趕上 ,這是我們職業(yè)教育必須面對的現(xiàn)實(shí)問題。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。 揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） （課程設(shè)計(jì)） 課題 名稱： 左 框 架 三維造型、數(shù)控工藝及編程 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。 作者簽名： 日 期： 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué) 校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。 數(shù)控加工精度好、效率高、適應(yīng)性強(qiáng)，在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)基本取代了普通加工，正在向高速、高精發(fā)展。然而作為“機(jī)械工業(yè)的皇后”，模具行業(yè)技術(shù)含量很高，除軍工行業(yè)外，模具行業(yè)是最早應(yīng)用并普及數(shù)控機(jī)床的民用行業(yè)，不僅如此，在高端三維軟件應(yīng)用方面也遠(yuǎn)遠(yuǎn)走在了其它行業(yè)的前面，如廣東，浙江，上海，蘇南等地?cái)?shù)控加工和模具企業(yè)幾年前就完成了模具由手工設(shè)計(jì)加工向軟件設(shè)計(jì)和數(shù)控加工的轉(zhuǎn)變，特別是 PROE， UG 等高端三維軟件的應(yīng)用，革命性地提高了模具的設(shè)計(jì)效率和加工效率，這也是以上地區(qū)模具和數(shù)控加工業(yè)高速發(fā)展的主要原因。事實(shí)上隨著軟件技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)控行業(yè)已經(jīng)完成了由手工編程向軟件編程的飛躍，這對傳統(tǒng)思維是一種顛覆性的挑戰(zhàn)，市場對專業(yè)人才的要求也發(fā)生了深刻的變化：幾年前的要求是“懂編程會(huì)操作”，操作和編程由操作工一人完成，要求和待遇都比較高。需要特別注意的是：相當(dāng)部分職業(yè)院校的數(shù)控專業(yè)都在強(qiáng)調(diào)“懂編程，會(huì)操作 ”,但由于種種原因 ,對“懂編程”的概念還停留在幾年前的“懂手工編程 ”上，很難適應(yīng)市場對向高素質(zhì)人才的要求。如何圍繞教學(xué)這個(gè)中心 ,做到產(chǎn) ,學(xué) ,研相結(jié)合 ,在打好手工編程基礎(chǔ)的同時(shí)，著力強(qiáng)化學(xué)生的動(dòng)手能力和軟件編程能力 ,這是我們的工作重點(diǎn)也是工作難點(diǎn) ,我們的采取的措施是： 1，通過增加數(shù)控機(jī)床利用率，增 加學(xué)生的上機(jī)時(shí)間 由于數(shù)控機(jī)床數(shù)量有限， 始終存在人多機(jī)少的矛盾，我們?yōu)槊颗_數(shù)控機(jī)床特別是數(shù)控加工中心和數(shù)控銑床各配置一臺電腦 (配置無需太高，二手機(jī)也可 )。 數(shù)控專業(yè)只有走市場化之路，才能不斷適應(yīng)市場變化和需求，才能夠形成自己的教學(xué) 特色和核心競爭力，與時(shí)俱進(jìn)不斷提高教學(xué)水平，對學(xué)生負(fù)責(zé)、對學(xué)校負(fù)責(zé)、對社會(huì)負(fù)責(zé)！ 二、 數(shù)控編程及其發(fā)展 數(shù)控編程是目前 CAD/CAPP/CAM 系統(tǒng)中最能明顯發(fā)揮效益的環(huán)節(jié)之一，其在實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)加工自動(dòng)化、提高加工精度和加工質(zhì)量、縮短產(chǎn)品研制周期等方面發(fā)揮著重要作用。它的主要任務(wù)是計(jì)算加工走刀中的刀位點(diǎn)（ cutter location point 簡稱 CL 點(diǎn)）。 針對 APT 語言的缺點(diǎn)， 1978 年，法國達(dá)索飛機(jī)公司開始開發(fā)集三維設(shè)計(jì)、分析、 NC 加工一體化的系統(tǒng)，稱為為 CATIA。 在集成化方面，以開發(fā)符合 STE（ Standard ForThe Exchange of Product Model Data） 標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)化特征造型系統(tǒng)為主，目前已進(jìn)行了大量卓有成效的工作，是國內(nèi)外開發(fā)的熱點(diǎn)；在智能化方面，工作剛剛開始，還有待我們?nèi)ヅ?。在二維繪圖與三維線框階段，數(shù)控加工主要以點(diǎn)、線為驅(qū)動(dòng)對象，如孔加工，輪廓加工，平面區(qū)域加工等。實(shí)體加工不僅可用于零件的粗加工和半精加工，大面積切削掉余量，提高加工效率，而且可用于基于特征的數(shù)控編程系統(tǒng)的研究與開發(fā)，是特征加工的基礎(chǔ)。 （ 2） 基于特征的 NC 刀軌生成方法 參數(shù)化特征造型已有了一定的發(fā)展時(shí)期，但基于特征的刀具軌跡生成方法的研究才剛剛開始。而每一形狀特征或形狀特征組的 NC 代碼可自動(dòng)生成。最小的長方塊與最終產(chǎn)品模型的合并就構(gòu)成了被稱為虛擬模型的一種間接產(chǎn)品模型。文章主要針對幾種基本特征（孔、內(nèi)凹、臺階、槽），討論了這些基本特征的典型走刀路徑、刀具選擇和加工順序等，并通過 IP（ Inter Programming）技術(shù)避免重復(fù)走刀，以優(yōu)化非切削刀具軌跡。特征加工與實(shí)體加工主要有以下幾點(diǎn)不同： 從概念上講，特征是組成零件的功能要素，符合工程技術(shù)人員的操作習(xí)慣，為工程技術(shù)人員所熟知；實(shí)體是低層的幾何對象，是經(jīng)過一系列布爾運(yùn)算而得到的一個(gè)幾何體，不帶有任何功能語義信息；實(shí)體加工往往是對整個(gè)零件（實(shí)體）的一次性加工。對于特定的特征可規(guī)定某幾種固定的加工方法，特別是那些已在STEP 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的特征更是如此。 現(xiàn)役幾個(gè)主要 CAD/CAM 系統(tǒng)中的 NC 刀軌生成方法分析 （ 1） 現(xiàn)役 CAM 的構(gòu)成及主要功能 目前比較成熟的 CAM 系統(tǒng)主要以兩種形式實(shí)現(xiàn) CAD/CAM 系統(tǒng)集成：一體化的 CAD/CAM 系統(tǒng)（如： UGII、 Euclid、 Pro/ENGINEER 等）和相對獨(dú)立的CAM 系統(tǒng)（如： Mastercam、 Surfcam 等）。 （ 2） UGII加工方法分析 一般認(rèn)為 UGII 是業(yè)界中最好，最具代表性的數(shù)控軟件。包括單向行切，雙向行切，環(huán)切以及輪廓加工等； Fixed Contour：固定多軸投影加工。特別適用于凸模和凹模的粗加工； Sequential Surface：曲面交加工。它為用戶提供兩種編程開發(fā)環(huán)境，即 NC 命令語言接口 和 NC 操作C++類庫。 其它的 CAD/CAM 軟件，如 Euclid, Cimitron, CV,CATIA 等的 NC 功能各有千秋，但其基本內(nèi)容大同小異，沒有本質(zhì)區(qū)別。如：制造工程師必須選擇加工對象（點(diǎn)、線、面或?qū)嶓w）、約束條件（裝夾、干涉和碰撞等）、刀具、加工參數(shù)（切削方向、切深、進(jìn)給量、進(jìn)給速度等）。 CAM 系統(tǒng)各個(gè)模塊之間的產(chǎn)品數(shù)據(jù)不統(tǒng)一，各模塊相對獨(dú)立。 CAM 系統(tǒng)不能充分理解和利用 CAD 系統(tǒng)有關(guān)產(chǎn)品的全部信息，尤其是與加工有關(guān)的特征信息，同樣 CAD 系統(tǒng)也無法獲取 CAM 系統(tǒng)產(chǎn)生的加工數(shù)據(jù)信息。計(jì)算機(jī)仿真就是借助計(jì)算機(jī)，利用系統(tǒng)模型對實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究的過程。 仿真模型是對系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型（簡化模型）進(jìn)行一定的算法處理，使其成為合適的形式（如將數(shù)值積分變?yōu)榈\(yùn)算模型）之后，成為能被計(jì)算機(jī)接受的 “可 計(jì)算模型 ”。 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大和仿真計(jì)算機(jī)的智能化。為確保數(shù)控程序的正確性，防止加工過程中干涉和碰撞的發(fā)生，在實(shí)際生產(chǎn)中，常采用試切的方法進(jìn)行檢驗(yàn)。但是，試切要占用數(shù)控機(jī)床和加工現(xiàn)場。它可以減少或消除因程序錯(cuò)誤而導(dǎo)致的機(jī)床損傷、夾具破壞或刀具折斷、零件報(bào)廢等問題；同時(shí)可以減少從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到制造的時(shí)間，降低生產(chǎn)成本。 （ 3） 直接實(shí)體造型法 這種方法是指工件體與刀具運(yùn)動(dòng)所形成的包絡(luò)體進(jìn)行實(shí)體布爾差運(yùn)算，工件體的三維模型隨著切削過程被不斷更新。在掃描了每段 NC 代碼后顯示變化了的毛坯形狀。逐步的切削仿真利用毛坯和切削區(qū)域的差運(yùn)算來實(shí)現(xiàn)。 Van Hook 采用圖象空間離散法實(shí)現(xiàn)了加工過程的動(dòng)態(tài)圖形仿真。 Hsu 和 Yang 提出了一種有效的三軸銑削的實(shí)時(shí)仿真方法。 離散矢量求交法 由于現(xiàn)有的實(shí)體造型技術(shù)未涉及公差和曲面的偏置表示，而像素空間布爾運(yùn)算并不精確， 使仿真驗(yàn)證有很大的局限性。通過仿真刀具的切削過程，計(jì)算各個(gè)離散點(diǎn)沿法矢到刀具的距離 s。 總體來說，基于實(shí)體造型的方法中幾何模型的表達(dá)與實(shí)際加工過程相一致，使得仿真的最終結(jié)果與設(shè)計(jì)產(chǎn)品間的精確比較成為可能；但實(shí)體造型的技術(shù)要求高，計(jì)算量大，在目前的計(jì)算機(jī)實(shí)用環(huán)境下較難應(yīng)用于實(shí)時(shí)檢測和動(dòng)態(tài)模擬。這種鋼在大氣中或在腐蝕性介質(zhì)中具有一定的耐蝕能力，并在較高溫度 (450℃ )下具有較高的強(qiáng)度。這些合金元素在鋼中的含量不同，對不銹鋼的性能產(chǎn)生不同的影響，有的有磁性，有的無磁性，有的能夠進(jìn)行熱處理，有的則不能熱處理。 工業(yè)上常用的不銹鋼一般按金相組織 分類，可分為以下五大類： （ 1） 馬氏體不銹鋼： 含鉻量 12%～ 18%，含碳量 %～ %(有時(shí)達(dá)1%)，常見的有 1Cr1 2Cr1 3Cr1 4Cr1 1Cr17Ni 9Cr19Cr18MoV、 30Cr13Mo 等。 （ 5） 沉淀硬化不銹鋼： 含有較高的鉻、鎳和很低的碳，常見的有0Cr17Ni4Cu4Nb、 0Cr17Ni7Al、 0Cr15Ni7M02Al 等。 當(dāng)鋼中含碳量低于 %時(shí)，組織不均勻，粘附性強(qiáng)，切削時(shí)容易 產(chǎn)生積屑瘤，且斷屑困難，工件已加工表面質(zhì)量低。切屑呈帶狀，切屑容易擦傷或粘結(jié)于切削刃上，從而增大切削力，切削溫度升高，同時(shí)可能使工件表面產(chǎn)生撕裂現(xiàn)象。 奧氏體不銹鋼具有優(yōu)良的力學(xué)性能，良好的耐蝕能力，較突出的是冷變形能力，無磁性。 不銹鋼 的 切削特點(diǎn) ? 不銹鋼的切削加工性比中碳鋼差得多。如奧氏體不銹鋼硬化后的強(qiáng)度 ?b 達(dá) 1470～ 1960MPa，而且隨?b 的提高，屈服極限 ?s 升高；退火狀態(tài)的奧氏體不銹鋼 ?s 不超過的 σb30%～45%，而加工硬化后達(dá) 85%～ 95%。 (2)切削力大： 不銹鋼在切削過 程中塑性變形大，尤其是奧氏體不銹鋼 (其伸長率超過 45 號鋼的 倍以上 )，使切削力增加。～ 188。在高溫、高壓下，不銹鋼與其他金屬的親和性強(qiáng)，易產(chǎn)生粘附現(xiàn)象，并形成積屑瘤，既加劇刀具磨損，又會(huì)出現(xiàn)