outerscrew的加工与检测分析

【摘要】本论文主要对Outer Screw的加工过程和检验方法进行了研究。通过对零件的加工,加工所使用设备,毛胚的分析,刀具以及其特性的分析,零件的检测对其进行了全面的研究。阐述了当前紧固件的重要性,进行了加工和检验过程中注意事项的分析。
目录
引言 1
一、Outer Screw零件图纸的分析 2
二、 Outer Screw的数控加工 3
(一)Outer Screw加工所使用的机床 3
(二)Outer Screw毛坯的分析 4
(三)Outer Screw加工工艺的分析 4
(四)Outer Screw加工时所用的刀具以及特性 4
三、Outer Screw的检测 6
(一)Outer Screw的检验工艺流程 7
(二)Outer Screw检测的关键点 10
(三)Outer Screw重要尺寸的检测方法 11
总结 12
参考文献 13
谢辞 14
引言
本论文所选零件——Outer Screw来自强生(苏州)医疗器材有限公司。Outer Screw作为植入人体脊柱的紧固件,自然有了更高的质量控制和更精确的测量方法。本论文研究了使用数控车床对Outer Screw进行加工的工艺分析,刀具的选择。用不同测量仪器对Outer Screw的不同尺寸进行测量的方法,以及使用不同测量仪器同一尺寸进行测量的不同效果,分析了产品测量超差的原因以及解决办法,强调了测量的重复性和再现性的必要程度。在机械制造高速发展的现在,我们需要对产品的测量工艺进行更加严谨的分析,从而保证机械的正常运转甚至人们的生命安全。 一、Outer Screw零件图纸的分析
本文所研究的Outer Screw是由强生(苏州)医疗器材有限公司所加工的产品,属于植入件的关键零件,Outer Screw的零件图纸如图11,三维建模图如图12。
Outer Screw属于植入人体的人工骨骼必要紧固件,它的功能是保证装配后的稳定性,以及人工骨骼在植入人体后能够正常使用,对患者负责。

图11 Outer Screw的
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零件图纸

图12 Outer Screw三维建模图
Outer Screw需要正反两面进行加工,一共要进行两次装夹。产品需要车端面和外圆、钻内孔、车削内外螺纹以及进行十字槽的加工。产品的直径最大φ11.025±0.025,总高为4.12±0.05。从图纸上可以看出,产品是以中轴线为加工的基准。产品外圆所需要加工的尺寸,包括φ11.025±0.025的外圆,0.575的外螺纹槽宽。其中,对于外螺纹小径的位置度有较高的要求,φ9.925小径的轴线相对于外径的轴线存在0.025的位置度要求。对于内孔来说,需要加工公称直径为7,螺距为1公差等级为6H的内螺纹(螺孔)。 从图11可以看出,该内螺纹轴线相对于外螺纹轴线同样存在0.08的位置度要求。产品还需要加工深为1.7,宽2.675的十字槽以及8 X R0.2±0.1的倒角。对于槽宽有相对比较高的加工要求,槽的中心相对于外径轴线有0.06的位置度要求。总体来看,在Outer Screw的加工过程中,对于位置度的有着相当高的要求。无论是槽宽位置度,内径位置度还是螺纹小径位置度都是能够精确加工出产品的关键尺寸,这些将在研究测量方法时做出具体的分析。
Outer Screw的数控加工
(一)Outer Screw加工所使用的机床
Outer Screw加工所使用的设备是Tornos多轴车床,设备型号:Deco20A,如图21所示。

图21 Tornos车床
(二)Outer Screw毛坯的分析
Outer Screw的结构相对不复杂。由于产品需要植入人体,所以对于毛坯的选择有较高的要求。毛坯选择柱形钛金属(Ti),钛的强度大,密度小,硬度大,熔点高,抗腐蚀性强,是植入人体相对合适的材料,毛坯见图12。

图22 加工Outer Screw的毛坯
(三)Outer Screw加工工艺的分析
对图纸进行了分析后,做出了简易的加工工艺:
粗车外圆。
点钻。
粗车外螺纹。
镗孔。
粗车内螺纹。
粗加工十字槽。
精车外螺纹。
精车内螺纹。
精加工十字槽。
(四)Outer Screw加工时所用的刀具以及特性
加工Outer Screw所使用的毛坯为钛(Ti),其特点是强度大,密度小,硬度大,熔点高,抗腐蚀性强。对于质量要求很高,所以在加工时要特别控制道具的使用寿命,保证其加工出产品的质量,并保证产品植入人体后的安全。
表21 Outer Screw加工Tornos机床刀具
刀号
刀具名称
对刀偏移值
数量
加工特性
T11
N/A
0
1
切断刀
MSC600002126
0
1
MSC600002127
0
1
T31
MSC600000314
0
1
0.5倒角
N/A
0
1
T15
MSC600002128
0
1
11.025外径尺寸
N/A
0
1
T22
MSC600000860
0
1
外螺纹小径9.925
MSC600000859
0
1
T13
MSC600000869

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