CestasXia3產(chǎn)品零件制造加工設(shè)計(jì)說明

1、文檔有重要部分刪減需要原文檔與配套CAD圖紙，三維建模圖，工藝卡工序卡等聯(lián)系 ：1029510050 前言基本簡介 史賽克公司是全球最大的骨科與醫(yī)療科技公司之一。公司不斷追求卓越的臨床療效，一直推進(jìn)醫(yī)療科技的發(fā)展。因?yàn)槲覀兿嘈牛镜某晒υ从谂c每位醫(yī)療專業(yè)人員的合作，幫助世界上成千上萬的人們擁有更有活力的生命，享受更高質(zhì)量的生活。 生產(chǎn)的產(chǎn)品涉與關(guān)節(jié)置換、創(chuàng)傷、顱面、脊柱、手術(shù)設(shè)備、神經(jīng)外科、耳鼻喉、介入性疼痛管理、微創(chuàng)手術(shù)、導(dǎo)航手術(shù)、智能化手術(shù)室與網(wǎng)絡(luò)通訊、生物科技、醫(yī)用床、急救推床等。 史賽克公司位列財富五百強(qiáng)之一，并數(shù)次榮獲財富雜志評選的“全美最受尊敬的公司”和蓋洛普咨詢公司評選的“最佳

2、工作場所”。 為滿足日益增長的中國市場的需求，我們正在工業(yè)園區(qū)籌備成立亞洲區(qū)第一家生產(chǎn)制造工廠。 我在公司作為實(shí)習(xí)生，主要負(fù)責(zé)正對Cestas Xia3零件的制造，所以，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我主要是針對Cestas Xia3零件的制造加工來進(jìn)行研究。 目 錄1、 摘要.32、 Cestas零件相關(guān).4三、M32機(jī)床介紹.5四、零件加工工藝描述 4.1工藝卡片.8 4.2加工描述.9五、刀具相關(guān).10六、零件加工調(diào)試步驟.14七、零件后端工藝步驟.15八、零件工藝缺陷以與注意事項(xiàng) 8.1工藝缺陷.19 8.2外觀注意點(diǎn).21 8.3 滾花問題與解決方案.23九、零件測量方法 9.1頭部測量方法.24

3、9.2螺紋測量方法.25 9.3測量注意事項(xiàng).26十、Cestas Xia3產(chǎn)品圖片.27十一、參考文獻(xiàn).28十二、致.29一、摘要 Xia3是史賽克醫(yī)療器械XIA系列的產(chǎn)品之一。而此畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是對Xia3的主要零件的制造加工的流程進(jìn)行解析。Xia3主要是由M32機(jī)床制造加工而成，其制作過程中需要5把刀具。零件調(diào)試完畢后還會對零件進(jìn)行一些后續(xù)加工，來更改零件的機(jī)械性能。我們還要對制造加工的過程當(dāng)中零件會出現(xiàn)一些損傷與缺陷進(jìn)行研究，來確保在以后的制造當(dāng)中能有更高的質(zhì)量、更精確尺寸、更快效率。史賽克一直都是以“質(zhì)量第一”為目標(biāo)，所以零件各部分的測量方法也是至關(guān)重要的。關(guān)鍵詞： Xia3，醫(yī)療器械

4、，M32機(jī)床，零件缺陷，測量方法二、Cestas Xia3零件的相關(guān)介紹 Xia3系列是一種手術(shù)器械，他的主要用途就是用產(chǎn)品的頭部鉆入患者的骨髓，根據(jù)不同的頭部螺椎尺寸向患者的骨髓打鉆不同尺寸的螺紋孔。打完螺紋孔將產(chǎn)品頭部取出，植入螺椎型植入物。植入物起到固定骨髓的作用。成為骨髓部的支架。隨著史賽克醫(yī)療技術(shù)在全球的發(fā)展。史賽克在此領(lǐng)域取得了無可比擬的經(jīng)歷。此產(chǎn)品在醫(yī)療領(lǐng)域已被廣泛應(yīng)用。文檔有重要部分刪減需要原文檔與配套CAD圖紙，三維建模圖，工藝卡工序卡等聯(lián)系 ：1029510050零件實(shí)圖（圖示）三、 M32機(jī)床簡介西鐵城數(shù)控車床 CITIZEN M32V型機(jī)床可進(jìn)行以往機(jī)械加工中心進(jìn)行復(fù)雜

5、形態(tài)零件加工的同時追加最多32把刀具，2根主軸和3個刀具臺同時運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)的同步加工功能。刀塔上搭載了Y軸裝置，可以靈活的支持多種形狀的部件加工。搭載了高性能CPU，大幅度降低了加工時間。并列加工，可最大限度縮短空走時間，大大提高工作效率。在發(fā)揮自動車床優(yōu)勢的同時追求高生產(chǎn)性。不僅適合醫(yī)療零件和汽車零件等復(fù)雜零件的加工，也可加工簡單形態(tài)零件的加工。真正實(shí)現(xiàn)了多種同時加工的多功能機(jī)床?？蛇M(jìn)行相當(dāng)復(fù)雜加工的高性能機(jī)種，可超越車床的圍。進(jìn)行加工中心圍的加工。利用旋轉(zhuǎn)工具（例如電鉆那樣的鉆頭旋轉(zhuǎn)）。可以對固定在夾頭上的工件類似雕刻加工。3.1、機(jī)床和進(jìn)料機(jī)外表面 （圖示）3.2、機(jī)床部 （圖示）3

6、.3、排刀刀具臺 （圖示） 靈活運(yùn)用簡單結(jié)構(gòu)，進(jìn)行高速刀具替換的同時也可以進(jìn)行高精度加工的刀具臺。由于刀具設(shè)定或補(bǔ)償輸入較為簡單，盡可能的縮短了刀具交還的時間。另外，使用旋轉(zhuǎn)刀具，可通過簡單的程序進(jìn)行Y軸加工，切削屑以剔除，也使用不易切削的材料加工。3.4、刀塔刀架 （圖示） 可安裝多種刀具，具備高剛性的刀架。通過伺服電機(jī)進(jìn)行全部操作，可進(jìn)行高速刀具替換。V型，利用Y軸功能附帶的刀塔刀架，不僅可以增加刀具數(shù)量，還可以縮短刀具替換時間，從而縮短空走時間。 控制進(jìn)行雕刻加工。（刀具可動圍：10°95°）四、零件加工工藝描述 4.1、工藝卡片 機(jī)械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號4823

7、003075零件 圖 號 0225500產(chǎn)品名稱 Xia3零件名稱 Xia3 共1頁第1頁 材 料 類 型 不 銹 鋼 毛 坯 類 型 棒 料每毛坯件數(shù)1每 臺 件 數(shù)備 注 工 序 號工序名稱 工 序 容 工段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工 時 準(zhǔn) 終 單件 1領(lǐng)料 2車削T02車刀加工頭部外圓 前段加工主軸與刀排加工 M32主軸夾頭10背軸夾頭7加長20mm導(dǎo)套10加長45mm 7 8 9 10 11后段加工刀塔與背軸加工 12 13 14 BML 15超聲波清洗機(jī) 16拋光去除熱處理過后留下的色差拋光機(jī) 17噴砂去除并美化M32車加工工件毛刺使工件表面更平整。覆蓋螺紋殘留下的刀痕。噴砂機(jī)（

8、圖示）4.2、加工描述 使用M32機(jī)床加工過程當(dāng)中，需使用10的主軸夾頭、7加長20mm的背軸夾頭以與10加長45mm的導(dǎo)套。將領(lǐng)來的原材料夾裝好后進(jìn)行主軸與刀排的加工（前段加工），首先要用T02的車刀加工頭部外圓，接下來換成T07銑刀加工頭部的自攻槽，然后換成旋風(fēng)銑削用T22的旋風(fēng)刀加工頭部螺紋，再換成T07銑刀去除自攻槽毛刺 ，然后換回T02車刀加工外圓，再換成滾花刀使T04加工尾部滾花部分，在換回T02車刀去除滾花翻邊毛刺，加工 9.5、 5.4、6.4外圓，接下來主背軸同步，T01粗加工尾部外圓，T05精車尾部5.6外圓，倆面加工五、刀具相關(guān) 一、刀具的選擇制造加工Cestas Xia

9、3零件總共需要5把刀具刀具1 ：銑刀與刀座 （圖一） （圖二）刀具2 ：外圓車刀與刀片 （圖一）（圖二） 刀具3 ：旋風(fēng)銑刀與刀座（圖一） （圖二）刀具4 ：雙輪滾花刀 （圖示）刀具5 ：切斷刀 （圖一） （圖二）六、零件加工調(diào)試步驟 6.1調(diào)試步驟1.調(diào)出程序號為11111的程序做一小段滾花，切斷后目測。見下圖 4.加工一個完整的產(chǎn)品進(jìn)行尺寸測量。6.2調(diào)試注意點(diǎn)：1、確保導(dǎo)套是45mm加長型的。 2、安裝T04滾花刀桿時確保要將刀桿頂?shù)轿弧?3、螺紋頭部Tip-IR尺寸調(diào)整出來通過T22刀補(bǔ)之外 還可通過程序開頭的#號參數(shù)504修改 。 4、將滾花刀片部位的間距調(diào)節(jié)刻度調(diào)整為3 。 如圖所

10、示 七、零件后段工序步驟7.1、超聲波清洗（圖示）超聲波清洗機(jī)的工作原理超聲波清洗機(jī)原理主要是將換能器，將功率超聲頻源的聲能，并且要轉(zhuǎn)換成機(jī)械振動，通過清洗槽壁使之將槽子中的清洗液輻射到超聲波。由于受到輻射的超聲波，使之槽液體中的微氣泡能夠在聲波的作用下從而保持振動。當(dāng)聲壓或者聲強(qiáng)受到壓力到達(dá)一定程度時候，氣泡就會迅速膨脹，然后又突然閉合。在這段過程中，氣泡閉合的瞬間產(chǎn)生沖擊波，使氣泡周圍產(chǎn)生1012-1013pa的壓力與局調(diào)溫，這種超聲波空化所產(chǎn)生的巨大壓力能破壞不溶性污物而使他們分化于溶液中，蒸汽型空化對污垢的直接反復(fù)沖擊。一方面破壞污物與清洗件表面的吸附，另一方面能引起污物層的疲勞破壞而

11、被駁離，氣體型氣泡的振動對固體表面進(jìn)行擦洗，污層一旦有縫可鉆，氣泡立即“鉆入”振動使污層脫落，由于空化作用，兩種液體在界面迅速分散而乳化，當(dāng)固體粒子被油污裹著而粘附在清洗件表面時，油被乳化、固體粒子自行脫落，超聲在清洗液中傳播時會產(chǎn)生正負(fù)交變的聲壓，形成射流，沖擊清洗件，同時由于非線性效應(yīng)會產(chǎn)生聲流和微聲流，而超聲空化在固體和液體界面會產(chǎn)生高速的微射流，所有這些作用，能夠破壞污物，除去或削弱邊界污層，增加攪拌、擴(kuò)散作用，加速可溶性污物的溶解，強(qiáng)化化學(xué)清洗劑的清洗作用。由此可見，凡是液體能浸到且聲場存在的地方都有清洗作用，其特點(diǎn)適用于表面形狀非常復(fù)雜的零件的清洗。尤其是采用這一技術(shù)后，可減少化學(xué)

12、溶劑的用量，從而大大降低環(huán)境污染。特性： 1）使用超聲波的強(qiáng)力空腔化作用，可在短時間清洗污垢和油污。 2）使用小型定時器簡單操作?？梢匀我庠O(shè)定160分鐘之間的時間。清洗的目的：清洗M32車加工殘留在零件表面的油污與碎削，確保零件表面干凈。7.2、淬火鋼的淬火是將鋼加熱到臨界溫度Ac3（亞共析鋼）或Ac1（過共析鋼）以上溫度，保溫一段時間，使之全部或部分奧氏體1化，然后以大于臨界冷卻速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近等溫）進(jìn)行馬氏體（或貝氏體）轉(zhuǎn)變的熱處理工藝。通常也將鋁合金、銅合金、鈦合金、鋼化玻璃等材料的固溶處理或帶有快速冷卻過程的熱處理工藝稱為淬火。 （圖示） 淬火的目的：以大幅提高零件

13、的強(qiáng)度、硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度以與韌性等，從而滿足各種機(jī)械零件和工具的不同使用要求 。 7.3、拋光 （圖示）工作原理拋光機(jī)操作的關(guān)鍵是要設(shè)法得到最大的拋光速率，以便盡快除去磨光時產(chǎn)生的損傷層。同時也要使拋光損傷層不會影響最終觀察到的組織，即不會造成假組織。前者要求使用較粗的磨料，以保證有較大的拋光速率來去除磨光的損傷層，但拋光損傷層也較深；后者要求使用最細(xì)的材料，使拋光損傷層較淺，但拋光速率低。解決這個矛盾的最好的辦法就是把拋光分為兩個階段進(jìn)行。粗拋目的是去除磨光損傷層，這一階段應(yīng)具有最大的拋光速率，粗拋形成的表層損傷是次要的考慮，不過也應(yīng)當(dāng)盡可能?。黄浯问蔷珤?或稱終拋)，其目的是去除粗拋

14、產(chǎn)生的表層損傷，使拋光損傷減到最小。拋光機(jī)拋光時，試樣磨面與拋光盤應(yīng)絕對平行并均勻地輕壓在拋光盤上，注意防止試樣飛出和因壓力太大而產(chǎn)生新磨痕。同時還應(yīng)使試樣自轉(zhuǎn)并沿轉(zhuǎn)盤半徑方向來回移動，以避免拋光織物局部磨損太快在拋光過程中要不斷添加微粉懸浮液，使拋光織物保持一定濕度。濕度太大會減弱拋光的磨痕作用，使試樣中硬相呈現(xiàn)浮凸和鋼中非金屬夾雜物與鑄鐵中石墨相產(chǎn)生“曳尾”現(xiàn)象；濕度太小時，由于摩擦生熱會使試樣升溫，潤滑作用減小，磨面失去光澤，甚至出現(xiàn)黑斑，輕合金則會拋傷表面。為了達(dá)到粗拋的目的，要求轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速較低，最好不要超過600r/min；拋光時間應(yīng)當(dāng)比去掉劃痕所需的時間長些，因?yàn)檫€要去掉變形層。粗拋

15、后磨面光滑，但黯淡無光，在顯微鏡下觀察有均勻細(xì)致的磨痕，有待精拋消除。精拋時轉(zhuǎn)盤速度可適當(dāng)提高，拋光時間以拋掉粗拋的損傷層為宜。精拋后磨面明亮如鏡，在顯微鏡明視場條件下看不到劃痕，但在相襯照明條件下則仍可見到磨痕。 拋光目的：去除毛刺與零件表面劃傷、刀痕、銳邊等損傷 。使零件表面平整光滑。去除熱處理后表面殘留的污垢。無熱處理殘留色差。 7.4、噴砂噴砂機(jī)是采用壓縮空氣為動力，以形成高速噴射束將噴料高速噴射到被需處理工件表面，使工件表面的外表面的機(jī)械性能發(fā)生變化的一種機(jī)器。（圖示）工作原理由于磨料對工件表面的沖擊和切削作用，使工件的表面獲得一定的清潔度和不同的粗糙度，使工件表面的機(jī)械性能得到改善

16、，因此提高了工件的抗疲勞性，增加了它和涂層之間的附著力，延長了涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平和裝飾，把表面的雜質(zhì)、雜色與氧化層清除掉，同時使介質(zhì)表面粗化，消除工件殘余應(yīng)力和提高基材表面硬度的作用。 噴砂目的：去除M32車加工工件毛刺與表面美化噴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。覆蓋M32車加工在螺紋殘留下的刀痕。 八、零件工藝缺陷與注意事項(xiàng) 8.1工藝缺陷一、M32車加工缺陷形式： 1、表面粗大2、表面粗糙 3、燒痕4、擦傷5、平滑特征不完整合格產(chǎn)品實(shí)例： 不合格產(chǎn)品實(shí)例 ：文檔有重要部分刪減需要原文檔與配套CAD圖紙，三維建模圖，工藝卡工序卡等聯(lián)系 ：10

17、29510050 （圖一） （圖二）問題分析/解決方法：1、刀具太鈍/錯誤的刀具 2、設(shè)置錯誤3、冷卻液不足 4、冷卻液使用錯 5、原材料更改 6、切削參數(shù)：速度，進(jìn)給量等二、淬火工藝缺陷形式： 問題分析/解決方法： 1、變形 1、設(shè)置錯誤/夾具 2、裂縫 2、程序錯誤/周期選擇 4、染色 3、產(chǎn)品異樣三、拋光工藝缺陷形式： 問題分析/解決方法： 1、拋光表面有痕跡 1、拋光輪型號錯誤 2、產(chǎn)品有凹凸感 2、為保護(hù)關(guān)鍵特征 3、破壞了主要特征 3、操作的不可重復(fù)性 4、零件不明亮 5、傷到其他部位四、噴砂缺陷形式： 問題分析/解決方法： 1、表面不潔（擦傷） 1、砂未過濾 2、表面有殘膠 2、

18、壓力變化 3、拋光區(qū)域不明確 3、設(shè)置錯誤/未保護(hù)區(qū)域 4、表面外觀不均勻 8.2注意事項(xiàng)1.螺紋外觀 ：1）.螺紋形狀符合要求,無明顯刀痕,激光打標(biāo)清晰可辨 2）.螺紋上無缺口 3）.螺紋收尾處平滑過渡 （圖示）2.接刀痕/臺階：保證臺階左右尺寸在要求圍，且左側(cè)不得低于右側(cè),最終成品舞臺階 （圖示）3.熱處理不良：熱處理后牙側(cè)面有黑點(diǎn),熱處理前未清洗干凈（圖示）4.尺寸超差：螺紋收尾處沒有滑過度到光桿部位，調(diào)整刀補(bǔ) （圖示）5.滾花不良： 滾花不規(guī)則 。 （圖示）6.零件外觀注意事項(xiàng) : 1).螺紋部位在加工完后會有毛刺翻邊，必須要進(jìn)行手工去除干凈。 2).外圓5.4光桿和滾花連接處會有接刀

19、痕，這是正常工藝產(chǎn)生，但不能超過0.03mm誤差?？赏ㄟ^程序里#號參數(shù)503修改。 3).螺紋頭部R0.3圓弧加工出來后通常不是很好，所以需要用細(xì)砂紙?jiān)谕队皟x上面轉(zhuǎn)著蹭幾下。8.3產(chǎn)品滾花亂牙與滾花高度不夠的解決方法一）問題點(diǎn)Xia3產(chǎn)品滾花亂牙，滾花高度不夠二）原因分析1.刀具的中心沒有調(diào)整好，兩個滾輪不能同時旋轉(zhuǎn)2.刀具X向進(jìn)刀時Z向的切入量太大或者太少3.滾花前的尺寸不到位4.滾花刀具的角度不合理（統(tǒng)一設(shè)定，基本不用修改）三）執(zhí)行方案 將刀具的中心調(diào)整好，使兩個滾輪同時旋轉(zhuǎn)加工，X進(jìn)刀時Z向切入量保證在0.5mm-1.5mm之間，滾花前的尺寸調(diào)整到中差。四）最終結(jié)果滾花尺寸到位，沒有亂牙現(xiàn)象?？梢哉Ａ慨a(chǎn)，并減少了報廢量。五）問題總結(jié) 用兩個滾輪的滾花刀具時影響滾花尺寸或者亂牙的因素基本有上述幾種，當(dāng)遇到滾花問題時應(yīng)該檢查所有因素并解決。 （圖示）九、零件測量方法 9.1頭部測量方法 1）打開背光，將圓弧R12.0調(diào)整到清晰的位置，靠上膠片圓弧120的位置，清零后測量到頂端餓距離。 2 ）螺紋長度應(yīng)做到25.5到26.0 9.2螺紋尺寸測量 以十倍鏡頭放大 1）將螺紋旋轉(zhuǎn)至GAGEIDTIP所需求的位置，取螺紋外徑中心值然后清零，測量中心到第一個螺紋低徑的距離 。下圖所示： （圖示）