第4章 :機械外殼

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陶得材說：“給你們一個任務，就是加工個電子裝置的機械外殼。這個電子裝置是小型淨化器。”

小型淨化器，主要就是檢測空氣中甲醛濃度，同時由風機抽取空氣，到達濾網，用濾網濾除汙染物。包括感測器，風機，電源，顯示屏等。

看起來挺簡單，就做個外殼，留個口，通入空氣。留個孔，引出通訊線和電源線。留個感測器口，用來檢測。留個方框，放置顯示屏，從裡面能卡住。

機械外殼需要注意的地方，就是有的地方需要放置電池或者是連線電源的孔。需要有放置螢幕的地方，有放置通訊線路的孔。需要有可以移動這個物品的把手、提手。在外殼的內部需要有放置電池、電源的地方，有放置電子裝置的地方。還有可能要放置散熱風扇。控制器硬體和螢幕、按鍵、喇叭、電源之間的連線不能夠被其他的機械構件遮擋。

他們也是研究了一段時間。才把這個外殼做出來，然後發現電源孔沒有提供，只好和通訊線路用一個孔了。螢幕從裡面向外放置，但是連線線的位置距離電路板太遠了，導致通訊的導線比較長。

看來表面簡單的一個機械外殼，要考慮的地方是挺多的。

外殼有的部分可以參考已有外殼進行設計，圖形化程式設計。

他們到了加工車間，和工人師傅們學習工廠中的幾種數控機床的使用方法。數控機床是採用數字控制技術對機床的加工過程進行自動控制的一類機床。數控機床是一種裝有程式控制系統的高效自動化機床，是數控技術典型應用的例子。可以進行車削，銑削，鑽削加工等。

“已有外殼這裡有幾個，怎麼獲取它們的外形資料，並且進行加工呢？”

工人師傅說，“圖形化程式設計的一般過程是加工零件及其工藝分析，加工部位建模，工藝引數的輸入，刀具軌跡生成及編輯，刀位軌跡的驗證與模擬，後置處理，程式輸出。”

加工零件及其工藝分析是數控程式設計的基礎。主要任務有零件幾何尺寸、公差及精度要求的核準；確定加工方法、工夾量具及刀具；確定程式設計原點及程式設計座標系；確定走刀路線及工藝引數。

加工部位建模是利用整合數控程式設計軟體的圖形繪製、編輯修改、曲線曲面及實體造型等功能將零件被加工部位的幾何形狀準確繪製在計算機螢幕上，同時在計算機內部以一定的資料結構對該圖形加以記錄。

刀具軌跡生成及編輯。完成上述操作後，程式設計系統將根據這些引數進行分析判斷，自動完成有關基點（構成零件輪廓的不同幾何素線的交點或切點）、節點（插補擬合線段的交點或切點）的計算，並對這些資料進行編排形成刀位資料，存入指定的刀位檔案中。刀具軌跡生成後，對於具備刀具軌跡顯示及互動編輯功能的系統，還以將刀具軌跡顯示出來，如果有不太合適的地方，可以在人工互動方式下對刀具軌跡進行適當的編輯與修改。

實際他們使用多軸數控加工中心進行外殼加工。

多軸數控加工中心可分為兩種設定方式：

一種是工作臺迴轉軸。這種設定方式的多軸數控加工機床的優點是：主軸結構比較簡單，主軸剛性非常好，製造成本比較低。但一般工作臺不能設計太大，承重也較小，特別是當a軸迴轉角度≥90°時，工件切削時會對工作臺帶來很大的承載力矩。

一種是立式主軸頭回轉。這種設定方式的多軸數控加工機床的優點是：主軸加工非常靈活，工作臺也可以設計得非常大。在使用球面銑刀加工曲面時，當刀具中心線垂直於加工面時，由於球面銑刀的頂點線速度為零，頂點切出的工件表面質量會很差，而採用主軸迴轉的設計，令主軸相對工件轉過一個角度，使球面銑刀避開頂點切削，保證有一定的線速度，可提高表面加工質量，這是工作