622 射頻盒體加工工藝編制及實體加工仿真【CAD圖+說明書+PPT+翻譯+程序】

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Rough degree of surface to bear to whet the sexual influence The rough degree of surface is very big to the influence that the spare parts surface wear away.Say a value of surface generally more small, it wears away sex more good.But rough degree of surface the value is too small, lubricant not easy storage, contact of the noodles easy occurrence the member glues to connect, wearing away to increase on the contrary.Therefore, the rough degree that contact face have a the best value, it is worth to have something to do with the work circumstance of the spare parts, working to carry the lotus enlargement, wore away the quantity aggrandizement in the early years, rough degree of surface the best value also enlargement. 2. The surface is cold to make to harden to bear to whet the sexual influence Process the surface cold to make to harden to make rub the vice- surface layer the metals of show minute details the degree of hardness exaltation, past can make bear to whet the sex exaltation generally.But is also not cold to make to harden the degree more high, bear to whet sex more high, this is because excessively cold make to harden and will cause the excesssive loose of the metals organization loose, even appear the crack and surface layer metals peeling off, make bear to whet sex to descend. (B)The surface influence of the quantity upon the tired strength The tired breakage that metals produce after be subjected to hand over to change to carry the lotus function usually takes place under the cold and hard layer of the spare parts surface and surfaces, therefore the surface quantity of the spare parts affects to the tired strength very greatly. 1. The surface influence of the rough degree upon the tired strength At hand over to change to carry the lotus function under, the surface part of the cave valley of the rough degree causes easily should the dint concentration, produce the tired crack.A value of surface is more big, the crackle of the surface is more deep, the crackle bottom radius is more small, the anti- tired breakage bottom ability is more bad. 2. Remaining dint, cold make to harden to the influence of the tired strength Remaining dint is very big to the spare parts influence of the tired strength.The surface layer remaining pull should the dint will make tired crack extend, accelerating the tired breakage;But the surface layer remaining should the dint can keep tired crack from expand, defer tired breakage of creation. Surface the cold and hard general companion contain remaining of should the creation of the dint, can keep the crack creation from combine the arrestment already has the crack to expand, to raise the tired strength beneficial. (C) the surface quantity to bear the eclipse influence The spare parts bears the eclipse to be decided by the rough degree of surface to a large extent.A value of surface is more big, accumulating the causticity material in the then cave valley more many.The anti- eclipse is more bad. Remaining of the surface layer pull should the dint will produce should the dint decay to open the rift , lower the spare parts to bear to whet sex, but Residual stress press should the dint then can prevent°from should dint decay open the rift . (D)The surface quantity to match with the influence of the quantity A size for be worth of surface will affect the match quantity of the match surface.Match with for the cleft, a value conference make wear away the enlargement, the cleft enlarge, the match property that break the request.For lead the over match, assemble process in a the convex peak of part of surfaces is push even, actual lead the amount of over let up, lowering the match the conjunction strength of the a. B. the influence surface factor of the rough degree (A)Slice to pare to process to affect the surface factor of the rough degree 1. The knife has several shapes to reply to reflect 2. The property of a material of work 3. Slice to pare the dosage (B)Whet to pare to process to affect the surface factor of the rough degree The influence whets to pare the rough main factor of surface to have: The degree of hardness, emery wheel of a degree, emery wheel of the emery wheel fix whole, whet to pare the speed and whet to pare the path to enter to whet number of times, the work a circumference for quantity and light to enter to the speed and stalks to enter to the quantity and cool off the lubrication liquid. C. affect the factor of process the surface layer physics machine function In slice pare process, the work piece because of being subjected to slice to pare the dint and slice the function of pare the heat, make the physics machine the function creation of the surface layer metals change, the variety of the most is variety and Residual stress s that the variety, gold that the surface layer metals shows minute details the degree of hardness organizes mutually should the creation of the dint.Because whetting to pare to process the mold produce transforms and slices to pare the hot ratio knife blade to slice to pare serious, as a result whet to pare to process to process behind the surface layer variety of above-mentioned three physicses machine function and would be very big. (A)The surface layer is cold to make the hardening 1. Cold make to harden The machine processes the process in because of slicing to pare the output mold of the dint function to transform, make the Crystal grain space distort, mutation, a creation shears to slice to slip to move, grain of Crystal grain drive make longer to turn with fiber, even broken up, these would make the surface layer metals of degree of hardnesses and strength raise, this kind of phenomenon be called cold make the hardening.( or be called to enhance)The result that the surface layer metals enhance, will enlarge the resistance that metals transform, let up the mold of the metals, the physical property of the metals also will take place the variety. 2. Affect cold main factor that make to harden Slice to pare a radius of the blade bluntness to enlarge, to the squeeze of the surface layer metals function to build up, the mold transforms to turn worse, causing the cold and hard to build up.After knife have the knife faces to wear away the aggrandizement, empress the knife face with is process surface of friction turn worse, the mold transform the aggrandizement, causing the cold and hard to build up. Slice to pare the speed aggrandizement, the knife has to shorten with function time of the work piece, making mold transform expand the depth to let up, the cold and hard layer depth let up.After slicing to pare the speed aggrandizement, slice to pare the heat on a surface of work layer of function time also shorten the joy, will make the cold and hard degree increment.Enter to enlarge for quantity, slice to pare the dint to also enlarge, surface layer the mold of the metals transforms to turn worse, the cold and hard function strengthen. The mold of a material of work is more big, the cold and hard phenomenon is more serious. (B)The surface layer remaining should dint 1. Produce remaining of should the reason of the dint a. Slice to pare have the mold to transform the occurrence in process the surface metals layer, make the metal ratio of surface permit the enlargement.Because the mold transform only creation in the surface layer metals, but the ratio of the surface layer metals permits the aggrandizement, the physical volume inflation, the mile layer that want to be subjected to connect with each other with it inevitably metals of arrestment, so produced in the surface metals layer Remaining dint, but produce the remaining to pull in in the layer metals should dint. b. Slice to pare to process medium, slice and pare the area and there will be to slice to pare the hot creation in great quantities. c. The different gold organizes the density of have the dissimilarity mutually, also having the different ratio to permit.If the surface layer metals produced the variety that gold mutually organize, the variety that the surface layer metals compares to permit want to be subjected to by all means with its the bar of the base body metals for connect with each other, as a result there is Remaining dint creation. 2. The end work preface of main work surface of spare parts processes the choice of method The end work preface of main work surface of spare parts processes the method to choose to the pass importance, because the end work preface is should work remaining of surface leave should the dint will affect the usage function of the machine parts directly. Choose the main end work preface of surface of work of spare parts processes the method, must consider the concrete work condition and possible breakage forms of the surface of main work of that spare partses. At hand over to change to carry the lotus function under, superficially partial tiny view crack of machine parts, meeting because of pull should the function of the dint make living at first the crack extension, causing spare parts split finally.The spare parts resists from the exaltation tired breakage of angle consider, the end work preface of that surface shoulds choose and can produce the remaining to press in that surface should the dint process the method.  機械加工表面質(zhì)量 A、機械加工表面質(zhì)量對機器使用性能的影響 （A）表面質(zhì)量對耐磨性的影響 1. 表面粗糙度對耐磨性的影響 表面粗糙度對零件表面磨損的影響很大。一般說表面粗糙度值愈小，其磨損性愈好。但表面粗糙度值太小，潤滑油不易儲存，接觸面之間容易發(fā)生分子粘接，磨損反而增加。因此，接觸面的粗糙度有一個最佳值，其值與零件的工作情況有關(guān)，工作載荷加大時，初期磨損量增大，表面粗糙度最佳值也加大。 2. 表面冷作硬化對耐磨性的影響 加工表面的冷作硬化使摩擦副表面層金屬的顯微硬度提高，故一般可使耐磨性提高。但也不是冷作硬化程度愈高，耐磨性就愈高，這是因為過分的冷作硬化將引起金屬組織過度疏松，甚至出現(xiàn)裂紋和表層金屬的剝落，使耐磨性下降。 （B）表面質(zhì)量對疲勞強度的影響 金屬受交變載荷作用后產(chǎn)生的疲勞破壞往往發(fā)生在零件表面和表面冷硬層下面，因此零件的表面質(zhì)量對疲勞強度影響很大。 1. 表面粗糙度對疲勞強度的影響 在交變載荷作用下，表面粗糙度的凹谷部位容易引起應(yīng)力集中，產(chǎn)生疲勞裂紋。表面粗糙度值愈大，表面的紋痕愈深，紋底半徑愈小，抗疲勞破壞底能力就愈差。 2. 殘余應(yīng)力、冷作硬化對疲勞強度的影響 余應(yīng)力對零件疲勞強度的影響很大。表面層殘余拉應(yīng)力將使疲勞裂紋擴大，加速疲勞破壞；而表面層殘余應(yīng)力能夠阻止疲勞裂紋的擴展，延緩疲勞破壞的產(chǎn)生。 表面冷硬一般伴有殘余應(yīng)力的產(chǎn)生，可以防止裂紋產(chǎn)生并阻止已有裂紋的擴展，對提高疲勞強度有利。 （C)表面質(zhì)量對耐蝕性的影響 零件的耐蝕性在很大程度上取決于表面粗糙度。表面粗糙度值愈大，則凹谷中聚積腐蝕性物質(zhì)就愈多?？刮g性就愈差。 表面層的殘余拉應(yīng)力會產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開裂，降低零件的耐磨性，而殘余壓應(yīng)力則能防止應(yīng)力腐蝕開裂。 （D）表面質(zhì)量對配合質(zhì)量的影響 表面粗糙度值的大小將影響配合表面的配合質(zhì)量。對于間隙配合，粗糙度值大會使磨損加大，間隙增大，破壞了要求的配合性質(zhì)。對于過盈配合，裝配過程中一部分表面凸峰被擠平，實際過盈量減小，降低了配合件間的連接強度。 B、影響表面粗糙度的因素 （A）切削加工影響表面粗糙度的因素 1. 刀具幾何形狀的復(fù)映 2. 工件材料的性質(zhì) 3. 切削用量 （B）磨削加工影響表面粗糙度的因素 影響磨削表面粗糙的主要因素有： 砂輪的粒度、砂輪的硬度、砂輪的修整 、磨削速度 、磨削徑向進給量與光磨次數(shù) 、工件圓周進給速度與軸向進給量 、冷卻潤滑液 。 C、影響加工表面層物理機械性能的因素 在切削加工中，工件由于受到切削力和切削熱的作用，使表面層金屬的物理機械性能產(chǎn)生變化，最主要的變化是表面層金屬顯微硬度的變化、金相組織的變化和殘余應(yīng)力的產(chǎn)生。由于磨削加工時所產(chǎn)生的塑性變形和切削熱比刀刃切削時更嚴重，因而磨削加工后加工表面層上述三項物理機械性能的變化會很大。 （A）表面層冷作硬化 1. 冷作硬化 機械加工過程中因切削力作用產(chǎn)生的塑性變形，使晶格扭曲、畸變，晶粒間產(chǎn)生剪切滑移,晶粒被拉長和纖維化，甚至破碎，這些都會使表面層金屬的硬度和強度提高，這種現(xiàn)象稱為冷作硬化(或稱為強化)。表面層金屬強化的結(jié)果，會增大金屬變形的阻力，減小金屬的塑性，金屬的物理性質(zhì)也會發(fā)生變化。 2. 影響冷作硬化的主要因素 切削刃鈍圓半徑增大，對表層金屬的擠壓作用增強，塑性變形加劇，導(dǎo)致冷硬增強。刀具后刀面磨損增大，后刀面與被加工表面的摩擦加劇，塑性變形增大，導(dǎo)致冷硬增強。 切削速度增大，刀具與工件的作用時間縮短，使塑性變形擴展深度減小，冷硬層深度減小。切削速度增大后，切削熱在工件表面層上的作用時間也縮短樂，將使冷硬程度增加。進給量增大，切削力也增大，表層金屬的塑性變形加劇，冷硬作用加強。 工件材料的塑性愈大，冷硬現(xiàn)象就愈嚴重。 （B）表面層殘余應(yīng)力 1. 產(chǎn)生殘余應(yīng)力的原因 a. 切削時在加工表面金屬層內(nèi)有塑性變形發(fā)生，使表面金屬的比容加大。由于塑性變形只在表層金屬中產(chǎn)生，而表層金屬的比容增大，體積膨脹，不可避免地要受到與它相連的里層金屬的阻止，因此就在表面金屬層產(chǎn)生了殘余應(yīng)力，而在里層金屬中產(chǎn)生殘余拉應(yīng)力。 b. 切削加工中，切削區(qū)會有大量的切削熱產(chǎn)生 。 c. 不同金相組織具有不同的密度，亦具有不同的比容。如果表面層金屬產(chǎn)生了金相組織的變化，表層金屬比容的變化必然要受到與之相連的基體金屬的阻礙，因而就有殘余應(yīng)力產(chǎn)生。 2. 零件主要工作表面最終工序加工方法的選擇 零件主要工作表面最終工序加工方法的選擇至關(guān)重要，因為最終工序在該工作表面留下的殘余應(yīng)力將直接影響機器零件的使用性能。 選擇零件主要工作表面最終工序加工方法，須考慮該零件主要工作表面的具體工作條件和可能的破壞形式。 在交變載荷作用下，機器零件表面上的局部微觀裂紋，會因拉應(yīng)力的作用使原生裂紋擴大，最后導(dǎo)致零件斷裂。從提高零件抵抗疲勞破壞的角度考慮，該表面最終工序應(yīng)選擇能在該表面產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力的加工方法。 7 1 題目：射頻盒體加工工藝編制及實體加工仿真,目錄,盒體的結(jié)構(gòu)特點分析 盒體的工藝路線分析 盒體的工藝路線確定,盒體的刀具選擇 35工序加工仿真 其它工序仿真圖,盒體的結(jié)構(gòu)特點分析,整體尺寸為長x高x寬 110x102x23,材質(zhì)為LY12.射頻盒體與電路板組合，主要技術(shù)要求有盒體平面的平行度，型腔的平面度和孔的位置精度。該盒體零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，型腔較多，深度不一，加工部位多，加工難度較大，在加工過程中容易產(chǎn)生較大的變形,難以保證加工精度和表面質(zhì)量。還有螺紋孔多且有三種不同的螺紋孔，螺紋孔還與型腔相配合，型腔壁薄易變形，最后兩個大型腔之間的型腔壁還要加工。在工藝研究中,采用粗、精銑削加工分離的工藝流程,低溫去應(yīng)力退火的熱處理方式以及采用“無應(yīng)力“裝夾方式等工藝方法的改進,減小零件在銑削加工過程中的變形,從而提高了零件的加工精度和表面質(zhì)量。 射頻盒體，精度要求較高，加工難度大，加工中既要達到圖紙要求，又有做到質(zhì)量穩(wěn)定，存在一系列技術(shù)難點： 1.設(shè)計基準、工藝基準不重合，使加工要求提高。 2.外形復(fù)雜，需要多次裝夾，使工裝要求提高 3.4XΦ4.5孔位置公差要求高，需要高精加工 4.孔、槽數(shù)量多，相對位置精度要求高 5.主視圖四個凸臺，形狀復(fù)雜，精度要求高 6.零件多處材料少，切削應(yīng)力大，易變形 7.型腔平面度要求高 8.型腔壁薄，難加工,擬訂射頻盒體加工的工藝路線，實質(zhì)是制訂機械加工工藝規(guī)程的總體布局，對射頻盒體加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率和成本有決定性的影響，因此它是制訂工藝規(guī)程中最關(guān)鍵的一步。通常應(yīng)提出多個方案進行比較分析，以求最優(yōu)。在擬訂射頻盒體的工藝路線時，首先要確定各個平面的加工方法，為使盒體的加工平面達到所要求的經(jīng)濟精度和平面粗糙度，選擇時應(yīng)考慮以下三方面的問題: 1.要保證加工平面的加工精度和平面粗糙度的要求; 2.應(yīng)考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟性的要求; 3.應(yīng)考慮工件的材料; 在盒體所需加工平面的加工方法選擇好后，就確定組成該盒體的加工工藝過程的工序數(shù)。確定工序數(shù)有兩種截然不同的原則，一是工序集中的原則，另一種是工序分散的原則。 工序集中的原則:所謂工序集中，就是使每個工序包括比較多的工步，完成比較多的加工任務(wù)，整個工藝過程由比較少的工序組成。它的特點:第一、工序數(shù)目少、設(shè)備數(shù)量少，可相應(yīng)減少操作工人人數(shù)和生產(chǎn)面積。第二、工件裝卡次數(shù)少，不但縮短了輔助時間，而且在一次裝卡下所加工的內(nèi)容之間容易保證較高的位置精度。第二、有利于采用高效專用機床和工藝設(shè)備，生產(chǎn)效率高。 工序分散的原則:所謂工序分散就是每個工序包括比較少的工步，甚至只有一個一步，而整個工藝過程由比較多的工序組成。它的特點是:第一、工序數(shù)目多，設(shè)備數(shù)量多，相應(yīng)的增加了工人的人數(shù)和生產(chǎn)面積。第二、可以選用最有利的切削用量。第三、機床、刀具、卡具等結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整方便。第四、生產(chǎn)準備工作量小，改變生產(chǎn)對象容易，生產(chǎn)適應(yīng)性好。 通過對射頻盒體的分析，射頻盒體裝夾不便，對型腔的平行度要求高我們采用工序集中的原則。,,盒體的工藝路線分析,,,盒體的工藝路線確定,,,盒體的刀具選擇,,,35工序加工仿真,,,其它工序仿真圖,,謝謝觀賞,WPS Office,Make Presentation much more fun,@WPS官方微博 @kingsoftwps,本科畢業(yè)設(shè)計論文 題 目 射頻盒體加工工藝編制及實體加工仿真 I 畢業(yè) 任務(wù)書 一、題目 射頻盒體加工工藝編制及實體加工仿真 二、指導(dǎo)思想和目的要求 畢業(yè)設(shè)計（論文）是坯養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力、綜合應(yīng)用能力、獨立工作能力的 重要教學(xué)實踐環(huán)節(jié)。是坯養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)專業(yè)的基本理論、基礎(chǔ)知識、技 術(shù)基礎(chǔ)課、專業(yè)課的知識和方法，去分析和解決機械電子工程應(yīng)用中的實際問 題的能力，也是對所學(xué)課程進一步深化和補充，從而提高學(xué)生的基本技能和專 業(yè)技能，也是由學(xué)生過渡到工程師的一個重要的實踐訓(xùn)練環(huán)節(jié)。 三、主要技術(shù)指標 1、繪制零件圖一張； 2、編制工藝規(guī)程一本 3、編制數(shù)控機床加工程序（NC）一本 4、實體加工仿真刀具路徑及視頻 5、編寫說明書（論文）一本 四、進度和要求 1、依據(jù)實體模型繪制零件圖 3 周 2、設(shè)計工藝路線及編制工藝規(guī)程 5 周 3、編制數(shù)控機床加工程序 1 周 4、實體加工仿真 1 周 5、編寫說明書（論文） 4 周 五、主要參考書及參考資料 1、 《現(xiàn)代制造工藝基礎(chǔ)》 閆光明等編 西北工業(yè)大學(xué)出版社 設(shè)計 論文 II 2、 《機械制造工藝學(xué)》 顧崇銜等編 陜西科學(xué)出版社 3、 《實用機械制造工藝師手冊》 王凡主編 機械工業(yè)出版社 III 摘 要 近年來，隨著數(shù)控技術(shù)與仿真技術(shù)的發(fā)展，在現(xiàn)代制造工業(yè)中，性能良好 的加工中心設(shè)備和數(shù)控仿真技術(shù)使許多零件的加工更為方便，使得產(chǎn)品質(zhì)量和 加工效率都有所提高。利用這些設(shè)備如何能高效地加工出更為優(yōu)質(zhì)的零件，已 成為企業(yè)關(guān)心的問題。 本文以射頻盒體為例，基于近年應(yīng)用起來的高速加工制造，利用工廠現(xiàn)有 的數(shù)控設(shè)備，在結(jié)合資料，實際加工經(jīng)驗及射頻盒體的要求的基礎(chǔ)上，對射頻 盒體的加工工藝進行了深入的研究，對射頻盒體加工的工藝路線進行了擬定， 介紹了工藝規(guī)程的設(shè)計，如何選擇每道工序的定位基準，重點論述了如何制定 出先進的工藝卡片和工序卡片，積極探索出加工該類零件的較好的工藝方案， 數(shù)控加工過程，并在對零件進行工藝分析的基礎(chǔ)上，對零件的造型，CNC 程序 的生成，仿真加工等方面進行了闡述。 通過對射頻盒體工工藝編制和加工仿真的研究，可以縮短產(chǎn)品開發(fā)周期， 降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，對提高我國制造水平，邁入世界先 進技術(shù)了、行列有重要意義。 關(guān)鍵詞：射頻盒體，工藝規(guī)程，數(shù)控仿真 IV ABSTRACT In recent years, with the development of computer technology and simulation technology, in the modern manufacturing industry, good performance of the machining center and CNC simulation technology to make it more convenient in many parts of the processing, It makes the product quality and processing efficiency has increased in. How to use these devices to make more efficient processing of the high-quality parts, has become a business concern. In this paper, we take frequency of box for an example, based on recent high- speed processing manufacturing application up, using factory existing numerical control equipment, in combination with material, the actual processing experience, on the basis of the requirements of frequency of box ,thoroughly analyzing the main motherboard box processing status，planning frequency of box of the processing route, introducing the design procedure, introducing how to select the locating datum of each procedure, focuses on how to develop advanced process card, actively explore out the good of such parts processing process scheme, NC machining process of spare parts, and based on the analysis of the technology of parts, the modeling CNC program generated, simulation processing were expounded. Thoroughly analyzing frequency of box processing status and computer simulation of machining, the period of blade manufacturing can be shortened, manufacturing cast can be decreased, and the quality of blades and machining efficiency can be improved. It is of great significance in improving the manufacture technology of hydraulic turbine in our country and making our hydraulic turbine manufacturer's technology up to international advanced technology level. KEY WORDS: frequency of box，processing status，NC machining simulation V 目 錄 第一章 緒論 .1 1.1 盒體的介紹及加工 .1 1.1.1 盒體介紹 .1 1.1.2 盒體加工 .1 1.2 工藝發(fā)展前景 2 第二章 盒體分析 .3 2.1 盒體結(jié)構(gòu)分析 3 2.2 盒體工藝分析 4 2.2.1 工藝路線的分析 .4 2.2.2 技術(shù)要求的分析 .5 第三章 盒體的工藝規(guī)程設(shè)計 7 3.1 工藝路線的確定 7 3.2 基準的選擇 8 3.2.1 基準的分類 .8 3.2.2 定位基準的選擇 .9 3.3 毛坯材料的選擇 10 3.4 刀具的選擇 11 3.5 夾具的選擇 12 3.6 量具的選擇 12 3.7 工序的安排 13 第四章 射頻盒體加工仿真及程序編制 .19 4.1 MASTERCAM 簡介 19 4.2 加工仿真 20 VI 4.2.1 設(shè)置毛坯 .20 4.2.2 設(shè)置邊界盒 .20 4.2.3 刀具路徑 .20 4.2.4 實體仿真 .27 4.2.5 后置處理 .27 4.2.6 其它工序仿真 .28 第五章 全文總結(jié) .29 參考文獻 .30 致 謝 .31 畢業(yè)設(shè)計小結(jié) .32 附 錄 .33 1 第一章 緒論 1.1 盒體特點介紹及加工 1.1.1 盒體特點 本文所研究的內(nèi)容是射頻盒體，它是用來放置電路板的盒體。整體尺寸為 長 x 高 x 寬 110x102x23,材質(zhì)為 LY12.射頻盒體與電路板組合，主要技術(shù)要求 有盒體平面的平行度，型腔的平面度和孔的位置精度。該盒體零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 型腔較多，深度不一，加工部位多，加工難度較大，在加工過程中容易產(chǎn)生較 大的變形,難以保證加工精度和表面質(zhì)量。在工藝研究中,采用粗、精銑削加工 分離的工藝流程,低溫去應(yīng)力退火的熱處理方式以及采用“無應(yīng)力“裝夾方式等工 藝方法的改進,減小零件在銑削加工過程中的變形,從而提高了零件的加工精度 和表面質(zhì)量。 1.1.2 盒體加工 通過對盒體的分析，設(shè)計工藝路線，選用刀具、夾具及工件毛坯，再在用 三維圖形建立射頻盒體、刀具、工件、夾具等的模型，通過工件邊界生產(chǎn)刀具 路徑并直接展示加工過程，具有可視性和與用戶的交互性。一般來說，仿真主 要是分為幾何仿真和物理仿真，其中幾何仿真主要是仿真數(shù)控加工機床的加工 過程，即是材料切除過程仿真和加工過程中的碰撞和干涉檢驗，而物理仿真是 對切削過程中產(chǎn)生的力、熱、振動、刀具磨損及工件表面形成等各參量的分析 和預(yù)測，分析在既定參數(shù)條件下的切削過程質(zhì)量。本文的目標是實現(xiàn)幾何仿真。 2 這部分內(nèi)容體現(xiàn)在第四章。 1.2 工藝發(fā)展前景 機械制造是國民經(jīng)濟各部門科技進步的基礎(chǔ)。在現(xiàn)代條件下機械制造的發(fā) 展方向是開發(fā)工藝可行性廣，能保證各種原料消耗最少，可靠性和自動化精度 高的新一代的技術(shù)。機械制造工藝及其實現(xiàn)組織形成的發(fā)展趨勢，在很大程度 上取決于其結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向和它的技術(shù)使用特征。機器制造中的科技進步將促 進以計算機和生產(chǎn)全盤自動化為基礎(chǔ)的工序少和能節(jié)約資源的工藝的建立和推 廣。 機器制造工藝和組織的遠景發(fā)展的概念是考慮在集管理，信息和技術(shù)為一 體得基礎(chǔ)上建立全盤自動化工廠，將最終產(chǎn)品的各個加工階段連接起來。這時， 在科技發(fā)展現(xiàn)階段的自動化工廠將不是無人企業(yè)。由人服務(wù)和管理的體系和機 器會發(fā)揮作用。新的智能型和集成型的生產(chǎn)手段與高度熟練的工作人員相結(jié)合， 將在市場需求變化的條件下創(chuàng)造出滿足技術(shù)和社會經(jīng)濟需求的先決條件。 在先進的發(fā)達國家中，毛坯生產(chǎn)的發(fā)展趨勢表明今后毛坯生產(chǎn)決定性的發(fā) 展方向是力圖在經(jīng)濟合理的范圍內(nèi)，是毛坯接近成品零件的尺寸形狀。這可降 低金屬消耗量，減少對于毛坯生產(chǎn)，其特點主要是擴大新的先進的節(jié)約資源的 工藝過程應(yīng)用領(lǐng)域。采用電子技術(shù)管理切削加工過程，提高了對毛坯質(zhì)量和精 度的要求。這將使其加工工藝得到必要的完善，在不久的將來，精密金屬模鑄 造和壓力鑄造將取代沙型鑄造。有發(fā)展前途的制取毛坯的方法將會得到發(fā)展， 其中包括靜壓法、金屬的壓力噴射成型擠壓、清密沖壓、預(yù)熱推擠方法等。金 屬切削加工將被比較經(jīng)濟的制取零件的方法，如冷推擠所取代。但由于所用設(shè) 備昂貴，金屬切削機床上的加工工藝的發(fā)展前景在很大程度上與擴大有效采用 現(xiàn)有工藝方法的范圍緊密相關(guān)。 3 第二章 射頻盒體的工藝分析 2.1 盒體結(jié)構(gòu)分析 零件圖是表達單個零件形狀、大小和特征的圖樣，也是在制造和檢驗機器 零件時所用的圖樣，又稱零件工作圖。在生產(chǎn)過程中，根據(jù)零件圖樣和圖樣的 技術(shù)要求進行生產(chǎn)準備、加工制造及檢驗。因此，它是指導(dǎo)零件生產(chǎn)的重要技 術(shù)文件。 本零件射頻盒體零件圖需要用主視圖、后視圖、俯視圖、仰視圖、左視圖、 右視圖，剖視圖 10 個視圖才能完全表達如圖 2-1 所示。 圖 2-1 零件圖 由零件圖可知道本射頻盒體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，型腔非常多，深度不一，加工部位 多且型腔與型腔還要保證位置精度，其次還有四個凸臺給加工，給側(cè)邊加工帶 來不便，需要特殊的方法來進行加工。還有螺紋孔多且有三種不同的螺紋孔， 螺紋孔還與型腔相配合，型腔壁薄易變形，最后兩個大型腔之間的型腔壁還要 4 加工。 2.2 盒體工藝分析 盒體的工藝分析是整個設(shè)計的關(guān)鍵，是決定工藝的安排，是對整個工藝的 路線安排和盒體的主要技術(shù)要求的分析，必須十分重視。 2.2.1 工藝路線分析 擬訂射頻盒體加工的工藝路線，實質(zhì)是制訂機械加工工藝規(guī)程的總體布局， 對射頻盒體加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率和成本有決定性的影響，因此它是制訂工藝規(guī) 程中最關(guān)鍵的一步。通常應(yīng)提出多個方案進行比較分析，以求最優(yōu)。在擬訂射 頻盒體的工藝路線時，首先要確定各個平面的加工方法，為使盒體的加工平面 達到所要求的經(jīng)濟精度和平面粗糙度，選擇時應(yīng)考慮以下三方面的問題: 1.要保證加工平面的加工精度和平面粗糙度的要求; 2.應(yīng)考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟性的要求; 3.應(yīng)考慮工件的材料; 在盒體所需加工平面的加工方法選擇好后，就確定組成該盒體的加工工藝 過程的工序數(shù)。確定工序數(shù)有兩種截然不同的原則，一是工序集中的原則，另 一種是工序分散的原則。 工序集中的原則:所謂工序集中，就是使每個工序包括比較多的工步，完成 比較多的加工任務(wù)，整個工藝過程由比較少的工序組成。它的特點:第一、工序 數(shù)目少、設(shè)備數(shù)量少，可相應(yīng)減少操作工人人數(shù)和生產(chǎn)面積。第二、工件裝卡 次數(shù)少，不但縮短了輔助時間，而且在一次裝卡下所加工的內(nèi)容之間容易保證 較高的位置精度。第二、有利于采用高效專用機床和工藝設(shè)備，生產(chǎn)效率高。 工序分散的原則:所謂工序分散就是每個工序包括比較少的工步，甚至只有 一個一步，而整個工藝過程由比較多的工序組成。它的特點是:第一、工序數(shù)目 多，設(shè)備數(shù)量多，相應(yīng)的增加了工人的人數(shù)和生產(chǎn)面積。第二、可以選用最有 利的切削用量。第三、機床、刀具、卡具等結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整方便。第四、生產(chǎn) 準備工作量小，改變生產(chǎn)對象容易，生產(chǎn)適應(yīng)性好。 5 通過對射頻盒體的分析，射頻盒體裝夾不便，對型腔的平行度要求高我們 采用工序集中的原則。 2.2.2 技術(shù)要求的分析 射頻盒體，精度要求較高，加工難度大，加工中既要達到圖紙要求，又有 做到質(zhì)量穩(wěn)定，存在一系列技術(shù)難點： 1.設(shè)計基準、工藝基準不重合，使加工要求提高。 2.外形復(fù)雜，需要多次裝夾，使工裝要求提高 3.4XΦ4.5 孔位置公差要求高，需要高精加工 4.孔、槽數(shù)量多，相對位置精度要求高 5.主視圖四個凸臺，形狀復(fù)雜，精度要求高 6.零件多處材料少，切削應(yīng)力大，易變形 7.型腔平面度要求高 8.型腔壁薄，難加工 射頻盒體的主要技術(shù)指標要求高，難于加工。這里列舉了射頻盒體的主要 技術(shù)指標要求見下表 2.1。 表 2.1 射頻盒體的主要技術(shù)指標 序號 位置 尺寸、特性 備注 1 表面 粗糙度 3.2 一般特性 2 4XΦ4.5 孔 Φ 1.054?關(guān)鍵特性 3 凸臺距離（x 軸） 10.?關(guān)鍵特性 4 上型腔（ Y 軸） 15±0.1 關(guān)鍵特性 5 下型腔（ Y 軸） 47±0.1 關(guān)鍵特性 6 表面平行度 0.05 重要特性 7 型腔平行度 0.02 關(guān)鍵特性 7 小型腔（ X 軸） 65.5±0.1 關(guān)鍵特性 6 8 小型腔（ Y 軸） 70±0.1 關(guān)鍵特性 9 Φ4.5 孔距（ X 軸） 90±0.1 關(guān)鍵特性 10 Φ4.5 孔距（ Y 軸） 92±0.1 關(guān)鍵特性 11 表面孔距（X 軸） 26±0.1 關(guān)鍵特性 12 表面孔距（Y 軸） 26±0.1 關(guān)鍵特性 13 M2 螺孔 M2x2.5 重要特性 14 M3 螺孔 M3x2.5 重要特性 15 圓角 R4 一般特性 其余孔的位置精度和側(cè)面的位置精度見工藝卡片。 從技術(shù)指標可見，射頻盒體其位置精度要求多，要求高，加工難度大，較 為罕見，尤其對型腔的工藝設(shè)計提出了較高的要求。對型腔壁的加工，一般加 工難以辦到，這里我們采用電火花加工。 7 第三章 盒體的工藝規(guī)程設(shè)計 3.1 工藝路線的確定 在安排加工順序時一般應(yīng)遵循以下原則： 1.先基準面后其它 應(yīng)首先安排被選作精基準的表面的加工，再以加工出的 精基準為定位基準，安排其它表面的加工。該原則還有另外一層意思，是指精 加工前應(yīng)先修一下精基準。 2.先粗后精 這是指先安排各表面粗加工，后安排精加工。 3.先主后次 主要表面一般指零件上的設(shè)計基準面和重要工作面。這些表面 是決定零件質(zhì)量的主要因素，對其進行加工是工藝過程的主要內(nèi)容，因而在確 定加工順序時，要首先考慮加工主要表面的工序安排，以保證主要表面的加工 精度。在安排好主要表面加工順序后，常常從加工的方便與經(jīng)濟角度出發(fā)，安 排次要表面的加工。此外，次要表面和主要表面之間往往有相互位置要求，常 常要求在主要表面加工后，以主要表面定位進行加工。 4.先面后孔 這主要是指箱體和支架類零件的加工而言。一般這類零件上 既有平面，又有孔或孔系，這時應(yīng)先將平面（通常是裝配基準）加工出來，再 以平面為基準加工孔或孔系。此外，在毛坯面上鉆孔或鏜孔，容易使鉆頭引偏 或打刀。此時也應(yīng)先加工面，再加工孔，以避免上述情況的發(fā)生。 根據(jù)上述所述內(nèi)容再結(jié)合射頻盒體的生產(chǎn)批量、生產(chǎn)效率、質(zhì)量保證及經(jīng) 濟性等多方面因素，對射頻盒體的工藝路線擬定見表 3.1 8 表 3.1 射頻盒體工藝路線 序號 工序號 工序名稱 加工內(nèi)容 機床 1 5 下料 下料 鋸床 2 10 銑 飛六面 加工中心 3 15 銑 粗銑正反面型腔 加工中心 4 20 銑 粗銑凸臺 加工中心 5 25 熱處理 時效 6 30 數(shù)控銑 精銑六面 加工中心 7 35 數(shù)控銑 精銑正面 加工中心 8 40 數(shù)控銑 精銑反面 加工中心 9 45 數(shù)控銑 精銑左面 加工中心 10 50 數(shù)控銑 精銑右面 加工中心 11 55 數(shù)控銑 精銑前面 加工中心 12 60 數(shù)控銑 精銑后面 加工中心 13 65 電火花 型腔壁的孔和槽 14 70 鉗 加工螺紋 3.2 基準的選擇 基準的選擇是工藝上一個十分重要的問題，它不僅影響零件表面的位置尺 寸和位置精度，還影響整個工藝過程的安排和卡具的結(jié)構(gòu)，必須十分重視。 3.2.1 基準的分類 1.設(shè)計基準:零件圖是用以確定零件上某些點、線、面位置所依據(jù)的點、線、 面。 2.工藝基準：零件加工和裝配過程中所采用的基準。它包括以下集中： 9 ①工序基準工序圖上用來標注本工序加工的尺寸和形位公差的基準。 ②定位基準工件加工時在機床上或火具中占據(jù)正確位置所依據(jù)的基準。 ③測量基準工件在加工中或加工后測量時所用的基準。 ④裝配基準裝配時，用以確定零件在部件或產(chǎn)品中的相對位置所采用的基 準。 3.2.2 定位基準的選擇 定位基準有粗基準和精基準之分。零件開始加工時，所有的面均未加工， 只 能以毛坯面作定位基準，這種以毛坯面為定位基準的，稱為粗基準，以后的加 工面，必須以加工過的表面做定位基準，以加工過表面為定位基準的稱為精基 準。 在加工中，首先使用的是粗基準，但在選擇定位基準時，為了保證零件的 加工精度，首先考慮的是選擇精基準，精基準選定后，再考慮合理的選擇粗基 準。 1.精基準的選擇原則 選擇精基準時，重點考慮是如何減少工件的定位誤差，保證工件的加工精 度，同時也要考慮工件裝卸方便，火具結(jié)構(gòu)簡單， ，它遵循了下列原則: ①基準重合原則，設(shè)計基準與工藝基準一致。 ②基準統(tǒng)一原則，當(dāng)零件上有許多表面需要進行多道工序加工時，盡可能 在各工序的加工中選用一組基準定位，箱體類零件加工大多以一組平面或一面 兩孔作統(tǒng)一定位基準加工孔和端面。 ③裝火方便原則，選定位基準應(yīng)能使工件定位穩(wěn)定，火緊可靠，操作方便， 火具結(jié)構(gòu)簡單。 本設(shè)計在加工過程中選擇貼著死鉗口的面和底面作為精基準。 2.粗基準的選擇原則 選擇粗基準時，重點考慮如何保證各個加工面都能分配到合理的加工余量， 保證加工面與不加工面的位置尺寸和位置精度，同時還要為后續(xù)工序提供可靠 精基準。本設(shè)計中遵循了下列原則: 10 ①為了保證各個加工面都能分配到足夠的加工余量，應(yīng)選加工余量最小的 面為粗基準。 ②為了保證零件上加工面與不加工面的相對位置要求，應(yīng)選不加工面為粗 基準。 ③為了保證零件上重要表面加工余量均勻，應(yīng)選重要表面為粗基準。 ④為了使定位穩(wěn)定、可靠，應(yīng)選毛坯尺寸和位置比較可靠、平整光潔面作 粗基準。 ⑤粗基準應(yīng)盡量避免重復(fù)使用，特別是在同一尺寸方向上只允許裝火使用 一次。 本設(shè)計在加工過程中選擇貼著死鉗口的面和底面作為粗基準。 3.3 毛坯材料的選擇 毛坯是還沒加工的原料，也可指成品未完成前的那一部分。 可以是鑄造件,鍛 打件,或是用鋸割、氣割等方法下的料，比如毛坯陶瓷，毛坯房等。 選擇毛坯時應(yīng)該考慮如下幾個方面的因素： 1.零件的生產(chǎn)綱領(lǐng) ——射頻盒體為中小批生產(chǎn)，應(yīng)選擇精度和生產(chǎn)率較低 的毛坯制造方法。 2.零件材料的工藝性——射頻盒體形狀不復(fù)雜，力學(xué)性能要求又不太高時， 可選用型材； 3.零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸——射頻盒體為盒形零件，考慮毛坯加工精度不 高，制造毛坯是應(yīng)留有較大的加工余量。 該零件外形尺寸較大，型腔深度較深加工過程中如果工藝方案或加工參數(shù) 設(shè)置不當(dāng)，極易變形，造成尺寸超差。考慮到射頻盒體的結(jié)構(gòu)特點及加工難點， 對毛坯質(zhì)量要求相應(yīng)提高。要保證表面平整，無凸起，無凹坑等缺陷，我們選 用切削性能良好的 LY12 的硬鋁作為毛坯材料。 綜上所述，射頻盒體的毛坯制造原料為 LY12 鋁材，30mm 厚冷拉型板料。 主板反饋后框的毛坯參數(shù)見表 3.2。 11 表 3.2 射頻盒體的毛坯參數(shù) 工件名稱 材料 型材 尺寸 機床 射頻盒體 LY12 30mm 板料 120X112X30 鋸床 3.4 刀具的選擇 數(shù)控刀具的選擇和切削用量的確定是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容，它不僅 影 響數(shù)控機床的加工效率，而且直接影響加工質(zhì)量。刀具的選擇是在數(shù)控編程的 人機交互狀態(tài)下進行的。應(yīng)根據(jù)機床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、 切削用量以及其它相關(guān)因素正確選用刀具及刀柄。刀具選擇總的原則是：安裝 調(diào)整方便、剛性好、耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較 短的刀柄，以提高刀具加工的剛性。 綜上所訴：射頻盒體的粗加工使用 φ12 平刀。精加工時，φ8 銑刀清角。 加工四個凸臺孔時選用 φ1.5 中心鉆鉆削中心孔。用 φ4.5 的鉆頭加工。射頻 盒體工藝過程中使用全部刀具見表 3.3。 表 3.3 射頻盒體使用刀具 刀具名稱 材料 參數(shù)（mm） 加工位置 平刀 高速鋼 φ12 銑削外形、平面 平刀 高速鋼 φ8 銑型腔和清角 平刀 高速鋼 φ4 銑型腔底面窄槽 中心鉆 高速鋼 φ1.5 鉆 φ4.5，φ6,M3 和 M2.5 孔中心孔 中心鉆 高速鋼 φ1.0 M2 中心孔和 φ1.0 孔 鉆頭 高速鋼 φ6.0 鉆 φ6.0 孔加工擴孔 鉆頭 高速鋼 φ4.5 鉆 φ4.5 孔加工擴孔 鉆頭 高速鋼 φ2.5 鉆 M3 螺孔小徑 鉆頭 高速鋼 φ2.0 鉆 M2.5 螺孔小徑 12 鉆頭 高速鋼 φ2.5 鉆 M2 螺孔小徑 鏜刀 硬質(zhì)合金 φ6 和 φ4.5 孔精加 工 絲錐 硬質(zhì)合金 M2 M2 螺紋孔 絲錐 硬質(zhì)合金 M2.5 M2.5 螺紋孔 絲錐 硬質(zhì)合金 M3 M3 螺紋孔 3.5 夾具的選擇 夾具是指機械制造過程中用來固定加工對象，使之占有正確的位置，以接 受施工或檢測的裝置。夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機械 制造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測等工藝過程中。 在選用夾具時，通常需要考慮產(chǎn)品的生產(chǎn)批量、生產(chǎn)效率、質(zhì)量保證及經(jīng) 濟性，選用時可參考下列原則： 1. 在生產(chǎn)量小或研制時，應(yīng)廣泛采用萬能組合夾具，只用在組合夾具無法解 決十才考慮采用其他夾具。 2. 小批量或成批生產(chǎn)十可考慮采用專用夾具，但應(yīng)盡量簡單。 3. 在生產(chǎn)批量較大的可考慮采用多工位夾具和氣動、液壓夾具。 根據(jù)射頻盒體的生產(chǎn)批量、生產(chǎn)效率、質(zhì)量保證及經(jīng)濟性，并參考以上原 則，確定加工射頻盒體的夾具為 150mm 平口鉗。 3.6 量具的選擇 量具是測量零件的尺寸、角度、形狀精度和相互位置精度的所有的測量工 具。 在選擇量具時，通常要考慮到檢驗標準的選擇和測量時精度系數(shù)的選擇的 選擇。選用時可參考下列原則： 1.保證測量的準確性。計量器具的性能指標是選用計量器具的主要依據(jù)， 性能指標中以示值誤差.示值變動性和回程誤差為主。 2.加工方法,批量和數(shù)量選擇計量儀器。批產(chǎn)以專用量具，量規(guī)和專用儀器 13 為主。大批產(chǎn)選用高效率的機械化，自動化的專用測量儀器。 3.根據(jù)零件的結(jié)構(gòu),特性,大小,形狀,重量,材料,剛性和表面粗糙度選用計 量器具。 4.零件所處的狀態(tài)和所處的條件選擇計量儀器。如現(xiàn)代機器制造業(yè)生產(chǎn)自 動化，要求測量自動化。動態(tài)測量要比靜態(tài)測量復(fù)雜。 根據(jù)射頻盒體的尺寸精度、精度系數(shù)、質(zhì)量保證及經(jīng)濟性，并參考以上原 則，確定加工射頻盒體的量具為 125 游標卡尺，千分表，千分尺。 3.7 工序安排 005 下料 該工序中使用的是鋸床，刀具是鋸片，加工(長寬方向單邊留)余量為 5mm。 （圖 3-1） 圖 3-1 下料 010 飛六面 粗加工主要是去除大余量，并為后序精加工打好基礎(chǔ)，該工序要求按所示 零件圖粗銑六面，刀具為面銑刀，加工余量為 2mm。 （圖 3-2） 14 圖 3-2 粗銑外形 015 粗銑正反面型腔 粗銑型腔時，由于型腔深度較深，去除材料較多，容易引起變形，所以我 們采用由深到淺的加工方法，用 φ12 銑刀先加工深度較深（淺）的型腔，然后 加 工深度較淺（深）的型腔。 （圖 3-3） 圖 3-3 加工型腔 020 粗銑凸臺 由于側(cè)面凸臺加工余量也較大，為了保證最終精度，我們對側(cè)面也先用 φ12 銑刀進行粗銑，然后精銑。 （圖 3-4） 15 圖 3-4 粗銑凸臺 025 時效 熱處理 時效 粗加工后材料組織會有應(yīng)力或其他缺陷，通過熱處理可以消除這些缺陷， 保 證材料性能，所以本文把熱處理安排在粗加工之后精加工之前。 030 精銑六面 在該工序中，我們用面銑刀去除六面的 2mm 的加工余量。 （圖 3-5） 圖 3-5 精銑六面 035 精銑正面 該工序中，定位基準如圖 3-6 所示，我們先用 φ12 的銑刀加工出正面的凸 臺如圖 3-6,，然后用 φ8 的銑刀加工出上下型腔，下型腔的凸臺和槽如圖 3- 7，繼而用 φ1.5 的中心鉆打四個凸臺上的中心孔，再用 φ4.5 的鉆頭鉆四個孔， 之后鉆所有外形的螺紋底孔，及型腔內(nèi)的孔如圖 3-8，最后銑出外形如圖 3-9。 16 圖 3-6 銑凸臺 圖 3-7 銑型腔和槽 圖 3-8 鉆孔 圖 3-9 銑正面外形 040 精銑反面 該工序中，定位基準如圖 3-10，先用 φ8 的銑刀銑出反面的上下倆個型腔 和上面型腔里深度不同的各個小型腔，在加工過程中按型腔深度由深到淺加工， 如圖 3-10，然后用 φ1.5 的鉆頭鉆周圍的螺紋底孔如圖 3-11。 圖 3-10 加工反面型腔 圖 3-11 鉆反面的孔 17 045 精銑左面 在該工序中，定位基準如圖所示，先用 φ8 的銑刀銑出型腔，然后用 φ1 的鉆頭鉆孔。 （圖 3-12） 圖 3-12 精銑左面型腔及鉆孔 050 精銑右面 在該工序中定位基準如圖 3-13 所示，先用 φ8 的銑刀銑出大型腔，倆個小 型腔及槽，然后鉆各個孔。如圖 3-13。 圖 3-13 精銑右面 055 精銑前面 18 在該工序中，定位基準如圖 3-14，先用 φ8 的銑刀銑出大型腔，倆個小 型腔，然后鉆各個孔。如圖 3-14。 圖 3-14 精銑前面 060 精銑后面 在該工序中定位基準如圖 3-15，先用 φ8 的銑刀銑出倆個型腔。如圖 3-15。 圖 3-15 精銑后面 065 電火花加工 電火花是一種非常規(guī)加工方法，是使工具和工件間不斷產(chǎn)生脈沖性的火花 放電，靠局部瞬時產(chǎn)生的高溫使金屬融化蝕刻下來的加工方法。由于此工序中 的槽和孔位置特殊，用普通的加工方法不方便加工，所以，我們選擇圓形和方 19 形電極加工出側(cè)面的槽和孔。圖（3-16） 圖 3-16 電火花加工 070 鉗 在該工序中，我們用各種絲錐加工所有的螺紋孔。 20 第 4 章 射頻盒體加工仿真及程序編制 4.1Mastercam 簡介 Mastercam 是美國 CNC Software Inc.公司開發(fā)的基于 PC 平臺的 CAD/CAM 軟件。它集二維繪圖、三維實體造型、曲面設(shè)計、體素拼合、數(shù)控編程、刀具 路徑摸擬及真實感摸擬等到功能于一身。它具有方便直觀的幾何造型 Mastercam 提供了設(shè)計零件外形所需的理想環(huán)境，其強大穩(wěn)定的造型功能可設(shè) 計出復(fù)雜的曲線、曲面零件。 Mastercam9.0 以上版本還有支持中文環(huán)境，而 且價位適中，對廣大的中小企業(yè)來說是理想的選擇，是經(jīng)濟有效的全方位的軟 件系統(tǒng)，是工業(yè)界及學(xué)校廣泛采用的 CAD/CAM 系統(tǒng)。 Mastercam 不但具有強大穩(wěn)定的造型功能，可設(shè)計出復(fù)雜的曲線、曲面零 件，而且具有強大的曲面粗加工及靈活的曲面精加工功能。其可靠刀具路徑效 驗功能使 Mastercam 可模擬零件加工的整個過程，模擬中不但能顯示刀具和夾 具，還能檢查出刀具和夾具與被加工零件的干涉、碰撞情況，真實反映加工過 程中的實際情況，不愧為一優(yōu)秀的 CAD/CAM 軟件。同時 Mastercam 對系統(tǒng)運行 環(huán)境要求較低，使用戶無論是在造型設(shè)計、CNC 銑床、CNC 車床或 CNC 線切割等 加工操作中，都能獲得最佳效果 Mastercam 軟件已被廣泛的應(yīng)用于通用機械、航空、船舶、軍工等行業(yè)的設(shè)計 與 NC 加工，從 80 年代末起，我國就引進了這一款著名的 CAD/CAM 軟件，為我 國的制造業(yè)迅速崛起作出了巨大貢獻。 21 4.2 加工仿真 本節(jié)以工序 35 為例，詳細講述加工仿真的過程。 4.2.1 設(shè)置毛坯 操作： 刀具路徑→工作設(shè)定→參數(shù)設(shè)置（X110,Y102,Z23）→確定 毛坯設(shè)置界面為圖 4-1 圖 4-1 4.2.2 設(shè)置邊界盒 操作： 刀具路徑→工作設(shè)定→參數(shù)設(shè)置（X130,Y122,Z23）→邊界盒→確定 4.2.3 刀具路徑 1.挖平面槽 操作：刀具路徑→挖槽→串連→選取圖形→執(zhí)行→設(shè)置參數(shù)→確定。 挖槽參數(shù)設(shè)置界面為圖 4-2、圖 4-3，生成刀具路徑為圖 4-4 22 圖 4-2 刀具參數(shù) 圖 4-3 挖槽參數(shù) 圖 4-4 刀具路線 2.銑上型腔 操作：刀具路徑→挖槽→串連→選取圖形→執(zhí)行→設(shè)置參數(shù)→確定。 挖槽參數(shù)設(shè)置界面為圖 4-5、圖 4-6，生成刀具路徑為圖 4-7 圖 4-5 刀具參數(shù) 圖 4-6 挖槽參數(shù) 23 圖 4-7 刀具路線 3 銑下型腔 操作：刀具路徑→挖槽→串連→選取圖形→執(zhí)行→設(shè)置參數(shù)→確定。 挖槽參數(shù)設(shè)置界面為圖 4-8、圖 4-9，生成刀具路徑為圖 4-10 圖 4-8 刀具參數(shù) 圖 4-9 挖槽參數(shù) 圖 4-10 刀具路線 4.銑下型腔內(nèi)深槽 操作：刀具路徑→挖槽→串連→選取圖形→執(zhí)行→設(shè)置參數(shù)→確定。 挖槽參數(shù)設(shè)置界面為圖 4-11、圖 4-12，生成刀具路徑為圖 4-13 24 圖 4-11 刀具參數(shù) 圖 4-12 挖槽參數(shù) 圖 4-13 刀具路線 5.銑下型腔內(nèi)窄槽 操作：刀具路徑→挖槽→串連→選取圖形→執(zhí)行→設(shè)置參數(shù)→確定。 挖槽參數(shù)設(shè)置界面為圖 4-14、圖 4-15，生成刀具路徑為圖 4-16 圖 4-14 刀具參數(shù) 圖 4-15 挖槽參數(shù) 圖 4-16 刀具路線 25 6.鉆凸臺孔 ?鉆中心孔 操作：刀具路徑→鉆孔→手動→選取圖形→執(zhí)行→設(shè)置參數(shù)→確定。 刀具參數(shù)設(shè)置界面為圖 4-17 圖 4-17 刀具參數(shù) ?鉆孔 操作：刀具路徑→鉆孔→手動→選取圖形→執(zhí)行→設(shè)置參數(shù)→確定。 刀具參數(shù)設(shè)置界面為圖 4-18 圖 4-18 刀具參數(shù) 7.鉆外輪廓孔 操作：刀具路徑→鉆孔→手動→選取圖形→執(zhí)行→設(shè)置參數(shù)→確定。 刀具參數(shù)設(shè)置界面為圖 4-19 26 圖 4-19 刀具參數(shù) 8.鉆上型腔小孔 操作：刀具路徑→鉆孔→手動→選取圖形→執(zhí)行→設(shè)置參數(shù)→確定。 刀具參數(shù)設(shè)置界面為圖 4-20 圖 4-20 刀具參數(shù) 9.鉆上型腔大孔 操作：刀具路徑→鉆孔→手動→選取圖形→執(zhí)行→設(shè)置參數(shù)→確定。 刀具參數(shù)設(shè)置界面為圖 4-21 圖 4-21 刀具參數(shù) 27 10.鉆下型腔孔 操作：刀具路徑→鉆孔→手動→選取圖形→執(zhí)行→設(shè)置參數(shù)→確定。 刀具參數(shù)設(shè)置界面為圖 4-22 圖 4-22 刀具參數(shù) 11.外形銑削 操作：刀具路徑→外形銑削→串連→選取圖形→執(zhí)行→設(shè)置參數(shù)→確定 銑外型參數(shù)設(shè)置界面為圖 4-23、圖 4-24，生成刀具路徑為圖 4-25 圖 4-23 刀具參數(shù) 圖 4-24 外形銑削參數(shù) 圖 4-25 刀具路線 28 4.2.4 實體仿真 操作：刀具路徑→操作管理→全選→實體驗證→持續(xù)執(zhí)行 操作管理界面為圖 4-22，實體驗證結(jié)果為圖 4-23 圖 4-22 操作管理圖 4-23 35 工序的實體驗證 4.2.5 后置處理 后處理實際上是一個文本編輯處理過程，其作用是將計算出的刀軌（刀位 運動軌跡）以規(guī)定的標準格式轉(zhuǎn)化為 NC 代碼并輸出保存。在主功能菜單選擇道 具路徑→操作管理→全選→后處理，彈出如圖 4-24 所示對話框： 圖 4-24 后處理 29 點擊確定即可生成 NC 代碼如圖 4-25 所示。 4-25 NC 代碼 4.2.6 其它工序仿真實體圖 本設(shè)計除了 35 工序所設(shè)計的面，還有 40 工序精銑反面、45 工序精銑左面、 50 工序精銑右面、55 工序精銑前面和 60 工序精銑后面。由于仿真步驟基本一 樣，這里只給出最后的加工仿真的實體驗證圖，如圖 4-26、圖 4-27、圖 4-28、 圖 4-29 和圖 4-30。 圖 4-26 40 工序的實體驗證 圖 4-27 45 工序的實體驗證 圖 4-28 50 工序的實體驗證 圖 4-29 55 工序的實體驗證 圖 4-30 60 工序的實體驗證 30 第五章 全文總結(jié) 本文講述了射頻盒體的加工過程，通過對射頻盒體的結(jié)構(gòu)分析和工藝分析， 讓我們對盒體有了認識，知道盒體的加工難點在與加工的型腔多，型腔的平行 度要求高且型腔與型腔之間的位置精度高，還有加工的螺紋孔多，螺紋孔之間 的位置精度高且螺紋孔還與型腔結(jié)合給加工帶來不便，最后型腔壁薄的加工還 需特殊的電火花加工。然后根據(jù)大學(xué)里學(xué)到的知識對盒體進行工藝規(guī)程設(shè)計。 在設(shè)計當(dāng)中遇到了很多問題，通過去圖書館查閱資料，從網(wǎng)上找資料，同學(xué)的 幫助和老師的指導(dǎo)，把我的問題一一解決了。設(shè)計當(dāng)中首先遇到的問題就是基 準面的選擇，一個工藝的好壞和它的工藝息息相關(guān)，如果基準面選擇不當(dāng)會對 整個工藝帶來嚴重的后果。其次，是對工序的安排，由于本盒體相對尺寸精度 要求高，我采用了工序集中加工。然后，根據(jù)盒體的加工尺寸選擇加工的刀具 和夾具。最后設(shè)定工序路線。由工序的加工路徑設(shè)定加工仿真，在加工仿真中 首選要熟練的使用 MasterCAM，通過盒體的工序仿真出來實體加工，最后導(dǎo)出 程序代碼運用到實際加工操作當(dāng)中。 31 參考文獻 [1] 閆光明.《現(xiàn)代制造工藝基礎(chǔ)》.西北工業(yè)大學(xué)出版社,2009 [2] 顧崇銜.《機械制造工藝學(xué)》.陜西科學(xué)出版社,2011 [3] 王凡.《實用機械制造工藝師手冊》.機械工業(yè)出版社,2007 [4] 劉朝儒.《機械制圖》.高等教育出版社,2006 [5] 張代東.《機械工程材料應(yīng)用基礎(chǔ)》.機械工業(yè)出版社,2010 [6] 徐學(xué)林.《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》.湖南大學(xué)出版社,2011 [7] 李體仁.《數(shù)控加工與編程技術(shù)》.北京大學(xué)出版社,2012 [8] 漆軍，何冰強.《數(shù)控加工工藝》.機械工業(yè)出版社,2013 32 致 謝 四年的大學(xué)時光就要結(jié)束了，我也順利的完成了我的畢業(yè)設(shè)計，在此之際 我要衷心的感謝在設(shè)計過程中一直幫助我支持我的老師。 我要感謝指導(dǎo)老師——賀榮老師，賀老師在整個設(shè)計過程中對我的影響很 大，設(shè)計過程中的很多個難點都是在賀老師的悉心指導(dǎo)下才克服的，還有賀老 師的親切和善也是我在整個設(shè)計過程中感受最深的。也因為這樣，和老師之間 存在著師生心理障礙一下全無，我也就大方的有問題就問，有想法就提，這也 使得我能更多的發(fā)現(xiàn)設(shè)計中存在的問題，并解決問題。賀老師嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度， 淵博的專業(yè)知識，誨人不倦教學(xué)精神，在學(xué)術(shù)上和為人上都是我們的楷模和榜 樣。同時我還要感謝跟我一起參與設(shè)計的同學(xué)，雖然我們畢設(shè)題目不同，但是 都能在討論中發(fā)現(xiàn)各自的問題，并互相提出解決的方法，設(shè)計能夠順利完成， 也因為他們的幫助。 結(jié)束代表著新的開始，新的征程，本次的畢業(yè)設(shè)計將會成為我今后工作， 學(xué)習(xí)生活中的一份堅實的基礎(chǔ)和保證。從中吸取的經(jīng)驗教訓(xùn)也將成為我們在今 后生活道路上的一筆財富，挫折永遠是前進道路上所必須面對的，相信我們的 未來會走的更好，也可以讓我們大學(xué)的老師放心。真心的感謝在大學(xué)幫助過我 的老師和同學(xué)們，再次感謝你們！ 33 畢業(yè)設(shè)計小結(jié) 本次畢業(yè)設(shè)計是結(jié)合工廠實踐完成的。這次設(shè)計主要問題是型腔太多，螺 紋孔定位精確，所以要考慮的問題很多，但經(jīng)過圖紙的分析、資料的查取、工 序的設(shè)計、仿真的繪制、到最后的總結(jié)修改，這些問題基本克服了，最后在實 際生產(chǎn)中可能還存在一定的問題。 畢業(yè)設(shè)計是對我這四年來大學(xué)所學(xué)到的知識的一個總結(jié)，也是即將步入社 會前的測試，關(guān)系到我的專業(yè)知識是否達到標準的檢測，所以在設(shè)計時需要求 謹務(wù)實的精神。設(shè)計不不合理的地方，需要去一一改正，直到合理為止。正是 本著這種實事求是的精神，才能完成本次畢業(yè)設(shè)計。這次畢業(yè)設(shè)計給了我一次 全面展示自我的機會。讓我有機會去設(shè)計工藝，進一步拓寬了我的知識面，同 時也給了我一個溫習(xí)以前所學(xué)知識的機會，使我進一步鞏固了機械制造、機械 制圖、數(shù)控加工及工藝等課程的基礎(chǔ)知識。本文闡述了射頻盒體的特點和發(fā)展 趨勢，分析零件的工藝性，確定工藝方案，闡述了盒體結(jié)構(gòu)，提升了設(shè)計思路 和提高了繪圖能力，熟悉了設(shè)計規(guī)范和標準。本次畢業(yè)設(shè)計主要是對射頻盒體 的加工仿真及編程進行設(shè)計分析、加工、仿真及說明。通過這次設(shè)計，我掌握 了機械加工設(shè)計的設(shè)計步驟，以及一些設(shè)計要點，也學(xué)到了許多繪圖技巧，對 CAD 和 CAM 的運用更加熟練，同時對機械行業(yè)的前景有了新的了解。 這次設(shè)計既是對大學(xué)期間所學(xué)知識的總結(jié)，也是為今后步入社會工作的一 個必要的準備。愿這次畢業(yè)設(shè)計能為今后的工作開啟新的篇章。 34 附 錄 附錄 1：外文翻譯 1 本 附錄 2：零件圖 1 張 附錄 3：工藝規(guī)程 1 本 附錄 4：程序 1 本