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文档简介
广东机电职业技术学院毕业综合实践报告毕业综合实践题目: iPhone4手机触摸屏玻璃 面板的数控加工工艺 专 业:_ _ 数控技术_ _ _ _ _ 班 级:_ _ _ _ 数控0907班_ _ _ _ 学生姓名:_ _ 姚良锋_ _ _ _ _ 学 号: 06090748 指导教师:_ _ 莫秉华_ _ _上交时间:2012 年 4 月 27 日广东机电职业技术学院毕业综合实践报告任务书学 生姓 名姚良锋学号06090748班级0907年级3年级专业数控技术通信地址广州市白云区沙太北路广东机电职业技术学院邮 政编 码510515E-mail地址517080232QQ.COM电业综合实践报告题目iPhone4手机触摸屏玻璃面板的数控加工工艺指导教师姓名职 称工作单位及所从事专业联系方式备 注莫秉华讲师广东机电职业技术学院数控技术专业毕业综合实践报告要求:毕业综合实践报告应包含如下内容:1. 摘要2. 前言3. 加工实例的产品介绍4. 触摸屏手机玻璃面板的图纸分析5. 触摸屏手机玻璃面板的数控加工设备的特点6. 触摸屏手机玻璃面板的数控加工过程7. 实习总结8. 参考文献教研室审批意见教研室负责人:年 月 日系部审批意见审核人签字: 年 月 日备注1、任务书由指导教师填写,一式二份。其中学生一份,指导教师一份。2、审批若不能通过,需重新填报此表。不通过的原因如下:(请画标明)A、任务不明确; B、雷同;(同学之间或其它方面雷同); C、其他原因目录摘 要1一、前言2二、加工实例的产品介绍3(一)加工产品图介绍3(二)加工产品的分析4(三)加工触摸屏手机玻璃面板的工艺安排4三、触摸屏手机玻璃面板的图纸分析5(一)iphone4手机玻璃面板的图纸5(二)iphone4手机玻璃面板的技术要求5四、触摸屏手机玻璃面板的数控加工设备的特点6(一)北京精雕机床的基本性能参数指标6(二)触摸屏手机玻璃面板的数控加工设备特性总结7五、触摸屏手机玻璃面板的数控加工过程7(一)量具知识的准备7(二)夹具与刀具的准备9(三)数控编程(代码)12(四)iphone4手机玻璃面板的数控加工编程13六、实习总结19参 考 文 献21摘 要本文通过对触摸屏玻璃面板的分类、制作工艺、用途以及发展趋势的介绍,让读者从更深层次的认识触摸屏这个新兴的行业。随着科技的进步,CAD和CAM技术的快速的发展,为触摸屏制作带来了技术的支持,也为触摸屏行业带来了更大的发展。iphone手机作为近年来最热门的手机品牌,性能强大,质量优质,被广大青年极度热捧。本文以实习中加工的iphone触摸屏手机玻璃面板为例,详细分析论述该型号数控加工的工艺、技术规格和操作要点,本文根据自己的实习经验详细论述了北京精雕JDLGS230双轴数控铣床加工iphone触摸屏手机玻璃面板的要点,加工Iphone触摸屏手机玻璃面板过程的工艺路线制订。关键词:触摸屏手机玻璃面板 单、双轴CNC精雕机 数控加工工艺一、前言随着大学毕业实习的来临,我来到了东莞东铢光电科技有限公司参加毕业实习,公司成立于2011年4月,注册资金600万元,股东来自于上海张江及台湾业界精英。公司主要经营对触屏手机玻璃面板的制作。玻璃加工是09年兴起的新型行业,主要是制作高档触摸屏电子,如手机、MP4、平板电脑等。实习期间我主要从事北京精雕机床操作,利用北京精雕机床完成触屏手机玻璃面板的外型加工、听孔加工及按键孔加工。至今历时五个多月的实习,这次实习,真正到达制造业的第一前线,了解了我国目前制造业的发展状况也粗步了解了制造业的发展趋势。在新的世纪里,科学技术必将以更快的速度发展,更快更紧密得融合到各个领域中,而这一切都将大大拓宽制造业的发展方向。随着美国苹果公司的ipad 系列与iphone 系列产品持续热卖,过去以通话功能为主的手机和以办公、上网为主的电脑产品已不能满足消费者需求,新移动终端创新战争已经引爆,而此潮流也带动了相关零部件快速发展,LCD显示屏、触控模组、内存和等组件都将得到快速发展。而且目前触摸屏的应用范围从以往的银行自动柜员机、工控计算机等小众商用市场,迅速扩展到手机、PDA、GPS(全球定位系统)、PMP(MP3,MP4等),甚至平板电脑(Tablet PC)等大众消费电子领域。展望未来,触控操作简单、便捷,人性化的触摸屏有望成为人机互动的最佳界面而迅速普及。因此,触摸屏行业是一个比较拥有发展前景的新兴行业。触摸屏技术与显示领域里面的诸多技术创新一样,将会由小屏幕向大屏幕扩散。首先大规模应用的是手机、MP3等市场基础广阔、高端产品利润率有保证的电子产品,属于5寸以下屏。目前触摸屏技术正在向5-10英寸的的阅读器、上网本等电子产品规模化扩散,进一步大规模应用到10寸以上笔记本电脑。上网本与平板电脑这两个领域是笔记本电脑的主要增量市场,预计2014年这一市场的年出货量将会达到3.7亿,按照70%的触屏渗透率,中尺寸触屏笔记本的年需求量在2.5亿,对比现有触屏手机每年1.5亿的出货量,将成为一个巨大的增量市场。综上所述,我们可以知道触摸屏行业是一个热门的新兴科技性的行业,同时也拥有很好的发展前景。对于从事这个行业的工作人员将会有一个比较光明的前景。二、加工实例的产品介绍(一)加工产品图介绍以下加工产品图为iphone4的图片。而我们生产的主要是触摸屏手机玻璃面板这一部分,包含外围、听孔、按键孔。图1-1加工产品立体图(iphone4上面的玻璃面板)(二)加工产品的分析Iphone4手机玻璃面板的外形相对来说很简单,就是一个带圆角的矩形,上方带一个手机听孔、下方一个按键孔。尺寸公差带相对来说也比较少,五个丝的精度对于现代的数控加工来说,不是什么难事。在本文里,外形的加工方法不予以讨论,外形的加工只是一个外形铣削,只不过所用的刀具不是铣刀,而是金刚石磨头。对于iphone4手机玻璃面板的听孔和按键孔加工来说,该图纸所给出的尺寸以及标注还是比较容易达到的。听孔和按键孔的位置确定来自于玻璃面板的上边和左边,定位尺寸也没有公差带,这一点在定位时会带来一点困难。在加工时就要运用面板的上边和左边来定位,夹具设计时采用直角靠角定位设计,底部用真空吸紧。听孔和按键孔的尺寸相对来说比较难控制,但是五个丝的公差带也不难实现,实现听孔的尺寸难度主要来源于刀具的同轴度和刀具本身的制造误差及刀具磨损程度。(三)加工触摸屏手机玻璃面板的工艺安排触摸屏手机玻璃面板的制作完成需经过11道工序,从开料、CNC、抛光、清洗、前检、钢化、LP、清洗、后检、丝印、终检,十一道工序制作完成。1、开料是头道工序,其主要是将原玻璃加工成CNC所需加工的毛坯,开料加工的毛坯必须相对于原图形要留有余量,余量根据夹具的定位块来计算(定位块为配合专用夹具的一种定位工具);2、CNC是触摸屏手机玻璃面板制作中为一个重要的工序,其目的是形状的成型,尺寸精度的保证。CNC加工工序包含多种工步,分别有外形加工、T孔加工、按键孔加工、开口加工及倒边加工等5个工步,但也有一次成型的工步。CNC中夹具是专用夹具,夹紧方式为真空吸附。刀具为砂轮棒,加工主要为磨削去除材料。3、抛光又称平磨,主要是通过磨皮和抛光粉一起将玻璃面板表面的划伤和凹点磨平,以达到平整光亮;4、前检为一个品质部门,检验抛光的实际效果;钢化是热处理一种,以加强玻璃面板的刚度和强度,改变玻璃面板易碎的本质;5、LP也是抛光,主要差异在于目的不同,LP主要是去除玻璃面板钢化后表面残留的硝酸钾;6、后检也为一个品质部门,检验白片的最终品质是否达标(玻璃面板在丝印前统称为白片);7、丝印为印刷工序,其目的为合格的白片中印刷上油墨,最终成为触屏手机玻璃面板的效果,丝印也有多道工步,正常有首层黑油、印镜面银、盖底黑油、印IR孔和印按键孔五道工步;8、终检为成品检验部门,确保公司产品最终的品质;以上为触摸屏手机玻璃面板制作全部工序,CNC是触摸屏手机玻璃面板的数控加工,也是触摸屏手机玻璃面板制作中重要的工序。三、触摸屏手机玻璃面板的图纸分析(一)iphone4手机玻璃面板的图纸(二)iphone4手机玻璃面板的技术要求1、材质:旭硝子2、未注尺寸公差0.10,注安全角公差按0.05,带*为重点管控尺寸3、听筒孔正面大边需抛光4、钢化:110g钢球过35cm跌落不破,表面硬度7H5、丝印:见效果图(参照样板)6、包装:上下两面均贴保护膜 7、产品所有材料符合ROHS要求四、触摸屏手机玻璃面板的数控加工设备的特点(一)北京精雕机床的基本性能参数指标JDLGC_ATC_P JDLGS230名 称JDLGC_ATC_PJDLGS230 工作台纵向行程(X轴) 470 mm 460 mm 工作台横向行程(Y轴) 600 mm 600 mm工作台横向行程(Z轴) 160 mm 110 mmX/Y/Z轴运动定位精度 0.010/0.010/0.008mm 0.010/0.010/0.006mmX/Y/Z轴重复定位精度 0.008/0.008/0.005mm 0.008/0.008/0.005mm主轴转速 10000-36000rpm 10000-60000rpm最大切削进给速度 6m/min 6m/min最大工作负重 30KG 30KG数控系统 CDD JD45(二)触摸屏手机玻璃面板的数控加工设备特性总结1、采用防水型全封闭结构;2、主轴高转速;3、精度要求高;4、稳定性好;5、单轴带刀库、双轴系统,效率高;6、冷却范围要全方位;7、导轨、丝杆、紧固件等经过防水、防锈的特殊处理;8、三键手持盒:方便控制机床程序启动及加工暂停,并可对真空气路进行通断控制。五、触摸屏手机玻璃面板的数控加工过程(一)量具知识的准备 图2-1 常用量具通用的计量器具种类很多,如图2-1为常用的量具:1.游标量具应用游标读数原理制成的量具叫游标量具。常用游标量具有游标卡尺、深度游标卡尺和高度游标卡尺。它们具有结构简单、使用方便、测量范围大等特点。常用游标量具的测量范围和游标读数值列于表 4-3-1。表4-5 游标量具的游标读数值和测量范围 mm类别游标卡尺深度游标卡尺高度游标卡尺双面量爪单面量爪带深度尺游标读数值0.020.050.020.050.10.020.050.020.050.020.050.1测量范围0200030005,01500,020000,01000003000012501500300020003000300020003000500,010002.光学投影仪光学投影仪是光、机、电、算一体化的精密测量仪器,广泛地应用于机械制造业、仪器仪表业、钟表行业和电子工业等有关厂矿的计量室和车间,能高效地检测各种形状复杂工件的轮廓和表面形状。例如:样板、冲压件、凸轮、螺纹、齿轮、成形铣刀、丝攻等各种刀具、工具和零件。3.测厚规定义 用于测量固定于表架上的百分表侧头测量面相对于表架测砧测量面的直线位移量(厚度),并由百分表进行读数的测量器具,又称厚度表。 测量深度:测厚规的测量面能伸入被测工件的距离。 示值误差:测厚规上百分表的指示值与测量面实际分隔的距离之差。 技术要求1、测厚规上不得有影响使用性能的外部缺陷。 2、测厚规上百分表的安装应牢固可靠,拨动按键,其测量杆的移动应平稳、灵活,无卡滞现象。 3、当测量头测量面与测砧测量面接触时,百分表的指针应指向测量杆轴线的上方,其误差应不超过5。 4、测厚规所用百分表的技术要求按GB/T 1219的规定。其测量力可按用户要求特殊供应。(二)夹具与刀具的准备1、夹具的设计根据图纸要求,设计该型号触摸屏手机玻璃面板专用夹具: 图3-1 iphone4手机玻璃面板的专用夹具2、加工刀具的设计根据图纸要求,设计一款符合该款手机玻璃面板加工的刀具。设计的刀具为组合刀具,一共包含了3把刀具,分为别是:1. 6.0刀具用于外形开粗,砂轮目数400#;2. 5.4刀具用于外围倒边,砂轮目数800#;3. 1.0刀具用于孔开粗和倒边,砂轮目数320#/800#。图4-1 iphone4手机玻璃面板加工所使用的磨头(三)数控编程(代码)数控指令包括准备功能指令(G功能)、辅助功能指令(M功能)、刀具功能指令(T功能)、主轴功能指令(S功能)、进给功能指令(F功能)。常用指令有:G00 快速移动,模态例如:G00X40Y50;G01 直线插补,模态 例如:G01X40Y30Z0;G02 顺时针圆弧插补,模态 例如:G02X40Y10R10;G03 逆时针圆弧插补,模态 例如:G03X40Y10I10J10;G04 暂停,单位毫秒 例如:G04P200G17 XY平面选择,数控铣床缺省 G21 米制单位设定,缺省G41/G42/G40 刀具半径左补偿/刀具半径右补偿/刀具半径补偿取消G43/G44/G49 刀具长度正补偿/刀具长度负补偿/刀具长度补偿取消G54G59 第一工件坐标系第六工件坐标系指定G80 钻孔循环取消G81 钻孔循环 例如:G81X10Y10Z-15R5F50;G83 啄式钻孔循环 例如:G83X10Y10Z-15R5P300Q5F50;G90 绝对尺寸 G91 相对尺寸G94 进给率,单位mm/min,数控铣床缺省G95 进给率,单位mmrM00程序停止M02程序结束M03主轴顺时针旋转M04主轴逆时针旋转M05主轴停止M08 冷却液打开M09 冷却液关闭M30程序结束并返回M98 调用子程序 例如 :M98P0032007;调用O2007子程序3次M99子程序结束(四)iphone4手机玻璃面板的数控加工编程1、参数设置加工项目外形加工听筒孔加工按键孔加工开粗倒边开粗倒边开粗倒边加工余量0.12mm00.05mm00.1mm0磨头直径6.05.41.01.01.01.0砂粒度400#800#320#800#320#800#主轴转速36000rpm36000rpm36000rpm36000rpm36000rpm36000rpm进给速度0.6m/min0.8m/min0.15m/min0.15m/min0.15m/min0.15m/min转角限速0.4m/min0.8m/min0.1m/min0.1m/min0.15m/min0.15m/min进刀下刀方式圆弧进刀满刀吃圆弧进刀满刀吃螺旋下刀每层0.04mm圆弧进刀满刀吃螺旋下刀每层0.04mm圆弧进刀满刀吃经过以上三个工步(外形加工、听筒孔加工、按键孔加工)加工后,触摸屏手机玻璃面板的数控加工已完成,在触摸屏手机玻璃面板的数控加工行业中除了加工工艺的制定和参数设定很重要外,加工后的品质检查也是为其重要的。在玻璃加工中经常出现的品质问题有未磨到边、崩边、砂边、烧刀、长宽不成比例、倒边不均匀、变形等,只有避免的这些问题,触摸屏手机玻璃面板的数控加工才算真正完成。2、玻璃程式编制和程序段输出图5-1 Iphone4手机玻璃面板的刀具路径%O0000(PROGRAM NAME - T)(DATE=DD-MM-YY - 26-04-12 TIME=HH:MM - 12:44)N100G21N102G0G17G40G49G80G90( 6. FLAT ENDMILL TOOL - 1 DIA. OFF. - 1 LEN. - 1 DIA. - 6.)N104T1M6N106G0G90G54X-17.295Y65.385A0.S1591M3N108G43H1Z50.N110Z10.N112G1Z-10.F300.N114Y62.385F159.1N116G2X-20.295Y59.385R3.N118G3X-31.085Y48.595R10.79N120G1Y-48.595N122G3X-20.295Y-59.385R10.79N124G1X20.295N126G3X31.085Y-48.595R10.79N128G1Y48.595N130G3X20.295Y59.385R10.79N132G1X-20.295N134G2X-23.295Y62.385R3.N136G1Y65.385N138Z0.F3000.N140G0Z50.N142M5N144G91G28Z0.N146G28X0.Y0.A0.N148M01( 6. FLAT ENDMILL TOOL - 2 DIA. OFF. - 2 LEN. - 2 DIA. - 6.)N150T2M6N152G0G90G54X-17.295Y65.265A0.S1591M3N154G43H2Z50.N156Z10.N158G1Z-6.66F300.N160Y62.265F159.1N162G2X-20.295Y59.265R3.N164G3X-30.965Y48.595R10.67N166G1Y-48.595N168G3X-20.295Y-59.265R10.67N170G1X20.295N172G3X30.965Y-48.595R10.67N174G1Y48.595N176G3X20.295Y59.265R10.67N178G1X-20.295N180G2X-23.295Y62.265R3.N182G1Y65.265N184Z3.34F3000.N186G0Z50.N188M5N190G91G28Z0.N192G28X0.Y0.A0.N194M01( 1. FLAT ENDMILL TOOL - 3 DIA. 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