显示器面板数控加工工艺设计(附件)【字数：5697】
我国的机械行业在上世纪50年代开始稳步的发展，在一五规划中，机械制造得到迅猛发展，国家大力引进设备及技术。机械加工为机械制造基础。传统的机械加工，设备主要以普通设备为主，普车、普铣、刨床等等，效率低下，劳动强度大，精密零件生产精准化程度低。90年代，数控机床开始发展，我国也迎来了数字化生产，数控设备大大提高了机械产品生产效率和零件精密度，降低了劳动力。此次设计就是通过数控设备对显示器面板进行加工工艺分析。本文首先分析了显示器面板的零件图纸以及其技术要求，然后根据零件图构建了零件的三维模型，针对零件制定合理的加工工艺，并进行仿真加工。
目录
一、引言 1
（一）背景介绍 1
（二）主要研究内容 1
二、显示器面板三维建模 1
（一）结构尺寸分析 1
（二）三维模型建立 3
三、显示器面板加工分析及加工工艺制定 5
（一）结构及技术要求分析 5
（二）毛坯选择 5
（三）加工设备选择 5
（四）加工工艺制定 5
（五）切削参数制定 7
（六）夹具选择 7
四、显示器面板数控加工仿真 7
总结 12
参考文献 13
致谢 14
一、引言
零件是制造业的根本，每个零部件都离不开机器的加工。随着科技的发展及信息化的发展，数字化已经成为一种趋势。此次设计加工的显示器面板是某设备显示屏面板装置重要组件，本文主要探讨的是显示器面板结构分析、工艺路线的制定以及加工工艺的确定。在加工过程中，首先对此次加工显示器面板所用的材料进行选择，材料要符合使用性能且质优价廉；随后对零件的毛坯进行设计及选择；最后选择加工零件的刀具、辅助夹具以及数控机床等等。在零件加工中，加工工艺最为重要，所以在设计中对方案进行对比，最终选择合理的加工方案。计算机建模软件UG CAD主要在设计过程中起作用，对零件三维模型进行绘制，并对零件进行程序编制以及仿真模拟，确定好后将程序传入数控设备进行加工。
（一）背景介绍
数控技术，就是应用数字代码对某一过程进行自动化控制。在机械加工领域中，技术人员统称此种技术为数控技术（ *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
简称为数控）。
数控技术的发展直接影响着制造业的发展。数控技术在很多领域都有应用，例如汽车、制造、医疗、军工以及IT等领域，可以说是最重要的改革。机械制造及自动化，过去的加工是靠基本的普通设备进行加工，例如普通铣床、普通车床以及普通刨床等等，加工精度低，劳动强度大，且生产效率低下。而数控技术得到发展后，传统的设备都加入数控元素，使得设备演变成为数控设备，例如数控铣、数控加工中心、数控车、数控磨床等等，数控设备使得所制造的零件的精度水平提升，加工效率提高，劳动强度减低，生产成本减低，得到人们的广泛认可。现在数控设备得到普及。针对数控技术的发展，呈现出以下几方面趋势：（1）数控设备正在向着多轴化发展，如五轴、车铣复合等等应用；（2）向着多元化发展，许多设备都向数字化进行转变；（3）朝着高精、高效的方向发展；（4）数控设备的多元化相对应的加工工艺及计算机辅助软件得到应用及发展，如CAD、CAM软件的应用等。
（二）主要研究内容
本文主要内容为对显示器面板进行加工工艺设计。首先对零件的图纸进行详细的分析，阐述零件的结构、尺寸特征和加工技术要求；然后，根据零件图纸进行三维模型构建；分析选用加工零件所需的毛坯材料、加工设备、夹具等；最后，对零件加工进行程序编制和仿真模拟。
二、显示器面板三维建模
（一）结构尺寸分析
在对零件进行设计时，首先要充分了解零件的性能及主要结构，随后要对零件各种尺寸和公差进行确认，使最终加工出来的零件精度符合产品的设计要求和使用标准。显示器面板如图21所示。
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图21 显示器面板零件图
根据图21可以看出零件的结构主要由轮廓外形、槽、内腔、孔等重要结构特征构成。零件总长为160，总宽为110，厚度为10；四周倒角半径为R10，内有φ4的通孔，其沉孔半径为φ8、深度为6，其两侧中心距分别为140、90；中心有长度为50、宽度为10的通槽；该零件后半侧分布有两组φ25、φ20的通孔，通孔四周都有4个M3的螺纹孔，其中φ25孔周围螺纹孔的中心距为24×24，φ20孔周围螺纹孔的中心距为22×22，两组通孔左右对称，两两间距分别为32、36和32，通孔中心距离前后对称面的距离为25；零件前半侧距离前后对称面15处有4个两两间距15、左右对称的φ10通孔，该组通孔下方15处有4个φ1的通孔；零件前半侧还有两组25×φ1、总体分布尺寸为12×12的通孔组合，该组合孔中最内部孔的中心距离零件前后对称面22、左右对称面44。零件表面粗糙度要求较高，为Ra3.2。
（二）三维模型建立
本节将根据零件图对显示器面板进行零件三维模型的构建。具体建模过程如下：
1.草图绘制
根据零件结构特征绘制草图，如图22所示。
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图22 草图绘制
2.轮廓拉伸
点击“拉伸”命令，选中相应曲线，设置正确的矢量方向和拉伸距离，点击“确定”，得到实体如图23所示。
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图23 轮廓拉伸
3.打孔阵列
通过“螺纹孔”绘制出两个M3螺纹孔，然后进行阵列；通过“常规孔”绘制出两个φ1通孔，然后进行阵列。得到结构如图24所示。
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图24 打孔阵列
4.倒圆角
根据图纸，利用“边倒圆”命令对零件进行倒圆角，最终完成零件的三维模型，如图25所示。
/
图25 显示器面板三维模型
三、显示器面板加工分析及加工工艺制定
（一）结构及技术要求分析
由图21分析得出该零件由长160、宽110、厚10主体以及50×10通槽、M3螺纹孔、φ25通孔、φ20通孔、φ10通孔、φ1通孔、φ8沉头孔及4R10圆弧等结构特征组成。零件总长160、总宽110以及沉孔中心距140、90的上偏差为+0.1，下偏差为0.1，公差为0.2。零件表面质量要求为Ra3.2。
加工工艺分析时，需要根据图纸的尺寸精度要求及表面粗糙度要求对零件各个结构特征制定加工工艺。在加工过程中，粗精加工分开，一般分为粗加工、半精加工及精加工三步，经过这三步达到零件产品的精度要求。在进行精加工时，进给速度适当降低以达到精度要求。
（二）毛坯选择
根据产品使用性能要求，零件加工材料选择6061铝合金。毛坯尺寸大小根据零件尺寸进行选择，由图21可以看出，显示器面板毛坯最大外轮廓为160*110，厚度为10，毛坯的外形确定为板料。按照机械加工手册及实际情况，为了节约成本及提高加工效率，将外轮廓尺寸单边预留2mm左右余量，考虑到装夹工艺，厚度方向预留5mm左右余量，故毛坯尺寸为165×115×15。综上，本文零件加工毛坯为165×115×15的6061铝合金板料。
目录
一、引言 1
（一）背景介绍 1
（二）主要研究内容 1
二、显示器面板三维建模 1
（一）结构尺寸分析 1
（二）三维模型建立 3
三、显示器面板加工分析及加工工艺制定 5
（一）结构及技术要求分析 5
（二）毛坯选择 5
（三）加工设备选择 5
（四）加工工艺制定 5
（五）切削参数制定 7
（六）夹具选择 7
四、显示器面板数控加工仿真 7
总结 12
参考文献 13
致谢 14
一、引言
零件是制造业的根本，每个零部件都离不开机器的加工。随着科技的发展及信息化的发展，数字化已经成为一种趋势。此次设计加工的显示器面板是某设备显示屏面板装置重要组件，本文主要探讨的是显示器面板结构分析、工艺路线的制定以及加工工艺的确定。在加工过程中，首先对此次加工显示器面板所用的材料进行选择，材料要符合使用性能且质优价廉；随后对零件的毛坯进行设计及选择；最后选择加工零件的刀具、辅助夹具以及数控机床等等。在零件加工中，加工工艺最为重要，所以在设计中对方案进行对比，最终选择合理的加工方案。计算机建模软件UG CAD主要在设计过程中起作用，对零件三维模型进行绘制，并对零件进行程序编制以及仿真模拟，确定好后将程序传入数控设备进行加工。
（一）背景介绍
数控技术，就是应用数字代码对某一过程进行自动化控制。在机械加工领域中，技术人员统称此种技术为数控技术（ *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
简称为数控）。
数控技术的发展直接影响着制造业的发展。数控技术在很多领域都有应用，例如汽车、制造、医疗、军工以及IT等领域，可以说是最重要的改革。机械制造及自动化，过去的加工是靠基本的普通设备进行加工，例如普通铣床、普通车床以及普通刨床等等，加工精度低，劳动强度大，且生产效率低下。而数控技术得到发展后，传统的设备都加入数控元素，使得设备演变成为数控设备，例如数控铣、数控加工中心、数控车、数控磨床等等，数控设备使得所制造的零件的精度水平提升，加工效率提高，劳动强度减低，生产成本减低，得到人们的广泛认可。现在数控设备得到普及。针对数控技术的发展，呈现出以下几方面趋势：（1）数控设备正在向着多轴化发展，如五轴、车铣复合等等应用；（2）向着多元化发展，许多设备都向数字化进行转变；（3）朝着高精、高效的方向发展；（4）数控设备的多元化相对应的加工工艺及计算机辅助软件得到应用及发展，如CAD、CAM软件的应用等。
（二）主要研究内容
本文主要内容为对显示器面板进行加工工艺设计。首先对零件的图纸进行详细的分析，阐述零件的结构、尺寸特征和加工技术要求；然后，根据零件图纸进行三维模型构建；分析选用加工零件所需的毛坯材料、加工设备、夹具等；最后，对零件加工进行程序编制和仿真模拟。
二、显示器面板三维建模
（一）结构尺寸分析
在对零件进行设计时，首先要充分了解零件的性能及主要结构，随后要对零件各种尺寸和公差进行确认，使最终加工出来的零件精度符合产品的设计要求和使用标准。显示器面板如图21所示。
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图21 显示器面板零件图
根据图21可以看出零件的结构主要由轮廓外形、槽、内腔、孔等重要结构特征构成。零件总长为160，总宽为110，厚度为10；四周倒角半径为R10，内有φ4的通孔，其沉孔半径为φ8、深度为6，其两侧中心距分别为140、90；中心有长度为50、宽度为10的通槽；该零件后半侧分布有两组φ25、φ20的通孔，通孔四周都有4个M3的螺纹孔，其中φ25孔周围螺纹孔的中心距为24×24，φ20孔周围螺纹孔的中心距为22×22，两组通孔左右对称，两两间距分别为32、36和32，通孔中心距离前后对称面的距离为25；零件前半侧距离前后对称面15处有4个两两间距15、左右对称的φ10通孔，该组通孔下方15处有4个φ1的通孔；零件前半侧还有两组25×φ1、总体分布尺寸为12×12的通孔组合，该组合孔中最内部孔的中心距离零件前后对称面22、左右对称面44。零件表面粗糙度要求较高，为Ra3.2。
（二）三维模型建立
本节将根据零件图对显示器面板进行零件三维模型的构建。具体建模过程如下：
1.草图绘制
根据零件结构特征绘制草图，如图22所示。
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图22 草图绘制
2.轮廓拉伸
点击“拉伸”命令，选中相应曲线，设置正确的矢量方向和拉伸距离，点击“确定”，得到实体如图23所示。
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图23 轮廓拉伸
3.打孔阵列
通过“螺纹孔”绘制出两个M3螺纹孔，然后进行阵列；通过“常规孔”绘制出两个φ1通孔，然后进行阵列。得到结构如图24所示。
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图24 打孔阵列
4.倒圆角
根据图纸，利用“边倒圆”命令对零件进行倒圆角，最终完成零件的三维模型，如图25所示。
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图25 显示器面板三维模型
三、显示器面板加工分析及加工工艺制定
（一）结构及技术要求分析
由图21分析得出该零件由长160、宽110、厚10主体以及50×10通槽、M3螺纹孔、φ25通孔、φ20通孔、φ10通孔、φ1通孔、φ8沉头孔及4R10圆弧等结构特征组成。零件总长160、总宽110以及沉孔中心距140、90的上偏差为+0.1，下偏差为0.1，公差为0.2。零件表面质量要求为Ra3.2。
加工工艺分析时，需要根据图纸的尺寸精度要求及表面粗糙度要求对零件各个结构特征制定加工工艺。在加工过程中，粗精加工分开，一般分为粗加工、半精加工及精加工三步，经过这三步达到零件产品的精度要求。在进行精加工时，进给速度适当降低以达到精度要求。
（二）毛坯选择
根据产品使用性能要求，零件加工材料选择6061铝合金。毛坯尺寸大小根据零件尺寸进行选择，由图21可以看出，显示器面板毛坯最大外轮廓为160*110，厚度为10，毛坯的外形确定为板料。按照机械加工手册及实际情况，为了节约成本及提高加工效率，将外轮廓尺寸单边预留2mm左右余量，考虑到装夹工艺，厚度方向预留5mm左右余量，故毛坯尺寸为165×115×15。综上，本文零件加工毛坯为165×115×15的6061铝合金板料。
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