毕业设计——TAHOE产品的设计及加工

1、TAHOE产品的设计及加工【摘要】社会在不断发展， 从而新型的电子产品也接踵而来。 电脑成为我们生活中的一部分。然而我们并不是很熟悉它内部硬件部分的组成。所以我要阐述的是名叫TAHOE的产品，也叫磁头臂，它是一种普遍的题头与盘的计算机硬盘驱动器之一。没有驱动器，便没有很好的连接工具。所以我们进一步的进行产品的图纸、产品的工艺卡、加工工艺等的分析，以此来熟悉磁盘驱动器。【关键词】：驱动器，加工工艺， 工艺卡；目录引言1一背景介绍2二、T/H的设计2（一）T/H的材料3（二）机械机构设计32.1加工设备选择32.2夹具设计与夹紧机构设计52.3 定位设计与工作台设计6三、T/H的加工工艺83.1零

2、件图的工艺分析83.2刀具的选择83.3加工路线的选择11四、重点与难点14总结15参考文献16谢辞17引言随着社会日新月异的变化着，计算机以在我们的生活中扮演着很重要的角色，它们随处可见，为了回报电脑给我们带来的诸多利益，我们也应该了解它们的小小一部分的组成。因此，写了本篇论文，并以此论文来检测自己的实习收获。我们热衷于计算机，正常情况下只运行我们经常使用的软件。并没有很多人了解它内部组成。一个完整的计算机系统，是由硬件系统和软件系统两大部分组成的。接下来要阐述的产品属于板类零件，它是来源于计算机硬盘里的一个小部件，是一种主要的电脑存储媒介，由一个或多个铝制碟片组成。在碟片的边缘有铁磁性材料

3、。起到连接磁盘与头的作用。 一背景介绍 作为计算机系统的重要组成部分,随着电脑数量的增长硬盘驱动器的需求量也迅速增多。面对越来越大的市场需求量和越来越高的质量要求,各地大的硬盘生产商都在努力提高生产效率和产品质量。磁头驱动臂组合是硬盘驱动器的重要组成部件,磁头驱动臂的质量是影响磁头驱动臂臂组合性能的关键因素,因此提高磁头驱动臂的质量具有重要意义。而已T/H命名的磁头驱动臂是计算机硬盘组成的一部分，它的简易作用是让读写磁头动起来的玩意儿。二、T/H的设计（一）T/H的材料铝材料在地壳里的含量仅次于氧和硅。它来源充足，银白色，有光泽，有良好的延展性，它的抗腐蚀性也相对较好。作为电脑硬盘的组成部分，

4、应当具备以上的优点。因而本产品加工所用的毛坯是成型的铝件。它都是其他公司批量生产，再运送到我们公司。铝件的样式如下图1-1所示。图1-1（二）机械机构设计 2.1加工设备选择 为了全方面的考虑，例如我们经常讨论的加工效率、加工精度、甚至操作者的身体健康等。我们选择了由日本进口的brother系统，型号为TC-31A、B的加工中心设备。它的工作台尺寸：X方向为500毫米，Y方向为270毫米。快速进给速度:XYZ方向能达到每分钟50米。刀具位置的转换差不多为1.8s。主轴转速能达到每分钟1万转。工作时超程区域范围X方向350毫米、Y方向250毫米、Z方向350毫米。刀具库是盘式刀库，能同时装26把

5、刀具。通过高的工作台行程来得到高效的加工。在等级中最高的主轴转速为每分钟25000转。具有新的26把刀具ATC（标准为22把刀具）。附加的两轴控制，可使用单旋转分度头和双旋转分度头。Z轴热变位补偿系统，不需要准备工作。它具有较高的动态刚度，精度及耐磨性，热变形性。它是集加工精度高，生产效率高，自动化程度高，生产成本低于一身的优良设备。如下图2-1所示。图2-1152.2夹具设计与夹紧机构设计 我们的夹具都是选择专用夹具，只需把成型的铝件放入夹具相应的位置即可。我们接触到的T/H产品的加工有三道工序。P1/P2/P3（program缩写）。 P1选择的夹具又分为三种：1.手动装夹，上面夹住工件的

6、部位是上面板。它由四个螺丝固定在四角的位置。上夹具面板下走手边位置是带有10个可以插插销的孔。方便加工工件后依次往上抬插销位置，以此来确保加工时的夹持高度。上面板右端还有一个拧紧螺丝，两个夹具芯，来拧紧工件。底部又使用两个底板螺丝将整个夹具固定在工作台上。装夹相对麻烦，每次需要拿扳手把每个螺丝拧开，装好铝块之后在每个拧上，步骤相当繁琐。但相对于下面的夹具具有一定的稳定性。如下图2-2-1所示。图2-2-12. 半自动油压夹具，它节约了来回松拧螺丝的时间。相对的提高了生成效率。它是使用电动传感器将拷贝好的松开夹紧的程序传输到机床上实现自动化。一个工作台加工结束以后会自动转出，将加工好的工件掰下，

7、再将底部的档杆依次的往上抬一个孔的高度来保证夹持高度。按下启动键即能够自动夹紧实现自动加工。如下图2-2-2所示。图2-2-23. 全自动夹具，和半自动化夹具的相似在于夹具面的组成，刀检器，底部档杆等部件。不同在于左边边上有个“自动抬升”装置。它只需在档杆位于最低时放入成型铝件按下启动键即可。它在程序里已实现了自动抬升的本能。直至整根铝件加工完毕，操作人员更换铝件。大大的节约了劳动力。（半自动和全自动都是通过油压来实现夹紧）它的装置结构如下图2-2-3所示。图2-2-3 P2选择的夹具。如下图2-2-4所示。采用气压推动夹具夹紧方式实现零件装夹。本产品是已大孔圆心作为基准。所以将零件大孔放置在

8、下图所示的圆心处，它加工零件的正反两面。位于图片下方的三个加工P2A的工序，上边的为加工P2B的工序。在装夹的时候应该注意夹持高度，避免夹高导致刀具横向走动的时候断刀。夹好后关上右手边的气阀。按下启动键即可。 图2-2-4 P3选择的夹具。如下图2-2-5所示。采用气压推动夹具夹紧方式实现零件夹紧。因为它要加工零件侧面的位置，所以采用的夹具通过伺服系统来实现围绕X轴旋转。以此能够加工侧面的孔。以上的夹具都具有一定的人性化，这样能够很好的节约劳动时间，为了产量的提高做出了贡献。图2-2-52.3 定位设计与工作台设计 P1/P2/P3它们分为1号和2号两个工作台，它依靠中间的转动轴带动工作台转动

9、，P1一个工作台又有六个夹具，可以同时夹持6个铝件，依次加工。P2、P3根据加工位置与加工作用的不同而设计的专用夹具，它有着和P1相同的便于提高生产效率的诸多的设计理念。它能够大大地缩短时间，能够很好的提高生产效率，为公司带来更大的经济利益。夹具良好的定位是保证加工精度的必要。P1:定位之前清理工作台。按照615432的顺序一个一个放上夹具。把定位棒装在主轴上，依次输入相对应的夹具坐标。实现定位棒的快速定位。轻拧底座螺丝，使得夹具相对固定。再取下定位棒，把百分表装在主轴边上方便于装夹的位置。实现夹具的X、Y轴定位。待2工作台12个夹具定位之后进行圆心定位。本产品是以打孔的圆心坐标为坐标原点。如

10、下图2-3所示。图2-3（三）T/H的加工工艺3.1零件图的工艺分析 本零件是板类零件，外形相对复杂，它是将毛坯加工成产品的初步。没有螺纹，大致是孔与面的加工。根据先外后内，先孔后面的原则进行加工。以下图3-1是本产品大致画出来的的UG图。图3-13.2刀具的选择 该零件外形相对复杂，P1工序所涉及的刀具也是最多的，它有22把刀。机床的刀库是盘式刀库，如下图3-2-1所示。图3-2-1其中有盘刀、麻花钻、镗刀等。刀具规格描述详情见下表3-1。 工序号刀具号刀具描述1T4D2.65*26CL*SHK4 GUN DRILL2T41D70*3.0 saw3T7D63*1.5 Slitting Saw

11、4T2D6.0*22 ENDMILL5T3D4*D8*19.82*60*SD8 SPECIAL Multi form6T22D6.0*22 ENDMILL7T12D3.0*21 ENDMILL8T4D2.65*26CL*SHK4 GUN DRILL9T30D2.74*26*60*SHK4 CARBIDE Drill10T10D2.786*R3.0*10*26*SHK4 CARBIDE REAMER11T5D3.2*25CL CBD.DRILL12T7D63*1.5 Siitting Saw13T8D32*2.0/3.015 Saw14T10D2.786*R3.0*10*26*SHK4 CARB

12、IDE REAMER15T36D2.6*2.7*24CL Swage Hole chamfer tool16T9D4.0*14.2CL Chamfer Swage Pad17T42D32*3.015 Siitting Saw18T41D70*3.0 Siitting Saw19T15D15*0.29 Siitting Saw20T19D80*2.0 Siitting Saw21T16D100*2.72/2.2 Siitting Saw22T12D3.0*21 END MILL23T22D6.0*22 END MILL24T20D3.0*90*18.5CL Fantail Chamfer25T1

13、7D2.8*90 Chamfer Tool Tear Hole26T18Boring insert W2850.0400-0600SL PKD-0.05L(刀头)27T3D4*D8*19.82*60*SD8 SPECIAL Multi form28T13D8*2CL*6 Form Tool29T19D80*2.0*22 Slitte Saw Fan off表3-1其中T2/T22是粗加工外轮廓，大孔的刀，两把刀是同规格的刀，它有四个刀刃。T3相对独特，刀尖头部是带有一定角度的，以此来点孔和加工台阶孔。T5是把麻花钻。T4/T30/10是加工要求较为严格的直径为2.8的孔。T6/T7/T8/T1

14、6/T19/T41/T41是盘刀，由于一次性加工出好多片的零件，所以盘刀都是由相应的刀片组成，其装配相对复杂，垫片规格也有好多种。装配时需要仔细。T9/T12/T13/T17/T20/T36为倒角刀。T15为槽刀。T18为成型的大孔精加工刀具。这些刀具与学校里学习的有所区别，在装配时我们应当考虑刀具伸出的长度，装配方式等。3.3加工路线的选择数控加工工艺路线设计与通用机床加工工艺路线设计的主要区别,在于它往往不是指从毛坯到成品的整个工艺过程，而仅是几道数控加工工序工艺过程的具体描述。有孔和面的加工，我们采用的是先孔后面，先外后内的原则进行加工。P1的加工工艺如下表3-3-1所示。刀具号程序名刀

15、具描述加工部位T48004D2.8*18.4CL ship comb cfer TOOL防止夹高T411041D70*3.0/5.3*16*26*40B sliiting Saw割A基准面余量T21002D6.0*22ENDMILL粗加工大孔，外轮廓T71007D32*2.0*8*16*24B sliiting Saw粗割fantailT81008D32*2.0*8*16*24B sliiting Saw粗割PAD ARMT222022D6.0*22ENDMILL精加工外轮廓，控制5.2粗加工大孔T31003D4*D8 DRILL/RECESSING TOOL粗加工PAD点3.2，2.8孔T4

16、1004D2.65*26GUN Drill粗加工2.8孔T301030D2.74*26CORE Drill半精加工2.8孔T101010D2.786*R3.0*10*26REAMFER精加工2.8孔T51005D3.2*2.05GUN MILL精加工3.2孔T82008D32*2.0siitting Saw粗割PAD，粗割ARM表面余量T102010D2.786*R3.0*10*26REAMFER去2.8毛刺T361036D2.6*2.7*24CL Swage hole cfer TOOL加工2.8倒角T91009D4.0*15.16CL swage pad chamfer tool加工PAD

17、倒角T421042D70.8.3/4.0*16*26*40B slitting saw割FANTAIL(控制厚度1.6 高度3.45，5.05)T411141D32*2.0 slitting saw粗加工camelT421142D70*3.0/5.3 slitting saw割camel（控制高度1.85,6.45）T197019D80*1.0/2.0*22*32*48B slitting saw割ARM中间余量T151015D15* 0.29 slitting saw割tubing slotT168016D100*2.72/2.2 slitting saw割ARM,控制ARM大小T22112

18、2D6.0*22 ENDMILL去外轮廓毛刺T201120D3*16.8CL Fantail cfer Tool加工fantail倒角T171017D2.8*18.4CL ship comb hole tool加工tear hole，ship comb hole,tubing slot,arm倒角T181018Boring insert W2850.0400-0600SL PKD-0.05L(刀头)精加工大孔T31103D4*D8 DRILL/RECESSING TOOL加工大孔倒角T131013D8 4T T-SLOT FORM TOOL加工台阶孔，控制0.3T191119D80*1.02/

19、2.0*22*32*48B slitting saw割断工件，控制8.9表3-3-1 P2主要加工P1加工完的零件。它的加工工序如表3-3-2所示。刀具号程序名刀具描述加工部位T14614664(P2A)Dia4.0*90*15CL spot drillR12.312倒角，去外轮廓毛刺，点Tooling hole孔614664(P2B)R12.312倒角，去外轮廓毛刺T5505(P2A)Dia2.9*20*60*SD4 Reamer粗加工tooling holeT7707(P2A)Dia2.9*20*60*SD4 Reamer精加工tooling holeT2201(P2A)Dia 2.8 B

20、ack chamfer加工tooling hole背面倒角T41444（P2A)Dia 2.0*5CL NC spot drill加工R12.5倒角445（P2B）加工R12.5倒角T6206(P2A)Dia 2.0*5CL NC spot drill加工camel cfer216(P2B)加工camel cfer,5.01cfer,ground pin hole cferT141555(P2A)Dia4.0*90*15CL spot drill加工tooling hole正面倒角T3453(P2B)Dia0.695*5CL pcb drill加工Ground pin side hole表3-3-2 P3又是相对于P2所加工完的零件进行FCBA面及Latch pin hole面的打孔。它的加工工序如表3-3-3所示。刀具号程序名刀具描述加工部位T1103Dia 0.695*5CL PCB DRILL加工侧面的Ground pin holeT3301Dia 0.760*2.19CL STEP DRILL加工camel角上的latch pin holeT2302Dia 1.8*16CL PCB DRILL加工l