毕业设计（论文）-磁盘驱动臂Firebird数控加工.doc

磁盘驱动臂Firebird数控加工摘 要随着磁盘驱动臂的制造数量越来越多，硬盘驱动头中最重要的就是磁盘驱动臂。本次叙述的主要是笔记本电脑中的磁盘驱动臂Firebide,通过研究磁盘驱动臂的数控加工可以减少一些产品的质量问题，能够为计算机硬盘提供优质，高效，可靠的部件和服务。满足和超越客户的需求，持续的提升基于IS09001：2008标准的质量方针体系，我们的生产符合相应的法律和法规。定期对质量目标进行评估，能够让我们确保质量目标符合质量方针并且能够得到有效监控。定期的评估质量方针，确保其持续适宜商业要求。关键词：磁盘驱动臂，加工工艺，工艺分析，数据采集调整目 录 引 言4一、产品介绍：6（一）、产品图纸，如下图所示：6（二）、工件材料：6（三）、工件各部位名称：7 (四)、工件结构特点和常见缺陷及产生缺陷的因素：7（五）、工件各部位尺寸要求：8二、firebird的数控加工：9（一）、机床设备：9（二）、数控刀具选用：10（三）、数控加工工艺，数控编程：11三、实物建模：13四、总结：15五、参考文献：16六、谢辞：16引 言目前信息科技的发展不断的推动着社会的前进，同样对于电脑磁盘的读写人们有不断的要求。一个好的电脑磁盘必须依赖于好的磁盘驱动臂。所以对于研究磁盘驱动臂有非常重要的意义，本论文主要研究的就是磁盘驱动臂的数控加工，通过研究加工磁盘驱动臂的加工来提高对数控机床认识的多样性，熟悉多样化的加工技巧，进一步对编程的了解，以及在数控加工过程中一系列的夹具装夹，通过对数控加工编程指令的进一步了解学习和掌握数控编程对于数控的加工尤其重要，所以解决数控编程指令的了解和使用特别有用当然对于在加工过程中的技术要求非常高特别是产品质量问题这就要通过高精密的技术要求和指标来完成，那么解决的主要问题就是怎么样提高产品质量减少在生产过程中产生的一系列问题。 一、产品介绍（一）产品图纸如下图所示图1-1 Firebird产品图纸（二）工件材料 由非磁性材料铝而制造，型号为6061-T6和胜料，且这种铝件直接铸造成型，便于数控加工。（三）工件各部位名称 1.pad如图1-1中的（41）。 2.Arm如图1-1中的（73）。 3.fantail如图1-1中的（46）。 4.tabling slot(槽）如图1-1中的（70）。 5.swage hole如图1-1中的（1）。 6.ship comb hole如图1-1中的（1.8。） 7.bearing hole如图1-1中的（8,9）。 8.camel如图1-1中的（5）。 9.flex tail hole如图1-1中的（80）。 10.slug hole如图1-1中的（95）。 11.id dot如图1-1中的（65）。 12.tear hole如图1-1中的（60）。 13.step line如图1-1中的（42）。 14.ground pin hole如图1-1中的（80）。 15.outer prelife。 16.FCBA如图1-1中的（66）。 17.datuma如图1-1中的（80）。 （四)firebird的工件结构特点和常见缺陷及产生缺陷的因素firebird由正反两面组成，有六个通孔，3个ARM,3道槽，槽在arm边上。工件由大孔为基准，ARM为平面度，以FCBA面为垂直面，以底面作为高度基准。以台阶线控制pad长度。孔的位置都由大孔为基准。Fantail厚度由高度控制，也由总厚度控制。每一个孔都有倒角，arm厚度控制tear hole tabling slot arm,的倒角。Swage hole .ship comb hole在arm上。Slug hole.flex tail hole.在fantail上。A基准面上点id dot。FCBA面点ground pin hole.常见缺陷：一般缺陷问题有大孔孔径，slug hole孔径，ship Comb hole孔径，ground pin hole孔径，slug hole 孔径的问题。ARM高度、Fantail高度问题。各个孔径的位置度问题，各部位的倒角问题。以及工件表面的平面度、粗超度、斑纹，一般外轮廓也会有粗超或者有线。因素：一般的孔径问题多半是由于刀具的磨损但是刀具磨损不只是一个方面，比如钻孔的深度不够孔的倒角小或者过大，也有可能是刀具的摆动，钻孔的速度过大或者过小，倍率的过大及倍率过小。当然也有主轴的因素或者点孔的深度过小和过大。一般的高度问题多半是由于刀加工时加工工件下刀的高度没有控制好，孔的倒角问题有可能是刀加工时刀具的半径补偿过大或者过小，也有可能是刀在加工时刀具路径的错误导致倒角产生偏移。由于机床的震动会产生孔的位置度偏差，也或者是机床在定位时么定好。等等一系列因素导致工件缺陷！（五）工件各部位尺寸要求Firebird的各部位尺寸要求见表2-1表2-1 工件各部位尺寸要求序号工件各部位尺寸要求最小值最大值检测仪器 1A)pad1 dim0.635+0.000/-0.015mm0.620O.635螺旋测微计B)pad2 dim0.650+0.000/-0.015mm0.6350.650螺旋测微计C)pad3 dim0.635+0.000/-0.015mm0.6200.635螺旋测微计 2A)arm1 dim0.800+0.040/-0.040mm0.760 0.840螺旋测微计B)arm2 dim0.980+0.040/-0.040mm0.9401.020螺旋测微计C)arm3 dim0.800+0,040/-0.040mm0.7600.840螺旋测微计3E-BLOCK Thickness dim6.470-6.5106.4706.510螺旋测微计4Pad width dim4.38-4.42 4.3804.420螺旋测微计5Tabling slot depth 5.590-5.710mm5.5905.710螺旋测微计6Camel back height3 dim0.440-0.5600.4400.560高度计7Fantail height1 dim2.275-2.3552.2752.355高度计8Camel back height1 dim5.040-5.1605.0405.160高度计9Camel back height2 dim4.410-4.4704.4104.470高度计10Fantail height2 dim3.465-3.5653.4653.565高度计11Fantail thickness dim1.170-1.2301.1701.230螺旋测微计12Arm height1 0.570+0.040/-0.0400.5300.610高度计Arm height2 1.330+0.040/-0.0401.3301.410高度计Arm height3 2.960+0.040/-0.0402.9603.040高度计Arm height4 3.940+0.040/-0.0403.9404.020高度计Arm height5 5.610+0.040/-0.0405.5705.650高度计Arm height6 6.410+0.040/-0.0406.3706.450高度计13Swage hole 孔径 2.780-2.7902.7802.790球规14Ship comb hole 孔径 1.780-1.7901.7801.790球规15Slug hole孔径 0.960-0.970 0.960 0.970球规 二、Firebird的数控加工（一）机床设备本课题零件所用数控加工的机床为FUNANC系统TC-31A，机床设备见图1-2。数控加工中心TC-31A（图1-2）（二）、数控刀具的选用1. 刀具库如图1-3。刀具库图 （1-3）刀具库一共可以装27把刀，配有7把盘刀16把小刀，分副刀为和主轴。2. 刀具的选用 1 高硬度。常温硬度一般为HRC60以上。 2 足够的强度和韧性，抗弯强度足够，抵抗冲击振动的韧性足够。 3 高耐磨性。抵抗磨损能力高。保持刀刃锋利。 4 高热硬性。高温下保持高的硬度。 5 良好的工艺性，便于热处理。一般刀具材料分为碳素工具钢，合金工具钢，高速钢，硬质合金，超硬刀具材料。根据材料和加工需求我选用的是硬质合金材料。刀具描述如表（2-2）。和实物图（1-4）刀具描述表（2-2）T2D2.65X32X70XSD4CARBIDE DRILL (LOW LELIX)T3D8X23.5CL FROM TOOL B/H CHAMFER (DRG11-0130)T4D3,0X8 CL END MILLT5D1.7X12 PCB DRILLT6D2.65X32X70XSD4 CARBIDE DRILL(LOW HELIX)T7D2.74X26X60XSD4 CARBIDE CORE DRILL ,3FLT8D2,784XR0.3X30CLXSHK4CBIDE REAMERT9D1.79X32X70XSD4 GUN DRILL (LOW HELIX)T10D32X1.0X8X16X24B SLITTING SAWT11D2.5X8CLX30XD6SHK END MILL 4 FLUTES SEQO28FT004T12D12.5X0.39X5X16B SLITTING SAWT13D32X1.95X16X24BSLITTING SAWT14D2.6X2.7X24CL SWAGE HOLE CFER TOOLT15D4,OX24CL SWAGE PAD CFER TOOLT16D63X1.61X16X26X40BSLITTING SAWT17D63X2.5X16X26X40BSLITTING SAWT18D63X1.5X16X26X40BSLITTINGSAWT19D1.65X23.5CL SHIP COMB HOLE CFER TOOLT20D2.50X23.6CL TEAR HOLE CFER TOOL(HUB065T2043)T21BORING INSERT W.2850.0200-0600SL PKD-0.05CLT22D63X1.5X16X26X40BSLITTINGSAWT25D3X21.9CL TEAR HOLE CFER TOOLT30D7.7X23CL END MILL刀具实物图（1-4）3. 盘刀配法分析 T10 一次加工（M3) TL6一次加工（M4）刀具 垫片 刀具 垫片32X1.0 1.44(内径8） 63X1.O 0.82(内径16) 32X1.0 1.61(内径8） 63X1.610 1.000(内径16) 32X1.0 1.44(内径8） 63X1.610 0.82(内径16) 32X1.0 1.44(内径8） 63X2.120 0.82(内径16) 32X1.O 1.61(内径8） 63X1.610 1.00(内径16) 32X1.0 1.44(内径8） 63X1.610 0.82(内径16)32X1.0 1.44(内径8） 63X2.120 0.82(内径16)32X1.0 1.61(内径8） 63X1.610 1.00(内径16)32X1.0 1.44(内径8） 63X1.610 0.82(内径16)32X1.0 63X1.O T13 一次加工 （M3) T12 一次加工 （M3)刀具 垫片 刀具 垫片32X1.5 0.635(内径 8） 12.5X0.2 2.26(内径 5）32X1.95 0.635(内径 8） 12.5X0.39 2.26(内径 5）32X1.95 0.635(内径 8） 12.5X0.2 2.775(内径 5）32X2.16 0.635(内径 8） 12.5X0.2 2.26(内径 5）32X1.95 0.635(内径 8） 12,.5X0.39 2.26(内径 5）32X1.95 0.635(内径 8） 12.5X0.2 2.775(内径 5）32X2.16 0.635(内径 8） 12.5X0.2 2.26(内径 5）32X1.95 0.635(内径 8） 12.5X0.2 2.26(内径 5）32X1.95 0.635(内径 8）32x1.5T17 一次加工 （M3) T18 一次加工 （M3刀具 垫片 刀具 垫片63X2.5 2.175(内径 16） 63X1.5 4.6(内径16）63X2.5 0.840(内径 16） 63X3.39 4.6(内径16）63X2.5 2.175(内径 16） 63X13.39 4.6(内径16）63X2.5 0.840(内径 16） 63X1.5 63X2.5 2.175(内径 16）63X2.5 T22 一次加工 （M3)刀具 垫片63X1.5 6,.5(内径 16）63X1.5（三）数控加工工艺卡片，数控编程。Firebird的加工工艺见表（2-3）Firebird加工工艺表（2-3）刀具号程序名刀具描述加工部位T63066D2.65X32X70XSD4 CARBIDE DRILL(LOW HELIX)防夹高T223122D63X1.5X16X26X40BSLITTINGSAW粗加工DATUM AT105010D32X1.0X8X16X24B SLITTING SAW粗加工PAD ARM FANTAIL粗割OUTER PROLIFET34003D8X23.5CL FROM TOOL B/H CHAMFER (DRG11-0130)点SHIP COMB HOLESWAGW HT54005D1.7X12 PCB DRILL粗加工SHIP COMB HOLET64006D2.65X32X70XSD4 CARBIDE DRILL(LOW HELIX)粗加工 SWAGE HOLET74007D2.74X26X60XSD4 CARBIDE CORE DRILL ,3FL半粗加工SWAGW HOLE粗加工TEAR HOLET83008D2,784XR0.3X30CLXSHK4CBIDE REAMER精加工SAWGE HOLET93009D1.79X32X70XSD4 GUN DRILL (LOW HELIX)精加工SHIP COMB HOLET24002D2.65X32X70XSD4CARBIDE DRILL (LOW LELIX)粗加工外轮廓，大孔及4.4T105110D32X1.0X8X16X24B SLITTING SAW粗加工ARM,PADT134013D32X1.95X16X24BSLITTING SAW精加工PAD，控制PAD大小T83088D2,784XR0.3X30CLXSHK4CBIDE REAMER去SWAGE HOLE毛刺T143014D2.6X2.7X24CL SWAGE HOLE CFER TOOL加工SWAGE HOLE倒角T43004D3,0X8 CL END MILL加工R1.5 R1.6，精加FCBA工面T123012D12.5X0.39X5X16B SLITTING SAW割槽T153015D4,OX24CL SWAGE PAD CFER TOOL加工PAD倒角T173017D63X2.5X16X26X40BSLITTING SAW割FANTAIL 控制FANTAIL高度2.315 3.515 4.47T183018D63X1.5X16X26X40BSLITTINGSAW割CAMEL FANTAIL之间余量，控制CAMEL高度T164016D63X1.61X16X26X40BSLITTING SAW割ARM控制ARM大小，ARM高度T303030D7.7X23CL END MILL加工3.89高度T173117D63X2.5X16X26X40BSLITTING SAW去3.515毛刺T23102D2.65X32X70XSD4CARBIDE DRILL (LOW LELIX)去外轮廓毛刺，BODY ARM毛刺T193019D1.65X23.5CL SHIP COMB HOLE CFER TOOL加工SHIP COMB HOLE倒角T114011D2.5X8CLX30XD6SHK END MILL 4 FLUTES SEQO28FT004粗精加工窗口T203020D2.50X23.6CL TEAR HOLE CFER TOOL(HUB065T2043)加工TEAR HOLE,TUBLING SOLT,ARM 倒角T254025D3X21.9CL TEAR HOLE CFER TOOL加工3.89倒角T213021BORING INSERT W.2850.0200-0600SL PKD-0.05CL精加工大孔T33103D8X23.5CL FROM TOOL B/H CHAMFER (DRG11-0130)加工大孔倒角T223222D63X1.5X16X26X40BSLITTINGSAW割断控制总厚度数控编程G100T6; G100T6; G100T10; G100T12 ; G100T30 ; G100T20;T22M1; M98P3066; M98P5110; M98P3012; M98P3030; M98P3020;M98P01 ; G100T7 ; G100T13; G100T15; G100T17 ; G100T25;M98P3066 ; M98P4007; M98P3013 ; M98P3015; M98P4017 ;