Cestas_Xia3产品零件制造加工毕业设计.doc

文档有重要部分删减需要原文档及配套cad图纸，三维建模图，工艺卡工序卡等联系qq：1029510050 前言基本简介 史赛克公司是全球最大的骨科及医疗科技公司之一。公司不断追求卓越的临床疗效，一直推进医疗科技的发展。因为我们相信，公司的成功源于与每位医疗专业人员的合作，帮助世界上成千上万的人们拥有更有活力的生命，享受更高质量的生活。 生产的产品涉及关节置换、创伤、颅面、脊柱、手术设备、神经外科、耳鼻喉、介入性疼痛管理、微创手术、导航手术、智能化手术室及网络通讯、生物科技、医用床、急救推床等。 史赛克公司位列财富五百强之一，并数次荣获财富杂志评选的“全美最受尊敬的公司”和盖洛普咨询公司评选的“最佳工作场所”。 为满足日益增长的中国市场的需求，我们正在苏州工业园区筹备成立亚洲区第一家生产制造工厂。 我在公司作为实习生，主要负责正对cestas xia3零件的制造，所以，本次毕业设计，我主要是针对cestas xia3零件的制造加工来进行研究。 目 录1、 摘要.32、 cestas零件相关.4三、m32机床介绍.5四、零件加工工艺描述 4.1工艺卡片.8 4.2加工描述.9五、刀具相关.10六、零件加工调试步骤.14七、零件后端工艺步骤.15八、零件工艺缺陷以及注意事项 8.1工艺缺陷.19 8.2外观注意点.21 8.3 滚花问题及解决方案.23九、零件测量方法 9.1头部测量方法.24 9.2螺纹测量方法.25 9.3测量注意事项.26十、cestas xia3产品图片.27十一、参考文献.28十二、致谢.29 一、摘要 xia3是史赛克医疗器械xia系列的产品之一。而此毕业设计主要是对xia3的主要零件的制造加工的流程进行解析。xia3主要是由m32机床制造加工而成，其制作过程中需要5把刀具。零件调试完毕后还会对零件进行一些后续加工，来更改零件的机械性能。我们还要对制造加工的过程当中零件会出现一些损伤与缺陷进行研究，来确保在以后的制造当中能有更高的质量、更精确尺寸、更快效率。史赛克一直都是以“质量第一”为目标，所以零件各部分的测量方法也是至关重要的。 关键词 ： xia3，医疗器械，m32机床，零件缺陷，测量方法 二、cestas xia3零件的相关介绍 xia3系列是一种手术器械，他的主要用途就是用产品的头部钻入患者的骨髓，根据不同的头部螺椎尺寸向患者的骨髓打钻不同尺寸的螺纹孔。打完螺纹孔将产品头部取出，植入螺椎型植入物。植入物起到固定骨髓的作用。成为骨髓内部的支架。随着史赛克医疗技术有限公司在全球的发展。史赛克在此领域取得了无可比拟的经历。此产品在医疗领域已被广泛应用。文档有重要部分删减需要原文档及配套cad图纸，三维建模图，工艺卡工序卡等联系qq：1029510050零件实图 （图示） 三、 m32机床简介西铁城数控车床 citizen m32v型机床可进行以往机械加工中心进行复杂形态零件加工的同时追加最多32把刀具，2根主轴和3个刀具台同时运行，实现了优质的同步加工功能。刀塔上搭载了y轴装置，可以灵活的支持多种形状的部件加工。搭载了高性能cpu，大幅度降低了加工时间。并列加工，可最大限度缩短空走时间，大大提高工作效率。在发挥自动车床优势的同时追求高生产性。不仅适合医疗零件和汽车零件等复杂零件的加工，也可加工简单形态零件的加工。真正实现了多种同时加工的多功能机床。可进行相当复杂加工的高性能机种，可超越车床的范围。进行加工中心范围内的加工。利用旋转工具（例如电钻那样的钻头旋转）。可以对固定在夹头上的工件类似雕刻加工。 3.1、机床和进料机外表面 （图示） 3.2、机床内部 （图示） 3.3、排刀刀具台 （图示） 灵活运用简单结构，进行高速刀具替换的同时也可以进行高精度加工的刀具台。由于刀具设定或补偿输入较为简单，尽可能的缩短了刀具交还的时间。另外，使用旋转刀具，可通过简单的程序进行y轴加工，切削屑以剔除，也使用不易切削的材料加工。 3.4、刀塔刀架 （图示） 可安装多种刀具，具备高刚性的刀架。通过伺服电机进行全部操作，可进行高速刀具替换。v型，利用y轴功能附带的刀塔刀架，不仅可以增加刀具数量，还可以缩短刀具替换时间，从而缩短空走时间。 控制进行雕刻加工。（刀具可动范围：1095） 四、零件加工工艺描述 4.1、工艺卡片 机械加工工艺过程卡片产品型号4823003075零件 图 号 0225500产品名称 xia3零件名称 xia3 共1页第1页 材 料 类 型 不 锈 钢 毛 坯 类 型 棒 料每毛坯件数1每 台 件 数备 注 工 序 号工序名称 工 序 内 容 工段 设 备 工 艺 装 备 工 时 准 终 单件 1领料 2车削t02车刀加工头部外圆 前段加工主轴与刀排加工 m32 主轴夹头10背轴夹头7加长20mm导套10加长45mm 7 8 9 10 11后段加工刀塔与背轴加工 12 13 14 bml 15超声波清洗机 16抛光去除热处理过后留下的色差抛光机 17喷砂去除并美化m32车加工工件毛刺使工件表面更平整。覆盖螺纹残留下的刀痕。喷砂机 （图示） 4.2、加工描述 使用m32机床加工过程当中，需使用10的主轴夹头、7加长20mm的背轴夹头以及10加长45mm的导套。将领来的原材料夹装好后进行主轴与刀排的加工（前段加工），首先要用t02的车刀加工头部外圆，接下来换成t07铣刀加工头部的自攻槽，然后换成旋风铣削用t22的旋风刀加工头部螺纹，再换成t07铣刀去除自攻槽毛刺 ，然后换回t02车刀加工外圆，再换成滚花刀使t04加工尾部滚花部分，在换回t02车刀去除滚花翻边毛刺，加工 9.5、 5.4、6.4外圆，接下来主背轴同步，t01粗加工尾部外圆，t05精车尾部5.6外圆，俩面加工 五、刀具相关 一、刀具的选择制造加工cestas xia3零件总共需要5把刀具刀具1 ：铣刀与刀座 （图一） （图二）刀具2 ：外圆车刀与刀片 （图一） （图二） 刀具3 ：旋风铣刀与刀座 （图一） （图二）刀具4 ：双轮滚花刀 （图示）刀具5 ：切断刀 （图一） （图二） 六、零件加工调试步骤 6.1调试步骤1.调出程序号为11111的程序做一小段滚花，切断后目测。见下图 4.加工一个完整的产品进行尺寸测量。 6.2调试注意点： 1、确保导套是45mm加长型的。 2、安装t04滚花刀杆时确保要将刀杆顶到位。 3、螺纹头部tip-ir尺寸调整出来通过t22刀补之外 还可通过程序开头的#号参数504修改 。 4、将滚花刀片部位的间距调节刻度调整为3 。 如图所示 七、零件后段工序步骤 7.1、超声波清洗 （图示）超声波清洗机的工作原理 超声波清洗机原理主要是将换能器，将功率超声频源的声能，并且要转换成机械振动，通过清洗槽壁使之将槽子中的清洗液辐射到超声波。由于受到辐射的超声波，使之槽内液体中的微气泡能够在声波的作用下从而保持振动。当声压或者声强受到压力到达一定程度时候，气泡就会迅速膨胀，然后又突然闭合。在这段过程中，气泡闭合的瞬间产生冲击波，使气泡周围产生1012-1013pa的压力及局调温，这种超声波空化所产生的巨大压力能破坏不溶性污物而使他们分化于溶液中，蒸汽型空化对污垢的直接反复冲击。 一方面破坏污物与清洗件表面的吸附，另一方面能引起污物层的疲劳破坏而被驳离，气体型气泡的振动对固体表面进行擦洗，污层一旦有缝可钻，气泡立即“钻入”振动使污层脱落，由于空化作用，两种液体在界面迅速分散而乳化，当固体粒子被油污裹着而粘附在清洗件表面时，油被乳化、固体粒子自行脱落，超声在清洗液中传播时会产生正负交变的声压，形成射流，冲击清洗件，同时由于非线性效应会产生声流和微声流，而超声空化在固体和液体界面会产生高速的微射流，所有这些作用，能够破坏污物，除去或削弱边界污层，增加搅拌、扩散作用，加速可溶性污物的溶解，强化化学清洗剂的清洗作用。由此可见，凡是液体能浸到且声场存在的地方都有清洗作用，其特点适用于表面形状非常复杂的零件的清洗。尤其是采用这一技术后，可减少化学溶剂的用量，从而大大降低环境污染。特性： 1）使用超声波的强力空腔化作用，可在短时间内清洗污垢和油污。 2）使用小型定时器简单操作。可以任意设定160分钟之间的时间。清洗的目的：清洗m32车加工残留在零件表面的油污与碎削，确保零件表面干净。 7.2、淬火 钢的淬火是将钢加热到临界温度ac3（亚共析钢）或ac1（过共析钢）以上温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体1化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到ms以下（或ms附近等温）进行马氏体（或贝氏体）转变的热处理工艺。通常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺称为淬火。 （图示） 淬火的目的：以大幅提高零件的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求 。 7.3、抛光 （图示）工作原理 抛光机操作的关键是要设法得到最大的抛光速率，以便尽快除去磨光时产生的损伤层。同时也要使抛光损伤层不会影响最终观察到的组织，即不会造成假组织。前者要求使用较粗的磨料，以保证有较大的抛光速率来去除磨光的损伤层，但抛光损伤层也较深；后者要求使用最细的材料，使抛光损伤层较浅，但抛光速率低。 解决这个矛盾的最好的办法就是把抛光分为两个阶段进行。粗抛目的是去除磨光损伤层，这一阶段应具有最大的抛光速率，粗抛形成的表层损伤是次要的考虑，不过也应当尽可能小；其次是精抛(或称终抛)，其目的是去除粗抛产生的表层损伤，使抛光损伤减到最小。抛光机抛光时，试样磨面与抛光盘应绝对平行并均匀地轻压在抛光盘上，注意防止试样飞出和因压力太大而产生新磨痕。同时还应使试样自转并沿转盘半径方向来回移动，以避免抛光织物局部磨损太快在抛光过程中要不断添加微粉悬浮液，使抛光织物保持一定湿度。湿度太大会减弱抛光的磨痕作用，使试样中硬相呈现浮凸和钢中非金属夹杂物及铸铁中石墨相产生“曳尾”现象；湿度太小时，由于摩擦生热会使试样升温，润滑作用减小，磨面失去光泽，甚至出现黑斑，轻合金则会抛伤表面。为了达到粗抛的目的，要求转盘转速较低，最好不要超过600r/min；抛光时间应当比去掉划痕所需的时间长些，因为还要去掉变形层。粗抛后磨面光滑，但黯淡无光，在显微镜下观察有均匀细致的磨痕，有待精抛消除。 精抛时转盘速度可适当提高，抛光时间以抛掉粗抛的损伤层为宜。精抛后磨面明亮如镜，在显微镜明视场条件下看不到划痕，但在相衬照明条件下则仍可见到磨痕。 抛光目的：去除毛刺与零件表面划伤、刀痕、锐边等损伤 。使零件表面平整光滑。去除热处理后表面残留的污垢。无热处理残留色差。 7.4、喷砂 喷砂机是采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料高速喷射到被需处理工件表面，使工件表面的外表面的机械性能发生变化的一种机器。 （图示）工作原理 由于磨料对工件表面的冲击和切削作用，使工件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度，使工件表面的机械性能得到改善，因此提高了工件的抗疲劳性，增加了它和涂层之间的附着力，延长了涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平和装饰，把表面的杂质、杂色及氧化层清除掉，同时使介质表面粗化，消除工件残余应力和提高基材表面硬度的作用。 喷砂目的：去除m32车加工工件毛刺与表面美化喷砂能清理工件表面的微小毛刺，并使工件表面更加平整，消除了毛刺的危害。覆盖m32车加工在螺纹残留下的刀痕。 八、零件工艺缺陷与注意事项 8.1工艺缺陷一、m32车加工缺陷形式： 1、表面粗大2、表面粗糙 3、烧痕4、擦伤5、平滑特征不完整合格产品实例： 不合格产品实例 ：文档有重要部分删减需要原文档及配套cad图纸，三维建模图，工艺卡工序卡等联系qq：1029510050 （图一） （图二）问题分析/解决方法：1、刀具太钝/错误的刀具 2、设置错误3、冷却液不足 4、冷却液使用错 5、原材料更改 6、切削参数：速度，进给量等二、淬火工艺缺陷形式： 问题分析/解决方法： 1、变形 1、设置错误/夹具 2、裂缝 2、程序错误/周期选择 4、染色 3、产品异样三、抛光工艺缺陷形式： 问题分析/解决方法： 1、抛光表面有痕迹 1、抛光轮型号错误 2、产品有凹凸感 2、为保护关键特征 3、破坏了主要特征 3、操作的不可重复性 4、零件不明亮 5、伤到其他部位四、喷砂缺陷形式： 问题分析/解决方法： 1、表面不洁（擦伤） 1、砂未过滤 2、表面有残胶 2、压力变化 3、抛光区域不明确 3、设置错误/未保护区域 4、表面外观不均匀 8.2注意事项1.螺纹外观 ：1）.螺纹形状符合要求,无明显刀痕,激光打标清晰可辨 2）.螺纹上无缺口 3）.螺纹收尾处平滑过渡 （图示）2.接刀痕/台阶：保证台阶左右尺寸在要求范围内，且左侧不得低于右侧,最终成品舞台阶 （图示）3.热处理不良：热处理后牙侧面有黑点,热处理前未清洗干净 （图示）4.尺寸超差：螺纹收尾处没有滑过度到光杆部位，调整刀补 （图示）5.滚花不良： 滚花不规则 。 （图示）6.零件外观注意事项 : 1).螺纹部位在加工完后会有毛刺翻边，必须要进行手工去除干净。 2).外圆5.4光杆和滚花连接处会有接刀痕，这是正常工艺产生，但不能超过0.03mm误差。可通过程序里#号参数503修改。 3).螺纹头部r0.3圆弧加工出来后通常不是很好，所以需要用细砂纸在投影仪上面转着蹭几下。 8.3产品滚花乱牙及滚花高度不够的解决方法一）问题点xia3产品滚花乱牙，滚花高度不够二）原因分析1.刀具的中心没有调整好，两个滚轮不能同时旋转2.刀具x向进刀时z向的切入量太大或者太少3.滚花前的尺寸不到位4.滚花刀具的角度不合理（统一设定，基本不用修改）三）执行方案 将刀具的中心调整好，使两个滚轮同时旋转加工，x进刀时z向切入量保证在0.5mm-1.5mm之间，滚花前的尺寸调整到中差。四）最终结果滚花尺寸到位，没有乱牙现象。可以正常量产，并减少了报废量。五）问题总结 用两个滚轮的滚花刀具时影响滚花尺寸或者乱牙的因素基本有上述几种，当遇到滚花问题时应该检查所有因素并解决。 （图示） 九、零件测量方法 9.1头部测量方法 1）打开背光，将圆弧r12.0调整到清晰的位置，靠上胶片圆弧120的位置，清零后测量到顶端饿距离。 2 ）螺纹长度应做到25.5到26.0 9.2螺纹尺寸测量 以十倍镜头放大 1）将螺纹旋转至gageidtip所需求的位置，取螺纹外径中心值然后清零，测量中心到第一个螺纹低径的距离 。下图所示： （图示）2）tapidtip尺寸