基于四轴机床的手机实体建模与加工.pdf

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1、A应庙‘基于四轴机床的手机实体建模与加工汉川机床集团有限公司(陕西汉中723003)念勇张荣黄恒秦先锋陕西凌云电器集团有限公司(宝鸡721006)韩晓1．实体造型令，用曲面和片体修整实体的上下面，得到机体，如图1所示是某型号手机的实体造型，机体和如图5所示。显示屏的造型难度较大。机体表面为光顺性、连续性要求较高的自由曲面，其截面线是复杂的自由曲线。其主要造型思路是，先用拉伸创建实体模型，然后创建草图，用拉深和扫描命令创建曲面，用修剪体命令，用曲面修整实体的上下面，得到图4草图2和曲面图5机体模型机体，再用倒圆命令图1(2)显示屏的创修整机体的外形轮廓。显示屏是从曲面凹下的部建创建草图，如图6

2、分，先要创建草图，再通过偏置、投影和通过曲线所示，偏置上表面，命令，最后通过拔模拉深得到。按键、听筒和摄像用投影命令，将Al沿头的创建较为简单，创建草图，通过拉深和布尔操+zC方向投影到实体作创建。的上表面，A2~I]L1沿(1)机体的创建机体的造型是手机整体造+zC方向投影到偏置型的关键部分，其设计要求较高，曲面特征也较复后的曲面上，如图7所杂。用所作草图拉深创建实体模型如图2所示。创示。建修整外形轮廓的第一个草图，拉深草图得到如图选择投影后的三3所示片体。条曲线，选择通过曲图6机体模型线命令创建曲面，拉深刚才创建的曲面，从上盖实体上减去刚才创建的实体，将得到的实体的三条边沿+ZC做拔模，

3、如图8所示。(3)按键和听筒的创建创建草图，对草图进行拉伸、求布尔差运算和变换最后与手机主体求布图2图3草图1和片体尔并运算，对实体边线进行倒圆，得到手机的表面创建修整外形轮廓的第二草图，用扫描命令得模型，如图9所示。到曲面(见图4)。边线l、2倒圆，再用修剪体命(4)摄像头的创建创建键槽和凸垫，并对凸争磊冷加工69A暑应甬’垫倒圆，得到手机摄像头的模型，如图10所示。方法，如图11所示。(2)加工工艺的制定该零件的主体部分对加工后的表面加工质量要求较高，因此尽可能采图11定位夹紧A用一次装夹，加工完成手机的整个主体部分。手机图7图8创建显示屏加工整体思路：粗加工一精加工，具体分析如下：粗加

4、工加工方法：平面铣削(2D)和平行加工。平面加工主要是为了将毛坯多余的材料铣削掉，该方式是二维铣削，刀具路径简单且容易控制，加工效率高，所以选用此方法，模拟效果图如图I2所示。平行加工主要是将手机表面大量的切削余量去除，该加工方法生成的刀路简单，相互平图9表面模型图10摄像头模型行，比较简单不容易出错，且可用双向切削，这样2．工艺分析就可以大大提高加工效率，如图13所示。进行曲面由于手机模型是由一个上、下表面和四个侧面粗加工时，由于手机模型表面大部分是曲面，所以组成，所需加工的这六个面如何高效、精确的加工选用球头铣刀，同时留上0．5ram的精加工预留量。出来是手机加工首先要解决的问题，基于上

5、述情况，目前有两套可行性方案：方案一：材料选择一块25mm×50mm×120ram的方料，手机模型的中心在方料的中心上。分上、下两部分加工，先加工上表面，然后加工四图12图13个侧面的上半部分；然后取下工件，反过来装夹，再加工底面和四个侧面的下半部分，用这种方法加精加工加工方法：平行加工、环绕等距加工、工在一般的数控机床即可。这种方案虽然可行，但等高外形加工、流线加工交线清角和残料清角加实际加工的过程中要遇到很多问题，例如：当加工工。完鼠标上表面和四个侧面的上半部分，然后翻面加平行加工：主要是将手机表面大量的切削余量工底面和四个侧面的下半部分一个侧面，这样加工去除，该加工方法生成的刀路简单，

6、且可用双向切时，二次装夹四个侧面容易产生接刀痕，使加工出削，这样就可以大大提高加工效率。来的两个面不能平滑过渡。等高外形加工：将手机的圆角加工到尺寸，生方案二：为了克服方案一的缺点，使四个侧面成的刀具路径可以调整的很密，很平滑，加工出的能够平滑过渡，就要使手机模型一次成型，一次装圆角效果较好。夹，加工完所有的面，避免二次装夹，所以选择交线清角加工：由于有很多小角落，大直径刀~50mm棒料，把棒料在轴上用自定心卡盘夹紧采具无法铣削到的地方，必须用小直径刀具来铣削，用一夹一顶的方法，每加工完一个面，旋转90。，用该加工方法，就只对这些地方进行加工。再加工另一个表面，依次类推，加工完四个面。加残料

7、清角加工：主要是交线清角后，还会有很工时使用这种边旋转边加工的加工方法，一次成小的一些残余余量，没去除，用该加工方法就可以型，克服了方案一所遇到的种种困难，而且较第一将其去除干净。种方案加工效率和准确性都有所提高。曲面流线加工：主要是加工手机屏幕周围的曲因此，选择第二种方案为最佳方案。面，生成的刀具路径可以调整的很密，很平滑，加(1)装夹方式的选择圆柱棒料要在四轴数工出的曲面效果较好。控机床上加工，自定心卡盘