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河南工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 題目：手機外殼凸凹模型腔的數(shù)控加工 班 級： 04143 姓 名： 石金梁 專 業(yè)： 數(shù)控技術及應用 指導教師： 楊瑞蘭 答辯日期： 2007年6月20日 河南工業(yè)職業(yè)技術學院 工 藝 規(guī) 程 零（部）件名稱 手機外殼凸凹模型腔的加工 專 業(yè) 數(shù)控技術及應用 班 級 04143 姓 名 石金梁 指 導 教 師 楊瑞蘭 2007 年 4 月 22 日 河南工業(yè)職業(yè)技術學院 工 藝 過 程 卡 片 產(chǎn) 品 代 號 零 （部） 件 名 稱 零 （部） 件 代 號 手機外殼 材 料 45鋼 毛 坯 種 類 型材 毛 坯 尺 寸 120mmX80mmX34mm 每一毛坯可制零件數(shù) 1 工序序號 工序 名稱 工 序 內(nèi) 容 設 備 夾 輔 具 名 稱 刀 具 名 稱 規(guī) 格 量 具 名 稱 及 規(guī) 格 5 下坯料 下料120mmX80mmX34mm SIENZIS數(shù)控銑床 虎鉗、刀架 ?10mm平刀 游標卡尺、鋼板尺 10 粗銑 粗銑外輪廓，余0.5mm的余量 SIENZIS數(shù)控銑床 虎鉗、刀架 ?10mm平刀 游標卡尺 15 去毛刺 用砂布除去毛刺，以便以后提高加工質(zhì)量 砂布 臺式虎鉗 砂布 游標卡尺 20 熱處理 為了提高它的硬、耐磨性和經(jīng)濟性 回火 25 精銑 精銑外輪廓，達到規(guī)定尺寸 SIENZIS數(shù)控銑床 虎鉗、刀架、 ?6mm球刀 游標卡尺 30 鉗工修磨 處理一些影響表面質(zhì)量的地方 砂布 臺式虎鉗 砂布 千分尺 35 清洗 清洗機 40 檢驗 編 制 石金梁 校 核 楊瑞蘭 審 查 楊瑞蘭 共 1 張 第 1 張 河南工業(yè)職業(yè)技術學院 工 序 卡 片 產(chǎn) 品 代 號 零 （部） 件 名 稱 零 （部） 件 代 號 工序號 01 手機外殼 工序名稱 下坯料 毛坯的寬為80mm 1.先用切割機切出120mmX80mmX34mm的毛坯； 2.在SIENZIS銑床上銑出如圖所示120mmX80mmX34mm； 材 料 45鋼 設 備 名 稱 SIENZIS數(shù)控銑床 型 號 802D 夾具名稱 虎鉗 刀 量 輔 具 名 稱 規(guī) 格 數(shù) 量 平刀 ?10mm 1 鋼板尺 200mm 1 切斷刀 刀寬4mm 1 游標卡尺 0㎜-160㎜ 1 1 編 制 石金梁 校 核 楊瑞蘭 審 查 楊瑞蘭 共 3 張 第 1 張 河南工業(yè)職業(yè)技術學院 工 序 卡 片 產(chǎn) 品 代 號 零 （部） 件 名 稱 零 （部） 件 代 號 工序號 10 手機外殼 工序名稱 粗銑外輪廓 、 凸模 凹模 1.裝夾坯料下端，露出距夾具15mm的長度，粗銑外型，留余量為0.5mm。 材 料 45鋼 設 備 名 稱 SIENZIS數(shù)控銑床 型 號 SIENZIS-802D 夾具名稱 虎鉗 刀 量 輔 具 名 稱 規(guī) 格 數(shù) 量 平刀 ?14mm 1 游標卡尺 0㎜-160㎜ 1 1 1 1 1 編 制 石金梁 校 核 楊瑞蘭 審 查 楊瑞蘭 共 3 張 第 2 張 河南工業(yè)職業(yè)技術學院 工 序 卡 片 產(chǎn) 品 代 號 零 （部） 件 名 稱 零 （部） 件 代 號 工序號 25 手機外殼 工序名稱 精銑外輪廓 1.裝夾坯料下端，露出距夾具15mm的長度，精銑外型，以達到所要求尺寸。 材 料 45鋼 設 備 名 稱 SIENZIS數(shù)控銑床 型 號 SIENZIS-802D 夾具名稱 虎鉗 刀 量 輔 具 名 稱 規(guī) 格 數(shù) 量 球刀 ?10mm 1 游標卡尺 0㎜-160㎜ 1 1 1 1 1 編 制 石金梁 校 核 楊瑞蘭 審 查 楊瑞蘭 共 3 張 第 3 張 河南工業(yè)職業(yè)技術學院 檢 驗 卡 片 產(chǎn) 品 型 號 零 （部） 件 名 稱 零 （部） 件 代 號 工序號 10—30 手機外殼 工序名稱 檢驗 序號 檢驗內(nèi)容及技術要求 10 粗車后，達到該工序尺寸； 15 鉗工修磨，檢驗尺寸是否符合要求。 25 精車，測量是否合格 30 鉗工修磨,進行精確檢驗 設備及工藝裝置 序號 名稱 型號 10 15 西門子802D XK5040A 25 30 虎鉗 游標卡尺 0㎜-160㎜ 外徑千分尺 5—25mm 編 制 石金梁 校 核 楊瑞蘭 審 查 楊瑞蘭 共 1 張 第 1 張 河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 論 文 目 錄 摘要. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . .3 1 現(xiàn)狀分析和材料選擇. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ……...4 1.1 45鋼概述. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 1.2 45鋼用途. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. .. . . 4 1.3 45鋼化學成份. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..4 1.4 45鋼物理性能. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ….. . . . . . . . .5 1.5 45鋼力學性能. . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . ….... . . .. . . .5 1.6 45鋼疲勞性能. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ….... . . . . . .6 1.7 45鋼Goodman圖. . . . . . . . . . . . . . …. . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8 1.8 45鋼斷裂韌性. . . . . . . . . . . . .. . . . ……. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..8 2 加工工藝分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..…. . . . . . . . . . . . . . . . . ………9 2.1 銑削方式和銑刀直徑選擇. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9 2.2 切削用量的選擇. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ….... . . . . . . . . . . . . . 9 2.3 刀具幾何角度的選擇. . . . . . . . . . . . . . …. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 2.4 零件形狀分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . ..….. . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..11 2.5 數(shù)控加工工藝 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …… . . . . . . . . . . . . . . . . ..13 3 熱處理. . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . ……… . . . . . . . . . . . . . . . ……...14 3.1 熱加工. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . ………. . . . . . . . . . . . . . . . .14 3.2 焊接. . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . ……………………….... . . . . 14 3.3 熱處理規(guī)范及金相組織. . . . . . . . . .. . . . . . .... . . . . . . . . . . .. . . . . .14 4 刀具材料選擇. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …... . . . . . . . . . . . . . ……...16 4.1 切削速度公式. . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . …….. . . . . . . . . . .16 4.2 刀具材料必需滿足的條件. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . . . . . . .16 4.3 選用工具材料. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …….. .. . . .16 4.4 工藝性能. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... ………..16 4.5 磨削性能. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ……….16 5 金屬切削過程和切削液的選擇 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ………16 5.1 45鋼切削. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . ……….17 5.2 積屑瘤. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . …………17 5.3 表面硬化. . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . ………………….18 5.4 銑削時的切削力. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . . ………18 5.5 切削液的選擇. . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ………………….19 6 夾具. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …………... . . . ……..19 7 MasterCAM 9.1手機模具加工. . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . .……………..19 7.1 凸模工作設定參數(shù). . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …………….……...19 7.2 凹模工作設定參數(shù). . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …………….……21 7.3 MsterCAM生成造型實體－手機凸模圖. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …….…21 7.4 MsterCAM生成造型實體－手機凹模圖. . . . . . . . . . . . . …. …... . . . . . 23 8 加工程序. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ……….. . . . ……..24 8.1 凸模加工程序. . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . ……. . . . … .25 8.2 凹模加工程序. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . ……. . . . …. .30 9 致謝. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …………………………. ………36 10 參考文獻 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . ……………….…. ……….37 摘 要 二十一世紀是一個信息高度發(fā)達的社會，隨著人類文明的不斷進步，這個態(tài)勢必將曠日持久下去。在新的大社會環(huán)境下，我們要立足長遠，對科學文化知識的掌握顯得尤其重要。畢業(yè)設計是對每個畢業(yè)生知識學習的一項綜合實踐，讓我們初步的接觸到實際應用，從而也使我們大腦中存在著一個客觀實體。 本書是對NOKIA3100手機模具的初步制造加工過程的概述，目前我國的手機用戶率是27%，這個數(shù)字必將與日俱增。而NOKIA手機以設計美觀、時尚、耐用占據(jù)了市場的很大份額，因此它的制造、銷售前景是大為可觀的。 在本書中，以手機模具加工成形為主線，同時介紹了毛坯材料的選擇，由材料的力學性能、化學性能以及物理性能等確定熱處理，還有夾具、刀具和刀具材料的選擇，以及加工工藝分析和最終的由MasterCAM加工成實體。 1 現(xiàn)狀分析和材料選擇 選擇合理性的標志，應是在滿足零件的性能要求的條件下最大限度地發(fā)揮材料潛力，做到既要考慮提高材料強度的使用水平，同時也要減少材料的消耗和降低加工成本。同時要適應加工設備條件而設計加工工藝。選擇的一般原則，首先是滿足零件使用性能的前提下，現(xiàn)時考慮工藝性、經(jīng)濟性。只要根據(jù)我國的資源情況盡量選擇材料。 綜合考慮，手機NOKIA 3100模具采用常用的中碳優(yōu)質(zhì)鋼45鋼 1.1 45鋼概述 45鋼是機械制造中廣泛使用的中碳優(yōu)質(zhì)碳素鋼，淬透性較低，水淬容易變形和開裂，經(jīng)適當熱處理后具有高的強度，通常在調(diào)質(zhì)或正火狀態(tài)下使用。為了保證有必要的韌性，并消除其殘余應力，應在淬火再回火后成索氏體。該鋼具有良好的切削加工性能，冷變形塑性中等，鋼絲可供冷鐓?？珊附?，但焊接前需預熱，焊后需退火處理。 1.2 45鋼用途 45鋼可用以制造強度要求高的零件，為使零件表面有良好的耐磨性，需要進行高頻或火焰表面淬火。 1.3 45鋼化學成份 表一 45鋼化學成份 技術條件 C Si Mn S P Cr Ni Cu GB699-88 0.42~0.50 0.17~0.37 0.50~0.80 ≤0.035 ≤0.035 ≤0.25 ≤0.25 ≤0.25 JB755-85 0.42~0.50 0.17~0.37 0.50~0.80 ≤0.040 ≤0.040 ≤0.25 ≤0.25 1.4 45鋼物理性能 表二 45鋼物理性能 密度，t/m3 熔點，℃ 臨界點℃ Ac1 Ac3 Ar3 Ar1 7.89（7.81） 1433 721(724) 778(780) 723(751) 619(682) 溫度, ℃ 室溫 100 200 300 400 500 彈性模量E,105MPa 2.09（2.00） 2.07 2.02 1.96 1.86 1.74 熱導率λ,W/(m·k) 48 45 44 40 39 38 線膨脹系數(shù)α1，10-6K-1（與20℃之間） 9.40 12.2 13.1 13.8 14.2 泊松比μ 0.274(0.269) 0.275 0.276 0.276 0.274 0.287 比熱容c,kJ(kg·K) 0.498 0.531 0.552 0.569 0.595 切變模具G，104MPa 8.23 8.04 7.84 7.64 7.25 6.76 電阻率ρ,10-6Ω·m 0.320 0.416 0.502 0.618 熱擴散率α，10-6m2/s 11.8 — 9.58 8.34 7.69 6.89 1.5 45鋼力學性質(zhì) 表三 45鋼力學性質(zhì) 熱處理 δs, MPa δb, MPa δ5,% ψ,% αKV,J/cm2 HB τ0.3, MPa τb, MPa 850℃正火 377 624 26.4 55.0 89.1 175 840℃水淬,560℃回火 501 710 23.6 65.1 152 216 539 737 24.5 62.4 145 206 515 759 25.2 63.7 161 223 熱處理 δs, MPa δb, MPa δ5,% ψ,% αKV,J/cm2 HB τ0.3, MPa τb, MPa 840℃油淬,510℃回火 716 934 17.9 52.9 99.5 254 528 829 850℃油淬,450℃回火 803 970 11.8 46.8 70 313 GB699-88厚度≤80mm>80~250mm ≥355 ≥600 ≥16 ≥40 ≥39 未熱處理≤229退火197 — — ≥14 ≥35 1.6 45鋼疲勞性 表四 45鋼疲勞性 熱處理 試樣形狀 指定存活率下的疲勞極限σ-1, Mpa（指定壽命107次） 50% 90% 95% 99% 99.9% 850℃正火 圓柱形 249(S=5.31) 242 240 237 233 漏斗形R=75 mm 285(S=8.67) 274 271 265 258 缺口R=0.75 mm,Kt=2 161(S=7.71) 151 148 143 137 840℃水淬,560℃回火 漏斗形R=75 mm 389(S=9.67) 376 373 366 359 缺口R=0.75 mm,Kt=2 212(S=9.21) 200 197 190 183 840℃水淬,510℃回火 圓柱形 405(S=18.9) 380 373 361 334 缺口R=0.75 mm,Kt=2 266(S=9.20) 254 251 244 231 850℃油淬,450℃回火水冷 圓柱形 433(S=14.32) 415 409 400 389 缺口R=0.75 mm,Kt=2 282(S=10.40) 268 265 257 250 1.7 A=-3 A=-4 A=2 A=-2 600 A=1 A=-1 400 A=0.5 A=-0.8 A=-0.663 200 -600 -400 -200 0 200 400 600 圖一 45鋼的Goodman圖 1.8 45鋼斷裂韌性 表五45鋼斷裂韌性 化學成份 熱處理 KIC,MPa·m1/2 σ0.2 HRC Αk,J/cm2 C:0.45, Mn:0.45~0.8 840℃15min,鹽水淬火14min油冷360℃28min回火 63.0~64.8 ~1550 45~47 26~30 2 加工工藝分析 2.1 銑削方式和銑刀直徑選擇 為便加工效率應有2/3的直徑與工件接觸，即銑刀直徑等于被銑削寬度的1.5倍。順銑時，使用這個刀具直徑與直徑切削寬度的比，保證切入工件時有非常適合的角度。如果不能肯定機床是否有足夠的功率來維持銑刀在這樣的比率下切削，可以把軸向切削厚度分兩次或多次完成而盡可能保持銑刀直徑與切削厚度的比值，如圖(a)所示，用直徑比銑削寬度稍大的銑刀進行對稱是次好方案(b),用大直徑銑刀進行對稱是不好方案（c）,用大直徑銑刀進行逆銑是最差方案（d），如下圖所示（圖二） 2.2 切削用量的選擇 影響切削用量的選擇因素很多主要不有：刀具材料及幾何參數(shù)，工件材料及加工要求，機床、刀具、夾具、系統(tǒng)的剛度；機床的效率，生產(chǎn)率及經(jīng)濟性等，任何刀具材料都有其適應的切削速度，將切削速度和進給量適當組合可以收到好的效果，但這只是預先選擇的最適宜的銑削條件而非最佳的切削條件。 2.3 刀具幾何角度的選擇 根據(jù)經(jīng)驗，在機床效率不足時，正確選擇刀具的幾何角度，也能擴大低功率機床的生產(chǎn)能力，按傳統(tǒng)，加工鑄鐵的銑刀帶有負的軸向和徑向前角（雙負角銑刀），這種負的幾何角度提供了一個刀片主體與支撐的強勁刀刃，使刀刃比較牢固，相反，正確銑刀軸向正前角刀徑向負前角/切削平穩(wěn)也降低了機床功率要求，能高效率銑削鑄鐵，更便于采用先進刀具材料，根據(jù)刀片的牌號和用途。銑刀刀片的刃口可以是鋒利的，也可以是磨出0.013mm－0.076mm的倒棱，以防刀刃在高速下被切屑打壞。 2.4 零件形狀分析 a).凸模工程圖 圖三 凸模工程圖 b).凹模工程圖 圖四 凹模工程圖 a. 由模具三視圖可知，手機凸模和凹模的主要結構是多個曲面組成的凸型曲面和凹型型腔型腔四周的斜平面之間用半徑為５mm的圓弧面過渡，在模的底平面上有一個四周為斜的錐臺。凹模上部型腔為錐面用于壓邊，模具的外部結構較為簡單，為標準長方體，但是凸模因為表面生成手機按鈕實際上是由幾個小模具組成的，加工較為復雜，分幾次加工，以保證加工精度和模具的可用性。 2.5 數(shù)控加工工藝設計 本工件的結構采用方式是立式加工 工件材料為45# 鋼，長方體毛坯的四周表面已經(jīng)加工到尺寸，模具的初始狀態(tài)是實心體。` 1.加工工步設置，由上述情況確定本工件的加工工藝路線為： ①粗加工整個型腔，去除大部分加工余量。 ②精加工上凹槽和精加工凸模按鈕四周。 ③精加工下凹槽和凸模表面 ④精加工底部錐臺四周表面。 ⑤精加工上下凹槽和凸模表面。 2.工件的定位和夾緊 工件直接安裝在機床工作臺表面上，用兩塊壓板壓緊，模具中心為工件做標系X、Y的原點，上表面為工件坐標的Z零點. 3.刀具選擇 根據(jù)加工工藝，凸模表面粗加工選用等高外形φ7mm球刀，選用φ4mm球刀對凸模表面半精加工，最后用φ4mm球刀進行殘料清角。 凹模型腔粗加工選用φ7mm波刃立銑刀，上凸模加工用φ4mm平面球刀，最后用φ4mm球刀對所有曲面殘料清角。 4.數(shù)控加工工序卡片 表六 數(shù)控加工工序卡片 （2T） 數(shù)控加工工序卡片 產(chǎn)品名稱或代號 零件名稱 材料 零件圖號 工序號 程序編號 夾具名稱 NOKIA3100 手機模具 45#鋼 使用調(diào)設備 車間 001 液壓虎鉗 立式數(shù)控銑床 數(shù)控中心 工序號 工步內(nèi)容 刀具名稱 半徑補正 刀長補正 進給率 主軸轉速 凹模加工工藝 1 曲面粗加工—放射狀 7.00球刀 21 2 200 2000 2 曲面精加工—淺平面加工 4.00球刀 22 3 300 2000 3 曲面精加工—殘留清角 4.00球刀 22 3 500 3000 凸模加工工藝 1 曲面粗加工—等高外形 7.00球刀 21 2 200 2000 2 曲面精加工—淺平面加工 4.00球刀 22 3 300 2000 3 曲面精加工—殘留清角 4.00球刀 22 3 500 3000 3 熱處理 3.1 熱加工 由于45鋼本身具有缺陷，如裂紋、折疊、疤痕、氧化脫碳和銹蝕等，這也是造成質(zhì)量不高和壽命短與早期失效的致命原因，為了提高模具的使用壽命，可以通過熱處理來改變。熱處理分為退火、淬火、回火等，由于手機模具采用的是45鋼，為了提高它的硬、耐磨性和經(jīng)濟性選用回火。 因為回火是淬火鋼在相變點以下的溫度下進行再加熱、使碳化物析出、消除淬火結晶畸變、增加韌性，或使殘余奧氏體分解、使工件變成較穩(wěn)定狀態(tài)的熱處理方法，因此回火作為最終熱處理是不應再有缺陷的重要工藝。 鋼的淬火組織是由馬氏體加殘余奧氏體和碳化物等所組成的，可是在常溫下，馬氏體處于含碳過飽和狀態(tài)，奧氏體是不穩(wěn)定組織，因此，在回火再加熱時，能看到分解成穩(wěn)定的鐵素體加碳化物，回復到平衡狀態(tài)的現(xiàn)象。這種變化隨著溫度和時間的增加呈連續(xù)的變化。 觀察這種組織變化過程時，可按照回火溫度的增高分為四個階段。 （1） 回火第一階段 第一階段是70~200℃，淬火馬氏體分解成低碳馬氏體和ε碳化物并消除內(nèi)應力。這種變化在接近200℃時就加快了，在它以下的溫度就緩慢了。 （2） 回火第二階段 在第二個階段，在200~300℃下殘余奧氏體分解成馬氏體的變化，第二階段的一部分過程在第一階段中同時發(fā)生變化，這時生成了二次馬氏體，若不進行再回火，韌性就要受影響。 （3） 回火的第三階段 在250℃以上的第三階段中，在第一、第二階段生成的馬氏體加ε轉變成鐵素體加θ（滲碳體），隨著溫度增高發(fā)生連續(xù)的軟化過程。 （4） 回火的第四階段 第四階段是含有V、W等碳化物生成元素的合金鋼，在約500℃以上的置換形擴散自由進行的溫度下，伴隨有穩(wěn)定的碳化物析出和擴大的變化。 綜上所述，為了適應手機模具所具有的性能應把回火控制在第三階段，溫度控制在250℃附近。雖然回火溫度重要，但回火保溫時間也會對所得的結果產(chǎn)生顯著影響，所以必須慎重加以考慮。為了不致錯誤地決定回火保溫時間，必須掌握保溫時間與溫度的關系，回火溫度均勻后的保溫時間與零件的大小無關，絕對值由鋼種決定，但是，實際上必須考慮與溫度有關聯(lián)的變化，所以這里的保溫時間定為30分鐘。 4 刀具材料選擇 4.1 切削速度公式Vc=πdn/1000 n—工件（或刀具）轉速 d—工件（或刀具）直徑 4.2 刀具材料必需滿足的條件： a) 高的硬度 b) 足夠的強度和韌性 c) 良好的耐磨性 d) 較好的耐熱性 e) 良好的工藝性 4.3 選用工具材料： 主選高速鋼，牌號W18Cr4V，硬度HRC=62~70，耐熱溫度540~600℃，抗彎強度2.5~4.5 Gpa 4.4 工藝性能 可冷熱加工成形，工藝性能好，需經(jīng)熱處理，磨削性能好，但高礬類較差。 4.5 磨削性能 耐磨性好，可用普通剛砂輪磨削 綜上所述選用平刀，球刀，平刀的刀頭是可換的，加工不同部位時，應選用不同刀頭。 5 金屬切削過程和切削液的選擇 在金屬切削過程中，當切削沿進給方向接觸工件的一瞬間，刀具把工件上的一部分金屬切下來，使部分金屬成了切屑。在這一過程中就會出現(xiàn)各種物理現(xiàn)象（如切削熱、刀具磨損等）和許多問題（如積屑瘤、表面硬化和振動等）。 5.1 45鋼切削，切削種類屬于帶狀切屑。 特征：內(nèi)表面與刀具前面接觸的面光滑，外表面呈毛茸狀，有剪切的條紋。 形成條件：加工塑性材料，切削速度較高，刀具前角較大。 優(yōu)缺點：切削力被動下，加工表面光潔。但切屑會纏繞在工件表面上，拉毛加工表面，同時還會損壞刀具的刀刃，傷害操作者。 5.2 積屑瘤 （1）形成原因：切削塑性材料時，在高溫高壓下，切屑與刀具前面發(fā)生磨擦，當磨擦力大于切屑底層（內(nèi)表面）金屬分子結合力時，一部分切屑滯留在刀具刀刃附近而形成積屑瘤。（2）特點： a、積屑瘤很不穩(wěn)定，時生時滅，其次數(shù)達每秒鐘幾十次到幾百次，因此易引起振動。 b、積屑瘤的結構組織既不與工件材料相同，又不與刀具材料相同，硬度比原工件材料高2~3倍，因此可以保護刀刃，代替刀刃進行切削。一般說來，粗加工時利多弊少，精加工時利少弊多。 （3）影響因素：a、切削速度，較低（2~5r/min）或較高（70r/min）切削速度不易產(chǎn)生積屑瘤，中速（15~20r/min）最易產(chǎn)生。 b、刀具前角：增大前角，使切屑變形減小，可以減少積屑瘤產(chǎn)生。 c、冷卻潤滑液：加足夠的冷卻潤滑液可以減少磨擦和積屑瘤產(chǎn)生。 （4）消除方法 a、 精磨或研磨刀前面和后面； b、 采用較高或較低的切削速度； c、 采用較大的前角，應用負倒棱配合； d、 使用足夠的冷卻潤滑液； e、 減少主偏角和進給量 5.3 表面硬化 （1）形成原因：切削塑性材料時，由于刀具刃口不是絕對鋒利（有0.01~0.03mm圓弧半徑），它對另工表面有一定擠壓作用，使加工表面劇烈變形而形成表面硬化。 （2）特點：硬化后的表面其硬度比原來高1.2~2倍，深度達0.07~0.5mm，表面粗糙度和疲勞強度下降，使下道工序的刀具極易磨損。 （3）影響因素： a、刀具刃口質(zhì)量，經(jīng)過研究磨刃圓弧半徑很小的刀具可以減少表面硬化程度； b、工件材料，塑性和韌性大的材料容易硬化； c、表面擠壓情況，對加工表面擠壓愈嚴重，表面易硬化； （4）消除方法： a、使用極為鋒利的刀具，即刀刃圓口半徑盡量小，不要用鈍刀切削； b、切削時不要在中途停止進給； c、增大車刀前角和后角； d、選用較高的切削速度。 5.4 銑削時的切削力 銑削時的切削力Fc可用下面近似公式計算：Fc=CF·a0.86p·f0.74z·B·z/D0.86*9.8 式中 Fc——銑削時的主切削力 CF——加工材料影響的系數(shù) ap ——吃刀量 fz——每齒進給量 B——銑削寬度 z——銑刀齒數(shù) D——銑刀直徑 5.5 切削液的選擇 極壓乳化液，常用3號乳化油加水稀釋成乳化液。極壓潤滑性能好，其他性能一般。 6 夾具 夾具，尤其是機床夾具，在機械制造業(yè)中應用很廣。由機床夾具和機床、刀具、工件組成的加工工藝系統(tǒng)，能夠根據(jù)工藝要求，迅速實現(xiàn)工件的定位和夾緊，并在加工過程中保持它們之間的正確相對位置。使用夾具，可提高勞動生產(chǎn)率和加工精度。在其他工藝過程中使用的夾具，也能起到類似的作用。 夾具是重要的機械制造工藝裝備，其主要作用包括： 1）、提高加工精度和保證產(chǎn)品質(zhì)量。 2）、提高勞動生產(chǎn)率和降低加工成本。 3）、擴大機床的工藝過程。 4）、減輕工人的勞動強度。 綜上所述選用萬能可調(diào)的液壓虎鉗，它的鉗口部分可以更換的，加工不同的形狀的零件時，只需更換與零件相適應的鉗口即可。 7 MsterCAM 9.1手機模具加工 7.1 凸模工作設定參數(shù) 圖五 凸模工作設定參數(shù) 7.2 凹模工作設定參數(shù) 圖六 凹模工作設定參數(shù) 7.3 MsterCAM生成造型實體－手機凸模圖 圖七 手機凸模 7.4 MsterCAM生成造型實體－手機凹模圖 圖八 手機凹模 8 加工程序 說明：因MsterCAM仿真加工生成程序冗長，從實際要求和需要考慮，在此只保留粗加工程序，在應用于到實際當中，要重新設置加工參數(shù)。 38 8.1 凸模程序（粗加工） % O0000 N100G54X150Y150Z200 N108G43H2Z77.258 N110Z34.258 N112G1Z27.258F5.1 N114X-88.789 N116Y-32.959 N118X89.211 N120Y-18.328 N122X-88.789 N124Y-3.696 N126X89.211 N128Y10.935 N130X-88.789 N132Y25.567 N134X89.211 N136Y40.198 N138X-88.789 N140Y54.83 N142X89.211 N144Y69.462 N146X-88.789 N148Y84.093 N150X89.211 N152Y98.725 N154X-88.789 N156Y113.356 N158X-30.132 N160G2X-32.213Y127.988R169.851 N162G1X-88.789 N164Y142.619 N166X-33.013 N168G2X-32.551Y157.251R169.851 N170G1X-88.789 N172Y171.883 N174X-30.815 N176G2X-28.845Y182.019R169.851 N178X-26.543Y184.573R3.441 N180G1X-26.496Y184.587 N182G2X-17.929Y186.514R101.335 N184G1X-88.789 N186X-32.857Y152.108 N188G3X-28.777Y106.823R169.851 N190X-28.753Y106.737R1. N192X-25.904Y104.385R3.441 N194X26.119Y104.421R199.247 N196X26.195Y104.434R1. N198X28.845Y107.081R3.441 N200X30.14Y113.356R169.851 N202G1X89.211 N204Y127.988 N206X32.217 N208G3X33.014Y142.619R169.851 N210G1X89.211 N212Y157.251 N214X32.548 N216G3X30.807Y171.883R169.851 N218G1X89.211 N220Y186.514 N222X17.939 N224X89.211Y201.146 N226X-88.789 N228Y215.777 N230X89.211 N232Y230.409 N234X-88.789 N236X-89.789Y231.409 N238Y-48.591 N240X90.211 N242Y231.409 N244X-89.789 N246X-27.868Y181.805 N248G2X-26.234Y183.622R2.441 N250X26.076Y183.667R100.335 N252X27.802Y182.054R2.441 N254X27.868Y107.295R168.851 N256X25.988Y105.412R2.441 N258X-25.778Y105.377R198.247 N260X-27.802Y107.046R2.441 N262X-27.868Y181.805R168.851 N264G1Z34.258 N266G0Z77.258 N268Z77.451 N270X89.211Y-47.591 N272Z75.279 N274Z32.279 N276G1Z25.279 N278X-88.789 N280Y-32.959 N282X89.211 N284Y-18.328 N286X-88.789 N288Y-3.696 N290X89.211 N292Y10.935 N294X-88.789 N296Y25.567 N298X89.211 N300Y40.198 N302X-88.789 N304Y54.83 N306X89.211 N308Y69.462 N310X-88.789 N312Y84.093 N314X89.211 N316Y98.725 N318X23.501 N320G3X27.233Y99.194R204.07 N322X27.307Y99.207R1. N324X34.073Y105.972R8.785 N326X35.573Y113.356R175.301 N328G1X89.211 N330Y127.988 N332X37.587 N334G3X38.36Y142.619R175.301 N336G1X89.211 N338Y157.251 N340X37.91 N342G3X36.227Y171.883R175.301 N344G1X89.211 N346Y186.514 N348X32.551 N350G2X34.063Y183.175R8.785 N352X34.073Y105.972R175.301 N354X27.307Y99.207R8.785 N356X27.233Y99.194R1. N358X-23.674Y98.725R204.07 N360G1X-88.789 N362Y113.356 N364X-35.573 N366G2X-37.587Y127.988R175.297 N368G1X-88.789 N370Y142.619 N372X-38.36 N374G2X-37.91Y157.251R175.297 N376G1X-88.789 N378Y171.883 N380X-36.227 N382G2X-34.073Y183.128R175.297 N384X-32.551Y186.514R8.785 N386G1X-88.789 N388Y201.146 N390X89.211 N392Y215.777 N394X-88.789 N396Y230.409 N398X89.211 N400X90.211Y231.409 N402X-89.789 N404Y-48.591 N406X90.211 N408Y231.409 N410X33.087Y182.958 N412G2X33.096Y106.186R174.301 N414X27.099Y100.185R7.785 N416X-26.429Y100.073R203.07 N418X-33.095Y106.181R7.785 N420X-33.096Y182.914R174.297 N422X-27.886Y188.704R7.785 N424X27.382Y188.85R105.635 N426X33.087Y182.958R7.785 N428G1Z32.279 N430G0Z75.279 N432X89.211Y-47.591 N434Z73.3 N436Z30.3 N438G1Z23.3 N440X-88.789 N442Y-32.959 N444X89.211 N446Y-18.328 N448X-88.789 N450Y-3.696 N452X89.211 N454Y10.935 N456X-88.789 N458Y25.567 N460X89.211 N462Y40.198 N464X-88.789 N466Y54.83 N468X89.211 N470Y69.462 N472X-88.789 N474Y84.093 N476X89.211 N478Y98.725 N480X32.321 N482G3X36.597Y105.437R11.365 N484X38.194Y113.356R177.887 N486G1X89.211 N488Y127.988 N490X40.177 N492G3X40.94Y142.619R177.887 N494G1X89.211 N496Y157.251 N498X40.496 N500G3X38.838Y171.883R177.887 N502G1X89.211 N504Y186.514 N506X35.578 N508G2X36.583Y183.724R11.365 N510X36.597Y105.437R177.887 N512X26.817Y96.514R11.365 N514X-26.87Y96.52R207.306 N516X-32.321Y98.725R11.365 N518G1X-88.789 N520Y113.356 N522X-38.194 N524G2X-40.177Y127.988R177.881 N526G1X-88.789 N528Y142.619 N530X-40.94 N532G2X-40.496Y157.251R177.881 N534G1X-88.789 N536Y171.883 N538X-38.838 N540G2X-36.597Y183.663R177.881 N542X-35.578Y186.514R11.365 N544G1X-88.789 N546Y201.146 N548X89.211 N550Y215.777 N552X-88.789 N554Y230.409 N1314G1X21.562 N1316G3X33.572Y25.567R12.088 N1318G1X89.211 N1320Y40.198 N1322X33.568 N1324G3X33.599Y41.324R11.802 N1326X33.6Y46.444R118.009 N1328G1Y46.455 N1330G3X32.565Y50.958R12.041 N1332X33.562Y54.83R11.798 N1334G1X89.211 N1336Y69.462 N1338X33.556 ……………………………………………………………………………………………………………………………… N4390G3X41.428Y205.847R24.362 N4392X30.077Y212.368R25.102 N4394X26.228Y213.42R57.53 N4396X14.004Y215.777R105.408 N4398G1X89.211 N4400Y230.409 N4402X-88.789 N4404X-89.789Y231.409 N4406Y-48.591 N4408X90.211 N4410Y231.409 N4412X-89.789 N4414X-47.199Y193.225 N4416G2X-31.511Y210.858R23.938 N4418X-6.209Y215.489R105.059 N4420X25.989Y212.449R104.408 N4422X29.801Y211.406R56.53 N4424X40.723Y205.138R24.102 N4426X46.98Y194.165R23.362 N4428X50.943Y173.082R237.432 N4430X50.023Y96.921R256.963 N4432X48.439Y88.765R205.361 N4434G3X48.156Y87.41R10.466 N4436X45.085Y64.48R133.121 N4438G2X45.007Y62.356R39.299 N4440G3X44.788Y12.466R945.519 N4442G2X25.734Y-12.712R24.978 N4444X20.708Y-13.413R31.798 N4446X-3.448Y-13.713R690.498 N4448X-20.221Y-13.415R454.612 N4450X-41.208Y-1.36R25.037 N4452X-44.794Y11.696R25.844 N4454G3X-44.999Y62.331R907.885 N4456X-46.309Y77.382R134.115 N4458X-48.439Y88.771R190.069 N4460G2X-50.356Y99.042R141.35 N4462X-53.343Y140.43R255.147 N4464X-50.025Y178.985R244.301 N4466X-47.199Y193.225R197.425 N4468G1Z6.536 N4470G0Z51.536 N4472M5 N4474G91G28Z0. N4476G28X0.Y0.A0. N4478M30 % 8.2 凹模加工程序（粗加工） % O0000 (PROGRAM NAME - 354534) (DATE=DD-MM-YY - 24-11-05 TIME=HH:MM - 09:13) N100G21 N102G0G17G40G49G80G90 ( 7. BALL ENDMILL TOOL - 1 DIA. OFF. - 21 LEN. - 2 DIA. - 30.) N104T1M6 N106G0G90G54X-16.195Y16.002A0.S4000M3 N108G43H2Z49.8 N110Z6.8 N112G1Z-.2F1000. N114X-16.486 N116X-16.49Y30.468 N118X16.5 N120Y44.934 N122X-16.494 N124X-16.499Y59.399 N126X16.5 N128Y64.716 N130Y64.733 N132G3X16.51Y66.441R76.467 N134G1Y66.473 N136G3X16.543Y68.492R105.345 N138G1X16.544Y68.525 N140G3X16.626Y71.162R155.016 N142G2X16.639Y71.301R1. N144G1X16.648Y71.55 N146G2Y71.678R1. N148G3X16.672Y72.273R12.9 N150G1X16.674Y72.316 N152G3X16.769Y73.865R951.89 N154G1X-16.752 N156G3X-18.189Y88.331R165.883 N158G1X18.2 N160G3X18.733Y91.843R940.534 N162G2X18.758Y91.96R1. N164G1X18.779Y92.081 N166G2X18.793Y92.211R1. N168G1X20.291Y100.839 N170G3X20.597Y102.796R254.605 N172G1X-20.598 N174G2X-22.379Y117.262R252.631 N176G1X22.376 N178G3X23.322Y131.728R254.605 N180G1X-23.321 N182G2X-23.474Y138.312R252.631 N184X-23.449Y146.194R237.751 N186G1X23.443 N188G3X22.742Y160.659R254.605 N190G1X-22.739 N192G2X-21.196Y175.125R222.132 N194G1X21.211 N196G3X20.63Y179.187R254.605 N198X19.241Y187.356R189.157 N200X.137Y189.591R83.88 N202G1X-.122 N204X-15.593Y189.145 N206G3X-20.1Y188.178R51.278 N208X-22.159Y175.462R215.203 N210X-23.898Y158.373R223.132 N212X-24.474Y138.3R238.751 N214X-21.277Y100.674R253.631 N216G1X-19.645Y91.234 N218G2X-17.672Y72.254R164.883 N220G3X-17.617Y70.878R37.061 N222X-17.543Y68.485R154.551 N224X-17.503Y65.198R232.562 N226G1X-17.506Y65.197 N228X-17.502Y64.925 N230X-17.5 N232X-17.486Y15.002 N234X17.5Y15.014 N236Y64.716 N238G3X17.51Y66.447R77.467 N240X17.543Y68.485R106.345 N242X17.626Y71.139R156.016 N244G1X17.634Y71.14 N246X17.65Y71.612 N248X17.646Y71.613 N250G3X17.672Y72.254R13.9 N252X17.942Y76.769R952.89 N254G1X17.948 N256X17.984Y77.241 N258G3X18.189Y79.783R1303.739 N260X18.357Y81.509R62.304 N262X18.577Y83.537R109.724 N264X18.901Y86.167R161.576 N266G1X18.909 N268X18.968Y86.631 N270X18.963Y86.632 N272G3X19.05Y87.281R14.159 N274X19.722Y91.695R941.534 N276G1X19.727 N278X19.786Y92.038 N280X19.778Y92.04 N282X21.277Y100.674 N284G3X21.619Y179.334R255.605 N286X20.1Y188.178R190.157 N288X-15.593Y189.145R84.88 N290G1Z6.8 N292G0Z49.8 N294X-16.195Y16.002 N296Z47.813 N298Z4.813 N300G1Z-2.187 N302X-16.486 N304X-16.49Y30.468 N306X16.5 N308Y44.934 N310X-16.494 N312X-16.499Y59.399 N3