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射频
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射频盒体加工工艺编制及实体加工仿真,射频,加工,工艺,编制,实体,仿真
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机械专业外语文献翻译系 别 机电工程系 专 业 机械设计制造及其自动化班 级 161003 学生姓名 陈志刚 学 号 103336 日 期 2014.6.10 1The Surface Quantity While Machine ProcessesA.the machine processes the surface quantity to use the influence of the function to the machine(A)The surface quantity to bear to whet the sexual influence1. Rough degree of surface to bear to whet the sexual influenceThe 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 influenceProcess 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 strengthThe 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 strengthAt 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 strengthRemaining 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 influenceThe 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 preventfrom should dint decay open the rift . (D)The surface quantity to match with the influence of the quantityA 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 degree1. The knife has several shapes to reply to reflect2. The property of a material of work3. Slice to pare the dosage(B)Whet to pare to process to affect the surface factor of the rough degreeThe 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 functionIn 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 hardening1. 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 hardenSlice 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 dint1. Produce remaining of should the reason of the dinta. 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 methodThe 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.机械加工表面质量A、机械加工表面质量对机器使用性能的影响 （A）表面质量对耐磨性的影响 1. 表面粗糙度对耐磨性的影响 表面粗糙度对零件表面磨损的影响很大。一般说表面粗糙度值愈小，其磨损性愈好。但表面粗糙度值太小，润滑油不易储存，接触面之间容易发生分子粘接，磨损反而增加。因此，接触面的粗糙度有一个最佳值，其值与零件的工作情况有关，工作载荷加大时，初期磨损量增大，表面粗糙度最佳值也加大。 2. 表面冷作硬化对耐磨性的影响 加工表面的冷作硬化使摩擦副表面层金属的显微硬度提高，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，这是因为过分的冷作硬化将引起金属组织过度疏松，甚至出现裂纹和表层金属的剥落，使耐磨性下降。 （B）表面质量对疲劳强度的影响 金属受交变载荷作用后产生的疲劳破坏往往发生在零件表面和表面冷硬层下面，因此零件的表面质量对疲劳强度影响很大。 1. 表面粗糙度对疲劳强度的影响 在交变载荷作用下，表面粗糙度的凹谷部位容易引起应力集中，产生疲劳裂纹。表面粗糙度值愈大，表面的纹痕愈深，纹底半径愈小，抗疲劳破坏底能力就愈差。 2. 残余应力、冷作硬化对疲劳强度的影响 余应力对零件疲劳强度的影响很大。表面层残余拉应力将使疲劳裂纹扩大，加速疲劳破坏；而表面层残余应力能够阻止疲劳裂纹的扩展，延缓疲劳破坏的产生。 表面冷硬一般伴有残余应力的产生，可以防止裂纹产生并阻止已有裂纹的扩展，对提高疲劳强度有利。 （C)表面质量对耐蚀性的影响 零件的耐蚀性在很大程度上取决于表面粗糙度。表面粗糙度值愈大，则凹谷中聚积腐蚀性物质就愈多。抗蚀性就愈差。 表面层的残余拉应力会产生应力腐蚀开裂，降低零件的耐磨性，而残余压应力则能防止应力腐蚀开裂。 （D）表面质量对配合质量的影响 表面粗糙度值的大小将影响配合表面的配合质量。对于间隙配合，粗糙度值大会使磨损加大，间隙增大，破坏了要求的配合性质。对于过盈配合，装配过程中一部分表面凸峰被挤平，实际过盈量减小，降低了配合件间的连接强度。 B、影响表面粗糙度的因素 （A）切削加工影响表面粗糙度的因素 1. 刀具几何形状的复映 2. 工件材料的性质 3. 切削用量 （B）磨削加工影响表面粗糙度的因素 影响磨削表面粗糙的主要因素有： 砂轮的粒度、砂轮的硬度、砂轮的修整 、磨削速度 、磨削径向进给量与光磨次数 、工件圆周进给速度与轴向进给量 、冷却润滑液 。C、影响加工表面层物理机械性能的因素 在切削加工中，工件由于受到切削力和切削热的作用，使表面层金属的物理机械性能产生变化，最主要的变化是表面层金属显微硬度的变化、金相组织的变化和残余应力的产生。由于磨削加工时所产生的塑性变形和切削热比刀刃切削时更严重，因而磨削加工后加工表面层上述三项物理机械性能的变化会很大。 （A）表面层冷作硬化 1. 冷作硬化机械加工过程中因切削力作用产生的塑性变形，使晶格扭曲、畸变，晶粒间产生剪切滑移,晶粒被拉长和纤维化，甚至破碎，这些都会使表面层金属的硬度和强度提高，这种现象称为冷作硬化(或称为强化)。表面层金属强化的结果，会增大金属变形的阻力，减小金属的塑性，金属的物理性质也会发生变化。 2. 影响冷作硬化的主要因素 切削刃钝圆半径增大，对表层金属的挤压作用增强，塑性变形加剧，导致冷硬增强。刀具后刀面磨损增大，后刀面与被加工表面的摩擦加剧，塑性变形增大，导致冷硬增强。切削速度增大，刀具与工件的作用时间缩短，使塑性变形扩展深度减小，冷硬层深度减小。切削速度增大后，切削热在工件表面层上的作用时间也缩短乐，将使冷硬程度增加。进给量增大，切削力也增大，表层金属的塑性变形加剧，冷硬作用加强。工件材料的塑性愈大，冷硬现象就愈严重。（B）表面层残余应力 1. 产生残余应力的原因 a. 切削时在加工表面金属层内有塑性变形发生，使表面金属的比容加大。由于塑性变形只在表层金属中产生，而表层金属的比容增大，体积膨胀，不可避免地要受到与它相连的里层金属的阻止，因此就在表面金属层产生了残余应力，而在里层金属中产生残余拉应力。 b. 切削加工中，切削区会有大量的切削热产生 。c. 不同金相组织具有不同的密度，亦具有不同的比容。如果表面层金属产生了金相组织的变化，表层金属比容的变化必然要受到与之相连的基体金属的阻碍，因而就有残余应力产生。 2. 零件主要工作表面最终工序加工方法的选择 零件主要工作表面最终工序加工方法的选择至关重要，因为最终工序在该工作表面留下的残余应力将直接影响机器零件的使用性能。 选择零件主要工作表面最终工序加工方法，须考虑该零件主要工作表面的具体工作条件和可能的破坏形式。 在交变载荷作用下，机器零件表面上的局部微观裂纹，会因拉应力的作用使原生裂纹扩大，最后导致零件断裂。从提高零件抵抗疲劳破坏的角度考虑，该表面最终工序应选择能在该表面产生残余压应力的加工方法。61西北工业大学明德学院本科毕业设计论文西北工业大学明德学院本科毕业设计论文本科毕业设计论文本科毕业设计论文题题 目目 射频盒体加工工艺编制及实体加工仿真专业名称 机械设计制造及其自动化学生姓名 陈志刚 指导教师 贺荣 毕业时间 2014.6 西北工业大学明德学院本科毕业设计论文西北工业大学明德学院本科毕业设计论文 毕业 任务书一、题目 射频盒体加工工艺编制及实体加工仿真二、指导思想和目的要求毕业设计（论文）是坯养学生自学能力、综合应用能力、独立工作能力的重要教学实践环节。是坯养学生综合运用所学专业的基本理论、基础知识、技术基础课、专业课的知识和方法，去分析和解决机械电子工程应用中的实际问题的能力，也是对所学课程进一步深化和补充，从而提高学生的基本技能和专业技能，也是由学生过渡到工程师的一个重要的实践训练环节。 三、主要技术指标1、绘制零件图一张；2、编制工艺规程一本3、编制数控机床加工程序（NC）一本4、实体加工仿真刀具路径及视频5、编写说明书（论文）一本四、进度和要求1、依据实体模型绘制零件图 3 周2、设计工艺路线及编制工艺规程 5 周3、编制数控机床加工程序 1 周4、实体加工仿真 1 周5、编写说明书（论文） 4 周五、主要参考书及参考资料1、 现代制造工艺基础 闫光明等编 西北工业大学出版社设计论文西北工业大学明德学院本科毕业设计论文西北工业大学明德学院本科毕业设计论文I2、 机械制造工艺学 顾崇衔等编 陕西科学出版社3、 实用机械制造工艺师手册 王凡主编 机械工业出版社西北工业大学明德学院本科毕业设计论文西北工业大学明德学院本科毕业设计论文II摘摘 要要近年来，随着数控技术与仿真技术的发展，在现代制造工业中，性能良好的加工中心设备和数控仿真技术使许多零件的加工更为方便，使得产品质量和加工效率都有所提高。利用这些设备如何能高效地加工出更为优质的零件，已成为企业关心的问题。本文以射频盒体为例，基于近年应用起来的高速加工制造，利用工厂现有的数控设备，在结合资料，实际加工经验及射频盒体的要求的基础上，对射频盒体的加工工艺进行了深入的研究，对射频盒体加工的工艺路线进行了拟定，介绍了工艺规程的设计，如何选择每道工序的定位基准，重点论述了如何制定出先进的工艺卡片和工序卡片，积极探索出加工该类零件的较好的工艺方案，数控加工过程，并在对零件进行工艺分析的基础上，对零件的造型，CNC 程序的生成，仿真加工等方面进行了阐述。通过对射频盒体工工艺编制和加工仿真的研究，可以缩短产品开发周期，降低生产成本，提高产品质量和生产效率，对提高我国制造水平，迈入世界先进技术了、行列有重要意义。关键词：射频盒体，工艺规程，数控仿真西北工业大学明德学院本科毕业设计论文西北工业大学明德学院本科毕业设计论文IIIABSTRACTIn 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 manufacturers technology up to international advanced technology level.KEY WORDS: frequency of box，processing status，NC machining simulation西北工业大学明德学院本科毕业设计论文西北工业大学明德学院本科毕业设计论文IV目目 录录第一章第一章 绪论绪论.11.1 盒体的介绍及加工.11.1.1 盒体介绍.11.1.2 盒体加工.11.2 工艺发展前景.2第二章第二章 盒体分析盒体分析.32.1 盒体结构分析.32.2 盒体工艺分析.42.2.1 工艺路线的分析.42.2.2 技术要求的分析.5第三章第三章 盒体的工艺规程设计盒体的工艺规程设计.73.1 工艺路线的确定.73.2 基准的选择.83.2.1 基准的分类.83.2.2 定位基准的选择.93.3 毛坯材料的选择.103.4 刀具的选择.113.5 夹具的选择.123.6 量具的选择.123.7 工序的安排.13第四章第四章 射频盒体加工仿真及程序编制射频盒体加工仿真及程序编制.194.1 MASTERCAM简介 .19西北工业大学明德学院本科毕业设计论文西北工业大学明德学院本科毕业设计论文V4.2 加工仿真.204.2.1 设置毛坯.204.2.2 设置边界盒.204.2.3 刀具路径.204.2.4 实体仿真.274.2.5 后置处理.274.2.6 其它工序仿真.28第五章第五章 全文总结全文总结.29参考文献参考文献.30致致 谢谢.31毕业设计小结毕业设计小结.32附附 录录.33西北工业大学明德学院本科毕业设计论文西北工业大学明德学院本科毕业设计论文0第一章 绪论1.1 盒体特点介绍及加工1.1.1 盒体特点本文所研究的内容是射频盒体，它是用来放置电路板的盒体。整体尺寸为长 x 高 x 宽 110x102x23,材质为 LY12.射频盒体与电路板组合，主要技术要求有盒体平面的平行度，型腔的平面度和孔的位置精度。该盒体零件结构复杂，型腔较多，深度不一，加工部位多，加工难度较大，在加工过程中容易产生较大的变形,难以保证加工精度和表面质量。在工艺研究中,采用粗、精铣削加工分离的工艺流程,低温去应力退火的热处理方式以及采用无应力装夹方式等工艺方法的改进,减小零件在铣削加工过程中的变形,从而提高了零件的加工精度和表面质量。1.1.2 盒体加工通过对盒体的分析，设计工艺路线，选用刀具、夹具及工件毛坯，再在用三维图形建立射频盒体、刀具、工件、夹具等的模型，通过工件边界生产刀具路径并直接展示加工过程，具有可视性和与用户的交互性。一般来说，仿真主要是分为几何仿真和物理仿真，其中几何仿真主要是仿真数控加工机床的加工过程，即是材料切除过程仿真和加工过程中的碰撞和干涉检验，而物理仿真是对切削过程中产生的力、热、振动、刀具磨损及工件表面形成等各参量的分析和预测，分析在既定参数条件下的切削过程质量。本文的目标是实现几何仿真。西北工业大学明德学院本科毕业设计论文西北工业大学明德学院本科毕业设计论文1这部分内容体现在第四章。1.2 工艺发展前景机械制造是国民经济各部门科技进步的基础。在现代条件下机械制造的发展方向是开发工艺可行性广，能保证各种原料消耗最少，可靠性和自动化精度高的新一代的技术。机械制造工艺及其实现组织形成的发展趋势，在很大程度上取决于其结构的发展方向和它的技术使用特征。机器制造中的科技进步将促进以计算机和生产全盘自动化为基础的工序少和能节约资源的工艺的建立和推广。机器制造工艺和组织的远景发展的概念是考虑在集管理，信息和技术为一体得基础上建立全盘自动化工厂，将最终产品的各个加工阶段连接起来。这时，在科技发展现阶段的自动化工厂将不是无人企业。由人服务和管理的体系和机器会发挥作用。新的智能型和集成型的生产手段与高度熟练的工作人员相结合，将在市场需求变化的条件下创造出满足技术和社会经济需求的先决条件。在先进的发达国家中，毛坯生产的发展趋势表明今后毛坯生产决定性的发展方向是力图在经济合理的范围内，是毛坯接近成品零件的尺寸形状。这可降低金属消耗量，减少对于毛坯生产，其特点主要是扩大新的先进的节约资源的工艺过程应用领域。采用电子技术管理切削加工过程，提高了对毛坯质量和精度的要求。这将使其加工工艺得到必要的完善，在不久的将来，精密金属模铸造和压力铸造将取代沙型铸造。有发展前途的制取毛坯的方法将会得到发展，其中包括静压法、金属的压力喷射成型挤压、清密冲压、预热推挤方法等。金属切削加工将被比较经济的制取零件的方法，如冷推挤所取代。但由于所用设备昂贵，金属切削机床上的加工工艺的发展前景在很大程度上与扩大有效采用现有工艺方法的范围紧密相关。西北工业大学明德学院本科毕业设计论文西北工业大学明德学院本科毕业设计论文2第二章 射频盒体的工艺分析2.1 盒体结构分析零件图是表达单个零件形状、大小和特征的图样，也是在制造和检验机器零件时所用的图样，又称零件工作图。在生产过程中，根据零件图样和图样的技术要求进行生产准备、加工制造及检验。因此，它是指导零件生产的重要技术文件。本零件射频盒体零件图需要用主视图、后视图、俯视图、仰视图、左视图、右视图，剖视图 10 个视图才能完全表达如图 2-1 所示。图 2-1 零件图 由零件图可知道本射频盒体结构复杂，型腔非常多，深度不一，加工部位多且型腔与型腔还要保证位置精度，其次还有四个凸台给加工，给侧边加工带来不便，需要特殊的方法来进行加工。还有螺纹孔多且有三种不同的螺纹孔，螺纹孔还与型腔相配合，型腔壁薄易变形，最后两个大型腔之间的型腔壁还要西北工业大学明德学院本科毕业设计论文西北工业大学明德学院本科毕业设计论文3加工。2.2 盒体工艺分析 盒体的工艺分析是整个设计的关键，是决定工艺的安排，是对整个工艺的路线安排和盒体的主要技术要求的分析，必须十分重视。2.2.1 工艺路线分析拟订射频盒体加工的工艺路线，实质是制订机械加工工艺规程的总体布局，对射频盒体加工质量、生产效率和成本有决定性的影响，因此它是制订工艺规程中最关键的一步。通常应提出多个方案进行比较分析，以求最优。在拟订射频盒体的工艺路线时，首先要确定各个平面的加工方法，为使盒体的加工平面达到所要求的经济精度和平面粗糙度，选择时应考虑以下三方面的问题: 1.要保证加工平面的加工精度和平面粗糙度的要求; 2.应考虑生产率和经济性的要求; 3.应考虑工件的材料; 在盒体所需加工平面的加工方法选择好后，就确定组成该盒体的加工工艺过程的工序数。确定工序数有两种截然不同的原则，一是工序集中的原则，另一种是工序分散的原则。 工序集中的原则:所谓工序集中，就是使每个工序包括比较多的工步，完成比较多的加工任务，整个工艺过程由比较少的工序组成。它的特点:第一、工序数目少、设备数量少，可相应减少操作工人人数和生产面积。第二、工件装卡次数少，不但缩短了辅助时间，而且在一次装卡下所加工的内容之间容易保证较高的位置精度。第二、有利于采用高效专用机床和工艺设备，生产效率高。工序分散的原则:所谓工序分散就是每个工序包括比较少的工步，甚至只有一个一步，而整个工艺过程由比较多的工序组成。它的特点是:第一、工序数目多，设备数量多，相应的增加了工人的人数和生产面积。第二、可以选用最有利的切削用量。第三、机床、刀具、卡具等结构简单，调整方便。第四、生产准备工作量小，改变生产对象容易，生产适应性好。西北工业大学明德学院本科毕业设计论文西北工业大学明德学院本科毕业设计论文4通过对射频盒体的分析，射频盒体装夹不便，对型腔的平行度要求高我们采用工序集中的原则。2.2.2 技术要求的分析射频盒体，精度要求较高，加工难度大，加工中既要达到图纸要求，又有做到质量稳定，存在一系列技术难点： 1.设计基准、工艺基准不重合，使加工要求提高。2.外形复杂，需要多次装夹，使工装要求提高3.4X4.5 孔位置公差要求高，需要高精加工 4.孔、槽数量多，相对位置精度要求高5.主视图四个凸台，形状复杂，精度要求高6.零件多处材料少，切削应力大，易变形7.型腔平面度要求高8.型腔壁薄，难加工射频盒体的主要技术指标要求高，难于加工。这里列举了射频盒体的主要技术指标要求见下表 2.1。表 2.1 射频盒体的主要技术指标序号位置尺寸、特性备注1表面粗糙度 3.2一般特性24X4.5 孔1 . 005 . 4关键特性3凸台距离（x 轴）010100.关键特性4上型腔（Y 轴）150.1关键特性5下型腔（Y 轴）470.1关键特性6表面平行度0.05重要特性7型腔平行度0.02关键特性7小型腔（X 轴）65.50.1关键特性西北工业大学明德学院本科毕业设计论文西北工业大学明德学院本科毕业设计论文58小型腔（Y 轴）700.1关键特性94.5 孔距（X 轴）900.1关键特性104.5 孔距（Y 轴）920.1关键特性11表面孔距（X 轴）260.1关键特性12表面孔距（Y 轴）260.1关键特性13M2 螺孔M2x2.5重要特性14M3 螺孔M3x2.5重要特性15圆角R4一般特性其余孔的位置精度和侧面的位置精度见工艺卡片。从技术指标可见，射频盒体其位置精度要求多，要求高，加工难度大，较为罕见，尤其对型腔的工艺设计提出了较高的要求。对型腔壁的加工，一般加工难以办到，这里我们采用电火花加工。西北工业大学明德学院本科毕业设计论文西北工业大学明德学院本科毕业设计论文6第三章 盒体的工艺规程设计3.1 工艺路线的确定在安排加工顺序时一般应遵循以下原则：1.先基准面后其它 应首先安排被选作精基准的表面的加工，再以加工出的精基准为定位基准，安排其它表面的加工。该原则还有另外一层意思，是指精加工前应先修一下精基准。2.先粗后精 这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设计基准面和重要工作面。这些表面是决定零件质量的主要因素，对其进行加工是工艺过程的主要内容，因而在确定加工顺序时，要首先考虑加工主要表面的工序安排，以保证主要表面的加工精度。在安排好主要表面加工顺序后，常常从加工的方便与经济角度出发，安排次要表面的加工。此外，次要表面和主要表面之间往往有相互位置要求，常常要求在主要表面加工后，以主要表面定位进行加工。4.先面后孔 这主要是指箱体和支架类零件的加工而言。一般这类零件上既有平面，又有孔或孔系，这时应先将平面（通常是装配基准）加工出来，再以平面为基准加工孔或孔系。此外，在毛坯面上钻孔或镗孔，容易使钻头引偏或打刀。此时也应先加工面，再加工孔，以避免上述情况的发生。根据上述所述内容再结合射频盒体的生产批量、生产效率、质量保证及经济性等多方面因素，对射频盒体的工艺路线拟定见表 3.1西北工业大学明德学院本科毕业设计论文西北工业大学明德学院本科毕业设计论文7表 3.1 射频盒体工艺路线序号工序号工序名称加工内容机床15下料下料锯床210铣飞六面加工中心315铣粗铣正反面型腔加工中心420铣粗铣凸台加工中心525热处理时效630数控铣精铣六面加工中心735数控铣精铣正面加工中心840数控铣精铣反面加工中心945数控铣精铣左面加工中心1050数控铣精铣右面加工中心1155数控铣精铣前面加工中心1260数控铣精铣后面加工中心1365电火花型腔壁的孔和槽1470钳加工螺纹3.2 基准的选择基准的选择是工艺上一个十分重要的问题，它不仅影响零件表面的位置尺寸和位置精度，还影响整个工艺过程的安排和卡具的结构，必须十分重视。3.2.1 基准的分类1.设计基准:零件图是用以确定零件上某些点、线、面位置所依据的点、线、 面。2.工艺基准：零件加工和装配过程中所采用的基准。它包括以下集中：西北工业大学明德学院本科毕业设计论文西北工业大学明德学院本科毕业设计论文8 工序基准工序图上用来标注本工序加工的尺寸和形位公差的基准。 定位基准工件加工时在机床上或火具中占据正确位置所依据的基准。 测量基准工件在加工中或加工后测量时所用的基准。 装配基准装配时，用以确定零件在部件或产品中的相对位置所采用的基准。3.2.2 定位基准的选择定位基准有粗基准和精基准之分。零件开始加工时，所有的面均未加工，只能以毛坯面作定位基准，这种以毛坯面为定位基准的，称为粗基准，以后的加工面，必须以加工过的表面做定位基准，以加工过表面为定位基准的称为精基准。 在加工中，首先使用的是粗基准，但在选择定位基准时，为了保证零件的加工精度，首先考虑的是选择精基准，精基准选定后，再考虑合理的选择粗基准。1.精基准的选择原则选择精基准时，重点考虑是如何减少工件的定位误差，保证工件的加工精度，同时也要考虑工件装卸方便，火具结构简单， ，它遵循了下列原则:基准重合原则，设计基准与工艺基准一致。基准统一原则，当零件上有许多表面需要进行多道工序加工时，尽可能在各工序的加工中选用一组基准定位，箱体类零件加工大多以一组平面或一面两孔作统一定位基准加工孔和端面。装火方便原则，选定位基准应能使工件定位稳定，火紧可靠，操作方便，火具结构简单。本设计在加工过程中选择贴着死钳口的面和底面作为精基准。2.粗基准的选择原则选择粗基准时，重点考虑如何保证各个加工面都能分配到合理的加工余量，保证加工面与不加工面的位置尺寸和位置精度，同时还要为后续工序提供可靠精基准。本设计中遵循了下列原则:西北工业大学明德学院本科毕业设计论文西北工业大学明德学院本科毕业设计论文9为了保证各个加工面都能分配到足够的加工余量，应选加工余量最小的面为粗基准。为了保证零件上加工面与不加工面的相对位置要求，应选不加工面为粗基准。为了保证零件上重要表面加工余量均匀，应选重要表面为粗基准。为了使定位稳定、可靠，应选毛坯尺寸和位置比较可靠、平整光洁面作粗基准。粗基准应尽量避免重复使用，特别是在同一尺寸方向上只允许装火使用一次。本设计在加工过程中选择贴着死钳口的面和底面作为粗基准。3.3 毛坯材料的选择毛坯是还没加工的原料，也可指成品未完成前的那一部分。 可以是铸造件,锻打件,或是用锯割、气割等方法下的料，比如毛坯陶瓷，毛坯房等。选择毛坯时应该考虑如下几个方面的因素： 1.零件的生产纲领 射频盒体为中小批生产，应选择精度和生产率较低的毛坯制造方法。 2.零件材料的工艺性射频盒体形状不复杂，力学性能要求又不太高时，可选用型材； 3.零件的结构形状和尺寸射频盒体为盒形零件，考虑毛坯加工精度不高，制造毛坯是应留有较大的加工余量。该零件外形尺寸较大，型腔深度较深加工过程中如果工艺方案或加工参数设置不当，极易变形，造成尺寸超差。考虑到射频盒体的结构特点及加工难点，对毛坯质量要求相应提高。要保证表面平整，无凸起，无凹坑等缺陷，我们选用切削性能良好的 LY12 的硬铝作为毛坯材料。综上所述，射频盒体的毛坯制造原料为 LY12 铝材，30mm 厚冷拉型板料。主板反馈后框的毛坯参数见表 3.2。西北工业大学明德学院本科毕业设计论文西北工业大学明德学院本科毕业设计论文10表 3.2 射频盒体的毛坯参数工件名称材料型材尺寸机床射频盒体LY1230mm 板料120X112X30锯床3.4 刀具的选择数控刀具的选择和切削用量的确定是数控加工工艺中的重要内容，它不仅影响数控机床的加工效率，而且直接影响加工质量。刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相关因素正确选用刀具及刀柄。刀具选择总的原则是：安装调整方便、刚性好、耐用度和精度高。在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具加工的刚性。综上所诉：射频盒体的粗加工使用 12 平刀。精加工时，8 铣刀清角。加工四个凸台孔时选用 1.5 中心钻钻削中心孔。用 4.5 的钻头加工。射频盒体工艺过程中使用全部刀具见表 3.3。表 3.3 射频盒体使用刀具刀具名称材料参数（mm）加工位置平刀高速钢12铣削外形、平面平刀高速钢8铣型腔和清角平刀高速钢4铣型腔底面窄槽中心钻高速钢1.5钻 4.5，6,M3 和M2.5 孔中心孔中心钻高速钢1.0M2 中心孔和 1.0 孔钻头高速钢6.0钻 6.0 孔加工扩孔钻头高速钢4.5钻 4.5 孔加工扩孔钻头高速钢2.5钻 M3 螺孔小径西北工业大学明德学院本科毕业设计论文西北工业大学明德学院本科毕业设计论文11钻头高速钢2.0钻 M2.5 螺孔小径钻头高速钢2.5钻 M2 螺孔小径镗刀硬质合金6 和 4.5 孔精加工丝锥硬质合金M2M2 螺纹孔丝锥硬质合金M2.5M2.5 螺纹孔丝锥硬质合金M3M3 螺纹孔3.5 夹具的选择夹具是指机械制造过程中用来固定加工对象，使之占有正确的位置，以接受施工或检测的装置。夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。在选用夹具时，通常需要考虑产品的生产批量、生产效率、质量保证及经济性，选用时可参考下列原则： 1. 在生产量小或研制时，应广泛采用万能组合夹具，只用在组合夹具无法解决十才考虑采用其他夹具。2. 小批量或成批生产十可考虑采用专用夹具，但应尽量简单。3. 在生产批量较大的可考虑采用多工位夹具和气动、液压夹具。根据射频盒体的生产批量、生产效率、质量保证及经济性，并参考以上原则，确定加工射频盒体的夹具为 150mm 平口钳。3.6 量具的选择 量具是测量零件的尺寸、角度、形状精度和相互位置精度的所有的测量工具。在选择量具时，通常要考虑到检验标准的选择和测量时精度系数的选择的选择。选用时可参考下列原则：1.保证测量的准确性。计量器具的性能指标是选用计量器具的主要依据，性能指标中以示值误差.示值变动性和回程误差为主。 西北工业大学明德学院本科毕业设计论文西北工业大学明德学院本科毕业设计论文122.加工方法,批量和数量选择计量仪器。批产以专用量具，量规和专用仪器为主。大批产选用高效率的机械化，自动化的专用测量仪器。 3.根据零件的结构,特性,大小,形状,重量,材料,刚性和表面粗糙度选用计量器具。 4.零件所处的状态和所处的条件选择计量仪器。如现代机器制造业生产自动化，要求测量自动化。动态测量要比静态测量复杂。根据射频盒体的尺寸精度、精度系数、质量保证及经济性，并参考以上原则，确定加工射频盒体的量具为 125 游标卡尺，千分表，千分尺。3.7 工序安排005 下料该工序中使用的是锯床，刀具是锯片，加工(长宽方向单边留)余量为5mm。 （图 3-1）图 3-1 下料010 飞六面粗加工主要是去除大余量，并为后序精加工打好基础，该工序要求按所示零件图粗铣六面，刀具为面铣刀，加工余量为 2mm。 （图 3-2）西北工业大学明德学院本科毕业设计论文西北工业大学明德学院本科毕业设计论文13 图 3-2 粗铣外形015 粗铣正反面型腔粗铣型腔时，由于型腔深度较深，去除材料较多，容易引起变形，所以我们采用由深到浅的加工方法，用 12 铣刀先加工深度较深（浅）的型腔，然后加工深度较浅（深）的型腔。 （图 3-3）图 3-3 加工型腔020 粗铣凸台由于侧面凸台加工余量也较大，为了保证最终精度，我们对侧面也先用12 铣刀进行粗铣，然后精铣。 （图 3-4）西北工业大学明德学院本科毕业设计论文西北工业大学明德学院本科毕业设计论文14图 3-4 粗铣凸台025 时效热处理 时效粗加工后材料组织会有应力或其他缺陷，通过热处理可以消除这些缺陷，保证材料性能，所以本文把热处理安排在粗加工之后精加工之前。030 精铣六面在该工序中，我们用面铣刀去除六面的 2mm 的加工余量。 （图 3-5）图 3-5 精铣六面035 精铣正面该工序中，定位基准如图 3-6 所示，我们先用 12 的铣刀加工出正面的凸台如图 3-6,，然后用 8 的铣刀加工出上下型腔，下型腔的凸台和槽如图 3-7，继而用 1.5 的中心钻打四个凸台上的中心孔，再用 4.5 的钻头钻四个孔，之后钻所有外形的螺纹底孔，及型腔内的孔如图 3-8，最后铣出外形如图 3-9。西北工业大学明德学院本科毕业设计论文西北工业大学明德学院本科毕业设计论文15 图 3-6 铣凸台 图 3-7 铣型腔和槽 图 3-8 钻孔 图 3-9 铣正面外形040 精铣反面该工序中，定位基准如图 3-10，先用 8 的铣刀铣出反面的上下俩个型腔和上面型腔里深度不同的各个小型腔，在加工过程中按型腔深度由深到浅加工，如图 3-10，然后用 1.5 的钻头钻周围的螺纹底孔如图 3-11。 图 3-10 加工反面型腔 图 3-11 钻反面的孔西北工业大学明德学院本科毕业设计论文西北工业大学明德学院本科毕业设计论文16045 精铣左面在该工序中，定位基准如图所示，先用 8 的铣刀铣出型腔，然后用 1的钻头钻孔。 （图 3-12）图 3-12 精铣左面型腔及钻孔050 精铣右面在该工序中定位基准如图 3-13 所示，先用 8 的铣刀铣出大型腔，俩个小型腔及槽，然后钻各个孔。如图 3-13。图 3-13 精铣右面055 精铣前面西北工业大学明德学院本科毕业设计论文西北工业大学明德学院本科毕业设计论文17在该工序中，定位基准如图 3-14，先用 8 的铣刀铣出大型腔，俩个小型腔，然后钻各个孔。如图 3-14。图 3-14 精铣前面060 精铣后面在该工序中定位基准如图 3-15，先用 8 的铣刀铣出俩个型腔。如图3-15。图 3-15 精铣后面065 电火花加工电火花是一种非常规加工方法，是使工具和工件间不断产生脉冲性的火花放电，靠局部瞬时产生的高温使金属融化蚀刻下来的加工方法。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，我们选择圆形和方西北工业大学明德学院本科毕业设计论文西北工业大学明德学院本科毕业设计论文18形电极加工出侧面的槽和孔。图（3-16）图 3-16 电火花加工070 钳在该工序中，我们用各种丝锥加工所有的螺纹孔。西北工业大学明德学院本科毕业设计论文西北工业大学明德学院本科毕业设计论文19第 4 章 射频盒体加工仿真及程序编制4.1Mastercam 简介Mastercam 是美国 CNC Software Inc.公司开发的基于 PC 平台的 CAD/CAM软件。它集二维绘图、三维实体造型、曲面设计、体素拼合、数控编程、刀具路径摸拟及真实感摸拟等到功能于一身。它具有方便直观的几何造型 Mastercam 提供了设计零件外形所需的理想环境，其强大稳定的造型功能可设计出复杂的曲线、曲面零件。 Mastercam9.0 以上版本还有支持中文环境，而且价位适中，对广大的中小企业来说是理想的选择，是经济有效的全方位的软件系统，是工业界及学校广泛采用的 CAD/CAM 系统。Mastercam 不但具有强大稳定的造型功能，可设计出复杂的曲线、曲面零件，而且具有强大的曲面粗加工及灵活的曲面精加工功能。其可靠刀具路径效验功能使 Mastercam 可模拟零件加工的整个过程，模拟中不但能显示刀具和夹具，还能检查出刀具和夹具与被加工零件的干涉、碰撞情况，真实反映加工过程中的实际情况，不愧为一优秀的 CAD/CAM 软件。同时 Mastercam 对系统运行环境要求较低，使用户无论是在造型设计、CNC 铣床、CNC 车床或 CNC 线切割等加工操作中，都能获得最佳效果 Mastercam 软件已被广泛的应用于通用机械、航空、船舶、军工等行业的设计与 NC 加工，从 80 年代末起，我国就引进了这一款著名的 CAD/CAM 软件，为我国的制造业迅速崛起作出了巨大贡献。西北工业大学明德学院本科毕业设计论文西北工业大学明德学院本科毕业设计论文204.2 加工仿真本节以工序 35 为例，详细讲述加工仿真的过程。4.2.1 设置毛坯操作：刀具路径工作设定参数设置（X110,Y102,Z23）确定毛坯设置界面为图 4-1图 4-14.2.2 设置边界盒操作：刀具路径工作设定参数设置（X130,Y122,Z23）边界盒确定4.2.3 刀具路径1.挖平面槽操作：刀具路径挖槽串连选取图形执行设置参数确定。挖槽参数设置界面为图 4-2、图 4-3，生成刀具路径为图 4-4西北工业大学明德学院本科毕业设计论文西北工业大学明德学院本科毕业设计论文21 图 4-2 刀具参数 图 4-3 挖槽参数图 4-4 刀具路线2.铣上型腔操作：刀具路径挖槽串连选取图形执行设置参数确定。挖槽参数设置界面为图 4-5、图 4-6，生成刀具路径为图 4-7 图 4-5 刀具参数 图 4-6 挖槽参数西北工业大学明德学院本科毕业设计论文西北工业大学明德学院本科毕业设计论文22图 4-7 刀具路线3 铣下型腔操作：刀具路径挖槽串连选取图形执行设置参数确定。挖槽参数设置界面为图 4-8、图 4-9，生成刀具路径为图 4-10 图 4-8 刀具参数 图 4-9 挖槽参数图 4-10 刀具路线4.铣下型腔内深槽操作：刀具路径挖槽串连选取图形执行设置参数确定。挖槽参数设置界面为图 4-11、图 4-12，生成刀具路径为图 4-13西北工业大学明德学院本科毕业设计论文西北工业大学明德学院本科毕业设计论文23 图 4-11 刀具参数 图 4-12 挖槽参数图 4-13 刀具路线5.铣下型腔内窄槽操作：刀具路径挖槽串连选取图形执行设置参数确定。挖槽参数设置界面为图 4-14、图 4-15，生成刀具路径为图 4-16 图 4-14 刀具参数 图 4-15 挖槽参数图 4-16 刀具路线西北工业大学明德学院本科毕业设计论文西北工业大学明德学院本科毕业设计论文246.钻凸台孔钻中心孔操作：刀具路径钻孔手动选取图形执行设置参数确定。刀具参数设置界面为图 4-17图 4-17 刀具参数钻孔操作：刀具路径钻孔手动选取图形执行设置参数确定。刀具参数设置界面为图 4-18图 4-18 刀具参数7.钻外轮廓孔操作：刀具路径钻孔手动选取图形执行设置参数确定。刀具参数设置界面为图 4-19西北工业大学明德学院本科毕业设计论文西北工业大学明德学院本科毕业设计论文25图 4-19 刀具参数8.钻上型腔小孔操作：刀具路径钻孔手动选取图形执行设置参数确定。刀具参数设置界面为图 4-20图 4-20 刀具参数9.钻
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