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江西蓝天学院
本科生毕业论文（设计）开题报告
题 目：基于MasterCAM电缆接头加工艺分析
系 别：
专 业：
班 级：
学 号：
姓 名：
指导教师：
填表日期： 2011 年 11月20日
一、选题的依据及意义 |
MLCC是片式元件的一个重要门类，主要工艺是将内电极材料与陶瓷坯体以多层交替并联叠合，并共烧成一个整体，由于具有结构紧凑、体积小、比容高、介电损耗低、价格便宜等诸多优点，被大量应用在手机、汽车、计算机、移动电话、收音机、扫描仪、数码相机等电子产品中，在航天航空、坦克、军用通信等军用电子设备的应用也越来越广泛[1]。MLCC特数控机床集计算机技术、电子技术、自动控制、传感测量、机械制造、网络通信技术于一体，是典型的机电一体化产品，它的发展和运用，开创了制造业的新时代，改变了制造业的生产方式、产业结构、管理方式，使世界制造业的格局发生了巨大变化。现代的CAD／CAM、FMS、CIMS等，都是建立在数控技术之上。数控技术水平的高低已成为衡量一个国家制造业现代化程度的核心标志，实现加工机床及生产过程数控化，已经成为当今制造业的发展方向。 数控加工中心（Machining Center）简称MC，是由机械设备与数控系统组成的适用于加工复杂零件的高效率自动化机床。适宜于加工形状复杂、加工内容多、要求较高、需用多种类型的普通机床和众多的工艺装备，且经多次装夹和调整才能完成加工的零件。随着制造设备的数控化率不断提高，数控加工技术在我国得到日益广泛的使用，在模具行业，掌握数控技术与否及加工过程中的数控化率的高低已成为企业是否具有竞争力的象征。数控加工技术应用的关键在于计算机辅助设计和制造（CAD/CAM）系统的质量。 如何进行数控加工程序的编制是影响数控加工效率及质量的关键，传统的手工编程方法复杂、烦琐，易于出错，难以充分发挥数控机床的功能。近年来，由于计算机技术的迅速发展，计算机的图形处理功能有了很大增强现在国内使用人数最多的CAD/CAM软件就是MasterCAM自动软件。 |
二、国内外相关研究简介（述） |
1、电缆附件的作用 在电缆终端和接头处，由于电缆金属护套和屏蔽层断开，使得电场分布比电缆本体复杂得多，在电缆终端电场存在轴向应力，因此需要使用电缆附件来实现电缆的连续和驳接，即一个能满足一定绝缘与密封要求的连接装置。 电缆有导体、绝缘、屏蔽和护层等四个主要结构层，电缆附件中作为电缆线路组成部分的电缆终端头、中间接头，必须使电缆的四个结构层分别得到延续，并且实现导体连接良好，绝缘可靠，密封良好和足够的机械强度，确保电缆终端和电缆接头的质量，才能保证整个电缆配电网络的供电可靠性。 2、35kV及以下中压电缆附件的分类 目前，按照主绝缘成型工艺，常用35kV及以下电缆终端和中间接头主要可分为绕包式、热缩式、冷缩式和预制式等四种常用产品型式。此外还有应用于特定产品范围的浇铸式和可分离式电缆附件产品。 绕包式电缆附件，绕包式电缆附件是指绝缘和屏蔽均使用带材绕包而成的电缆附件，其应力的控制方式采用应力锥或采用高介电常数的应力控制带，对施工人员工艺水平要求较高，施工工艺较为复杂，已逐渐被现场淘汰。 热缩式电缆附件，利用高分子聚合物具有的“弹性记忆”效应的原理，开发出各种热缩管材、分支套、雨裙等热收缩预制件，按程序套装在经过处理的电缆末端或接头处，对其加热，可使其收缩紧箍在所需位置。 热缩电缆附件工艺简便，价格低廉，便于维护。但也存在由于环境温度变化其不可避免存在的“呼吸作用”而引起的使用寿命缩短等问题，从而影响供电可靠性。 冷缩式电缆附件，目前工程应用的冷收缩管和其他冷收缩预制件，是以硅橡胶或三元乙丙橡胶为主要原料，经特殊配方合成后，预扩张在螺旋支撑芯线上而成，安装使用时，无须任何外部热源，只要拉开支撑芯线就会收缩，并紧箍在所需位置上。 冷缩式电缆附件要求一定要在规定的使用期限内使用，并且价格较高。 预制式电缆附件 利用橡胶材料，将电缆附件内的增强绝缘和半导电屏蔽层在工厂内模制成一个整体或若干部件，现场套装在经过处理的电缆末端或中间接头处而形成的电缆附件叫预制式电缆附件。 预制式电缆附件可以在工厂进行相应的出厂例行试验，进一步提高了电缆终端的运行可靠性，同时也大大降低了现场安装工作量。 从结构上而言，冷缩电缆附件和预制式电缆附件基本一致，仅仅是材料性能和处理上有些差异。 浇铸式电缆附件 利用热固性树脂材料，现场浇铸在经过处理后的电缆末端或接头处的模子或盒体内，固化后而形成的电缆附件。特别适用于塑料挤包绝缘电缆和浸纸绝缘电缆的互连。 可分离连接器 允许电缆和其他设备和电缆连接或断开的全绝缘电缆附件，如终端、接头和分支接头等。可分离连接器主要的使用对象是全密封开关柜、充气环网单元、电缆分支箱等设备，可以看作是一种新型的电缆终端。并且更多的使用了预制式终端的结构。 从上述电缆附件产品分类中不难看出，可简化现场安装要求的预制及冷缩技术已经在电缆附件发展中占有重要的地位。 3 、电缆附件产品新技术的应用 导体连接，对导体连接的基本技术要求是∶导体连接良好：对于终端，电缆导电线芯与出线杆、接线端之间要连接良好；对于中间接头，电缆导体与连接管之间要连接良好。即要求连接点的接触电阻小而且稳定。与同长度同截面导线的电阻比较，新装比值应不大于1。 目前现场多采用压接技术，需要一定的专业设备。而采用螺栓连接技术，现场施工时仅需要一支力矩扳手，就能达到导体连接基本技术的要求。从而简化了对安装设备的专业要求。而且对于需要去除不导电氧化层的铝电缆连接，事先也不需要进行专门的去氧化层处理。 绝缘材料 三元乙丙橡胶和硅橡胶材料在预制式电缆附件中都得到了广泛应用，在高压电缆附件领域，比较而言，可以分为以硅橡胶为基材的欧式结构和以三元乙丙橡胶为基材的日式结构。而在中压领域，经过改进的三元乙丙橡胶电缆附件比硅橡胶同类产品拥有更好的机械强度和抗撕裂性能。 现场预扩张技术也是冷缩电缆附件产品的一种安装方式，即在安装前的几个小时内，利用简易的可抛弃工具在现场对冷缩接头进行预扩张。它避免了常规冷缩产品由于在运输和长期贮存过程中的部分性能损失，从而提供更为恒定持久可靠的径向压力。尤其适合于作为系统备品备件。 |
三、本课题研究内容 |
本设计主要通过MasterCAM软件介绍一种小批量生产加工的钛合金电缆接头的制作全过程，从零件图分析，制定加工工艺，CAD二维、三维造型，规划加工刀具路径，生成加工程序及加工刀具的使用。 |
四、本课题研究方法 |
1. 分析零件图、重要尺寸与精度的分析； 2. CAD系统造型； 3. 确定加工工艺（装卡、刀具、冷却液等）； 4. 确定粗加工、半精加工和精加工方案； 5. 制定工艺工序卡； 6. 生成各加工步骤的刀具轨迹； 7. 刀具轨迹仿真； 8. 后置输出加工代码； 9. 传给（FANUC-0I系统）XKA714/B立式加工中心机床实现加工，运用。 |
五、研究目标、主要特色（创新）及工作进度 |
运用MasterCAM 10.0软件对电缆接头进行造型和加工工艺分析并选用FAUNC-0I系统立式加工中心进行数控加工。 |
六、参考文献 |
［1］邓广敏主编. 加工中心操作工［M］. 北京：化学工业出版社，2007 ［2］吴长德. MasterCAM 10.0系统学习与实训［M］. 北京：机械工业出版社，2008 ［3］李斌主编. 数控加工技术［M］. 北京：高等教育出版社，2007 ［4］孙竹主编. 加工中心编程与操作［M］. 北京：机械工业出版社，2009 ［5］王爱玲主编. 现代数控编程技术及应用［M］. 北京：国防工业出版社，2006 ［6］于华主编. 数控机床的编程及实例［M］. 北京：机械工业出版社，2008 ［7］李佳主编. 数控机床及应用［M］. 北京：清华大学出版社，2001 ［8］杜君文主编. 数控技术［M］. 天津：天津大学出版社，2002 ［9］王先逵主编. 机械制造工艺［M］. 北京：机械工业出版社，1995 ［10］刘瑞新等. MasterCAM应用教程［M］. 北京：机械工业出版社，2002 |
