畢業(yè)設(shè)計開題報告
——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
我們國家的機(jī)械加工行業(yè)相對起步較晚，近幾年隨著改革開放的深入，國內(nèi)制造行業(yè)的自動化程度已經(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比較普遍，但是國內(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，這樣情況的存在嚴(yán)重的妨礙了我國制造行業(yè)的發(fā)展。近幾年來，隨著計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，我國出現(xiàn)了一些自動編程系統(tǒng)，但是應(yīng)用不是很普遍，與國外的同類軟件比較起來也有一定的差距。這使我們國家制造行業(yè)的自動化程度和世界先進(jìn)國家的差距變得很大，入關(guān)之后將更難參與世界宏觀經(jīng)濟(jì)的競爭。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題之一。因此基于上述理由，對數(shù)控機(jī)床自動編程系統(tǒng)的研究是必然的。本課題主要是對軸類零件的數(shù)控加工自動編程系統(tǒng)進(jìn)行研究。
（2）研究現(xiàn)狀分析
a 國外數(shù)控自動編程的研究與應(yīng)用
在國外，從1953就開始了對數(shù)控自動編程的研究。早期由于計算機(jī)的計算能力有限，所以國外開發(fā)的自動編程軟件也是必須用語言來描述幾何圖形信息和加工過程，然后再由計算機(jī)處理成加工程序，這種自動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，編程過程比較復(fù)雜。近年來，由于計算機(jī)技術(shù)發(fā)展十分迅速，計算機(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轉(zhuǎn)化為數(shù)控加工程序的全新的計算機(jī)自動編程技術(shù)便應(yīng)運而生。
最早研究數(shù)控自動編程技術(shù)的國家是美國。1953年，美國麻省理工學(xué)院伺服機(jī)構(gòu)研究室，在美國空軍的資助下，著手研究數(shù)控自動編程問題；1955年，研究成果予以公布，奠定了APT (Automatically Programmed Tool)語言的基礎(chǔ)，其原理如圖1.2所示。1958年，美國航空空間協(xié)會組織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編程問題。1962年，又發(fā)展了APTⅢ，可以用于3～5坐標(biāo)立體曲面的自動編程。其后，美國航空空間協(xié)會繼續(xù)對APT進(jìn)行改進(jìn)，并成立了APT長期規(guī)劃組織，1970年發(fā)表了APTIV，可以處理自由曲面自動編程。該自動編程系統(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。雖然它相對手工編程有了很大的提高，但它采用是一種基于語言的自動編程方法，仍然不夠直觀。