爱立信通讯基站877型号散热片工艺分析(毕业设计)

爱立信通讯基站877型号散热片加工工艺分析·本科毕业设计（论文）题目爱立信通讯基站877型号散热片加工工艺分析

学术诚信声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文），是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本毕业设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。中文题目：爱立信通讯基站877型号散热片加工工艺分析英文题目：AnalysisinProcessingTechnologyof877CommunicationsBaseFins作者签名：日期：年月日版权使用授权书本毕业设计（论文）作者同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海建桥学院可以将本毕业设计（论文）的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本毕业设计（论文）。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”，如作者未做出选择的情况下，按不保密处理。）作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日 爱立信通讯基站877型号散热片加工工艺分析爱立信通讯基站877型号散热片加工工艺分析-绪论1.1散热片的发展概况电子元件的寿命和器件的稳定性在很大一部分上是由其工作环境的温度所决定的，想要保证所使用的电子元件所在的工作环境下的温度必须在一个合理的范围之内外，还需要对其他部件进行散热的处理，这样才能对电子元件起到一个保护的作用。现在随着一些元器件的能力的增强，随之而来的是它们的功耗也会增强，功耗的增强则会促进热量的大量增加，则散热的问题现在已经成为一个不容小觑的问题。1.2877型号散热片的特点由一个散热片和一个风扇结合就能组成一个简单的散热系统。简单的来说，散热片上面一般只有一些金属片之类的东西，除此之外就不会再有别的什么东西。那么，作为散热片到底是怎样利用自己本身来进行散热的。根据热所拥有的特性来看，热的传递方法有三种：传导、对流和辐射。先从辐射来说，辐射指的就是以电磁的方式把热量从热源地给发送出去。辐射不仅可以在大气中进行，在真空中一样能够发散。从热源的材料和材料表面的颜色都能对辐射的传递效率产生影响。分子之间有着不同形式之间的能量转换，它们可以由不同能量的粒子之间的相互碰撞的结果来得到能量，所以如果只有一个散热片的话，它是不可能实现热能之间的传递。最后总结来说，散热片想要获取热量的基本途径就是传递了。对流是运用物质运动所产生出来的热来实现热传递的过程。这也就说明气体或者液体所包围形成的热源会产生一定的热能，并且实现热能的传递是通过分子的移动。从以上可以看出，就单指一块877型号散热片是不可能进行彻底的散热功能。它必须配上一个风扇。用风扇产生的风来走散热片上面的热量，用这样的方式来达到散热的效果。就单从散热片这个方面来说，可以适当增加散热片的表面积，面积的增加可以使空气的流通量变大，从而使散热片的散热效率增加。877型号散热片上导轨被做成歪歪扭扭的样子，其实上目的就是为了加大散热片上面的接触面积。散热片的表面积的大小，会让散热片的散热效率有直接影响。我们从CAD图中可以看出，此散热片有个平面度，这么做的原因就是为了表面平滑。因为散热片的表面与电器元件的接触面越平滑，元件与散热片之间就越难形成一个保温层，两个平面的平面如果不平行，那么在元件发热过程中，这两个平面之间就会多一层保温层，所以为了确保散热片能够正常的进行散热功能，一定要把表面加工平整，尽可能不让这两个平面之间多出一个保温层。877型号散热片是铝材质的散热片，与其它材质相比之下的优势在于：相比其它的散热片来说比较节能、在材料的选择方面也比较节省、铝制的散热片在装饰的方面优于其它类型的散热片、在价格方面相对其它材料也比较便宜、重量上铝比铜和铁都轻。特点是：在热量传递的方面效率相比其它来说比较高。轻巧伶俐，便于加工就是它的一大特点。同一种类型下的散热片，钢制散热片的相对质量是铝合金的三倍之多，因此在使用铝合金的散热片时，它的重量也会轻很多。877型材料具有着比较高的导热性，它能保持良好的散热功能同时也是热量用来转换的理想介质。由于铝氧化后会形成一层致密的氧化铝保护膜，这种保护膜能保护里面的铝合金，因此它不怕氧化腐蚀，而且这个价格适中也是很受工薪阶层的欢迎理由。877型散热片在诸多种散热片中是最轻的，安装比较方便，同时它的导热性比一般的散热片好，散发出来的热量比其它大，所以它的传递效率也会比较高，由此可以看出铝制金属热量强度也比较高。由于它成形比较容易，能够很好的挤压成各种各样的形状，所以它的外观相比其它的看去会比较的新颖。877型散热片的导热性能良好，并且能耐高压。877型散热片的强度时铸铁散热片的四倍之多，但是重量只有铸铁的十分之一左右。从各种性能上来看，877型的散热片要比铸铁的好上很多。在装散热片中，它占用的空间小，也比较环保节能。这很符合我国经济型散热片的“环保、高效、节能、轻型”的八字要求。1.3本设计的目的和意义在这与时俱进的当今时代，数控加工的高精度、高效率功能使得工业的生产效率提高不少。四年的课本知识学习终于有机会让我从理论中用在了实践上，虽然这次设计的散热片是一款比较简单的产品，但是这也是自己第一次去设计完成的产品。要做出这款产品，首先你要知道机械的加工工艺，机械加工工艺过程就是用切削的方法改变毛坯的大小、毛坯的外形和材料的物理机械性质都会让其变成一个精度相对来说比较高、具有比较精细的粗糙度等零件。想要把零件的加工过程更加完善的表达出来，使工件能按照零件图的技术要求加工出来，就得拟定一个相对比较严谨的加工工艺过程来保证零件的加工，让我具体学习到加工工艺和制定工艺路线就是本课题研究目的。希望通过在上海静波精密机械有限公司的毕业实习和此次毕业论文（设计）的撰写，我能将毕业实习中所学到的东西，运用到以后的工作中，为以后的工作打下一个基础。

2877型号散热片的工作原理2.1877型号散热片的结构图2.1877型号的三维模型A面图2.2877型号的三维模型B面这款散热片从外观上看形似一个长方形的块铝，外形比较简单，四个角都有着不同大小的倒圆角。从二维图纸的尺寸上面来看，这个散热片是一种中小型的散热片。不同于别的散热片，在这种散热片上面是没有鳍片的。此877型的正反两面有两处是打通的。打通的两处是用来放置传热的元件。为了美化这通的区域，分别在四个角打上直径为一的圆。在通孔与轨道相连的地方，本来是一个90度的直角。因为这里是要放置一些铜质的感应线，于是就把这90度的角导成一个钝角。这么做的目的就是防止铜质的感应线在这个角被磨损。因为直角和锐角更容易使线磨损，而钝角几乎不会出现这个问题。随后看这三个导轨。在二维图里面你可以看出，此导轨不是普通的球头刀所导出来的。仔细看此球头刀上小下大，所以在做这三个区域时，球头刀是怎么进就怎么出的，如果直接从尾那里提上来的话，导轨的上面部分就会被导大了。至于为什么这样设计，原因在于此导轨中要放置一些特殊的电子元件。这些电子元件的横截面和球头刀的横截面是一样的。这样设计的目的在于把电子元件放置进去后就不会掉出来了。此外在散热片上还有两个小孔，小孔的作用毋庸置疑是用定位孔的作用。最后在散热片旁边有一个向外突出的一个半圆，它是要与其散热部件能有一个较好的装配才加工出来的。一个散热片的另外一面也有三个导轨，这三个导轨相比之前的那三个，短了好多。这三个导轨就是为了放置一些特定的电子器件。2.2877型号散热片的工作原理877型号散热片的工作原理,在图2.1和图2.2中所示。三个导轨中安放的铜质感应线把另一面三个导轨中放置的特定元件和其它电子元件中产生的一部分热量吸收过去，热量进入三个导轨中。铜质感应线的作用是能把旁边产生的热量能够及时的吸收过来。把三个导轨放到同一边，是要把所产生的热量集中，通过外置的风扇，把集中的热量吹走。剩下的一部分热量通过散热片的表面，配合散热片的传导性，使其热量传导到散热片的另一边，与风扇形成对流，这样就能让散热片实现散热的功能。其实说白了就是散热片把元器件所产生的热量给吸收过来，然后通过风扇吹动，使空气流动，把热量给带出去，从而达到散热的功能。

3877型号散热片的加工工艺和分析3.1零件图及分析877型号散热片零件图见图3.1、3.2和3.3所示，其技术要求为：(1)去除所有尖角和毛刺；(2)清洗油渍、灰尘和其它污染物；(3)重量0.79kg；(4)其余粗糙度6.3μm。图3.1877型号的二维图A面图3.2877型号的二维图B面图3.3877型号的A面剖视图和局部放大图由零件图所示，该零件由长方体、顺圆弧面、逆圆弧面、突出外半圆、孔、轨道等表面组成。一眼看去，其零件结构比较简单，但是对于有公差的尺寸要求还是蛮高的，这里面有公差要求的尺寸无非是几个孔的安装定位位置关系和散热片平面与元器件之间是否是平行的关系。首先从图3-1（A面）零件图来看，有公差的尺寸只有3个。一个是总长274.2mm，一个是总宽111.1mm和一个突出外半圆长度5.75mm。为什么A面的零件图只有这3个尺寸有公差，而别的尺寸都没有公差，其实原因也很简单。正如大家所知道的，这是一款散热片，对于零件上的一些精度要求基本没有，而恰恰对着外形和表面的要求比较高。因为是做散热的作用，散热片本身就要放置在需要散热的零部件旁边，这就需要散热片外形尺寸要与放置的尺寸偏差不能太大。所以说A面只对外形尺寸有精度要求。至于突出外半圆，它的作用是在加工的时候做定位用的，具体会在后面说明。另外这三个导轨的位置没有公差，从这里也可以看出三个导轨的位置关系不是特别重要，因为这是放置铜质感应线的，而感应线的形状可以自行弯曲，所以也没有必要把这三个导轨位置精度要求做的太高，没必要浪费加工费。图3.2（侧面和B面）的零件图。首先从侧面的零件图来看，简简单单的几个标注，就可以看出对着散热片2平面的精度的要求有多高了。首先1.6μm的粗糙度，铣床需要精铣才能达到这样的精度。精度的要求之前也说了，就是不要让散热片和元器件之间产生保温层。再看以散热片A面的表面为基准的位置公差中的平行度,此平行度的意思是，在此表面上必须位于距离为公差值0.15，且平行于基准轴线的两平行平面之间。还有一个要求就是保证此面的平面度，平面度的意思是在此表面上必须位于距离为公差值0.1的两平行平面内。还有个精度要求就是散热片的厚度了，对于厚度的要求，只要对好刀，一般是不会出现什么问题的。厚度的要求也就是外形尺寸了，也是为了能够配合元器件，能够更好的安装。图3.3是散热片A面的剖视图和局部放大图，这个图主要是让我们了解导轨里面的形状，上小下大，让元件卡进去后就不易再掉出来。3.2零件材料选择我们现在用的散热片材料不是铜质的就是铝制的。不过现在大多数的散热片用的都是铝的材料。主要是因为现在的铝相比其它的材料来说价格上低了很多，还有就是铝制的材料比较容易切削，各种的原因让铝制的散热片成为大家的喜好。从理论上来讲，一块纯金属导热性相比它的合金要好。但是现在的工厂基本用的是合金来制造，这样做是为了能够更加好的去取得这种材料的加工特性。考虑到一些实际的情况，这款散热片所选的材料是AL6063-T5。其中6表示:Al-Mg-Si系列0表示：表示的是合金改进的次数（0指的是基本合金）63表示：编号T5表示：热处理状态代号，是指淬火随后进行人工时效，为获得足够高的强度并保持高的塑性。人工时效是在较低的温度（150-180℃）和只经短时间（3-5h）保温后完成的。根据经济性的原则，所选用的是Al-Mg-Si型号的铝合金材料。至于T5，是因为铝合金本身的硬度比较低，采用T5的热处理后，可以使铝合金的硬度提高。此877型有以下特点：eq\o\ac(○,1)加工之后的表面会十分的平整光洁，并且比较容易氧化形成保护膜和着色。相对暴露出来的缺点大家也是能够看到的，就是让材料淬火后如果在温室下放置会儿，这样会对材料的硬度产生一定的影响eq\o\ac(○,2)应力的方面来说也是比较好，耐腐蚀性和焊接的性能也都比较好。eq\o\ac(○,3)热处理的能力比较强，表现出来的韧性相对来说也比较高eq\o\ac(○,4)在热塑性方面上来说，它比其它材料的性能要高，它相较其它锻件更加容易去成型或者挤压成各种复杂的形状。淬火温度范围比较宽，低淬火敏感性比锻造或挤压释放后，只要温度高于淬火温度淬火，可进行喷淋水的方法或磨损。3.3加工工艺流程3.3.1确定加工方法去保证加工零件的表面精度和表面的粗糙度就是加工方法里面的选择性原则。因为现在要得到零件加工精度和它的表面的粗糙度，对于现在来说有很多种的方法，所以要在实际情况下选择的时候，一定要结合加工零件的形状大小、尺寸的要求和一些位置上的公差来考虑。通过对零件尺寸的分析和对加工时候的工时和加工时候的效率来看。又因为散热片是一个块状型的零件，所以选择最理想的加工方法无非就是在铣床上面加工。又因为此零件所加工的刀具要用到很多不同大小不同，形状不一的，所以放在CNC加工中心上加工此零件即可以提高加工的效率又可以提高加工经济。3.3.2定位基准选择的原则我们在制定零件加工工艺的过程中时，一定要对零件的定位基准做出重要的选择，这样才能使我们工艺过程做得更好。不同定位基准的选择，对零件的加工精度有着不用的影响，并且选择不同的基准后，加工的工序方面也会改变。基准里面又有两种不同的基准，一种是设计的基准，另外一种是工艺基准。在零件图上面可以用来确定点、线和面的基准。工艺上的基准则是用在零件铣过程中和在零件搭配过程中的一个基准。零件都是过个面的组搭形成的，在各个面之间也会存在一定的尺寸和位置上面的约束。零件各个面之间有着各自的位置关系，其中要包括两个方面来说：一个是两两尺寸之间的关系，另一个是两两位置之间的关系，比如平面度代表的就是两两位置的要求，位置度是两两尺寸之间的关系。所以说，从某种层次方面上来说，基准就是用来确定点线面的。根据零件的形状、尺寸可以去确定设计基准，而定位基准不受零件的形状、尺寸所限制。在加工过程中，第一道定位工序是选择毛坯表面来加工的，后面的加工过程可以使用之前加工过的基准面来做基准面。不过偶尔也会遇上特殊的情况：在零件的表面上，找不到能够用作基准定位的表面，这个时候就要再加工出一个基准面让零件具有基准面，我们把这样的方法叫做辅助基准。在刚开始加工工序所用的粗基准和后面工序里面所用到的精基准如下：（1）粗基准的选择在开始的步骤，工件加工可以选择没有用过的粗糙表面，我们会把这样的表面当做粗基准。在粗基准的选择上，会对后面加工余量和两两表面之间的相对位置都会有着很大的影响。所以在选择粗基准的时候要格外注意。所以在选择粗基准的时候要格外考虑到后面的加工工序，要为后面加工工序留出基准面。在选择的时候我们要考虑到以下几点：1)在对于那些表面没有加工能力的工件，如果想要确保两两表面之间存在的位置关系，在一般的情况下会去选择没有加工能力表面作为粗基准。如果这样的表面有很多个，那么去选择一个相对别的表面位置精度高的表面，让其加工符合相关的要求。2)如果出现有很多个的加工表面，我们在去选择基准面的时候，应当慎重的考虑以下的一些原则来作为标准衡量：eq\o\ac(○,1)首先要保证加工余量在每个表面都会有足够的剩余。想要保证这个原则，选择的基准面最好是那种加工余量比较小的表面。eq\o\ac(○,2)零件上有一些很重要的表面时（比如零件上定位的孔），要尽量地均匀加工此表面，然后保证它的加工余量小一些，使其零件能够获得更好的性能。eq\o\ac(○,3)保证各表面加工余量最小。为了达到这个要求，我们要选择那种加工的表面比较大、形状也比较复杂的工件来作为基准面。3）基准面应该尽量地保持平滑，不要有伤口、毛刺之类的东西出息，用来方便工件在放置的时候更加紧凑。4）在正常的情况下，一个方向上面的基准面只能用上一次，否则因为来回的利用所引起位置上的误差，这样会造成工件表面有着位置上的偏差。在上面所能说到的原则，其实每个原则只能运用一个特定的方面，所以在去利用这些原则的时候，会出现一些自相矛盾的情况。这个时候我们要更加全面的去考虑分析每个原则，结合加工零件的实际情况去选择运用更加符合此零件的原则。(2)精基准的选择在除刚开始的工序之外，我们选择的基准面要经过加工过的表面，我们把这样产生的基准叫精基准。在选择精基准的过程中，它的决定不单单是会让零件的精基准的选择不仅影响了工件的加工过程，而且在和夹具安装夹紧的时候是不是比较方便有一定的关系。选择精基准的原则如下：1）找那些已经加工过的表面来作为基准面，能够分清基准之间不重复所引起的偏差。这一原则就是“基准重合”原则。2）在给零件进行基准定位的时候，想要方便其它表面的加工，应该选择在加工过程中出现次数多的那个基准作为基准面，让我们做到基准上面的统一。举个列子说明，比如大多数的轴类零件在加工的时候都会它的孔来作为基准，像齿轮什么的都会以齿轮里面的孔作为基准面。利用基准上面的统一去加工零件表面，这不仅保证了两两表面之间的位置要求，而且还会防止因基准的改变所带来的偏差，也让夹具在设计上面减少很大一道工序，同样在工时和费用方面也会大大降低。3）在一些精加工过程中我们要利用基准的自为原则来加工。因为精加工相当于粗加工来书，所加工的余量比较小而且要求要更加的平整，所以用这个原则来约束零件的精度和提升自己的生产速度。于是我们要选择自身来当做基准面，而且在于其它表面的位置关系相比时，先确保这个工序比较重要。比如在铣床上铣零件时候，放置好零件后用百分表来确定零件的加工面，此时的夹具只起支撑的作用。除此外移动转孔、穿孔及打磨等野是“自为基准”的例子。4）在基准上面选择要考虑工件能否在安装时候更加方便快捷，还要让夹具变得越简单越好。3.3.3确定零件的定位基准通过以上对基准面的一些分析来看，我们可以确定877型散热片的基准面。散热片A面比较符合作为粗基准面，从散热片零件图上可以看出，散热片的A面有平面度和平行度的要求。有形状公差在的基础上，首先要选用形状公差重要的面作为粗基准面，这样才能保证工件的行位误差。散热片的A面符合了选择不加工的表面为粗基准，而且此面的毛坯也比较平整，故选用散热片的A面作为定位基准面。所以在工序最后和中间的过程中，所要的精基准会选择散热片的B面。3.3.4选择数控刀具的原则切削速度、切销量、进给量是切削三要素。切削的三要素对刀具的影响是非常大的。这些要素的存在对加工中成本有着比较明显的影响。切削速度的提高也会让刀具的磨损变得更快。切削量和刀具寿命之间有着不可缺失的联系。在选择切削用量的同时，要考虑到刀具的选择，根据刀具寿命的原则去确定选择一个合适的切削量。刀具的分类可以使有高效率的刀具和低成本的刀具，两种不同的刀具是根据不同目标来确定选用的类型。在切削速度提高的同时，刀具的寿命也会随之减少。所以对于各种不同的零件，选择的加工方法不会相信，它的切削量也是不一样的。铣床加工过程中切削用量的选择如下：在粗加工的时候，一般是考虑的经济和成本的方面，在这两个方面没有变化的情况下，应该尽量地去提高铣床的加工速度，选择大一点的切削量，根据铣床的条件选择大一点的进给量，再把切削的速度给定下来。这样选择的原因就是因为在加工时的工作效率比较高，对零件和刀具的影响也不是很大。在零件精加工的时候，首先要把零件的质量放在首位，在质量好的前提下，还要去保证做工的效率和加工的成本等。因为在确定完切削用量时，也顺便一起确定了切削深度。之后根据技术要求中的表面粗糙度来定给进量。最后在刀具耐用的情况下，可以去选择切削速度。加工余量确定了切削深度。在保证零件和刀具不磨损的情况下，其切削深度和加工余量能一样。这也是一个让生产效率上升的方法。想要让零件能够好的保证零件的精度，会在零件加工的过程中留出一定的加工量来进行精加工的。粗加工的时候，切削深度在0.2mm-0.4mm。由于一些特殊的情况，可能粗加工也要分几次。比如在毛坯余量很大或者刀具硬度不足，或者余量出现不匀的情况下，这样导致一次粗加工进给是切除不了所有的余量。故要在第一、二次进给的切削深度要选的比较大些。根据零件的各种技术要求和必要的精度要求等来确定切削用量。在粗加工的时候，不对加工表面质量作有要求。故车床的刚性和进给结构强度以及刀杆的刚性和强度等限制性因素时粗加工时首先要考虑的因素。选择进给速度可用于工件直径的基础上，参考材料加工，乔木大小和背吃刀量确定。在做精加工的时候，进给量可以根据零件的材料、刀具的速度和零件粗糙度要求这些来选择。进给量、切削深度这两要素能够决定着切削的速度。一般是经过公式计算或者是通过实践的生产经验来确定切削速度。3.3.5选择数控刀具可以从877型的零件图可以看出，首先要做的是给表面进行粗加工。散热片的规格是长mm，宽是mm，这种尺寸的零件，用的是D80面的铣刀盘进行粗基准面的加工。因为是粗铣，不需要在意加工量。所以用面铣刀，这样粗铣的效率就高了。用了D80面铣刀盘后，还要用小点的铣刀进行粗加工，这时我用的是D12的粗铣刀。D12粗铣刀是用粗铣毛坯四周的，用这铣刀可以把四周的余料给铣了。从散热片的表面上，我们可以看到有2个的通孔，所以我用的是D3.05的钻头。因为这两个孔是定位孔，为了确保孔的大小不会出现太大的偏差，所以我选用了3.05这个中间值，用来确定安装的时候不会因为位置度不对而安装部上去。另外还有R1的通孔，所以我用的是D2的钻头。这个孔没有什么定位要求，所以只要打出这个孔就可以了，偏差差一点问题不大。这2种通孔都需要导圆角，则需要一把D6*90°的倒角钻。从剖视图上面我们可以看出此刀的类型是个球头。则用的是D8*R2.85*2.4*12L成型球头铣刀。两边穿通的两个矩形，大小分别是20.8x12和18x8.4，用D3的铣刀就可以了。最后面精铣的刀用D6的铣刀。对于散热片的B面，结构是和A面一样的。之前所提供的刀具都能把B面做出来。3.3.6877型号散热片加工工艺在零件生产中，把原材料变成自己要的东西的过程叫做工艺过程。加工工艺的流程包活毛坯的制造、表面热处理、零件加工和零件质量的检验等。并且为了保证加工工艺过程能够正常的进行，需要刀具、夹具和机床等这些辅助道具。在工艺的过程中，把用机械能加工的方法让零件的尺寸、形状发生变化，最后成为合格零件的过程称为机械加工工艺过程。877型号散热片的材料选择在上述中就已经提出，用的是AL6063-T5的铝制材料。选完材料后就是要进行毛坯的制造。根据所选材料的特性，用的是热冲压工艺来制造。热冲压成型是这几年来用于冲压高强度零件的一种冲压技术。热冲压过程中模具选用的材料是一种特殊的合金，这种钢板和普通的钢板有所不同。877型号散热片的毛坯制造过程是先把铝材料放进熔化炉中，在标准大气压下进行加热，当加热到600摄氏度时，固态的铝就会变成液态铝。然后再把液态的铝倒入模具中，模具的材料是一种特殊的硼合金钢板，这种材料的熔点很高，远远超过600摄氏度。当液态铝倒入这种模具时，600摄氏度的温度不会使这种钢板的性能发生改变。这种模具就更好地保证毛坯的纯度。之后再用冲压机对其进行形状定型，因为模具比较大，所以冲压成的铝块形成一条长长的特型铝棒。冲压完成后，让铝棒冷却下来，然后再用机器对其进行切割，切成加工所要尺寸大小的毛坯。用这种方式制造出来的毛坯价格比较实惠并且其形状容易加工。毛坯的尺寸大小是长280mm，宽120mm,厚度有15mm。此877型的材料是铝合金材料，硬度比较低。因此要其硬度提高，故要进行热处理。此散热片用的是T5的方式进行淬火，首先将毛坯放进淬火炉中进行加热，淬火加热的温度相图主要是基于在该合金的共晶温度低的熔化温度和选择的溶解度曲线。共晶的温度和过烧的温度是一样的。但是由于杂质元素的掺入，两者的温度差异还是有一点的，其共晶温度较高。硬化热处理铝合金加热温度是一个重要的参数。由于铝合金淬火大多数采用的是立式淬火炉，其温度很难保证在上下3摄氏度之内，多数的淬火炉温差都在上下5摄氏度或者更大，所以淬火加热的温度差一般都控制在上下5摄氏度。所以在过烧温度不变的情况下，要去提高淬火的温度。因为淬火的温度越高，在淬火之后它的力学性能就会变得更好。此散热片的淬火温度是535摄氏度，所以在淬火炉中将温度加热到535摄氏度上下5度之内就可以。然后在这种温度下保温2-6个小时，再用水进行淬冷。之后又要进行时效处理（时效处理指把零件放在室温下一段时间，用来提高金属的强度）。时效处理的主要目的是消零件的内应力，改善其机械性能。时效处理的温度控制再155上下5摄氏度，保持2-7个小时，之后就可以进行空冷了。这样处理可以提高零件的强度和硬度。热处理之后的工艺就是对其零件进行加工了。在对零件加工之前，首先要先确定所用的机床、刀具和夹具的类型。在之前，已经选定了加工的机床和加工时所用各种刀具。结合我对刀具和基准原则的选择，则用了下面的2种夹具。图3.4加工B面用的夹具图3.5加工A面用的夹具如图3.4中的夹具，此夹具是平口钳。这个夹具底面是粗基准定出来的精度要求较高的那面。与普通平口钳不同的是，这类平口钳上有一个搭子（也就是所谓的凸台），这搭子的作用就是用来放置毛坯的，搭子与平口钳上端的垂直距离不超过5mm，因为毛坯的周围是要进行切削的。毛坯的厚度有12mm，每面的下刀量有6mm左右，为了保证刀具不碰到平口钳，所以要求搭子与平口钳的垂直距离不能超过5mm。但是在一端平口钳的右边，搭子是没打通的。这里保留的原因是要用这将毛坯进行定位和夹紧的作用。把毛坯放入图3.5的夹具中放正，夹紧。由于是在CNC加工中心进行加工，其对刀已经在正式加工之前就已经对完，所以之后的加工不用再进行对刀，除非出现刀具损坏等情况。首先我们用D80面的铣刀对毛坯表面进行切削，一般这里会留0.5mm的厚度用来进行粗铣，待零件表面切削完后，CNC加工中心会自动换刀，切换D12的铣刀再对零件表面进行粗铣，粗铣后会留0.1mm的厚度进行精铣。表面粗铣完后，再对其四周进行粗铣。等粗铣完后，机床又自动换刀，这次换的是一把D2的钻头。用这把钻头先在毛坯上进行打孔，一共8个点，一个一个点打过去，不过这孔不打通，只要向下6mm的距离就可以，因为在另一面也要进行打孔，也是打6mm的孔。打完孔后，换D3的铣刀对8孔旁边的矩形进行粗铣，这里粗铣后的余量都是0.1mm。铣完2个矩形，矩形的深度和孔一样都是6mm。然后再换D8*R2.85*2.4*12L成型球头铣刀，用这球头铣刀去铣那3个导轨，铣完后原路退出。之后换D3.05的钻头对2个定位孔进行打孔，孔的深度也是6mm。打完孔后这面的粗铣就完成了。然后就进行精铣了。精铣的步骤和刀具都不变，除了孔和导轨不用精铣，都的地方都要精铣一遍。第一面加工完后就是B面了，B面的夹具图如3-2所示。此夹具与图3-1的夹具又有所不一样了。这夹具的下方和右方是固定的，把零件靠放在下端，然后向右靠移，最后零件会与右端的夹具贴紧。而且零件的突出外半圆刚好插进夹具的隙缝中。这样就把零件位置定了，然后把另两端的夹具进行夹紧，这样就可以进行加工了。这面和另一面一样，首先也是用D80面的铣刀对毛坯表面进行切削，待零件表面切削完后，CNC加工中心会自动换刀，切换D12的铣刀再对零件表面进行粗铣。表面粗铣完后，再对其四周进行粗铣。等粗铣完后，机床又自动换刀，这次换的是一把D2的钻头。用这把钻头先在毛坯上进行打孔，一共8个点，一个一个点打过去，不过这孔不打通，只要向下6mm的距离。打完孔后，换D3的铣刀对8孔旁边的矩形进行粗铣。铣完2个矩形，矩形的深度和孔一样都是6mm。然后再换D8*R2.85*2.4*12L成型球头铣刀，用这球头铣刀去铣那2个导轨，铣完后原路退出。之后换D3.05的钻头对2个定位孔进行打孔，孔的深度也是6mm。打完孔后这面的粗铣就完成了。然后就进行精铣了。精铣的步骤和之前的粗加工工序一样，刀具也不变，除了孔和导轨不用精铣，都的地方都要精铣一遍。两面加工完毕后零件的加工也就完成了，用气枪将表面的铝屑吹干净后就可以拿出来了。加工完的散热片边边角角会有点毛刺，用小戳刀轻轻戳去毛刺即可。这样所要的散热片就加工完成了。

4877型号散热片加工工艺卡片4.1877型号散热片加工工艺卡片877型号散热片加工工艺卡片见表4.1表4.1877型号散热片加工工艺卡片877型号散热片加工工艺卡片零件名称材料名称零件数量877型号散热片AL6063-T51设备名称CNC加工中心夹具名称平口钳毛坯尺寸272.4mmX111.1工序号工序内容刀具号主轴转速r/min进给量mm/min背吃刀量mm备注1G54和G55方向夹紧后，0.03的塞尺不过X靠山，G55工位0.07塞尺不过夹具地面。使用8N扭力锁紧，装夹前确保无毛刺。（G54是X正方向，G55是Y正方向）2工件夹紧后，用大盘铣刀对端面进行切削，一次0.4m的切削深度，进行2次切削切除0.8度的余量。0118001000.83切换刀具，用粗铣刀对端面进行粗铣，一次切削深度0.2mm，来回进行2次切削，切削深度0.4mm,留下0.1mm余量进行精加工。然后对零件侧面进行切削，切削深度2mm，进行3次切削，切削深度6mm。0218001000.464用钻头给零件表面打孔，孔的大小是，孔深6mm，一共8个孔。0425002065用小铣刀铣两个块，绕方进行切削，每次切削深度1mm,进行6次循环切削，切削深度6mm。矩形块大小是18.0mmx8.4mm和20.8mmx12.0mm。03180010066用成型球头铣刀切削3个导轨，切削深度5mm，沿导轨路径切削，然后原路退出。06180010057换钻头钻两个的孔，孔深6mm。0525002068换铣刀对零件表面进行精铣，首先零件表面进行精铣，铣刀来回切削，切削深度0.05mm,一共精铣2次，切削深度0.1mm。然后对零件侧面进行切削，切削深度2mm，进行3次切削，切削深度6mm。最后对矩形块区域进行精铣，切削深度1mm,进行6次切削，切削深度为6mm。032200600.050.169用倒角钻给孔进行倒圆角，一共10个孔，倒角深度分别为0.5mm和0.2mm。071800600.50.210松开夹具，吹干零件表面的铝屑。更换夹具，准备加工零件另一端。11将零件右下端靠紧夹具面，使零件的突出外半圆与夹具进行配合，用8N扭力夹紧另两端的夹具，装夹前确保无毛刺。12工件夹紧后，用大盘铣刀对端面进行切削，一次0.4m的切削深度，进行2次切削切除0.8度的余量。0118001000.813切换刀具，用粗铣刀对端面进行粗铣，一次切削深度0.2mm，来回进行2次切削，切削深度0.4mm,留下0.1mm余量进行精加工。然后对零件侧面进行切削，切削深度2mm，进行3次切削，切削深度6mm。0218001000.4614用钻头给零件表面打孔，孔的大小是，孔深6mm，一共8个孔。04250020615用小铣刀铣两个块，绕方进行切削，每次切削深度1mm,进行6次循环切削，切削深度6mm。矩形块大小是18.0mmx8.4mm和20.8mmx12.0mm。031800100616用成型球头铣刀切削2导轨，切削深度5mm，沿导轨路径切削，然后原路退出。061800100517换钻头钻两个的孔，孔深6mm。05250020618换铣刀对零件表面进行精铣，首先零件表面进行精铣，铣刀来回切削，切削深度0.05mm,一共精铣2次，切削深度0.1mm。然后对零件侧面进行切削，切削深度2mm，进行3次切削，切削深度6mm。最后对矩形块区域进行精铣，切削深度1mm,进行6次切削，切削深度为6mm。03220200.050.1619用倒角钻给孔进行倒圆角，一共10个孔，倒角深度分别为0.5mm和0.2mm。071800600.50.220松开夹具，吹干零件表面的铝屑。拿出零件，检验产品合格，入库。4.2877型号散热片刀具卡片877型号散热片刀具卡片见表4.2表4.2877型号散热片刀具卡片序号刀具号刀具名称刀具规格刀具材料备注101铣刀D80面铣刀W2Mo9Cr4V2202铣刀D12粗铣刀W2Mo9Cr4V2303铣刀D3铣刀W2Mo9Cr4V2404钻头D2.0钻头W12Cr4V5Co5505钻头D3.05钻头W12Cr4V5Co5606成型球头铣刀D8*R2.85*2.4*12L成型球头铣刀W2Mo9Cr4V2707倒角钻D6*90°W12Cr4V5Co5在上述的加工工艺中，根据GB/T9943—2008高速工具钢的标准，铣刀的材料选择是W2Mo9Cr4V2（W是钨，Mo是钼，Cr是铬，V是钒），此材料的刀具有高耐磨性的特点，在高速切削情况下，对刀具磨损量很小，密度小，可磨削性优良，在切削材料时候具有良好的效果，所以选择此材料的刀具。钻头采用高速钢W12Cr4V5Co5（W是钨，Cr是铬，V是钒，Co是钴）材料是此材料的硬度、强度和韧性都很好,淬火后表面硬度可达64-66HRC，这是一种含钼低钨高速钢。主轴转速和进给量的选择是参照GB/T17162-1997的国家标准来进行转速的确定。

5877型号散热片数控仿真数控仿真不需要去考虑切削速度、进给量和其它因素带来的影响，只需要仿真刀具和零件几何的运动，来验证程序的正确性。它不仅可以消除或者减少因程序的错误导致机床的损伤、刀具的折断、夹具的损坏或者零件的报废等问题，同时也可以减少产品设计到制造的时间，也降低了生产的成本。5.1877型号散热片数控仿真877型号散热片仿真刀路图见图5.1（A面）和图5.2（B面）所示。图5.1散热片A面刀具路径图图5.2散热片B面面刀具路径图877型号散热片仿真图见图5.3（A面）和图5.4（B面）所示。图5.3散热片A面图5.4散热片B面5.1877型号散热片数控仿真步骤首先新建两个文本文档，在此文档中编写加工的程序。编写完散热片的A面和B面的程序后点击保存后退出。然后打开数控仿真软件，点击工具栏中的“机床选择”，弹出“选择机床”的窗口，选择FANUC0i中的铣床。选择完机床后，点击操作面板中的开关按钮，打开机床。然后按下“回零点”按钮，分别把X,Y,Z三个方向都回一次零点。回完零点后，选择材料，自定义毛坯材料的大小，长为280mm，宽为120mm，高为14mm。选择完毛坯后，然后再选择刀具。刀具的大小和类型根据工艺过程来替换。选完刀具后，再把毛坯和刀具都安装上。这里的夹具不能像现实中的一样，现实中是定做的，仿真软件中没有此夹具，所以我选择了工艺板来当做夹具。毛坯、夹具、刀具都安装完后，点击“编辑”按钮，利用DNS传送把之前编写完成的加工程序导入到仿真软件中去。导完程序后就是对毛坯进行对刀了。铣床的对刀比车床简单，在“测量”中分别对毛坯的X,Y,Z三个面进行测量，点击上下按钮，选到图片在黑色和蓝色之间的坐标，就是毛坯的相对坐标了。一共测量三次，分别把X,Y,Z的三个相对坐标系给测量出来。记住这三个数据，然后在G54的坐标系中把数值填上。这样刀具和毛坯的相对位置就确定了。之后如果是换刀，其对刀的方式和上面一样。对完刀之后，就是对加工程序的仿真。首先在模拟走刀画面先模拟走一遍，看加工路线是否对，等确定路线正确后，回到机床界面，开始进行加工。

结论通过本次对877型号散热片的加工工艺和分析，让我受益匪浅。不管是从零件材料选择方面、零件的测量、零件图的绘制和加工工艺的编写让我了解了机械加工零件的一个流程，以下是的我的一些总结：毕业设计是对我们的一种挑战，因为在学校中学到的东西基本上是理论上的知识。但是毕业设计就不同了，它是要通过自己的实践和书上的很多知识结合，一步一步对你所做的东西进行设计改进。单纯看这么一个零件确实是一个简单不过的东西，但是要加工出这个零件，要考虑的是零件的加工成本、加工顺序、加工精度等。所以一个零件的好坏，要看这个的零件工艺过程是否可行。加工工艺中夹具的设定、刀具的选择、走刀的顺序、加工量这些对零件的影响都比较大。最后还要制定工艺的卡片，看着这张工艺卡片，大家就会对这加工工艺的过程一目了然了。本次的毕业的设计让我充满信心，自己去设计一个零件并且加工出来，在之前是不会去想的。在学校最多是对着图纸，在机床上把零件加工出来，但是这两者是不能相提并论的。所以通过本次毕业设计，我相信以后自己会在机械这个行业中会更快的入手这个行业。参考文献[1]曾春敏．移动通信基站空调系统节能措施分析[J]．广东：制冷，2010．[2]王景刚，鲍玲玲．通信基站用隔离式空气换热器的适用性分析[C]．重庆：全国暖通空调制冷2008年学生年会资料集，2008．[3]王先逵，机械制造工艺学[J].机械工业出版社，2006(1)[4]清华大学建筑节能研究所．热管型机房专用空调设备[M]．北京：2008中国建筑节能年度发展研究报告，2008．[5]李青等,机床夹具的设计[J].机械工程与自动化，2004.[6]黄虹宾.内燃机散热器的优化设计[J].石油大学学报(自然科学版)，1995(1)[7]缪亚芹,李奇贺.常温热管散热器试验研究与分析[J].建筑热能通风空调，2008(1)[8]余小玲,冯全科,冯健美.高效翅柱复合型散热器的流动与散热性能研究[J].西安交通大学学，2004(11)[9]孙学强.机械制造基础[J].机械工业出版社，2008(2)[10]李云凯.金属材料学[J].北京理工大学出版社，2006（1）[11]OrlovP.FundamentalsofMechineDesign,Moscow:MirPub.,1987[12]ZhuY,Zhan