铰刀的数控加工与后续工艺流程分析
目录
引言 1
一、分析零件图纸 2
（一）零件的结构 2
（二）零件的尺寸 2
二、铰刀加工的数控设备 3
（一）数控机床的选择 3
（二）M32的特点 4
（三）操作M32的职责 5
三、刀具的选择和切削用量的选择 5
（一）刀具的材料及性能 5
（二）刀具的选用 6
四、数控加工工艺卡 8
五、数控加工的程序 9
六、数控加工的安全规范及加工过程中图片和成品图片 12
（一）安全规范 12
（二）零件加工过程中图片及成品图片 12
七、后续工序及成品展示 13
（一）超声波清洗 13
（二）热处理-时效 14
（三）五轴磨床 15
（四）喷砂 15
（五）激光打标 16
（六）成品展示 17
致谢 19
参考文献 20
引言
随着医疗事业的发展和部分医院设备的更新换代，国家支持力度的不断加大以及全球一体化进程的加快，医疗器械行业得到了突飞猛进的发展。
史赛克公司是全球最大的骨科及医疗科技公司之一。生产的产品涉及关节置换、创伤、颅面、脊柱、手术设备、神经外科、耳鼻喉、介入性疼痛管理、微创手术、导航手术、智能化手术室及网络通讯、生物科技、医用床、急救推床等。公司全年大批量生产铰刀，由于该产品用于人体，所以对于它的质量及精度要求相当严格。因此公司配备日本进口走心式纵切机床、五轴磨床以及众多先进的光学测量仪器。
铰刀的三维设计与制造工艺分析目的是为了熟悉其数控加工的工艺流程 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
和加工程序。在校期间我所学的专业就是数控技术，因此我挑选了符合我所学专业的铰刀作为我的毕业设计论文的课题。铰刀是具有一个或多个刀齿，用以切除已加工孔表面薄层金属的旋转刀具，具有直刃或螺旋刃的旋转精加工刀具，用于扩孔或修孔。因切削量少其加工精度要求通常高于钻头。铰刀主要供骨科手术中扩孔或铰孔用。零件所选材料为不锈钢，技术要求和尺寸要求比较高，加工该产品工序复杂，精度较高。本课题来源于史赛克（苏州）医疗技术有限公司。
一、分析零件图纸
（一）零件的结构
零件的图纸如图1-1所示。该零件在车床上加工的内容有车外圆、打中心孔、车端面、铣面、切断、车凸台、倒角等工艺。外形大致为左右两根光杆，右端面有.150的中心孔；左边光杆上有一个外径.620长度、25的外圆；最左端有接头，接头由圆弧槽和铣的平面组成，这也是此产品的复杂之处所在。
图1-1 零件的图纸
（二）零件的尺寸
此零件的尺寸分为两种，一种是首件检，另一种是100%检。首件检的尺寸包括产品的总长、铰刀的长度、光杆的圆跳动、角度、中心孔、圆弧到面的距离、接头的总长、圆弧槽宽、外圆的长度、外径等；100%检则是接头处的功能规测试和通止规、产品的外观、槽宽及.322的尺寸。零件的接头处放大图如图1-2所示。
图1-2 接头处放大图
铰刀的图纸中规定了一些技术要求。
1.零件加工表面上，不应有夹伤、碰伤等损伤零件表面的缺陷；
2.未注倒角.002-.020；
3.未注尺寸公差按标题栏内缺省公差要求；
4.直径.13孔，深.15的孔允许定心；
5.锐边无倒角；
6.表面粗糙度最大为63AA。
二、铰刀加工的数控设备
（一）数控机床的选择
从铰刀的零件图纸可看出，此零件的加工尺寸要求和技术要求较高，为了提高效率，合理利用资源。根据公司的现有设备，CITIZEN M32的加工设备符合铰刀的生产要求。如图2-1所示。
图2-1 CITIZEN M32
（二）M32的特点
西铁城M32V型机床可进行以往机械加工中心进行复杂形态零件加工的同时追加最多32把刀具，2根主轴和3个刀具台同时运行，并列加工，可最大限度缩短空走时间，大大提高工作效率。在发挥自动车床优势的同时追求高生产性。不仅适合医疗零件和汽车零件等复杂零件的加工，也可加工简单形态零件的加工。真正实现了多种同时加工的多功能机床。机床参数如表2-2所示。
表2-2 CITIZEN M32参数
型号
M32VIII
最大加工直径
Φ32mm
最大加工长度
320mm
正面最大钻孔直径
Φ12mm
正面最大攻丝直径(攻丝，板牙)
M10
主轴贯通孔直径
Φ36mm
主轴旋转速度
MAX.8,000min-1
排刀旋转刀具最大钻孔直径
Φ8mm
排刀旋转刀具最大攻丝直径
M6
排刀旋转刀具转速
MAX.6,000min-1(标准4,500min-1)
刀塔旋转刀具最大钻孔直径
Φ10mm
刀塔旋转刀具最大攻丝直径
M8
刀塔旋转刀具转速
MAX.6,000min-1
背面主轴最大夹持直径
Φ32mm
背面主轴工件最大伸出量
65mm
背面加工最大钻孔直径
Φ10mm
背轴最大攻丝直径
M10
背面主轴旋转速度
MAX.8,000min-1
刀具安装数量
31＋α
刀具尺寸
车刀16mm
快速进给速度
X1轴32m/min
X2轴
18m/min
X3轴
32m/min
Y1轴
32m/min
Y2轴
8m/min
Y3轴
32m/min
Z1轴
32m/min
T0101
T0202
T0505
引言 1
一、分析零件图纸 2
（一）零件的结构 2
（二）零件的尺寸 2
二、铰刀加工的数控设备 3
（一）数控机床的选择 3
（二）M32的特点 4
（三）操作M32的职责 5
三、刀具的选择和切削用量的选择 5
（一）刀具的材料及性能 5
（二）刀具的选用 6
四、数控加工工艺卡 8
五、数控加工的程序 9
六、数控加工的安全规范及加工过程中图片和成品图片 12
（一）安全规范 12
（二）零件加工过程中图片及成品图片 12
七、后续工序及成品展示 13
（一）超声波清洗 13
（二）热处理-时效 14
（三）五轴磨床 15
（四）喷砂 15
（五）激光打标 16
（六）成品展示 17
致谢 19
参考文献 20
引言
随着医疗事业的发展和部分医院设备的更新换代，国家支持力度的不断加大以及全球一体化进程的加快，医疗器械行业得到了突飞猛进的发展。
史赛克公司是全球最大的骨科及医疗科技公司之一。生产的产品涉及关节置换、创伤、颅面、脊柱、手术设备、神经外科、耳鼻喉、介入性疼痛管理、微创手术、导航手术、智能化手术室及网络通讯、生物科技、医用床、急救推床等。公司全年大批量生产铰刀，由于该产品用于人体，所以对于它的质量及精度要求相当严格。因此公司配备日本进口走心式纵切机床、五轴磨床以及众多先进的光学测量仪器。
铰刀的三维设计与制造工艺分析目的是为了熟悉其数控加工的工艺流程 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
和加工程序。在校期间我所学的专业就是数控技术，因此我挑选了符合我所学专业的铰刀作为我的毕业设计论文的课题。铰刀是具有一个或多个刀齿，用以切除已加工孔表面薄层金属的旋转刀具，具有直刃或螺旋刃的旋转精加工刀具，用于扩孔或修孔。因切削量少其加工精度要求通常高于钻头。铰刀主要供骨科手术中扩孔或铰孔用。零件所选材料为不锈钢，技术要求和尺寸要求比较高，加工该产品工序复杂，精度较高。本课题来源于史赛克（苏州）医疗技术有限公司。
一、分析零件图纸
（一）零件的结构
零件的图纸如图1-1所示。该零件在车床上加工的内容有车外圆、打中心孔、车端面、铣面、切断、车凸台、倒角等工艺。外形大致为左右两根光杆，右端面有.150的中心孔；左边光杆上有一个外径.620长度、25的外圆；最左端有接头，接头由圆弧槽和铣的平面组成，这也是此产品的复杂之处所在。
图1-1 零件的图纸
（二）零件的尺寸
此零件的尺寸分为两种，一种是首件检，另一种是100%检。首件检的尺寸包括产品的总长、铰刀的长度、光杆的圆跳动、角度、中心孔、圆弧到面的距离、接头的总长、圆弧槽宽、外圆的长度、外径等；100%检则是接头处的功能规测试和通止规、产品的外观、槽宽及.322的尺寸。零件的接头处放大图如图1-2所示。
图1-2 接头处放大图
铰刀的图纸中规定了一些技术要求。
1.零件加工表面上，不应有夹伤、碰伤等损伤零件表面的缺陷；
2.未注倒角.002-.020；
3.未注尺寸公差按标题栏内缺省公差要求；
4.直径.13孔，深.15的孔允许定心；
5.锐边无倒角；
6.表面粗糙度最大为63AA。
二、铰刀加工的数控设备
（一）数控机床的选择
从铰刀的零件图纸可看出，此零件的加工尺寸要求和技术要求较高，为了提高效率，合理利用资源。根据公司的现有设备，CITIZEN M32的加工设备符合铰刀的生产要求。如图2-1所示。
图2-1 CITIZEN M32
（二）M32的特点
西铁城M32V型机床可进行以往机械加工中心进行复杂形态零件加工的同时追加最多32把刀具，2根主轴和3个刀具台同时运行，并列加工，可最大限度缩短空走时间，大大提高工作效率。在发挥自动车床优势的同时追求高生产性。不仅适合医疗零件和汽车零件等复杂零件的加工，也可加工简单形态零件的加工。真正实现了多种同时加工的多功能机床。机床参数如表2-2所示。
表2-2 CITIZEN M32参数
型号
M32VIII
最大加工直径
Φ32mm
最大加工长度
320mm
正面最大钻孔直径
Φ12mm
正面最大攻丝直径(攻丝，板牙)
M10
主轴贯通孔直径
Φ36mm
主轴旋转速度
MAX.8,000min-1
排刀旋转刀具最大钻孔直径
Φ8mm
排刀旋转刀具最大攻丝直径
M6
排刀旋转刀具转速
MAX.6,000min-1(标准4,500min-1)
刀塔旋转刀具最大钻孔直径
Φ10mm
刀塔旋转刀具最大攻丝直径
M8
刀塔旋转刀具转速
MAX.6,000min-1
背面主轴最大夹持直径
Φ32mm
背面主轴工件最大伸出量
65mm
背面加工最大钻孔直径
Φ10mm
背轴最大攻丝直径
M10
背面主轴旋转速度
MAX.8,000min-1
刀具安装数量
31＋α
刀具尺寸
车刀16mm
快速进给速度
X1轴32m/min
X2轴
18m/min
X3轴
32m/min
Y1轴
32m/min
Y2轴
8m/min
Y3轴
32m/min
Z1轴
32m/min
T0101
T0202
T0505
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