marathoncup植入件的加工工艺与检测
【摘要】本课题来自于本人实习企业，主要研究Marathon cup植入人体的塑料件产品，它是我在实习阶段所接触到的有很高精度要求的产品。因此我们公司选用的是日本的森精机NZ2000系列T2Y型号的数控机床用于加工该产品。该数控机床可以自动高效地连续完成铣、钻、镗等一系列复杂工序。在加工前我们需要分析图纸上的尺寸要求，然后选用正确的刀具以及适合的加工工艺，最后我们还需要对加工好的产品进行各种数据检测以保证产品质量达标。论文结合了本人所学的数控专业知识并且结合的实际操作。
目录
引言 1
一、零件的结构分析 2
（一）零件图纸分析和原材料分析 2
（二）毛坯选择 3
（三）零件的装夹与定位 3
二、零件的加工准备与工艺设计 4
（一）加工设备选择 4
（二）夹具、刀具的选择 5
（三）切削用量等参数的设定 6
（四）制定加工过程、加工工艺以及程序编写 7
三、零件的过程检测与加工注意事项 15
（一）加工工件时的一些注意点 15
（二）加工时遇到的问题 15
（三）产品加工的过程检测 15
总结 18
致谢 19
参考文献 20
引言
随着时代的进步与发展，数控加工技术不断地发张并且不停地扩大应用领域，对人们的生活和社会的各行各业都有着越来越重要的地位。尤其是在机械制造行业中这种现象最为明显，因为产品对加工精度的要求已经变得越来越高了，这就使得数控机床成为了主流设备，也使得数控技术越来越热门了。
本论文分析的是人体植入件Marathon cup，这是一种由塑料件加工而成的可以植入人体的产品。此零件主要使用于医疗方面，它可以替代人体中损坏的关节从而改善人们的生活质量。因为该零件需要植入人体，所以对零件的尺寸精度要求是十分高的，加工过程是采用了日本森精机NZ2000T2Y型数控机床。本论文会涉及产品的图纸分析、产品的加工过程以及加工工艺，最后还包含了对已加工完成的零件的尺寸数据检测。
Marathon cup植入件的加工过程中有许多地方都涉及到了我在学校里所学习到的数控加工
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
方面的知识，这是一次理论与实践的结合。因此，我选择了该产品的加工分析作为我的毕业论文课题从而进行深入研究，并且通过自己的亲自实践巩固自己学到的知识也同时积累了许多的工作经验。
一、零件的整体分析
（一）零件图纸分析和加工原材料分析
1.该零件的图纸如图11、如图12、如图13，它们分别是该零件的主视图、俯视图、半剖视图。该零件上有两个通孔、沟槽、法兰面以及内球。该零件最后成型的三维图像如图14。
图11 主视图
图12 俯视图
图13 半剖视图
图14 Marathon cup
2.该零件的原材料是塑料，加工难度较大且容易变形，而且该零件是需要植入人体的，所以对它的尺寸要求格外的高。该产品的外表面粗糙度为Ra1.6um，内球要求为Ra3.2um，每个面不得有接刀痕。该零件未注公差±0.05mm，并且需要去除毛刺。
（二）毛坯选择
毛坯的选择需要考虑经济、环境保护、适合加工等原则，然后根据产品形状、尺寸大小选择适合的毛坯。Marathon cup是植入人体的，为了使其有更长的使用寿命，一般选择特殊的塑料，该材料可以很好地承受各方面的压力，更好的与人体配合，不会让人感到不适应以及不舒服。
（三）零件的装夹与定位
1.零件的装夹需要稳固，所以我们在加工Marathon cup时所使用的都是专门设计的装夹工具，不同尺寸的Marathon cup都是有对应尺寸的夹具的。机床所使用的是液压卡盘，压力是相等的不会让零件因受压不同而产生变形。
2.零件的定位基准是和设计基准是一致的，所以要参考设计基准，还要防止过定位，这些在加工开始前都需要考虑好的，确保加工时不出错。
二、零件的加工准备与工艺设计
（一）加工设备选择
根据产品尺寸精度要求，本课题选择了日本的森精机NZ2000系列T2Y型号的数控机床，机床如图21。该零件需要两个主轴来加工，一般的机床无法达到要求，而森精机NZ2000T2Y则是双轴联动的机床，十分满足加工要求。该机床的结构如图22。森精机的机器设计和功能是十分先进和强大的，它可以自动运行也可以手动操作。该机器的双主轴双刀塔结构可以用来加工回转类零件，并且该机床可以自动切断掉头继续加工，可以节省很多加工时间，十分方便快捷。
图21 机床
图22 机床结构
（二）夹具、刀具的选择
1. 该零件的加工所使用的是通用型可调气液夹具，只需要自己调整好尺寸就可以用来装夹各种不同的零件了，而且它还可以自动装夹到刀塔2上面，比手动装夹精度更高了。图23就是装夹的夹具。
图23夹具
2.根据Marathon cup加工的特点，我们选择的是通用的标准刀具以及部分刀具是成型刀具，具体加工零件时所用的刀具如下表（表24）。
表24
零件名称和代号
复杂部分的加工
零件
数量
零件加工
工件
图号
A4
序号
刀具号
刀具选择
N/A
备注
规格名称
数量
1
T0101
R0. 8 粗车刀
1
粗车端面
N/A
2
T0202
R0 .4 精车刀
1
精车端面
N/A
3
T0303
￠2.0mm切槽刀
1
粗加工十字槽
N/A
4
T0505
￠2.0mm球形铣刀
1
精加工十字槽
N/A
5
T0707
￠1.5mm钻头
1
钻孔
N/A
6
T0909
成型倒角刀
1
十字线槽内倒角
N/A
7
T1111
30 o成型槽刀
1
目录
引言 1
一、零件的结构分析 2
（一）零件图纸分析和原材料分析 2
（二）毛坯选择 3
（三）零件的装夹与定位 3
二、零件的加工准备与工艺设计 4
（一）加工设备选择 4
（二）夹具、刀具的选择 5
（三）切削用量等参数的设定 6
（四）制定加工过程、加工工艺以及程序编写 7
三、零件的过程检测与加工注意事项 15
（一）加工工件时的一些注意点 15
（二）加工时遇到的问题 15
（三）产品加工的过程检测 15
总结 18
致谢 19
参考文献 20
引言
随着时代的进步与发展，数控加工技术不断地发张并且不停地扩大应用领域，对人们的生活和社会的各行各业都有着越来越重要的地位。尤其是在机械制造行业中这种现象最为明显，因为产品对加工精度的要求已经变得越来越高了，这就使得数控机床成为了主流设备，也使得数控技术越来越热门了。
本论文分析的是人体植入件Marathon cup，这是一种由塑料件加工而成的可以植入人体的产品。此零件主要使用于医疗方面，它可以替代人体中损坏的关节从而改善人们的生活质量。因为该零件需要植入人体，所以对零件的尺寸精度要求是十分高的，加工过程是采用了日本森精机NZ2000T2Y型数控机床。本论文会涉及产品的图纸分析、产品的加工过程以及加工工艺，最后还包含了对已加工完成的零件的尺寸数据检测。
Marathon cup植入件的加工过程中有许多地方都涉及到了我在学校里所学习到的数控加工
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
方面的知识，这是一次理论与实践的结合。因此，我选择了该产品的加工分析作为我的毕业论文课题从而进行深入研究，并且通过自己的亲自实践巩固自己学到的知识也同时积累了许多的工作经验。
一、零件的整体分析
（一）零件图纸分析和加工原材料分析
1.该零件的图纸如图11、如图12、如图13，它们分别是该零件的主视图、俯视图、半剖视图。该零件上有两个通孔、沟槽、法兰面以及内球。该零件最后成型的三维图像如图14。
图11 主视图
图12 俯视图
图13 半剖视图
图14 Marathon cup
2.该零件的原材料是塑料，加工难度较大且容易变形，而且该零件是需要植入人体的，所以对它的尺寸要求格外的高。该产品的外表面粗糙度为Ra1.6um，内球要求为Ra3.2um，每个面不得有接刀痕。该零件未注公差±0.05mm，并且需要去除毛刺。
（二）毛坯选择
毛坯的选择需要考虑经济、环境保护、适合加工等原则，然后根据产品形状、尺寸大小选择适合的毛坯。Marathon cup是植入人体的，为了使其有更长的使用寿命，一般选择特殊的塑料，该材料可以很好地承受各方面的压力，更好的与人体配合，不会让人感到不适应以及不舒服。
（三）零件的装夹与定位
1.零件的装夹需要稳固，所以我们在加工Marathon cup时所使用的都是专门设计的装夹工具，不同尺寸的Marathon cup都是有对应尺寸的夹具的。机床所使用的是液压卡盘，压力是相等的不会让零件因受压不同而产生变形。
2.零件的定位基准是和设计基准是一致的，所以要参考设计基准，还要防止过定位，这些在加工开始前都需要考虑好的，确保加工时不出错。
二、零件的加工准备与工艺设计
（一）加工设备选择
根据产品尺寸精度要求，本课题选择了日本的森精机NZ2000系列T2Y型号的数控机床，机床如图21。该零件需要两个主轴来加工，一般的机床无法达到要求，而森精机NZ2000T2Y则是双轴联动的机床，十分满足加工要求。该机床的结构如图22。森精机的机器设计和功能是十分先进和强大的，它可以自动运行也可以手动操作。该机器的双主轴双刀塔结构可以用来加工回转类零件，并且该机床可以自动切断掉头继续加工，可以节省很多加工时间，十分方便快捷。
图21 机床
图22 机床结构
（二）夹具、刀具的选择
1. 该零件的加工所使用的是通用型可调气液夹具，只需要自己调整好尺寸就可以用来装夹各种不同的零件了，而且它还可以自动装夹到刀塔2上面，比手动装夹精度更高了。图23就是装夹的夹具。
图23夹具
2.根据Marathon cup加工的特点，我们选择的是通用的标准刀具以及部分刀具是成型刀具，具体加工零件时所用的刀具如下表（表24）。
表24
零件名称和代号
复杂部分的加工
零件
数量
零件加工
工件
图号
A4
序号
刀具号
刀具选择
N/A
备注
规格名称
数量
1
T0101
R0. 8 粗车刀
1
粗车端面
N/A
2
T0202
R0 .4 精车刀
1
精车端面
N/A
3
T0303
￠2.0mm切槽刀
1
粗加工十字槽
N/A
4
T0505
￠2.0mm球形铣刀
1
精加工十字槽
N/A
5
T0707
￠1.5mm钻头
1
钻孔
N/A
6
T0909
成型倒角刀
1
十字线槽内倒角
N/A
7
T1111
30 o成型槽刀
1
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/mjsk/1149.html
