XX 工 學(xué) 院畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文)開題報(bào)告學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號(hào)：專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化設(shè)計(jì)(論文) 題目： 五軸雕刻機(jī)機(jī)電結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)指 導(dǎo) 教 師: 20xx 年 3 月 3 日畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告1結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫2000 字左右的文獻(xiàn)綜述文 獻(xiàn) 綜 述一、概念關(guān)于五軸加工和雕刻的概念在這里先介紹一下。五軸加工是指在一臺(tái)機(jī)床上至少有五個(gè)坐標(biāo)，而且可以在計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的控制下同時(shí)協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行加工。這樣五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工與一般的三軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工相比，主要有 1）提高加工質(zhì)量和效率 2）擴(kuò)大工藝范圍，可以用于復(fù)雜曲面和斜空斜面的加工。雕刻技術(shù)起源于藝術(shù)品的加工，是一種很傳統(tǒng)的手工工藝，由于深厚的文化內(nèi)涵和精湛的成品效果是雕刻走入工業(yè)生產(chǎn)的初期，雕刻的主要工作是產(chǎn)品形態(tài)的精細(xì)休整和產(chǎn)品的文字圖案雕刻。目前雕刻機(jī)主要有仿形雕刻機(jī)和計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNC）雕刻機(jī)兩大類，以完成有互換性要求的雕刻加工和模具雕刻加工。隨著工業(yè)產(chǎn)品開發(fā)速度的加快，尤其是計(jì)算機(jī)輔組設(shè)計(jì)的廣泛的應(yīng)用，工業(yè)產(chǎn)品的形態(tài)更加豐富，變化更加迅速，對制造設(shè)備提出了新的要求。這就使以計(jì)算機(jī)輔組設(shè)計(jì)和制造（CAD/CAM）技術(shù)、計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)（CNC）為核心的數(shù)控雕刻技術(shù)成了雕刻加工發(fā)展的主流。二、研究意義雕刻機(jī)的數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控雕刻機(jī)的控制核心，其控制功能的強(qiáng)弱、控制性能的優(yōu)劣直接關(guān)系著數(shù)控雕刻機(jī)的加工質(zhì)量與加工效率，對整個(gè)雕刻機(jī)的性價(jià)比和市場競爭力都至關(guān)重要。但目前國產(chǎn)雕刻機(jī)使用的數(shù)控系統(tǒng)在性能和價(jià)格上不能很好的統(tǒng)一，成為影響國產(chǎn)數(shù)控雕刻機(jī)市場競爭力的制約因素之一。為此，研究開發(fā)具有良好性價(jià)比的雕刻機(jī)數(shù)控系統(tǒng)很有意義。這樣的研究將能節(jié)約資源，進(jìn)一步提高雕刻機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的性價(jià)比，以優(yōu)良的控制性能和較低的價(jià)格進(jìn)一步增強(qiáng)國產(chǎn)雕刻機(jī)的市場競爭力，并為雕刻機(jī)最終用戶改善產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、節(jié)約生產(chǎn)成本提供有效手段。三、雕刻機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告隨著近年來我國制造業(yè)的迅速發(fā)展，數(shù)控雕刻機(jī)產(chǎn)業(yè)也獲得了良好的發(fā)展機(jī)遇，有效地促進(jìn)了我國數(shù)控雕刻機(jī)的生產(chǎn)、推廣和應(yīng)用。我國數(shù)控雕刻機(jī)起步于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床，隨著數(shù)控技術(shù)的進(jìn)步，經(jīng)過十多年的發(fā)展，已成為了多個(gè)國產(chǎn)品牌的雕刻機(jī)，如上海洛克公司生產(chǎn)的啄木鳥數(shù)控雕刻機(jī)、北京精雕公司生產(chǎn)的精雕數(shù)控雕刻機(jī)和南京科能公司生產(chǎn)的威克數(shù)控雕刻機(jī)等。上述各類雕刻機(jī)的機(jī)床本體結(jié)構(gòu)較為簡單，控制器大多借鑒國外新技術(shù)，采用基于高檔的微控制器或 PC 的數(shù)控系統(tǒng)，伺服部分以步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)為主，可獲得中等控制精度，但價(jià)格比較便宜，因此整機(jī)的性價(jià)比不是太高，適用于精度要求不太高的普及應(yīng)用場合。至于高精度的雕刻加工，目前我國尚以進(jìn)口數(shù)控雕刻機(jī)為主，如意大利的佐拉、日本的全量等品牌的數(shù)控雕刻機(jī)。這類數(shù)控雕刻機(jī)機(jī)床本體設(shè)計(jì)剛度好、精度高，采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，加工精度高，控制系統(tǒng)功能全、可靠性高，但價(jià)格昂貴，往往數(shù)倍于國產(chǎn)產(chǎn)品，因此主要應(yīng)用于模具等高精度加工場合。四、雕刻機(jī)的發(fā)展趨勢隨著機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、高速電機(jī)、控制芯片、軟件平臺(tái)和程序設(shè)計(jì)等領(lǐng)域的發(fā)展，雕刻機(jī)的性能講得到改進(jìn)和提高。而今后計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，也將給雕刻機(jī)帶來一場革命。今后數(shù)控雕刻的基本發(fā)展方向可以概括如下：高速高精度化：現(xiàn)在國內(nèi)雕刻機(jī)大多數(shù)采用步進(jìn)電機(jī)控制進(jìn)給的開環(huán)系統(tǒng)，位置控制精度和加工精度不高。今后，雕刻機(jī)硬件控制部分將向閉環(huán)、半閉環(huán)方向發(fā)展，通過回饋環(huán)節(jié)，對誤差進(jìn)行補(bǔ)償。高效率可靠性：這主要取決于電機(jī)性能的好壞和數(shù)據(jù)傳輸結(jié)構(gòu)速度的快慢。一方面控制電路講采用更穩(wěn)定、更可靠的 DSP（Digital Singnal Processor,一種獨(dú)特的微處理器，以數(shù)字信號(hào)來處理大量信息的器件）技術(shù)，另一方面將進(jìn)一步提高電機(jī)的性能，以及 USB 技術(shù)的應(yīng)用。多軸聯(lián)動(dòng)技術(shù)：由于多軸聯(lián)動(dòng)可以完成更復(fù)雜的動(dòng)作，使得雕刻更精密，因此這也將是數(shù)控雕刻機(jī)的發(fā)展方向之一。畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告參 考 文 獻(xiàn)1 劉寶廷，程樹康.步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)M.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2003.2 于東，郭銳鋒.數(shù)控機(jī)床中伺服系統(tǒng)的現(xiàn)狀及展望J.機(jī)械工人，2005（3）：19-22.3 王傳海.經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床的改造及應(yīng)用J.煤礦機(jī)械，2003（4）：1-724 蔡悅?cè)A，王恒奎，廖德剛等.一種基于主從控制的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)J.機(jī)電工程，2007，17（1）：40-425 越玉剛，邢建國，江世成.數(shù)控工藝畫雕刻機(jī)機(jī)械裝置的設(shè)計(jì)J機(jī)械設(shè)計(jì)與研究，1999（2）：66-676 曾偉梁，王青松，傅建中.計(jì)算機(jī)數(shù)控雕刻系統(tǒng) 軟硬件研究J.機(jī)械與電子，2001（5）：43-457 李元強(qiáng)，那明君，楊曉麗等.仿形雕刻機(jī)的設(shè)計(jì)J.農(nóng)機(jī)化研究，2004（4）：87-888 張昱，劉志峰.經(jīng)濟(jì)型三維機(jī)械雕刻機(jī)的開發(fā)J.機(jī)械制造與研究，2006，35（4）：28-31畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告2本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）一研究或解決的問題 研究五軸雕刻機(jī)的運(yùn)動(dòng)以及各軸上的驅(qū)動(dòng)，利用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)五軸雕刻機(jī)。要解決的問題就是如何運(yùn)用已有的一套設(shè)備將步進(jìn)電機(jī)與雕刻機(jī)連接起來并實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)。如何對每個(gè)軸的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行編程，將五個(gè)軸統(tǒng)一起來。二擬采用的研究手段（途徑）（1） 對實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的一套設(shè)備進(jìn)行深入的了解，如步進(jìn)電機(jī)的型號(hào)，軟件的運(yùn)用等等。（2） 運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)并查閱資料了解對五軸雕刻機(jī)的驅(qū)動(dòng)編程的知識(shí)，記下重點(diǎn)難點(diǎn)與指導(dǎo)老師討論。（3） 仔細(xì)研究步進(jìn)電機(jī)與五軸雕刻機(jī)之間的驅(qū)動(dòng)，并能運(yùn)用軟件對雕刻機(jī)實(shí)現(xiàn)一些簡單的運(yùn)動(dòng)。（4） 驅(qū)動(dòng)雕刻機(jī)雕刻出一些小模型。畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告指導(dǎo)教師意見：1對“文獻(xiàn)綜述”的評語：所查閱文獻(xiàn)與畢業(yè)論文選題一致；所閱讀的文獻(xiàn)數(shù)量（包括中外文文獻(xiàn)資料）符合要求；所作綜述思路基本清晰，結(jié)構(gòu)合理，觀點(diǎn)明確；2對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設(shè)計(jì)（論文）結(jié)果的預(yù)測：畢業(yè)論文選題符合所學(xué)專業(yè)方向和專業(yè)要求；研究內(nèi)容切合社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)際；課題有一定的深度，需要該生認(rèn)真研究，通過方案設(shè)計(jì)論證，建模仿真等環(huán)節(jié)，最終可以完成實(shí)物制作。指導(dǎo)教師： 年 月 日所在專業(yè)審查意見：負(fù)責(zé)人： 年 月 日