射频盒体加工工艺编制及实体加工仿真

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 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 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 I 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 II 2 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 III 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 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 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 V 目目 录录 第一章第一章 绪论绪论 1 1 1 盒体的介绍及加工 1 1 1 1 盒体介绍 1 1 1 2 盒体加工 1 1 2 工艺发展前景 2 第二章第二章 盒体分析盒体分析 3 2 1 盒体结构分析 3 2 2 盒体工艺分析 4 2 2 1 工艺路线的分析 4 2 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 7 3 1 工艺路线的确定 7 3 2 基准的选择 8 3 2 1 基准的分类 8 3 2 2 定位基准的选择 9 3 3 毛坯材料的选择 10 3 4 刀具的选择 11 3 5 夹具的选择 12 3 6 量具的选择 12 3 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 19 4 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 VI 4 2 加工仿真 20 4 2 1 设置毛坯 20 4 2 2 设置边界盒 20 4 2 3 刀具路径 20 4 2 4 实体仿真 27 4 2 5 后置处理 27 4 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 1 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 110 x102x23 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 2 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 3 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 4 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 5 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 4X 4 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 24X 4 5 孔 1 0 0 5 4 关键特性 3凸台距离 x 轴 0 10 100 关键特性 4上型腔 Y 轴 15 0 1关键特性 5下型腔 Y 轴 47 0 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 5 0 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 6 8小型腔 Y 轴 70 0 1关键特性 9 4 5 孔距 X 轴 90 0 1关键特性 10 4 5 孔距 Y 轴 92 0 1关键特性 11表面孔距 X 轴 26 0 1关键特性 12表面孔距 Y 轴 26 0 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 7 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 8 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 9 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 10 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 11 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 0 M2 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 12 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 M2 M2 螺纹孔 丝锥硬质合金 M2 5 M2 5 螺纹孔 丝锥硬质合金 M3 M3 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 13 2 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 14 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 15 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 16 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 17 045 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 18 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 19 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 20 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 21 4 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 1 4 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 22 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 23 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 24 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 25 6 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 26 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 钻上型腔大孔 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 21 图 4 21 刀具参数 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 27 10 钻下型腔孔 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 22 图 4 22 刀具参数 11 外形铣削 操作 刀具路径 外形铣削 串连 选取图形 执行 设置参数 确定 铣外型参数设置界面为图 4 23 图 4 24 生成刀具路径为图 4 25 图 4 23 刀具参数 图 4 24 外形铣削参数 图 4 25 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 28 4 2 4 实体仿真 操作 刀具路径 操作管理 全选 实体验证 持续执行 操作管理界面为图 4 22 实体验证结果为图 4 23 图 4 22 操作管理图 4 23 35 工序的实体验证 4 2 5 后置处理 后处理实际上是一个文本编辑处理过程 其作用是将计算出的刀轨 刀位 运动轨迹 以规定的标准格式转化为 NC 代码并输出保存 在主功能菜单选择道 具路径 操作管理 全选 后处理 弹出如图 4 24 所示对话框 图 4 24 后处理 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 29 点击确定即可生成 NC 代码如图 4 25 所示 4 25 NC 代码 4 2 6 其它工序仿真实体图 本设计除了 35 工序所设计的面 还有 40 工序精铣反面 45 工序精铣左面 50 工序精铣右面 55 工序精铣前面和 60 工序精铣后面 由于仿真步骤基本一 样 这里只给出最后的加工仿真的实体验证图 如图 4 26 图 4 27 图 4 28 图 4 29 和图 4 30 图 4 26 40 工序的实体验证 图 4 27 45 工序的实体验证 图 4 28 50 工序的实体验证 图 4 29 55 工序的实体验证 图 4 30 60 工序的实体验证 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 30 第五章 全文总结 本文讲述了射频盒体的加工过程 通过对射频盒体的结构分析和工艺分析 让我们对盒体有了认识 知道盒体的加工难点在与加工的型腔多 型腔的平行 度要求高且型腔与型腔之间的位置精度高 还有加工的螺纹孔多 螺纹孔之间 的位置精度高且螺纹孔还与型腔结合给加工带来不便 最后型腔壁薄的加工还 需特殊的电火花加工 然后根据大学里学到的知识对盒体进行工艺规程设计 在设计当中遇到了很多问题 通过去图书馆查阅资料 从网上找资料 同学的 帮助和老师的指导 把我的问题一一解决了 设计当中首先遇到的问题就是基 准面的选择 一个工艺的好坏和它的工艺息息相关 如果基准面选择不当会对 整个工艺带来严重的后果 其次 是对工序的安排