电脑磁碟驱动臂tahoe的工艺分析与加工
日期： 2016年4月1日 【摘要】永强科技有限公司是我的实习单位，该公司主要生产各式各样的电脑磁碟驱动臂，电脑磁碟驱动臂是电脑的组成部分之一。本论文以各式磁碟驱动臂中一种Tahoe作为研究对象，主要介绍了Tahoe的图纸分析、加工工艺、加工时所遇问题以及解决方法。
目录
引言 2
一、工件图纸分析 4
（一）材料分析 4
（二）形状分析 5
（三）尺寸分析 5
二、加工工艺分析 6
（一）总体工艺 6
（二）P1工艺分析与加工 6
（三）P2工艺分析与加工 8
（四）P3工艺分析与加工 9
（五）防止工件变形的工艺措施 10
三、程序介绍 11
(一）总体程序概括 11
（二）P1重要子程序介绍 12
（三）刀检程序描述 15
四、工件测量 16
五、加工中所遇难题及解决方法 17
总结 18
参考文献 19
谢辞 20
引言
磁碟驱动器是电子计算机中的一部分，用来驱动磁盘平稳旋转，并控制磁头在盘面磁层上按一定的记录格式和编码方式和读取信息。而磁碟驱动臂则是驱动器中最为重要的一部分，它的精度直接影响着硬盘和计算机的正常运行，可见在如今信息化时代，电脑磁碟驱动器的地位是无可撼动的，怎样高效有质量的完成大量的生产需要对零件的加工工艺进行全方位的分析与研究。
一、工件图纸分析
如图11所示工件图纸
图11 工件图纸
（一）材料分析
因为电脑磁碟驱动臂是硬盘里重要部分，它的精度要求高、刚度好、耐用度高，要有足够的强度和韧性，因此选用铝合金作为原材料，如图12所示，不仅有良好的耐热性和导热性，且加工工艺性良好。
图12 原材料
（二）形状分析
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
Tahoe磁碟驱动臂相对于其它驱动臂形状比较大，结构较为复杂，它的主要组成部分主要有槽、Φ2.8孔、Φ3.2孔、大孔、窗口、Arm、Fantail、Camel、Pad、FCBA Surface等。根据Tahoe的外轮廓形状及孔径特征，且考虑到零件的生产批量较大，决定了生产加工它需要的机床是加工中心。它的加工刀具是常见的立铣刀、大孔镗刀、盘刀，还有厂里一些特制的刀具。
（三）尺寸分析
Tahoe的尺寸精度最主要的就是厚度、高度以及孔径，A基准面到Fantail上，到台阶孔深度尺寸公差为正负0.04，其中工件的总厚度必须在8.8758.895之间。Φ2.8圆心、Φ3.2圆心、大孔圆心必须在一条直线上，大孔圆心到FCBA面的垂直距离必须在7.457.55之间。工件A基准面表面质量和Arm表面质量要求较高，必须无划痕，无台阶，平整光滑。如图13所示尺寸范围
图13尺寸范围
二、加工工艺分析
（一）总体工艺
根据零件图样要求以及厂里实际情况，从毛坯料到最终成品总共经历了3个加工阶段，简称为P1、P2、P3，制定了如表21所示的总体加工工艺卡
表21Tahoe 总体加工工艺卡
工序号
名称
机床
量具
刀具
工具
1
P1
TC31A加工中心
游标卡尺、高度测量仪、球规、三坐标测量仪
立铣刀、镗刀、特制盘刀
油压夹具、手动夹具
2
P2
TC31A加工中心
球规、三坐标测量仪
立铣刀、特制刀具
气阀开关
3
P3
TC31A加工中心
球规、三坐标测量仪
钻头
气阀开关
（二）P1工艺分析与加工
因为工件体积较小，客户需求量很高，加工零件选择的是日本兄弟机床BrotherTC31A加工中心，如图21所示，机床有内外门安全系数高，稳定性强，综合性能好，它有两个工作台，每个工作台都有6个夹具，如图22所示，当一个工作台加工结束，紧接着另一个工作台转进去接着加工，极大地提高了生产速度和生产量，节约了成本。
图21 机床 图22夹具
P1加工加工前工件的毛坯料是248mm，是拉制型材，工件单片总厚度是8.9mm，每个夹具加工时是两片一起加工，这样一根原材料可以连续加工10次，既方便又快捷，提高了生产效率。机床工作台上方是夹具，下方是挡板和插销，当一个工作台加工完成后，将毛坯料拉至插销处，继续加工。在毛坯拉至插销处，要做一个28mm的标准量块来防止工件夹高，避免加工废品。
P1加工阶段是原料完成成品中最关键的一步，总共用了22把刀。P1在加工过程中始终遵循着由粗到精的原则，立铣刀加工外轮廓，加工Φ2.8、Φ3.2先用钻头点孔，再用立铣刀粗、半精、精加工孔径，加工大孔同样要用立铣刀粗加工，再用镗刀精加工。工件除了大致外轮廓和孔径外，最复杂的就是加工Arm、Fantail、Camel、Pad、槽，所以选用了很多特制刀具，即盘刀加工，保证了工件的精度和工艺性。如图23所示割Arm的盘刀，Dia100x2.2/2.72/2.2（垫片为1.07/1.02)的盘刀分两次加工第一片和第二片工件。如图23所示加工Arm盘刀，在用特制盘刀加工时冷却液得喷到刀上，否则会导致刀具磨损，影响工件表面质量。根据立铣刀与盘刀加工顺序及加工内容制了如表22所示的Tahoe P1加工工艺卡。
P1的加工过程大致为首先加工外轮廓，然后特制盘刀割Arm、Fantail、Camel、Pad，钻头点孔，加工Φ2.8、Φ3.2、大孔孔径，再加工孔周围倒角、Fantail上倒角，最后割断工件。
图23 盘刀
表22Tahoe P1加工工艺卡
目录
引言 2
一、工件图纸分析 4
（一）材料分析 4
（二）形状分析 5
（三）尺寸分析 5
二、加工工艺分析 6
（一）总体工艺 6
（二）P1工艺分析与加工 6
（三）P2工艺分析与加工 8
（四）P3工艺分析与加工 9
（五）防止工件变形的工艺措施 10
三、程序介绍 11
(一）总体程序概括 11
（二）P1重要子程序介绍 12
（三）刀检程序描述 15
四、工件测量 16
五、加工中所遇难题及解决方法 17
总结 18
参考文献 19
谢辞 20
引言
磁碟驱动器是电子计算机中的一部分，用来驱动磁盘平稳旋转，并控制磁头在盘面磁层上按一定的记录格式和编码方式和读取信息。而磁碟驱动臂则是驱动器中最为重要的一部分，它的精度直接影响着硬盘和计算机的正常运行，可见在如今信息化时代，电脑磁碟驱动器的地位是无可撼动的，怎样高效有质量的完成大量的生产需要对零件的加工工艺进行全方位的分析与研究。
一、工件图纸分析
如图11所示工件图纸
图11 工件图纸
（一）材料分析
因为电脑磁碟驱动臂是硬盘里重要部分，它的精度要求高、刚度好、耐用度高，要有足够的强度和韧性，因此选用铝合金作为原材料，如图12所示，不仅有良好的耐热性和导热性，且加工工艺性良好。
图12 原材料
（二）形状分析
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
Tahoe磁碟驱动臂相对于其它驱动臂形状比较大，结构较为复杂，它的主要组成部分主要有槽、Φ2.8孔、Φ3.2孔、大孔、窗口、Arm、Fantail、Camel、Pad、FCBA Surface等。根据Tahoe的外轮廓形状及孔径特征，且考虑到零件的生产批量较大，决定了生产加工它需要的机床是加工中心。它的加工刀具是常见的立铣刀、大孔镗刀、盘刀，还有厂里一些特制的刀具。
（三）尺寸分析
Tahoe的尺寸精度最主要的就是厚度、高度以及孔径，A基准面到Fantail上，到台阶孔深度尺寸公差为正负0.04，其中工件的总厚度必须在8.8758.895之间。Φ2.8圆心、Φ3.2圆心、大孔圆心必须在一条直线上，大孔圆心到FCBA面的垂直距离必须在7.457.55之间。工件A基准面表面质量和Arm表面质量要求较高，必须无划痕，无台阶，平整光滑。如图13所示尺寸范围
图13尺寸范围
二、加工工艺分析
（一）总体工艺
根据零件图样要求以及厂里实际情况，从毛坯料到最终成品总共经历了3个加工阶段，简称为P1、P2、P3，制定了如表21所示的总体加工工艺卡
表21Tahoe 总体加工工艺卡
工序号
名称
机床
量具
刀具
工具
1
P1
TC31A加工中心
游标卡尺、高度测量仪、球规、三坐标测量仪
立铣刀、镗刀、特制盘刀
油压夹具、手动夹具
2
P2
TC31A加工中心
球规、三坐标测量仪
立铣刀、特制刀具
气阀开关
3
P3
TC31A加工中心
球规、三坐标测量仪
钻头
气阀开关
（二）P1工艺分析与加工
因为工件体积较小，客户需求量很高，加工零件选择的是日本兄弟机床BrotherTC31A加工中心，如图21所示，机床有内外门安全系数高，稳定性强，综合性能好，它有两个工作台，每个工作台都有6个夹具，如图22所示，当一个工作台加工结束，紧接着另一个工作台转进去接着加工，极大地提高了生产速度和生产量，节约了成本。
图21 机床 图22夹具
P1加工加工前工件的毛坯料是248mm，是拉制型材，工件单片总厚度是8.9mm，每个夹具加工时是两片一起加工，这样一根原材料可以连续加工10次，既方便又快捷，提高了生产效率。机床工作台上方是夹具，下方是挡板和插销，当一个工作台加工完成后，将毛坯料拉至插销处，继续加工。在毛坯拉至插销处，要做一个28mm的标准量块来防止工件夹高，避免加工废品。
P1加工阶段是原料完成成品中最关键的一步，总共用了22把刀。P1在加工过程中始终遵循着由粗到精的原则，立铣刀加工外轮廓，加工Φ2.8、Φ3.2先用钻头点孔，再用立铣刀粗、半精、精加工孔径，加工大孔同样要用立铣刀粗加工，再用镗刀精加工。工件除了大致外轮廓和孔径外，最复杂的就是加工Arm、Fantail、Camel、Pad、槽，所以选用了很多特制刀具，即盘刀加工，保证了工件的精度和工艺性。如图23所示割Arm的盘刀，Dia100x2.2/2.72/2.2（垫片为1.07/1.02)的盘刀分两次加工第一片和第二片工件。如图23所示加工Arm盘刀，在用特制盘刀加工时冷却液得喷到刀上，否则会导致刀具磨损，影响工件表面质量。根据立铣刀与盘刀加工顺序及加工内容制了如表22所示的Tahoe P1加工工艺卡。
P1的加工过程大致为首先加工外轮廓，然后特制盘刀割Arm、Fantail、Camel、Pad，钻头点孔，加工Φ2.8、Φ3.2、大孔孔径，再加工孔周围倒角、Fantail上倒角，最后割断工件。
图23 盘刀
表22Tahoe P1加工工艺卡
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