磁盘驱动臂tahoe的工艺分析与加工
日期： 2016年3月2日 【摘要】 本文主要分析了磁盘驱动臂Tahoe的工艺分析与加工，这是一个非标准零件,尺寸较小。主要过程为：对磁盘驱动臂Tahoe的图纸进行了分析，确定工件尺寸及其尺寸公差范围，制定加工工艺路线，然后，选择毛坯和夹具，选择机床，确定刀具型号和切削用量，确定加工方案，根据加工工艺分析结果，设计加工工艺卡片，并完成各工序加工，以及采用各种量具完成零件的检测，填写检测卡。最后,对加工中出现的问题进行了分析，并提出了解决方法。
目录
引言 1
一、图纸和毛坯分析分析 2
（一）磁盘驱动臂Tahoe图纸 2
（二）毛坯分析 3
（三）加工内容分析 4
（四）机床介绍 4
（五）夹具介绍 5
二、制定加工工艺 6
（一）刀具切削参数选择 6
（二）刀具切削参数选择 6
（三）确定加工方案 8
三、夹具的设定和坐标的定位 9
四、加工过程分析 11
五、检测与问题分析 13
（一）制定检测卡 13
（二）问题分析 14
总结 16
参考文献 17
谢辞 18
附录 19
引言
随着电子信息技术的飞快发展，人们的电子信息的存储量也在逐步增长，磁盘驱动器就是一个人们日常生活中用来存储电子信息的重要场所之一。而磁盘驱动臂就是磁盘驱动臂里一个至关重要的零部件，它直接影响着磁盘驱动器整体的质量。
本次研究的磁盘驱动臂Tahoe就是该企业的产品之一。本文将通过加工工艺的分析，刀具和毛坯的选择，机床和夹具的选用，成品的检测和问题的解决等来讲述从毛坯到合格成品的一个流程。
一、图纸和毛坯分析分析
（一）磁盘驱动臂Tahoe图纸
磁盘驱动臂Tahoe图纸（如图11所示）。该零件的加工方面较多，尺寸范围要求小。例如，下图正视图上Fantail处有4个高度数值，从A基准面（Datum A Sur
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
face）向下分别1。850、3.450、5.050和6.450，且上下偏差均只有0.040，且Fantail处偏细长，加工时容易变形。需要精确的控制好粗精加工的切削量。
图11磁盘驱动臂Tahoe
根据图纸来看该工件的尺寸较多，且无法表达，因此公司给大多重要部位命了名，如图12.因为工件尺寸较多，很多尺寸可能会一样，例如，该工件上最小的3个孔，孔径范围均为0.690~0.700，但是这三个孔不能在一种夹具上加工完成，因此需要分别命名，在A基准面上的叫Ground pin side hole，在FCBA面上的叫Ground pin hole。
图12 工件部位名称
（二）毛坯分析
由图11知该零件为铝零件，铝具有很强的耐腐蚀性和导电性很适合我们磁盘驱动臂的要求，同时它的加工成型性非常的好，但它的缺点也很明显，就是粘性和硬度，因此加工时的冷却液是十分重要的，本文下面会详细介绍。
公司采用的铝料为MIC6铸铝，因为夹具的高度有限，所以用切割机切成了29.9cm的长度，然后就可进行加工。
图13 Tahoe毛坯
(三）加工内容分析
该零件曲面和孔较多且位置不再一个面上，需要在很多个角度进行打孔和铣面，同时该工件的孔位置比较紧凑，如图14，此图上有三个小孔，Camel上的孔叫Latch pin hole孔径范围为0.760~0.770,深度为1.850，上下偏差为0.050。FCBA面上的2个孔是Ground pin hole孔径范围为0.690~0.700，深度为1.2，上下偏差为0.100.因为这三个点的位置较为集中，且位置还在较内侧，所以不仅需要考虑刀具装夹长度，还需考虑的刀柄的因素，因此需要分多步进行加工，进而合理分配每步的加工方面，减少加工时间。
图14 难加工小孔
（四）机床介绍
经过对零件图纸和毛坯的分析，公司选择的是日本Brother加工中心TC31A。该机床重2000kg，可负重200kg，系统是AOO，X/Y/Z三轴行程为350*250*350。主轴转速可达16000rpm，刀库可装26把刀，且为双工作台，该机床能够完美的胜任该零件的加工同时保证效率。
图15 日本Brother TC31A
夹具介绍
为了保证被加工工件每次都在同一位置，进行加工和检测，因此我们就需要用到机床夹具。夹具的好坏决定了加工出来的工件的好坏，夹具具有许多种。基本包括通用的、专用的和拼装的。拼装夹具，拼装夹具是有多种零部件组合而成的。它的优点是精度高结构紧凑，同时还可以进行改进。
因为工件的特殊性我们不能采用传统的平口钳进行装夹，，所以使用的是定制的磨具钢拼装夹具，包括底座，夹具面，夹具芯，销钉，油缸等等。这样可以环环相扣，由销钉定位夹具面，夹具面定位夹具芯，夹具芯定位工件，使工件能四面受力。工件夹紧时的4个受力点分别是，2个Fantail中间的平面和PAD控制2面，FCBA面和BODY ARM控制2个面。工件不能用人力夹紧，因为铝偏软，比较容易变形，因此在工序上我们采用油压夹紧，采用油压夹紧时，夹具后面有2个油缸，夹紧时把油缸抽成真空，油就会流进油缸，从而推动夹具夹紧。它可以保证每次夹的力度保持一致，大约20N，在批量生产的过程中可以稳定精度,见图16。
图16 油压夹具
二、制定加工工艺
（一）刀具切削参数选择
一个零件的加工工艺固然重要，但是刀具的切削参数也是影响工件好坏的至关重要的因素。一个好的进给路线和合理的切削参数可以大大的提高加工效率，同时还能保证工件的质量。工件的切削参数是考虑了很多因素才能决定的。
切削参数包括：进给量，背吃刀量和切削速度，因此切削参数的决定要多方面考虑
1.刀具的切削参数一定要在机床的范围内
2.精加工的进给量一定要小于粗加工进给量，且精加工要尽量避免较大的切削量。
3.工件越薄机床的进给量就要越小，防止工件变形致使短刀的发生。
同时该工件上有很多直径较小的孔，如图13，需要定制一些特殊的刀，因为孔径小的原因对工艺要求特别严格，尤其是进给和转速，而且工件的体积较小，还要用夹具固定，因此刀具的实际刀路也必须严格设计。
（二）刀具切削参数选择
1.T3 点孔倒角刀
如图21所示，这是一把定制刀具。这把刀用于切削的地方有2个刀尖部分和四周的斜刃部分，这把刀主要用于大孔（Bearing hole）的倒角加工，工件正反面都有（如图22），还有Φ2.8孔（Swage hole）、Φ3.2孔（Ship comb hole）的点孔，加工倒角部分的最大直径为8mm，因为工件一个夹具要加工上下两个，因此需要刀具伸进大孔內加工。
目录
引言 1
一、图纸和毛坯分析分析 2
（一）磁盘驱动臂Tahoe图纸 2
（二）毛坯分析 3
（三）加工内容分析 4
（四）机床介绍 4
（五）夹具介绍 5
二、制定加工工艺 6
（一）刀具切削参数选择 6
（二）刀具切削参数选择 6
（三）确定加工方案 8
三、夹具的设定和坐标的定位 9
四、加工过程分析 11
五、检测与问题分析 13
（一）制定检测卡 13
（二）问题分析 14
总结 16
参考文献 17
谢辞 18
附录 19
引言
随着电子信息技术的飞快发展，人们的电子信息的存储量也在逐步增长，磁盘驱动器就是一个人们日常生活中用来存储电子信息的重要场所之一。而磁盘驱动臂就是磁盘驱动臂里一个至关重要的零部件，它直接影响着磁盘驱动器整体的质量。
本次研究的磁盘驱动臂Tahoe就是该企业的产品之一。本文将通过加工工艺的分析，刀具和毛坯的选择，机床和夹具的选用，成品的检测和问题的解决等来讲述从毛坯到合格成品的一个流程。
一、图纸和毛坯分析分析
（一）磁盘驱动臂Tahoe图纸
磁盘驱动臂Tahoe图纸（如图11所示）。该零件的加工方面较多，尺寸范围要求小。例如，下图正视图上Fantail处有4个高度数值，从A基准面（Datum A Sur
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
face）向下分别1。850、3.450、5.050和6.450，且上下偏差均只有0.040，且Fantail处偏细长，加工时容易变形。需要精确的控制好粗精加工的切削量。
图11磁盘驱动臂Tahoe
根据图纸来看该工件的尺寸较多，且无法表达，因此公司给大多重要部位命了名，如图12.因为工件尺寸较多，很多尺寸可能会一样，例如，该工件上最小的3个孔，孔径范围均为0.690~0.700，但是这三个孔不能在一种夹具上加工完成，因此需要分别命名，在A基准面上的叫Ground pin side hole，在FCBA面上的叫Ground pin hole。
图12 工件部位名称
（二）毛坯分析
由图11知该零件为铝零件，铝具有很强的耐腐蚀性和导电性很适合我们磁盘驱动臂的要求，同时它的加工成型性非常的好，但它的缺点也很明显，就是粘性和硬度，因此加工时的冷却液是十分重要的，本文下面会详细介绍。
公司采用的铝料为MIC6铸铝，因为夹具的高度有限，所以用切割机切成了29.9cm的长度，然后就可进行加工。
图13 Tahoe毛坯
(三）加工内容分析
该零件曲面和孔较多且位置不再一个面上，需要在很多个角度进行打孔和铣面，同时该工件的孔位置比较紧凑，如图14，此图上有三个小孔，Camel上的孔叫Latch pin hole孔径范围为0.760~0.770,深度为1.850，上下偏差为0.050。FCBA面上的2个孔是Ground pin hole孔径范围为0.690~0.700，深度为1.2，上下偏差为0.100.因为这三个点的位置较为集中，且位置还在较内侧，所以不仅需要考虑刀具装夹长度，还需考虑的刀柄的因素，因此需要分多步进行加工，进而合理分配每步的加工方面，减少加工时间。
图14 难加工小孔
（四）机床介绍
经过对零件图纸和毛坯的分析，公司选择的是日本Brother加工中心TC31A。该机床重2000kg，可负重200kg，系统是AOO，X/Y/Z三轴行程为350*250*350。主轴转速可达16000rpm，刀库可装26把刀，且为双工作台，该机床能够完美的胜任该零件的加工同时保证效率。
图15 日本Brother TC31A
夹具介绍
为了保证被加工工件每次都在同一位置，进行加工和检测，因此我们就需要用到机床夹具。夹具的好坏决定了加工出来的工件的好坏，夹具具有许多种。基本包括通用的、专用的和拼装的。拼装夹具，拼装夹具是有多种零部件组合而成的。它的优点是精度高结构紧凑，同时还可以进行改进。
因为工件的特殊性我们不能采用传统的平口钳进行装夹，，所以使用的是定制的磨具钢拼装夹具，包括底座，夹具面，夹具芯，销钉，油缸等等。这样可以环环相扣，由销钉定位夹具面，夹具面定位夹具芯，夹具芯定位工件，使工件能四面受力。工件夹紧时的4个受力点分别是，2个Fantail中间的平面和PAD控制2面，FCBA面和BODY ARM控制2个面。工件不能用人力夹紧，因为铝偏软，比较容易变形，因此在工序上我们采用油压夹紧，采用油压夹紧时，夹具后面有2个油缸，夹紧时把油缸抽成真空，油就会流进油缸，从而推动夹具夹紧。它可以保证每次夹的力度保持一致，大约20N，在批量生产的过程中可以稳定精度,见图16。
图16 油压夹具
二、制定加工工艺
（一）刀具切削参数选择
一个零件的加工工艺固然重要，但是刀具的切削参数也是影响工件好坏的至关重要的因素。一个好的进给路线和合理的切削参数可以大大的提高加工效率，同时还能保证工件的质量。工件的切削参数是考虑了很多因素才能决定的。
切削参数包括：进给量，背吃刀量和切削速度，因此切削参数的决定要多方面考虑
1.刀具的切削参数一定要在机床的范围内
2.精加工的进给量一定要小于粗加工进给量，且精加工要尽量避免较大的切削量。
3.工件越薄机床的进给量就要越小，防止工件变形致使短刀的发生。
同时该工件上有很多直径较小的孔，如图13，需要定制一些特殊的刀，因为孔径小的原因对工艺要求特别严格，尤其是进给和转速，而且工件的体积较小，还要用夹具固定，因此刀具的实际刀路也必须严格设计。
（二）刀具切削参数选择
1.T3 点孔倒角刀
如图21所示，这是一把定制刀具。这把刀用于切削的地方有2个刀尖部分和四周的斜刃部分，这把刀主要用于大孔（Bearing hole）的倒角加工，工件正反面都有（如图22），还有Φ2.8孔（Swage hole）、Φ3.2孔（Ship comb hole）的点孔，加工倒角部分的最大直径为8mm，因为工件一个夹具要加工上下两个，因此需要刀具伸进大孔內加工。
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